Eingangsdatenspezifische Artefaktreduktion für algebraische Rekonstruktionsverfahren in der Computertomographie am Beispiel von Halbleiterdetektoren

Die Arbeit adressiert die Reduktion von Strukturartefakten in der CT-Rekonstruktion. Dafür werden artefaktverursachende Bildpunkte automatisiert identifiziert und ihr Einfluss im Rekonstruktionsprozess über eine entsprechende Gewichtung vermindert, wodurch die zugehörigen Artefakte im Prozess nicht mehr entstehen können. Mit diesem Verfahren lassen sich Metallartefakte, Kanteneffekte, Strahlaufhärtungs- und Ringartefakte reduzieren.

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Die Computertomographie hat sich als wichtiges Werkzeug zur bildgebenden zerstörungsfreien Untersuchung von Strukturen im Inneren von Objekten in vielen Bereichen etabliert. Mit den breiten Aufgabenfeldern sind auch die Anforderungen an die CT gewachsen, insbesondere was die Reduktion von Artefakten im Rekonstruktionsergebnis angeht.
Diese Arbeit adressiert die Reduktion solcher Artefakte, insbesondere derer, die sich als artifizielle Strukturen niederschlagen. Zum einen wird untersucht, wie sich unterschiedliche Aufnahmegeometrien auf die Verteilung und Ausprägung von Artefakten in der Rekonstruktion auswirken. Zum anderen wird durch die Erweiterung und Anpassung der Rekonstruktionsalgorithmik ein Mechanismus zu Vermeidung der Artefaktbildung während der Rekonstruktion eingeführt, charakterisiert und gegenüber anderen etablierten Verfahren bewertet. Dieser beruht auf der Gewichtung bestimmter einzelner Eingangsdaten anhand deren Einfluss auf die Bildung bestimmter Artefakttypen. Im Rahmen der Arbeit konnte gezeigt werden, dass die entwickelten Methoden eine Reduktion insbesondere der Metallartefakte und von Kanteneffekten, aber auch Strahlaufhärtungs- und Ringartefakten bewirken.