CT アーティファクト

産業用 CT のノイズ低減

露光時間を短くするとスキャン時間は短縮できますが、ボリュームは粒状になり、ノイズが小さな欠陥を隠してしまいます。Voxray は 高度なノイズ除去と QRT のサブボクセル TV ノイズ除去を組み合わせ、エッジをシャープに保ったままノイズを取り除きます。

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CT のノイズはどこから来るのか

検出器の各ピクセルが数える X 線光子の数には限りがあり、その数は投影ごとにランダムに変動します。届く光子が少ないほど、信号に対するこの変動は大きくなります。短い露光時間、少ない投影数、高密度の材料、小さなボクセルサイズは、いずれもボクセルあたりの光子数を減らします。

フィルタ補正逆投影(FDK)はこのノイズを増幅します。ランプフィルタが高い空間周波数を強調するため、ノイズはボリューム全体の粒状感として現れます。

見分け方

  • 特に高速スキャンや低線量スキャンで、ボリュームが粒状になる。

  • 小さなポア、クラック、薄い層が粒状感に埋もれる。

  • 表面が粗くなり、表面決定や寸法測定がばらつく。

  • 密度の近い材料を区別しにくい。

ビフォー・アフター

Voxray のノイズ除去あり・なしの実際のスキャン。スライダーをドラッグして比較してください。

超高速スキャンのバッテリー断面。FDK で再構成しノイズが多い
FDK
同じバッテリー断面を 高度なノイズ除去後に FDK で再構成
高度なノイズ除去 + FDK
超高速スキャンのバッテリーセル断面。フィルタ補正逆投影だけではノイズが支配的です。高度なノイズ除去を適用すると、電極の巻回がはっきり見えます。
超高速スキャンのバッテリーセル側面。FDK で再構成しノイズが多い
FDK
同じ側面を 高度なノイズ除去で処理
高度なノイズ除去 + FDK
同じバッテリースキャンの側面図。高度なノイズ除去により、個々の電極の巻回とセルケースの丸みを帯びた縁がはっきり見えます。
TV ノイズ除去なしの QRT で再構成した、ノイズの多い CT 断面
QRT(TV なし)
同じ CT 断面を QRT とサブボクセル TV ノイズ除去で再構成
QRT(サブボクセル TV あり)
QRT で再構成した断面の、サブボクセル TV ノイズ除去なしとあり。均質な領域からノイズが消え、小さな構造のエッジはシャープなままです。

ノイズを減らす一般的な手法

ほとんどの手法は、ノイズの低減をスキャン時間かディテールと引き換えにします。

露光時間の延長や投影数の増加

仕組み: より多くの光子を集めることで、信号に対するランダムな変動を小さくします。

限界: スキャン時間が長くなります。ノイズを半分にするには約 4 倍の光子が必要です。

フレーム平均化

仕組み: 各回転角度で複数の画像を平均します。

限界: 露光時間の延長と同じだけスキャン時間がかかります。

平滑化フィルタ

仕組み: ガウシアンフィルタやメディアンフィルタなどで画像データをぼかします。

限界: ノイズと一緒に細かなディテールも除去され、エッジや小さな欠陥がぼやけます。

標準的な TV ノイズ除去

仕組み: 強いエッジを保ちながら、ボリューム内の小さな変動を抑えます。

限界: なだらかな変化が平坦でブロック状の領域になり、表面決定や測定に影響します。

Voxray によるノイズ低減

Voxray は 2 つの手法を組み合わせます。高度なノイズ除去が高速スキャンで生じるノイズを取り除き、QRT のサブボクセル TV ノイズ除去がボリュームに残ったノイズを抑えます。標準的な TV よりエッジの扱いが優れ、ブロック状のアーティファクトも少なくなります。

高度なノイズ除去

ノイズを取り除き、シャープな特徴はそのまま保ちます。FDK 再構成と QRT 再構成の両方で使えます。

フラットパネルとフォトンカウンティング

高度なノイズ除去はフラットパネル検出器とフォトンカウンティング検出器の両方に対応しています。

サブボクセル TV はすべての QRT ライセンスに

標準的な TV よりエッジの扱いが優れ、ブロック状のアーティファクトが少ないため、より正確に測定できます。

Neural reconstruction engine

高度なノイズ除去は追加モジュール Neural reconstruction engine に含まれます。

CT のノイズに関するよくある質問

CT のノイズの原因は何ですか?

検出器の各ピクセルが数える X 線光子の数はランダムに変動します。短い露光、高密度の材料、小さなボクセルなどで光子が少ないと、この変動が信号に対して大きくなり、フィルタ補正逆投影がそれをボリューム全体の粒状感として増幅します。

CT の 高度なノイズ除去とは何ですか?

高度なノイズ除去はニューラルネットワークを使って、シャープな特徴を保ちながらノイズを取り除きます。フィルタ補正逆投影(FDK)とも QRT とも組み合わせられます。

ノイズ除去で本物のディテールが消えることはありますか?

どのノイズ除去も、ノイズレベルに近い構造に影響する可能性があります。高度なノイズ除去はシャープな特徴を保つよう設計されており、サブボクセル TV は標準的な TV よりエッジをよく保ちます。重要な検査では、時間をかけた参照スキャンと結果を比較してください。

高度なノイズ除去はどの検出器に対応していますか?

フラットパネル検出器とフォトンカウンティング検出器です。

TV ノイズ除去は QRT に含まれていますか?

はい。サブボクセル TV ノイズ除去は標準の QRT に含まれます。高度なノイズ除去は Neural reconstruction engine モジュールに含まれます。

自分のスキャンで QRT を試せますか?

はい。無料トライアルをお申し込みいただき、ご自身のワークステーションでお手持ちのデータセットを再構成できます。または再構成サービスを選び、データセットを送っていただければ当社で再構成します。

お手持ちのスキャンのノイズを減らしましょう

無料トライアルでお手持ちのデータで Voxray をお試しいただくか、スキャン時間についてご相談ください。

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