影响3D X-ray CT影像分辨力的因素

2023/10/02   下载量： 1 次

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3D X-ray CT影像由voxel size组成，其大小决定影像特征与精细度，但也限制视野范围。透过拼接与偏移扫描技术，可在保持放大倍率与voxel size不变的情况下扩大拍摄范围。

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影响3D X-ray CT影像分辨力的因素
 
在2D图像中，pixel size为组成2D影像的元素，pixel size为具有长宽之正方形。当pixel size越小，图像质量越好，其影像特征表现越多。
 

▲图一 不同pixel size表现的影像差异.png

▲图一 不同pixel size表现的影像差异
 
同样的概念也适用于3D立体影像中，而组成3D立体影像的元素称为voxel size，通常表示具长宽高的立方体，通常以多个voxel size来构成3D X-ray CT影像。可以为每一个voxel size分配其颜色值来表现出其特征，所以当voxel size越小时，图像表现越精细。
以图二、图三两张图为例，图二为voxel size 3um及图三为voxel size 7um，从此两张图可以辨别出当voxel size较小时，其图像的表现越精细。
 

▲图二 voxel size 3um的影像.jpg

▲图三 voxel size 7um的影像.jpg

▲图二 voxel size 3um的影像▲图三 voxel size 7um的影像

影响voxel size的因素有以下:
在检测器相同的情况下时，当放大倍率越大的时候，其voxel size越小，在3D X-ray CT中呈现分辨力越佳，但是其每个pixel捕获的Xray数量也较少，所以不利于较低的能量成像。
在放大倍率相同的情况下时，当检测器的pixel size越小时，其voxel size越小，在3D X-ray CT中呈现分辨力越佳，但是其视野范围会受限于小区域。使用Baker Hughes Vtomex S240及Baker Hughes Vtomex M300可以使用拼接扫描(multi scan)或偏移扫描(offset scan)在voxel size不变的情况下来扩大视野范围。


▲图四 Offset CT示意图.jpg

▲图四 Offset CT示意图
Offset CT可以用更高倍率去拍摄整个样品&可扫更大的物件

▲图五 multi scan示意图，分两段拍摄.png

▲图五 multi scan示意图，分两段拍摄2.png


▲图五 multi scan示意图，分两段拍摄
Multi scan可以用更高倍率分段拍摄整个样品&可扫更长的物件

使用不同的检测器时，由于pixel size及探测器板大小不同，参数设定都会受到影响，且voxel size在不同大小的情况下，能调整的电压及电流也会受到影响，而如何调整参数是一门相当重要的课题，根据不同的样品，参数也会有所不同，科迈斯拥有完整的应用团队提供咨询协助。
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