Metoda rozšíření zorného pole pro rentgenovou výpočetní tomografii se submikronovým rozlišením

Abstract

Výpočetní tomografie je nástroj pro nedestruktivní inspekci vzorků, který je běžně používán v mnoha oblastech průmyslu a výzkumu. Některé tomografické přístroje umožňují snímání obrazů s prostorovým rozlišením pod jeden mikrometr. Zorné pole takovýchto přístrojů bývá malé, v rozsahu jednotek milimetrů či méně. Tím jsou omezeny rozměry vzorků, což je značně limitující. Toto omezení lze překonat pomocí různých technik pro rozšíření zorného pole. Jedna takováto dříve publikovaná metoda byla v této práci upravena a implementována pro přístroj Rigaku Nano3DX. Tato technika téměř zdvojnásobuje zorné pole přístroje bez nutnosti většího detektoru. Implementovaný přístup byl testován pomocí umělých i skutečných dat, a jeho účinnost byla zhodnocena subjektivně i objektivně, pomocí vizuální kontroly a metrik kvality obrazu. Hodnocení je převážně založeno na srovnání obrazů rekonstruovaných pomocí této metody s obrazy získanými pomocí většího detektoru. Implementovaná technika rozšíření zorného pole poskytuje věrné rekonstrukce vzorku, srovnatelné se zmíněnými protějšky.Computed tomography is a tool for nondestructive evaluation of samples, commonly used in many industrial and scientific fields. Some tomographic devices produce images with sub-micrometer spatial resolution. The field of view of such devices can be very small, in the range of single millimeters or less. This restricts possible sizes of samples, which is a major limitation. Various field-of-view extension techniques exist which are able to overcome this restriction. In this thesis, a previously published technique was adapted and implemented specifically for the Rigaku Nano3DX X-Ray microscope. This technique almost doubles the lateral extent of the field of view without the need for a larger detector array. The approach was tested using both synthetic and real data, and its performance is evaluated subjectively and objectively, through visual inspection and image quality metrics. The evaluation is largely based on comparing images reconstructed using this method to ones acquired using a larger detector array. The field-of-view extension method yields faithful reconstructions of samples, comparable in quality to their larger-detector counterparts.