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

Die Computertomographie hat sich als wichtiges Werkzeug zur bildgebenden zerstörungsfreien Untersuchung von Strukturen im Inneren von Objekten in vielen Bereichen etabliert. Nicht nur in der Medizin, sondern auch im Qualitätsmanagement, im Sicherheitssektor oder auch in der Materialforschung ist sie ein anerkanntes Verfahren, um Informationen über strukturelle Eigenschaften unter der Oberfläche der untersuchten Objekte zu erhalten, ohne diese zuvor öffnen und dabei eventuell schädigen oder verändern zu müssen. Mit den breiten Aufgabenfeldern sind auch die Anforderungen an die CT gewachsen, insbesondere was die Reduktion von Artefakten im Rekonstruktionsergebnis angeht. Die vorliegende Arbeit adressiert die Reduktion von solchen Artefakten, insbesondere denen, die sich als artifizelle Strukturen niederschlagen. Zum einen wird untersucht, wie sich unterschiedliche Aufnahmegeometrien auf die Verteilung und Ausprägung von Artefakten im Rekonstruktionsvolumen 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.