DE102015222480A1 - X-ray system, rotation unit and method - Google Patents

Abstract

Ein Röntgensystem umfasst eine Strahlenquelle, einen Strahlendetektor; und eine zwischen der Strahlenquelle und dem Strahlendetektor angeordnete Rotationseinheit. Diese hat zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen für zumindest zwei Objekte und ist ausgebildet, um die zumindest zwei Objekte individuell um je eine eigene Drehachse zu rotieren. Ferner umfasst das Röntgensystem eine Berechnungseinheit, die ausgebildet ist, bei Durchstrahlung der zumindest zwei Objekte mittels der Strahlenquelle und des Strahlendetektors auf Basis von Durchstrahlungsdaten, ermittelt mittels des Strahlendetektors, je Objekt der zumindest zwei Objekte einen Rekonstruktionsdatensatz zu berechnen.An X-ray system comprises a radiation source, a radiation detector; and a rotation unit disposed between the radiation source and the radiation detector. This has at least two receiving devices for at least two objects and is designed to rotate the at least two objects individually about each having its own axis of rotation. Furthermore, the x-ray system comprises a calculation unit which is designed to calculate a reconstruction data record for each object of the at least two objects when the at least two objects are irradiated by the radiation source and the radiation detector on the basis of radiographic data determined by means of the radiation detector.

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Röntgensystem zur Ermittlung von mindestens zwei eigenen Rekonstruktionsdatensätzen von mindestens zwei Objekten sowie auf ein zugehöriges Verfahren. Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Rotationseinheit zur Verwendung mit einem Röntgensystem.Embodiments of the present invention relate to an X-ray system for determining at least two own reconstruction data sets of at least two objects and to an associated method. Further embodiments relate to a rotation unit for use with an X-ray system.

Röntgensysteme, insbesondere Röntgensysteme in Kombination mit Rotationseinheiten kommen bei der Computertomographie zum Einsatz. Die industrielle Anwendung der Computertomographie ist mittlerweile ein fester Bestandteil der Qualitätssicherung im produzierenden Gewerbe. Die bisherige Anwendung beschränkt sich jedoch insbesondere bei hochauflösenden Scans mit Auflösungen unterhalb 100 μm an schwer zu durchstrahlbaren Prüfobjekten, aufgrund der relativ langen Messzeiten, auf eine stichprobenartige Prüfung.X-ray systems, in particular X-ray systems in combination with rotational units are used in computed tomography. The industrial application of computed tomography has meanwhile become an integral part of quality assurance in the manufacturing industry. However, the previous application is limited to a random test, especially in high-resolution scans with resolutions below 100 microns on difficult to be scanned test objects, due to the relatively long measurement times.

Eine Erhöhung des Messdurchsatzes wird heutzutage bereits für leicht zu durchstrahlende Prüfobjekte aus Materialien, wie Kunststoff oder Aluminium, durch eine gleichzeitige Anordnung mehrerer Prüfobjekte in einem Durchstrahlungsraum erreicht. Ein Beispiel hierfür ist in 6a bzw. 6b illustriert.An increase in the measurement throughput is already achieved today for easily durchstrahlende test objects made of materials such as plastic or aluminum, by a simultaneous arrangement of multiple test objects in a transmission room. An example of this is in 6a respectively. 6b illustrated.

6a zeigt ein Röntgensystem umfassend eine Röntgenröhre 12 sowie einen Röntgendetektor 14, der in Strahlungsrichtung (vergleiche Strahlenkegel 16 der Röntgenröhre 12) gegenüberliegt. Die Röntgenröhre 12 verhält sich typischerweise wie ein Punktstrahler, bei dem durch einen Strahlenauslass 12a die Röntgenstrahlung emittiert wird. Wie hier dargestellt, resultiert hieraus ausgehend von dem Strahlenauslass 12a der Strahlenkegel 16, der in Kombination mit der Detektorflache/Detektorbreite 14 den Durchstrahlungsraum definiert, wobei Strahlenkegel 16 und Strahlendetektor 14 derart zueinander ausgerichtet sind, dass die Orthogonalitätsbedingungen (vgl. gestricheltes Lot 16l, zugehöriger Lotfuß) erfüllt sind. 6a shows an X-ray system comprising an X-ray tube 12 and an X-ray detector 14 , in the radiation direction (see Strahlkegel 16 the X-ray tube 12 ) is opposite. The x-ray tube 12 typically behaves like a spotlight, through which a radiation outlet 12a the x-ray radiation is emitted. As shown here, this results from the radiation outlet 12a the beam cone 16 , which in combination with the detector surface / detector width 14 defines the transmission space, where ray cone 16 and radiation detector 14 are aligned with each other so that the orthogonality conditions (see dashed Lot 16l , associated Lotfuß) are met.

In dem Zwischenraum zwischen Röntgenröhre 12 und dem Röntgendetektor 14 bzw. insbesondere innerhalb des Strahlenkegels 16 sind eine Vielzahl von Prüfobjekten p1 bis p4 angeordnet.In the space between the X-ray tube 12 and the X-ray detector 14 or in particular within the beam cone 16 a plurality of test objects p1 to p4 are arranged.

Diese befinden sich auf einer Dreheinheit 18, wie z. B. einem Drehteller 18, der sich um eine Rotationsachse 18r dreht. Die Rotationsachse 18r verläuft senkrecht zu dem Strahlenkegel 16 und schneidet die Lotachse 16l. Infolgedessen rotieren die Objekte p1 bis p4 innerhalb des Strahlenkegels 16 (bzw. Durchstrahlungsraum) zwischen Röntgenquelle und Röntgendetektor, wie insbesondere der Vergleich mit 6b zeigt.These are located on a turntable 18 , such as B. a turntable 18 that is about a rotation axis 18r rotates. The rotation axis 18r runs perpendicular to the cone of rays 16 and cuts the plumb line 16l , As a result, the objects p1 to p4 rotate within the cone of rays 16 (or transmission space) between the X-ray source and the X-ray detector, in particular the comparison with 6b shows.

6b zeigt das Röntgensystem aus 6a, wobei hier die Rotationseinheit 18 und damit die vier Prüfobjekte p1 bis p4 um mindestens 210° rotiert wurde. Mittels der Drehung um die Drehachse 18r werden die Proben p1 bis p4 innerhalb des Durchstrahlungsraums 16 rotiert und somit aus allen Richtungen durchstrahlt und auf dem Detektor 14 abgebildet. Dieses Verfahren basiert auf der Eigenschaft der Computertomografie (CT), jedes sich im Messvolumen 16 befindliche Prüfobjekt p1 bis p4 ortsgenau im rekonstruierten Volumen abzubilden und ermöglicht somit im Nachgang zur Messung und Rekonstruktion eine separierte Analyse der einzelnen Prüfobjekte im gesamten Messvolumen. 6b shows the X-ray system 6a , where here the rotation unit 18 and so that the four test objects p1 to p4 was rotated by at least 210 °. By means of the rotation about the rotation axis 18r become the samples p1 to p4 within the transmission room 16 rotates and thus radiates from all directions and on the detector 14 displayed. This procedure is based on the computed tomography (CT) feature, each in the measurement volume 16 The test object p1 to p4 can be reproduced exactly in the reconstructed volume and thus enables a separate analysis of the individual test objects in the entire measuring volume following the measurement and reconstruction.

Die wesentliche Beschränkung für dieses Verfahren zur Erhöhung des Durchsatzes besteht jedoch darin, dass durch die überlagerten Abbildungen mehrere Prüfobjekte, insbesondere bei stark absorbierenden Materialien, wie z. B. Eisen, der erzielbare Kontrast sowie die Durchstrahlbarkeit negativ beeinträchtigt werden. Dies wird insbesondere im Hinblick auf 6b deutlich, in welcher sich die Prüfobjekte p1 bis p4 alle auf der Lotachse 16l befinden. Infolgedessen erhöht sich die Durchstrahlungslänge vom einfachen Durchmesser d (vgl. 6a) zum aufsummierten Durchmesser 4 × d (vgl. 6b). Allgemein ausgedrückt heißt das, dass in einigen Winkelstellungen der Dreheinheit 18 die Durchstrahlungslängen d bis zum n-fachen überlagert werden. Deshalb besteht der Bedarf nach einem verbesserten Konzept.However, the main limitation of this method for increasing the throughput is that the overlaid images several test objects, especially for strongly absorbent materials such. As iron, the achievable contrast and radiopacity are adversely affected. This is especially with regard to 6b clearly, in which the test objects p1 to p4 all on the Lotachse 16l are located. As a result, the transmission length increases from the simple diameter d (cf. 6a ) to the summed diameter 4 × d (cf. 6b ). Generally speaking, this means that in some angular positions of the turntable 18 the transmission lengths d are superimposed up to n times. Therefore, there is a need for an improved concept.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erhöhung des Scan-Durchsatzes bei der Computertomographie, insbesondere bei hochabsorbierenden Objekten oder in Anlagen mit begrenzter Röntgenenergie zu schaffen.The object of the present invention is to provide a device and a method for increasing the scan throughput in computer tomography, in particular in the case of highly absorbent objects or in systems with limited X-ray energy.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object is solved by the independent claims.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Röntgensystem zur Ermittlung von mindestens zwei Rekonstruktionsdatensätzen von mindestens zwei Objekten. Das System umfasst eine Strahlenquelle, einen oder mehrere Strahlendetektoren, eine zwischen der Strahlenquelle und dem Strahlendetektor angeordnete Rotationseinheit sowie eine Berechnungseinheit. Mittels Strahlenquelle und Strahlendetektor werden zumindest zwei Objekte gleichzeitig durchleuchtet. Die Rotationseinheit umfasst hierzu zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen für mindestens zwei Objekte und ist ausgebildet, um die zumindest zwei Objekte (mittels den zwei Aufnahmevorrichtungen) individuell um je eine eigene Drehachse zu rotieren. In der Konsequenz wird jedes Objekt auf einen begrenzten Bereich des Strahlendetektors während der gesamten Durchstrahlung abgebildet. Die Berechnungseinheit, welche nun von dem Strahlendetektor die Bestrahlungsdaten erhält, berechnet nun ausgehend von den Bestrahlungsdaten je Objekt der zumindest zwei Objekte einen Rekonstruktionsdatensatz.Embodiments of the present invention provide an x-ray system for determining at least two reconstruction data sets of at least two objects. The system comprises a radiation source, one or more radiation detectors, a rotation unit arranged between the radiation source and the radiation detector and a calculation unit. By means of the radiation source and the radiation detector, at least two objects are simultaneously illuminated. For this purpose, the rotation unit comprises at least two receiving devices for at least two objects and is designed to rotate the at least two objects (by means of the two receiving devices) individually around their own axis of rotation. As a consequence, each object is imaged onto a limited area of the radiation detector during the entire transmission. The calculation unit, which is now from the radiation detector receives the irradiation data now calculates a reconstruction data set based on the irradiation data per object of the at least two objects.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Rotationseinheit zur Anordnung zwischen einer Röntgenquelle und einem Röntgendetektor mit zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen für zumindest zwei Objekte. Die Rotationseinheit ist ausgebildet, um die zumindest zwei Objekte simultan um je eine eigene Drehachse zu rotieren. Die Rotationseinheit umfasst ferner eine Steuerschnittstelle, über welche die simultane Rotation mittels einer Steuerung eines Röntgensystems steuerbar ist.Another embodiment relates to a rotation unit for the arrangement between an X-ray source and an X-ray detector with at least two receiving devices for at least two objects. The rotation unit is designed to simultaneously rotate the at least two objects about its own axis of rotation. The rotation unit further comprises a control interface, via which the simultaneous rotation can be controlled by means of a control of an X-ray system.

Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, dass ausgehend von einer klassischen Röntgenanlage, bestehend aus einer Strahlenquelle sowie einem oder mehreren röntgenempfindlichen Detektoren in Zeilen- oder Flächenbauweise es vorteilhaft ist zur Erhöhung des Scan-Durchsatzes mehrere Proben oder Objekte gleichzeitig zu durchstrahlen, wobei anstelle der normalen CT-Dreheinheit eine sogenannte Simultandreheinheit zum Einsatz kommt, die jede Probe bzw. jedes Objekt einzeln im Röntgenstrahl dreht und dadurch für jede Probe bzw. Objekt einen eigenen verzerrten CT-Strahlkegel definiert. Hierbei erfolgt sowohl die Durchleuchtung als auch die Drehung der Mehrzahl der Proben bzw. Objekte gleichzeitig. Die so simultan mittels einem oder mehreren Detektoren aufgezeichneten CT-Datensätze von mehreren Proben oder Objekten können je Objekt bildverarbeiterisch in Einzeldatensätze unterteilt werden. Durch die hier als Simultandreheinheit bezeichnete Rotationseinheit ist es möglich, dass während der gesamten Durchstrahlung die Objekte einzeln zwischen Strahlenquelle und Strahlendetektor liegen und sich nicht gegenseitig überlappen, so dass vorteilhafterweise mittels der Simultandreheinheit die simultane Computertomographie von hochabsorbierenden Objekten oder mittels schwachen Strahlenquellen möglich wird.The invention is therefore based on the finding that, starting from a classical X-ray system consisting of a radiation source and one or more x-ray-sensitive detectors in row or surface construction, it is advantageous to simultaneously scan several samples or objects to increase the scan throughput, wherein instead of normal CT turntable a so-called simultaneous rotation unit is used, which rotates each sample or each object individually in the X-ray and thereby defines a separate distorted CT beam cone for each sample or object. In this case, both the fluoroscopy and the rotation of the plurality of samples or objects takes place simultaneously. The CT data sets of several samples or objects recorded simultaneously by means of one or more detectors can be subdivided into individual data records for each object. Through the rotation unit, which is referred to here as a simultaneous rotation unit, it is possible for the objects to lie individually between the radiation source and the radiation detector during the entire transmission and not overlap one another, so that the simultaneous computer tomography of highly absorbent objects or weak radiation sources advantageously becomes possible by means of the simultaneous rotation unit.

Wie oben bereits angedeutet, erfolgt entsprechend Ausführungsbeispielen die Anordnung der Rotationseinheit bzw. insbesondere der Mehrzahl der Aufnahmevorrichtung für die Mehrzahl der Objekte so, dass die Mehrzahl der Objekte bei Rotation um ihre eigene Drehachse innerhalb eines Durchstrahlungsraums liegen, der durch die Fläche zwischen Strahlenquelle und Strahlendetektor definiert ist. Dies gilt insbesondere auch, wenn die Rotationseinheit mehr als die zwei Aufnahmevorrichtungen für die zwei Objekte umfasst. Dann ist es also möglich, dass die Durchstrahlung und Rotation der mindestens zwei Objekte sowie folglich auch die Ermittlung der Rekonstruktionsdatensätze der mindestens zwei Objekte simultan erfolgt.As already indicated above, according to exemplary embodiments, the arrangement of the rotation unit or, in particular, the plurality of the recording device for the plurality of objects is such that the plurality of objects lie on rotation about their own axis of rotation within a transmission space passing through the area between the radiation source and the radiation detector is defined. This also applies in particular if the rotation unit comprises more than the two receiving devices for the two objects. In that case, it is then possible for the transmission and rotation of the at least two objects and consequently also the determination of the reconstruction data sets of the at least two objects to take place simultaneously.

Entsprechend Ausführungsbeispielen gibt es zwei grundsätzlich unterschiedliche Möglichkeiten, wie eine Rotationseinheit mit mindestens zwei oder drei Aufnahmevorrichtungen gestaltet sein kann. Entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel können die mindestens (zwei) drei Aufnahmevorrichtungen und damit auch die mindestens (zwei) drei Objekte entlang einer Linie im Durchstrahlungsraum angeordnet sein. Alternativ hierzu wäre es denkbar, dass die mindestens drei Aufnahmevorrichtungen für die mindestens drei Objekte entlang eines gekrümmten Kreisbogens um die Strahlenquelle bzw. hier die Punktstrahlenquelle (was typischerweise der Fall bei Röntgenstrahlungsquellen ist) angeordnet sind.According to embodiments, there are two fundamentally different possibilities of how a rotation unit with at least two or three receiving devices can be designed. According to a first exemplary embodiment, the at least (two) three receiving devices and thus also the at least (two) three objects can be arranged along a line in the irradiation space. Alternatively, it would be conceivable that the at least three recording devices for the at least three objects are arranged along a curved circular arc around the radiation source or in this case the point radiation source (which is typically the case with x-radiation sources).

Also kann die Strahlenquelle entsprechend Ausführungsbeispielen eine punktförmige Strahlenquelle sein, wobei dann der Detektor entweder flächig oder gebogen um die Strahlenquelle ausgeführt ist, so dass ein kegelförmiger Durchstrahlungsraum aufgespannt wird. Hier werden beide oben erläuterten Alternativen bezüglich der Anordnung der Aufnahmen bzw. Objekte (gerade oder Kreisbogen) denkbar. Entsprechend alternativen Ausführungsbeispielen wäre es auch denkbar, dass die Strahlenquelle als Rundum-Strahlenquelle ausgeführt ist, wobei dann der Strahlendetektor ein gebogener Strahlendetektor ist, so dass ein kreissegmentförmiger Durchstrahlungsraum aufgespannt wird. Für dieses Ausführungsbeispiel ist die Rotationseinheit mit den entlang eines Kreispunkts angeordneten Aufnahmen bzw. Objekten prädestiniert. Beim Einsatz von gebogenen Strahlendetektoren können auch Strahlendetektoren aus mehreren gradlinigen Segmenten, die gewinkelt zueinander angeordnet sind, eingesetzt werden. Entsprechend den weiteren Ausführungsbeispielen wäre auch ein Einsatz eines Strahlendetektors, bei dem der Winkel zwischen den einzelnen Elementen (z. B. manuell oder automatisch) verstellbar ist, möglich. Durch die Verstellung bzw. allgemein durch die Anwinkelung können Verzerrungen insbesondere im Randbereich, in welchem keine geradlinige Abbildung erfolgt, reduziert bzw. vermieden werden. Hierbei wird entsprechend Ausführungsbeispielen die Anordnung der einzelnen Einheiten des Strahlendetektors so gewählt, dass sie entlang eines Kreisbogens um die punktförmige Strahlenquelle arrangiert sind.Thus, the radiation source according to embodiments may be a point-shaped radiation source, in which case the detector is designed either flat or curved around the radiation source, so that a conical transmission space is spanned. Here, both alternatives explained above with regard to the arrangement of the recordings or objects (straight or circular arc) are conceivable. According to alternative embodiments, it would also be conceivable that the radiation source is embodied as an all-round radiation source, in which case the radiation detector is a curved radiation detector, so that a transmission area in the form of a circle segment is spanned. For this embodiment, the rotation unit is predestined with the recordings or objects arranged along a circular point. When using bent radiation detectors, it is also possible to use radiation detectors of a plurality of straight-line segments, which are arranged at an angle to one another. According to the further exemplary embodiments, it would also be possible to use a radiation detector in which the angle between the individual elements (for example manually or automatically) is adjustable. By the adjustment or generally by the Anwinkelung distortions can be reduced or avoided in particular in the edge region in which no rectilinear mapping takes place. Here, according to embodiments, the arrangement of the individual units of the radiation detector is selected so that they are arranged along a circular arc around the point-shaped radiation source.

Bezüglich dieser Verzerrungen kann – entsprechend Ausführungsbeispielen bzw. zum besseren Verständnis – der Strahlenkegel in Hauptstrahl und Nebenstrahl untergliedert werden. Ein Strahlenkegel umfasst typischerweise einen zentralen Hauptstrahlenkegel und zumindest zwei Nebenstrahlenkegel, wobei jedes Objekt mit einem Strahlenkegel bzw. mit einem eigenen Strahlenkegel durchleuchtet wird. Problematisch sind insbesondere die Nebenstrahlenkegel, indem Verzerrungen entstehen können. Diese Verzerrungen werden entweder entsprechend dem oben beschriebenen mechanischen Korrekturansatz mit dem gekrümmten Strahlendetektor (beispielsweise so gekrümmt, dass alle Nebenstrahlen lotrecht auf die jeweilige Einheit auftreffen) kompensiert oder entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen rechnerisch mittels der Berechnungseinheit im Nachgang korrigiert.With regard to these distortions can - according to embodiments or for better understanding - the beam cone are divided into main beam and secondary beam. A cone of rays typically comprises a central main cone of radiation and at least two minor cone cones, each object being transilluminated by a cone of rays or by its own cone of rays. Particularly problematic are the Nebenstrahlkegel by distortions can occur. These distortions are either according to the above-described mechanical correction approach with the curved beam detector (for example, so curved that all secondary beams perpendicular to the respective unit impinges) compensated or corrected according to further embodiments by calculation by means of the calculation unit in the subsequent.

Bezüglich der Rotationseinheit sei angemerkt, dass die simultane Rotation der einzelnen Aufnahmevorrichtungen und somit auch der einzelnen Objekte dadurch erreicht wird, dass jede Aufnahmevorrichtung mit einem starr gekoppelten Zahnrad (mit derselben Rotationsachse wie die Aufnahmevorrichtung selbst) ausgeführt ist, wobei dann das Zahnrad über ein Schneckenrad je Aufnahmevorrichtung auf einer gemeinsamen Antriebswelle, mittels welcher alle Aufnahmevorrichtungen angetrieben werden, in Eingriff ist. Diese Antriebswelle kann geradlinig sein, so dass sich eine linienartige Anordnung der zwei oder mehr Aufnahmevorrichtungen ausbilden lässt, oder auch eine Krümmung (z. B. mittels Gelenken) aufweisen, so dass die zwei oder mehr Aufnahmevorrichtungen entlang eines Kreisbogens (vgl. oben) anordenbar sind. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann jede Aufnahmevorrichtung mittels eines eigenen Antriebs angetrieben werden. Diese Variante eignet sich insbesondere für Rotationseinheiten, bei denen die zwei oder mehr Aufnahmevorrichtungen entlang des Kreisbogens angeordnet sind.With regard to the rotation unit, it should be noted that the simultaneous rotation of the individual recording devices and thus also of the individual objects is achieved in that each recording device with a rigidly coupled gear (with the same axis of rotation as the recording device itself) is executed, in which case the gear via a worm wheel each recording device on a common drive shaft, by means of which all recording devices are driven, is engaged. This drive shaft may be rectilinear so that a line-like arrangement of the two or more receiving devices may be formed, or may also have a curvature (eg, by means of hinges), so that the two or more receiving devices can be arranged along a circular arc (see above) are. According to further embodiments, each receiving device can be driven by means of its own drive. This variant is particularly suitable for rotation units, in which the two or more receiving devices are arranged along the circular arc.

Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zur Simultanermittlung von mindestens zwei Rekonstruktionsdatensätzen für mindestens zwei Objekte. Das Verfahren umfasst die Schritte: („1”) Ermitteln eines Durchstrahlungsdatensatzes, umfassend Durchstrahlungsaufnahmen, wobei in jeder Durchstrahlungsaufnahme die mindestens zwei Objekte abgebildet sind, die mittels einer zwischen einer Strahlenquelle und einem Strahlendetektor liegenden Rotationseinheit mit mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen für die mindestens zwei Objekte jeweils individuell um eine eigene Drehachse rotiert werden, und Extrahieren der Rekonstruktionsdatensätze. Hierbei wird also in Schritt „2a” der Rekonstruktionsdatensatz für ein erstes der mindestens zwei Objekte aus dem Durchstrahlungsdatensatz und Extrahieren in dem Schritt „2b” des Rekonstruktionsdatensatzes für ein zweites der mindestens zwei Objekte aus demselben Durchstrahlungsdatensatz. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann dieses Verfahren mittels eines Computers oder computergestützt ausgeführt werden.Further exemplary embodiments relate to a method for the simultaneous determination of at least two reconstruction data records for at least two objects. The method comprises the steps of: ("1") determining a radiographic data set comprising radiographic images, wherein in each radiographic image the at least two objects are imaged by means of a rotation unit located between a radiation source and a radiation detector with at least two imaging devices for the at least two objects respectively individually rotated about its own axis of rotation, and extracting the reconstruction records. In this case, in step "2a" the reconstruction data set for a first of the at least two objects from the radiographic data set and extracted in step "2b" of the reconstruction data set for a second of the at least two objects from the same radiographic data set. According to further embodiments, this method can be carried out by means of a computer or computer-aided.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Further developments are defined in the subclaims. Embodiments of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 ein schematisches Blockschaltbild eines Basisausführungsbeispiels des Röntgensystems; 1 a schematic block diagram of a basic embodiment of the X-ray system;

2 ein schematisches Blockschaltbild eines erweiterten Ausführungsbeispiels des Röntgensystems mit einem starren Strahlendetektor; 2 a schematic block diagram of an extended embodiment of the X-ray system with a rigid radiation detector;

3a, 3b schematische Blockschaltbilder von erweiterten Ausführungsbeispielen des Röntgensystems mit gebogenen und/oder verstellbaren Röntgendetektoren; 3a . 3b schematic block diagrams of extended embodiments of the X-ray system with curved and / or adjustable X-ray detectors;

4a–4f schematische Konstruktionszeichnungen von bei Röntgensystemen aus 1, und 3a zum Einsatz kommender Rotationseinheit gemäß Ausführungsbeispielen; 4a - 4f schematic construction drawings of X-ray systems 1 , and 3a used for coming rotation unit according to embodiments;

5a, 5b schematische Konstruktionszeichnungen einer bei den Röntgensystemen aus 3a und 3b zum Einsatz kommender Rotationseinheit gemäß Ausführungsbeispielen; und 5a . 5b schematic construction drawings one in the x-ray systems 3a and 3b used for coming rotation unit according to embodiments; and

6a, 6b ein Röntgensystem gemäß dem Stand der Technik. 6a . 6b an X-ray system according to the prior art.

Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren im Detail erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente und Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung derer aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist.Before embodiments of the present invention are explained in detail below with reference to the figures, it should be noted that identical elements and structures are provided with the same reference numerals, so that the description of which is mutually applicable or interchangeable.

1 zeigt ein Röntgensystem 10 mit einer Strahlenquelle 12 und einem Strahlendetektor 14, wobei die Röntgenröhre 12 mittels der Öffnung 12a derselben die Röntgenstrahlung so emittiert, dass sich der Durchstrahlungskegel 16 ausbildet. 1 shows an x-ray system 10 with a radiation source 12 and a radiation detector 14 , where the x-ray tube 12 by means of the opening 12a the same emitted the X-rays so that the transmission cone 16 formed.

Die Strahlenquelle 12 kann beispielsweise eine Röntgenröhre, einen Linearbeschleuniger, ein Betatron, eine radioaktive Strahlenquelle oder allgemein eine Punktstrahlquelle umfassen, wobei der Strahlendetektor 14 beispielsweise in der Form eines röntgenempfindlichen Detektors in Zeilen- oder Flächenbauweise mit einem oder mehreren Elementen vorliegt. Im Falle eines Zeilendetektors erstreckt sich dieser wie dargestellt entlang eines Schenkels des Strahlenkegels 16. Im Falle eines Flächendetektors würde sich diese in die nicht dargestellte Tiefenebene erstrecken, so dass nicht nur Schnittbilder in der Ebene des zweidimensionalen Strahlenkegels 16 bestimmt werden können, sondern auch 3D-Modelle über alle Schnittebenen der Objekte p1 und p2 unter der Annahme, dass der Strahlenkegel 16 dreidimensional (dritte Dimension nicht dargestellt).The radiation source 12 For example, it may comprise an x-ray tube, a linear accelerator, a betatron, a radioactive radiation source, or generally a spot beam source, wherein the radiation detector 14 for example, in the form of an X-ray sensitive detector in line or planar construction with one or more elements. In the case of a line detector this extends as shown along a leg of the beam cone 16 , In the case of a surface detector, this would extend into the depth plane, not shown, so that not only sectional images in the plane of the two-dimensional beam cone 16 can be determined, but also 3D models across all cutting planes of the objects p1 and p2, assuming that the cone of rays 16 three-dimensional (third dimension not shown).

Dieser Durchstrahlungskegel 16 definiert den Durchstrahlungsraum bzw. das Messfeld und wird im Wesentlichen durch den Öffnungswinkel der Öffnung 12a sowie die Breite des Detektors 14 definiert. Innerhalb des Durchstrahlungsraums 16 sind die Objekte p1 und p2, im Wesentlichen parallel zu dem Detektor 14 (d. h. insbesondere nicht auf einer gemeinsamen Linie zwischen Öffnung 12a und Detektor 14) unter Zuhilfenahme der Rotationseinheit 20 angeordnet.This radiating cone 16 defines the transmission space or the measuring field and is essentially determined by the opening angle of the opening 12a and the width of the detector 14 Are defined. Within the transmission room 16 are the objects p1 and p2, substantially parallel to the detector 14 (ie in particular not on a common line between opening 12a and detector 14 ) with the aid of the rotation unit 20 arranged.

Infolge dessen sind innerhalb des Messfelds 16 die mehreren Prüfobjekte p1 und p2 nebeneinander angeordnet, so dass jedes Objekt p1 und p2 alleine zwischen Strahlenquelle 12 und einem jeweiligen Bereich 14p1 bzw. 14p2 liegen. In der Konsequenz erfolgt bei Durchstrahlung der zumindest zwei Objekte p1 und p2 eine Abbildung derselben auf den jeweiligen Bereich 14p1 bzw. 14p2 unabhängig von dem anderen Objekt p1/p2. Um nun Computertomographieaufnahmen der zwei Objekte p1 und p2 ermitteln zu können, sind die Objekte p1 und p2 durch die Rotationseinheit drehbar gelagert, wobei jedes Objekt p1 und p2 bzw. die zugehörige Aufnahme 20p1 bzw. 20p2 der Rotationseinheit 20 für das jeweilige Objekt p1 oder p2 um die eigene Achse 21p1 bzw. 21p2 rotiert wird. Die Aufnahmen 20p1 bzw. 20p2 können beispielsweise Drehteller sein, die Bestandteile der Rotationsvorrichtung 20 sind. Entsprechend Ausführungsbeispielen erfolgt die Rotation der zwei Aufnahmevorrichtungen 20p1 und 20p2 und damit die Rotation der Objekte p1 und p2 simultan.As a result, within the field of view 16 the plurality of test objects p1 and p2 arranged side by side, so that each object p1 and p2 alone between the radiation source 12 and a respective area 14p1 respectively. 14p2 lie. As a consequence, when the at least two objects p1 and p2 are irradiated, they are imaged onto the respective area 14p1 respectively. 14p2 independent of the other object p1 / p2. In order to be able to determine computed tomography images of the two objects p1 and p2, the objects p1 and p2 are rotatably supported by the rotation unit, each object p1 and p2 and the associated recording 20p1 respectively. 20p2 the rotation unit 20 for the respective object p1 or p2 around its own axis 21p1 respectively. 21p2 is rotated. The pictures 20p1 respectively. 20p2 For example, turntables may be the components of the rotating device 20 are. According to embodiments, the rotation of the two recording devices takes place 20p1 and 20p2 and thus the rotation of objects p1 and p2 simultaneously.

Des Weiteren umfasst das System 10 eine Berechnungseinheit (nicht dargestellt), welche mit dem Detektor 14 verbunden ist und ausgebildet ist, ausgehend von den Sensorsignalen, also dem Durchstrahlungsdatensatz, und insbesondere den Sensorsignalen der Sensorflächen 14p1 und 14p2 zwei oder mehrere Rekonstruktionsdatensätze für die zwei oder mehreren Durchstrahlungsobjekte p1 und p2 zu ermitteln. Dadurch, dass jede Probe p1 und p2 um ihre eigene Achse 21p1 und 21p2 rotiert wird, verändert sich die Position der Objekte p1 und p2 innerhalb des Kegels 16 nicht oder, wenn überhaupt, nur minimal, so dass vorteilhafterweise die Bereiche 14p1 und 14p2, aus welchen die Sensorsignale für die Rekonstruktion der zwei Objekte p1 und p2 resultieren, klar voneinander getrennt sind, was die Rekonstruktion vereinfacht. Ferner wird durch die Rotation der Objekte p1 und p2 jedes Objekt p1 und p2 aus den Durchstrahlungsrichtungen, welche sich über die 360° Rotation erstrecken, abgebildet, so dass die CT-Rekonstruktion vollumpfänglich möglich ist. Infolge dass sich die einzelnen Durchstrahlungsaufnahmen der Objekte p1 und p2 auf dem Detektor 14 nicht während der Rotation um die 360° überlagern, kann jede Probe p1 und p2 mit minimaler Durchstrahlungslänge erfasst werden. Ausgehend von einer gleichzeitigen Rotation der Objekte p1 und p2 wird auch ein hoher Scan-Durchsatz erreicht.Furthermore, the system includes 10 a computing unit (not shown) connected to the detector 14 is connected and is formed, starting from the sensor signals, ie the radiographic data set, and in particular the sensor signals of the sensor surfaces 14p1 and 14p2 to determine two or more reconstruction data sets for the two or more transmission objects p1 and p2. By doing that, each sample p1 and p2 around their own axis 21p1 and 21p2 is rotated, the position of the objects p1 and p2 within the cone changes 16 not or, if at all, only minimal, so that advantageously the areas 14p1 and 14p2 , from which the sensor signals for the reconstruction of the two objects p1 and p2 result, are clearly separated from each other, which simplifies the reconstruction. Furthermore, due to the rotation of the objects p1 and p2, each object p1 and p2 is imaged from the transmission directions which extend over the 360 ° rotation, so that the CT reconstruction is possible in the full complement. As a result, the individual radiographic images of the objects p1 and p2 on the detector 14 do not overlap during rotation by 360 °, each sample p1 and p2 can be detected with minimum transmission length. Starting from a simultaneous rotation of the objects p1 and p2, a high scan throughput is also achieved.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ausgehend von der erreichten minimalen Durchstrahlungslänge auch eine Reduktion der Strahlenenergie der Strahlenquelle 12 ohne Einbußen im Hinblick auf Rekonstruierbarkeit und Kontrast bei der Rekonstruktion möglich wäre. Um nun den Scan-Durchsatz weiter zu steigern, wäre es sinnvoll, statt der zwei Proben p1 und p2 eine Mehrzahl an Proben, z. B. die Proben p1 bis p4 innerhalb des Kegels 16 anzuordnen, wie es anhand von 2 erläutert wird.At this point it should be noted that, according to further embodiments, starting from the minimum irradiation length achieved also a reduction of the beam energy of the radiation source 12 would be possible without sacrificing reconstructability and contrast during reconstruction. In order to further increase the scan throughput, it would be useful, instead of the two samples p1 and p2, a plurality of samples, for. Example, the samples p1 to p4 within the cone 16 to arrange, as it is based on 2 is explained.

2 zeigt das Röntgensystem 10 aus 1, wobei innerhalb des Kegels 16 eben vier Proben p1 bis p4 so angeordnet sind bzw. mittels der Rotationseinheit 20 positioniert werden, dass sich alle vier Proben p1 bis p4 um ihre eigene Rotationsachse 21 p1 bis 21 p4 drehen lassen. Die entsprechenden Objektaufnahmen bzw. Drehteller für die Objekte p1 bis p4 der Dreheinheit 20 sind mechanisch oder elektrisch miteinander gekoppelt. 2 shows the x-ray system 10 out 1 , being inside the cone 16 just four samples p1 to p4 are arranged or by means of the rotation unit 20 be positioned so that all four samples p1 to p4 are about their own axis of rotation 21 Turn p1 to 21 p4. The corresponding object holders or turntables for the objects p1 to p4 of the rotary unit 20 are mechanically or electrically coupled together.

An dieser Stelle sei noch einmal angemerkt, dass alle Proben p1 bis p4 innerhalb des Strahlenkegels 16 so angeordnet sind, dass sich deren Projektionsbilder 14p1 bis 14p4 auf dem Detektor nicht überlagern. Im Detail umfasst der Strahlenkegel 16 hier vier sogenannte Nebenstrahlenkegel 16p1 bis 16p4. In anderen Worten ausgedrückt, heißt das also, dass der Strahlenkegel 16 in mehrere verzerrte Nebenstrahlenkegel 16p1 bis 16p4 aufgeteilt wird, wobei die röhren- und detektorseitige Erfassung simultan erfolgt.At this point, it should be noted once again that all samples p1 to p4 are within the cone of rays 16 are arranged so that their projection images 14p1 to 14p4 do not overlap on the detector. In detail, the beam cone includes 16 here four so-called secondary beam cones 16p1 to 16p4 , In other words, that means that the cone of rays 16 into several distorted secondary beam cones 16p1 to 16p4 is divided, wherein the tube and detector detection takes place simultaneously.

Diese Nebenstrahlen 16p1 bis 16p4 sind, im Vergleich zu dem Strahlenkegel 16 oder einem Hauptstrahlenkegel, der sich entlang des Lotes 16l erstrecken würde, nicht gleichschenklig ausgebildet, da die Strahlenrichtung (vgl. α, β, γ und δ) im Vergleich zu dem Lot des Lotes 16l gewinkelt sind. Hierdurch entstehen geometrische Verzerrungen, die entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen korrigiert werden.These secondary rays 16p1 to 16p4 are, compared to the beam cone 16 or a main beam cone that extends along the solder 16l is not formed isosceles, since the beam direction (see α, β, γ and δ) compared to the solder of the solder 16l are angled. This results in geometric distortions, which are corrected according to further embodiments.

Deshalb ist es sinnvoll, die in den so erzeugten Nebenstrahlenkegeln 16p1 bis 16p4 generierten Rohdaten in der Rekonstruktion einzeln zu behandeln und hierbei optional einer speziellen Korrektur zu unterziehen, um die für die 3D-Computertomographie-Rekonstruktion erforderlichen Orthogonalitätsbedingungen nicht nur für den Hauptstrahlenkegel, sondern auch für die Nebenstrahlenkegel 16p1 bis 16p4 zu erfüllen. Der in jedem Datensatz individuell verzerrte Strahlenkegel 16p1 bis 16p4 wird rechnergestützt mittels der Berechnungseinheit (nicht dargestellt) auf einen nicht-verzerrten Strahlenkegel, also vergleichbar mit einem zentralen Hauptstrahlenkegel, zurückgerechnet, um dann im Resultat eine artefaktfreie Rekonstruktion jedes einzelnen Prüfobjekts p1 bis p4 zu erzielen.Therefore, it makes sense that in the secondary beam cones so generated 16p1 to 16p4 In the reconstruction, to process generated raw data individually and optionally to subject it to a special correction in order to obtain the orthogonality conditions necessary for 3D computer tomography reconstruction not only for the main beam cone but also for the secondary beam cone 16p1 to 16p4 to fulfill. The individually distorted beam cone in each record 16p1 to 16p4 is computer-aided by means of the calculation unit (not shown) back on a non-distorted beam cone, so comparable to a central main beam cone, in order then to achieve an artifact-free reconstruction of each test object p1 to p4.

Das hier anhand dem System 10' erläuterte Verfahren eignet sich für alle Computertomographie-Anwendungen von hochauflösenden Computertomographen bis hin zu Hochenergie-Computertomographen mit Zeilen- oder Flachbilddetektoren, bei denen das bzw. die Objekte p1 bis p4 nur einen eingeschränkten Bereich des Strahlenkegels 16 einnimmt und eine gleichzeitige Erfassung mehrerer auf einer zentral rotierenden Einheit platzierten Prüfobjekte aufgrund der summierten Wandstärken und der materialspezifischen Absorptionseigenschaften gar nicht oder nur mit beschränkter Qualität möglich ist. This is the system 10 ' The method described is suitable for all computed tomography applications from high-resolution computer tomographs to high-energy computed tomography with line or flat-panel detectors, in which the object or objects p1 to p4 only a limited area of the beam cone 16 occupies a simultaneous detection of several placed on a centrally rotating unit test objects due to the summed wall thicknesses and the material-specific absorption properties is not possible or only with limited quality.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Dreheinheit 20, welche hier als parallel zur Detektorfläche 14 verlaufende Dreheinheit 20 dargestellt wurde, auch radial gekrümmt sein. Hierbei heißt „radial gekrümmt”, dass die Aufnahmen für die Objekte p1 bis p10 radial um den Strahlenaustrittspunkt 12a angeordnet sind, so dass das Zentrum jeder Dreheinheit sich im gleichen Abstand zum Strahlenausgangspunkt befindet. In dem speziellen Anwendungsfall einer hohen Vergrößerung V >> 1 ist diese Modalität besonders sinnvoll.According to further embodiments, the rotary unit 20 , which here as parallel to the detector surface 14 running turntable 20 was shown to be radially curved. Here, "radially curved" means that the images for the objects p1 to p10 are radially around the radiation exit point 12a are arranged so that the center of each turntable is located at the same distance from the beam origin. In the special application of a high magnification V >> 1, this modality is particularly useful.

Alternativ zu der rechnerischen Korrektur der verzerrten Nebenstrahlen 16p1 bis 16p4 kann die Detektorfläche 14 gebogen ausgeführt sein, so dass die geometrischen Verzerrungen in den Nebenstrahlen 16p1 bis 16p4 vermieden werden, wie anhand von 3a nun gezeigt wird.Alternatively to the mathematical correction of the distorted secondary rays 16p1 to 16p4 can the detector surface 14 be executed bent, so that the geometric distortions in the secondary rays 16p1 to 16p4 be avoided as based on 3a is shown now.

3a zeigt ein Röntgensystem 10' mit einer Strahlenquelle 12, die den Strahlenkegel 16 mit den vier Nebenstrahlenkegeln 16p1 bis 16p4, innerhalb welcher die Objekte p1 bis p4 angeordnet sind, emittiert. Die Objekte p1 bis p4 sind mittels der Rotationseinheit 20 positioniert. 3a shows an x-ray system 10 ' with a radiation source 12 that the beam cone 16 with the four minor beam cones 16p1 to 16p4 , within which the objects p1 to p4 are arranged, emitted. The objects p1 to p4 are by means of the rotation unit 20 positioned.

Bei dem Röntgensystem 10' ist der Detektor 14' um den Strahlenauslass 12a gekrümmt bzw. besteht, wie hier dargestellt aus vier Einheiten 14a' bis 14c'. Dieser als MULUX-Detektor bezeichnete Detektor 14 hat den Vorteil, dass die Elemente 14a' bis 14c' immer, d. h. bei gegebenem Abstand zwischen Detektor 14' und Strahlenquelle 12 orthogonal in Bezug auf die Nebenstrahlenkegel 16p1 bis 16p4 ausgerichtet sind.In the X-ray system 10 ' is the detector 14 ' around the radiation outlet 12a curved or consists, as shown here, of four units 14a ' to 14c ' , This detector, called the MULUX detector 14 has the advantage that the elements 14a ' to 14c ' always, ie at a given distance between detector 14 ' and radiation source 12 orthogonal with respect to the minor ray cone 16p1 to 16p4 are aligned.

Diese Variante stellt eine Alternative zur rechnergestützten Reduktion von Artefakten dar, die durch Hardware-seitige Veränderung zu einer Qualitätssteigerung gegenüber konventionellen Computertomographie-Anordnungen führt. Durch das hier anhand von 10' beschriebene Verfahren wird jede Probe p1 bis p4 derart erfasst, dass eine starke Veränderung der Vergrößerung, infolge einer zum Drehzentrum dezentralen Probenposition, zwischen den einzelnen Winkelstellungen vermieden werden kann. Hierdurch bleibt die Größe der auf den Projektor projizierten Objektabbildung 14p1 bis 14p4 konstant und ermöglicht so eine vorteilhafte Kollimation des relativen Sichtfelds auf den Detektor 14'. Das wiederum ermöglicht eine deutliche Steigerung der Bildqualität durch Reduktion von Streustrahlenartefakten. Das Verfahren ermöglicht weiter für Anwendungen, die auf ein sehr stark kollimiertes Sichtfeld angewiesen sind, wie z. B. zur 3D-Konturbemessung massiver Objekte, wie z. B. Zylinderköpfe, eine deutliche Steigerung des Durchsatzes bei der in der Regel über mehrere Stunden verlaufenden Messzeit.This variant represents an alternative to the computer-aided reduction of artifacts, which leads to a hardware-side change to an increase in quality over conventional computed tomography arrays. By this, by means of 10 ' described method, each sample p1 to p4 is detected such that a large change in the magnification, due to a center of rotation decentralized sample position, between the individual angular positions can be avoided. This leaves the size of the object image projected onto the projector 14p1 to 14p4 constant and thus allows an advantageous collimation of the relative field of view on the detector 14 ' , This in turn allows a significant increase in image quality by reducing stray beam artifacts. The method further allows for applications that rely on a very highly collimated field of view, such as. B. for 3D contour measurement of massive objects, such. As cylinder heads, a significant increase in throughput in the usually extending over several hours measuring time.

Bezug nehmend auf 3b wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Röntgensystems 10'' erläutert, bei dem der Scan-Durchsatz weiter erhöht werden kann. 3b zeigt ein Röntgensystem 10'' mit einer Röntgenröhre 12'', z. B. einer veränderten Strahlenquelle, nämlich einem sogenannten Panoramastrahler. Die Strahlenquelle 16' ist als Rundumstrahler, z. B. mit einem Kreissegment von 210° um die Öffnung 12a herum oder mehr aufgeführt. Bogenförmig um diesen Sektor ist dann auch der MULIX-Detektor 14'' ebenfalls mit einem Öffnungswinkel von 210° aufgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Mulex-Detektor 14'' 12 zueinander gewinkelte Objekte für die insgesamt 12 Nebenstrahlenkegel 16p1 bis 16p12, mittels welchen die 12 Objekte p1 bis p12 durchstrahlt werden können.Referring to 3b Now is another embodiment of an X-ray system 10 '' in which the scan throughput can be further increased. 3b shows an x-ray system 10 '' with an x-ray tube 12 '' , z. B. a modified radiation source, namely a so-called panoramic emitter. The radiation source 16 ' is a round radiator, z. B. with a circle segment of 210 ° around the opening 12a around or more listed. Arched around this sector is then also the MULIX detector 14 '' also listed with an opening angle of 210 °. In this embodiment, the mulex detector comprises 14 '' 12 mutually angled objects for the total 12 Nebenstrahlenkegel 16p1 to 16p12 , by means of which the 12 objects p1 to p12 can be irradiated.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die Objekte p1 bis p12 kreisbogenförmig um die Strahlenöffnung 12a angeordnet. Die Anordnung erfolgt mittels der Rotationseinheit 20''. Diese Rotationseinheit 20'' umfasst hier die 12 einzeln um eine jeweilige Drehachse rotierbaren Objektaufnahmen bzw. Drehteller.In this embodiment, the objects p1 to p12 are circular arc around the beam opening 12a arranged. The arrangement takes place by means of the rotation unit 20 '' , This rotation unit 20 '' here comprises the 12 object receivers or turntables rotatable individually about a respective axis of rotation.

Mittels der Weitwinkelröntgenröhre 12'' mit z. B. einem sogenannten Panoramatarget und unter Verwendung eines skalierbaren Röntgendetektors 14'' kann der Durchsatz insgesamt maximiert werden. Entsprechend alternativen Ausführungsbeispielen wäre auch eine Anordnung der Objekte und folglich auch der Rotationseinheit 20'' entsprechend eines Vollkreises möglich. Hierbei wird dann ein vollkreisförmiger Röntgendetektor 14'' eingesetzt. Auch bei einer derartigen 360°-Anordnung, die als Multi-Cone-Anordnung bezeichnet werden kann würde eine einzige Röntgenquelle 12'', die den 360°-Röntgenstrahl aufspannt, ausreichen. Somit kann dann auch der meist unbenutzte Strahlenkegelbereich für hochabsorbierende Objekte optimal ausgenutzt werden und im Resultat der Durchsatz weiter gesteigert werden.Using the wide-angle x-ray tube 12 '' with z. B. a so-called Panoramatarget and using a scalable X-ray detector 14 '' Overall, throughput can be maximized. According to alternative embodiments, an arrangement of the objects and consequently also of the rotation unit would also be appropriate 20 '' possible according to a full circle. In this case, then, a fully circular X-ray detector 14 '' used. Even with such a 360 ° arrangement, which may be referred to as a multi-cone arrangement, a single X-ray source would be used 12 '' , which spans the 360 ° x-ray beam, suffice. Thus, the mostly unused beam cone area can be optimally utilized for highly absorbent objects and, as a result, the throughput can be further increased.

Bezug nehmend auf 4a–e wird nun die Rotationseinheit 20 im Detail und insbesondere im Hinblick auf den Rotationsmechanismus erläutert.Referring to 4a -E will now be the rotation unit 20 explained in detail and in particular with regard to the rotation mechanism.

4a zeigt hierbei eine Draufsicht auf die Rotationseinheit 20, während 4b eine seitliche Schnittdarstellung auf selbige illustriert. In 4c–f ist jeweils die Objektaufnahme 20p1 (hier Drehteller) einzeln illustriert, wobei 4c die Draufsicht auf den Drehteller 20p1, 4d den Schnitt durch Drehteller mit zugehörigem Zahnrad als Seitendarstellung und 4e die zugehörige Seitendarstellung illustriert. 4f zeigt eine dreidimensionale Ansicht auf das Zahnrad des Drehtellers 20p1 in Kombination mit der Antriebswelle 16. 4a shows a plan view of the rotation unit 20 , while 4b a lateral Illustrated sectional view on same. In 4c -F is the object shot 20p1 (here turntable) individually illustrated, where 4c the top view of the turntable 20p1 . 4d the section through turntable with associated gear as a side view and 4e the associated page illustration illustrated. 4f shows a three-dimensional view of the gear of the turntable 20p1 in combination with the drive shaft 16 ,

Wie bereits erläutert umfasst die Rotationseinheit 20 fünf drehbare Objektaufnahmen 20p1 bis 20p5. Diese fünf drehbaren Objektaufnahmen 20p1 bis 20p5 (Drehteller) ragen auf einer ersten Seite der Rotationseinheit 20 bzw., um genau zu sein, des Gehäuses 24 derselben heraus. Wie insbesondere aus 4d hervorgeht, ist auf der gegenüberliegenden Seite von den Drehtellern 20p1 bis 20p5 starr mittels einer Welle 24w gekoppelt ein Zahnrad 25p1 bis 25p5 vorgesehen. Optionaler Weise wird in dem Zwischenraum zwischen dem Zahnrad 25p1 und der Objektaufnahme 20p1 im Bereich der Welle 24w rotorisch gegenüber dem Gehäuse 24 gelagert (vgl. Bezugszeichen 241, das auf ein entsprechendes Kugellager hinweist).As already explained, the rotation unit comprises 20 five rotatable object shots 20p1 to 20p5 , These five rotating object shots 20p1 to 20p5 (Turntable) protrude on a first side of the rotation unit 20 or, to be specific, the case 24 same out. As in particular from 4d is apparent on the opposite side of the turntables 20p1 to 20p5 rigid by means of a shaft 24w coupled a gear 25p1 to 25p5 intended. Optionally, in the space between the gear 25p1 and the object shot 20p1 in the area of the wave 24w rotor-like with respect to the housing 24 stored (see reference numeral 241 indicative of a corresponding ball bearing).

Ausgehend von der Anordnung aus 4a und 4b wird ersichtlich, dass sich alle fünf Zahnräder 25p1 bis 25p5 und damit auch die jeweiligen Aufnahmen 20p1 bis 20p5 (äquidistant) in einer Reihe befinden. Die Zahnräder 25p1 bis 25p5 und damit die drehbaren Objektaufnahmen 20p1 bis 20p5 werden über eine gemeinsame Antriebswelle 26 angetrieben, die wiederum mittels des elektrischen Antriebs 27 in Rotation bringbar ist. Die Antriebswelle 26 ist gegenüber der Welle 24w (vgl. Lagerung 24l) der jeweiligen Aufnahmen 20p1 bis 20p5, die die jeweilige „eigenen” Rotationsachse der Aufnahmen 20p1 bis 20p5 definiert, senkrecht zu der jeweiligen Rotationsachse angeordnete. Zur Kopplung zwischen den Zahnrädern 25p1 bis 25p5 mit der Antriebswelle 26 weist die Antriebswelle 26 sogenannte Schneckenräder 28p1 bis 28p5 auf. Die Eingriffnahme des Schneckenrades 28p1 mit dem Zahnrad 25p1 ist anhand von 4f illustriert. An dieser Stelle sei angemerkt, dass das Zahnrad 25p1 mittels einer Verschraubung (Schraube und Scheibe) an der jeweiligen Welle 24w befestigt sein kann, um die starre Kopplung zu realisieren.Based on the arrangement 4a and 4b It will be apparent that all five gears 25p1 to 25p5 and therefore also the respective recordings 20p1 to 20p5 (equidistant) in a row. The gears 25p1 to 25p5 and with it the rotatable object recordings 20p1 to 20p5 be via a common drive shaft 26 powered, in turn, by means of the electric drive 27 can be brought into rotation. The drive shaft 26 is opposite the wave 24w (see Storage 24l ) of the respective recordings 20p1 to 20p5 , the respective "own" axis of rotation of the recordings 20p1 to 20p5 defined, arranged perpendicular to the respective axis of rotation. For coupling between the gears 25p1 to 25p5 with the drive shaft 26 has the drive shaft 26 so-called worm wheels 28p1 to 28p5 on. The intervention of the worm wheel 28p1 with the gear 25p1 is based on 4f illustrated. At this point it should be noted that the gear 25p1 by means of a screw connection (screw and washer) to the respective shaft 24w can be attached to realize the rigid coupling.

Zwischen den einzelnen Schneckenrädern 28p1 bis 28p5 können optionaler Weise Kupplungen 29k, mittels den die Antriebswelle 26 in Segmente untergliedert wird, und/oder Lager 29l zur Lagerung der Antriebswelle 26 gegenüber dem Gehäuse 24 vorgesehen sein. Hierbei sind die Lagerungen 29l (z. B. Festlager in Kombination mit Loslager) bevorzugterweise aber nicht zwingenderweise, derart angeordnet, dass jeder Eingriffnahmebereich zwischen Zahnrad 25p1 und Schneckenrad 28p1 durch ein linksseitiges und ein rechtsseitiges Lager 29l gegenüber dem Gehäuse 24 abgestützt wird. Gleiches gilt für die Abstützungen der Kupplungen 29k.Between the individual worm wheels 28p1 to 28p5 can optional couplings 29k , by means of which the drive shaft 26 is divided into segments, and / or bearings 29l for mounting the drive shaft 26 opposite the housing 24 be provided. Here are the bearings 29l (For example, fixed bearing in combination with floating bearing) preferably but not necessarily, arranged such that each engagement area between gear 25p1 and worm wheel 28p1 through a left-sided and a right-sided bearing 29l opposite the housing 24 is supported. The same applies to the supports of the couplings 29k ,

Zusammenfassend ist Bezug nehmend auf die Rotationseinheit 20 aus den 4a–f festzustellen, dass diese als Rotationseinheit in den Ausführungsbeispielen aus den 1 und 2 sowie 3a einsetzbar ist. Zusätzlich sei darauf hingewiesen, dass hier in den 4a–4f von fünf Objektaufnahmen 20p1 bis 20p5 ausgegangen wird. In einem derartigen Fall würde dann entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen die mittlere Objektaufnahme, also 20p3 im Hauptstrahlenkegel liegen, so dass für diese im Regelfall keine Korrektur zur Kompensation der geometrisch bedingten Verzerrungen notwendig wird.In summary, reference is made to the rotation unit 20 from the 4a -F determine that these as rotation unit in the embodiments of the 1 and 2 such as 3a can be used. In addition, it should be noted that here in the 4a - 4f of five object shots 20p1 to 20p5 is assumed. In such a case, then, according to further embodiments, the average object image, ie 20P3 lie in the main beam cone, so that for these usually no correction to compensate for the geometric distortions is necessary.

5a zeigt die Rotationseinheit 20'', welche in dem Ausführungsbeispiel aus 3b, aber auch für die Ausführungsbeispiele aus den 1, 2 und 3a einsetzbar ist. Die Rotationseinheit 20'' weist ebenfalls die fünf Objektaufnahmen 20p1 bis 20p5 auf, wobei diese auf einem Kreisbogen angeordnet sind. Der synchrone Antrieb derselben erfolgt, wie Bezug nehmend auf 4a–f erläutert, mittels einer gemeinsamen in Segmente untergliederten Antriebswelle 26'', die hier mittels den Wellengelenke 29k'' als Kupplungen gekrümmt ausgeführt ist. Diese Wellengelenke 29k'' haben die Aufgabe, die einzelnen Wellensegmente rotorisch miteinander zu verbinden. Die Wellengelenke 29k'' befinden sich immer zwischen zwei Zahnrädern 25p1 bis 25p5, wobei die restlichen Elemente, z. B. Lager 29l, Schneckenrad 28p1 bis 28p5 sowie Antrieb 27 sind im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel aus 4a–f. 5a shows the rotation unit 20 '' , which in the embodiment of 3b , but also for the embodiments of the 1 . 2 and 3a can be used. The rotation unit 20 '' also has the five object images 20p1 to 20p5 on, which are arranged on a circular arc. The synchronous drive thereof is as described with reference to FIG 4a -F explained, by means of a common segmented drive shaft 26 '' , here by means of the wave joints 29k '' designed as clutches curved. These joints 29k '' have the task to connect the individual shaft segments with each other rotorischisch. The wave joints 29k '' are always between two gears 25p1 to 25p5 wherein the remaining elements, e.g. B. bearings 29l , Worm wheel 28p1 to 28p5 as well as drive 27 are essentially identical to the embodiment of 4a f.

Bezug nehmend auf 5b wird eine weitere Variante der gebogenen Rotationseinheit 20''' zum Einsatz in dem Ausführungsbeispiel aus 3b oder einem Ausführungsbeispiel aus den 1, 2 und 3a erläutert. Die Rotationseinheit 20''' gleicht der Rotationseinheit 20'', wobei je Objektaufnahme 20p1 bis 20p5 nur einzelnen, nicht mechanisch miteinander gekoppelte (senkrecht zu der jeweiligen Rotationsachse angeordnete) Antriebswellensegmente 26''' vorgesehen sind. Statt den Kopplungen wird hier jede Antriebswelle 26''' mittels eines eigenen Antriebs 27''' rotiert, so dass im Resultat dieselbe Funktionalität wie die gebogene Rotationseinheit 20'' realisiert werden kann. Da im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel aus 5a die einzelnen Objektaufnahmen 20p1 bis 20p5 im Hinblick auf ihre Rotation nicht mehr mechanisch miteinander gekoppelt sind, erfolgt nun entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen die Synchronisation der Rotation der einzelnen Objektaufnahmen 20p1 bis 20p5 elektrisch, nämlich indem die einzelnen Antriebe 27''' gleichzeitig angetrieben werden.Referring to 5b becomes another variant of the curved rotation unit 20 ''' for use in the embodiment 3b or an embodiment of the 1 . 2 and 3a explained. The rotation unit 20 ''' is like the rotation unit 20 '' , where ever object shot 20p1 to 20p5 only individual, not mechanically coupled to each other (perpendicular to the respective axis of rotation arranged) drive shaft segments 26 ''' are provided. Instead of the couplings here is every drive shaft 26 ''' by means of its own drive 27 ''' rotates, so that the result in the same functionality as the curved rotation unit 20 '' can be realized. As opposed to the embodiment of 5a the individual object shots 20p1 to 20p5 are no longer mechanically coupled with respect to their rotation, now takes place according to further embodiments, the synchronization of the rotation of the individual object images 20p1 to 20p5 electrically, namely by the individual drives 27 ''' be driven simultaneously.

Bei obigen Ausführungen der Rotationseinheit 20, 20'' und 20''' wird der Antrieb 27 im Regelfall von der Steuerung des Röntgensystems angesteuert. Hierzu ist dann in der jeweiligen Rotationseinheit 20, 20'' und 20''' eine Schnittstelle, wie z. B. die Schnittstelle des Motors 27 vorgesehen. An dieser Stelle sei angemerkt, dass auch wenn bei obigen Ausführungsbeispielen der Antrieb der einzelnen Objektaufnahmen 28p1 bis 28p5 am Beispiel einer Zahnrad-Schneckenrad-Kombination erläutert wurde, bei welcher eine Umsetzung der Rotation um 90° erfolgt, die Realisierung nicht hierauf beschränkt ist. So kann entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen die mechanische Synchronisation dadurch erfolgen, dass alle Zahnräder 25p1 mittels eines gemeinsamen Zahnriemens angetrieben werden. Alternativ wäre es auch denkbar, dass entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen jede Objektaufnahme 20p1 bis 20p5 (Drehteller) direkt mit einer eigenen Antriebseinheit angetrieben wird, wobei die Synchronisation wiederum elektrisch erfolgt. In the above embodiments of the rotary unit 20 . 20 '' and 20 ''' becomes the drive 27 usually controlled by the control of the X-ray system. This is then in the respective rotation unit 20 . 20 '' and 20 ''' an interface such. B. the interface of the engine 27 intended. At this point it should be noted that even if in the above embodiments, the drive of the individual object images 28p1 to 28p5 has been explained using the example of a gear-worm-wheel combination, in which a conversion of the rotation takes place by 90 °, the realization is not limited thereto. Thus, according to further embodiments, the mechanical synchronization take place in that all gears 25p1 be driven by a common toothed belt. Alternatively, it would also be conceivable that according to further embodiments, each object shot 20p1 to 20p5 (Turntable) is driven directly with its own drive unit, the synchronization again takes place electrically.

Wie oben bereits angedeutet, kann die Kompensierung von geometrisch bedingten Verzerrungen entweder rechnerisch oder durch Anwinkelung der einzelnen Elemente des Strahlendetektors erfolgen. Hierbei können die Elemente entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen auch verstellbar zueinander ausgeführt sein, so dass je nach vorherrschenden Anforderungen ein anderer Kreisbahnradius, entlang welchem die Elemente des Strahlendetektors angeordnet sind, einstellbar ist. Ausgehend von der Situation, wie sie in 2 dargestellt ist, werden also nun die Einheiten 14a', 14b', 14c', 14d' aus 3a derart angeordnet, bis die Winkel α, β, γ und δ alle rechtwinklig sind. Die Ausrichtung aller Elemente 14a' bis 14d' kann gemeinsam oder individuell erfolgen, nämlich derart, dass für jeden Nebenstrahlkegel 16p1 bis 16p4 die Einhaltung der Orthogonalitätsbedingungen gewährleistet wird. Zur Realisierung sei auf die DE 102012208305 A1 verwiesen, in welcher unterschiedliche Ausführungen zur Realisierung der partiellen Krümmung in den Segmenten oder Modulen beschrieben ist.As already indicated above, the compensation of geometrically induced distortions can be done either mathematically or by angling the individual elements of the radiation detector. In this case, the elements can also be designed to be adjustable relative to one another in accordance with further exemplary embodiments, so that, depending on the prevailing requirements, another orbit radius along which the elements of the radiation detector are arranged is adjustable. Starting from the situation as in 2 is shown, so now the units 14a ' . 14b ' . 14c ' . 14d ' out 3a arranged so that the angles α, β, γ and δ are all rectangular. The alignment of all elements 14a ' to 14d ' can be done together or individually, namely such that for each Nebenstrahlkegel 16p1 to 16p4 compliance with orthogonal conditions is ensured. To be realized on the DE 102012208305 A1 referenced, in which different embodiments for the realization of the partial curvature in the segments or modules is described.

Auch wenn obige Ausführungsbeispiele insbesondere anhand der Vorrichtungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen das korrespondierende Verfahren zur Ermittlung bzw. zur Simultanermittlung einer Mehrzahl von Rekonstruktionsdatensätzen für eine Mehrzahl von Objekten geschaffen wird. Das Verfahren umfasst die Schritte

• – Ermitteln eines Durchstrahlungsdatensatzes von den mindestens zwei Objekten, die mittels einer zwischen einer Strahlenquelle und einem Strahlendetektor liegende Rotationseinheit mit mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen für die mindestens zwei Objekte jeweils individuell um eine eigene Drehachse rotiert werden;
• – Extrahieren des Rekonstruktionsdatensatzes für ein erstes der mindestens zwei Objekte aus dem Durchstrahlungsdatensatz; und
• – Extrahieren eines zweiten Rekonstruktionsdatensatzes für ein zweites der mindestens zwei Objekte aus dem Durchstrahlungsdatensatz.

Even if the above exemplary embodiments were explained in particular with reference to the devices, it should be pointed out that, in accordance with further exemplary embodiments, the corresponding method is provided for determining or for simultaneously determining a plurality of reconstruction data sets for a plurality of objects. The method comprises the steps

• - Determining a radiographic data set of the at least two objects, which are rotated by means of a lying between a radiation source and a radiation detector rotation unit with at least two receiving devices for the at least two objects individually about its own axis of rotation;
• Extracting the reconstruction data set for a first of the at least two objects from the radiographic data set; and
• Extracting a second reconstruction data set for a second of the at least two objects from the radiographic data set.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device. Some or all of the method steps may be performed by a hardware device (or using a hardware device). Apparatus), such as a microprocessor, a programmable computer or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.

Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.

Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Thus, some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operable to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer.

Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein. The program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.

Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.

Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.In other words, an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.A further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.A further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.Another embodiment according to the invention comprises a device or system adapted to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver. The transmission can be done for example electronically or optically. The receiver may be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device. For example, the device or system may include a file server for transmitting the computer program to the recipient.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array, an FPGA) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by any hardware device. This may be a universal hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process, such as an ASIC.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102012208305 A1 [0056] DE 102012208305 A1 [0056]

Claims (21)

Röntgensystem (10, 10', 10'') mit folgenden Merkmalen: einer Strahlenquelle (12, 12''); einem Strahlendetektor (14, 14', 14''); einer zwischen der Strahlenquelle (12, 12'') und dem Strahlendetektor (14, 14', 14'') angeordneten Rotationseinheit (20, 20'', 2'''), die zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12) für zumindest zwei Objekte (p1–p12) umfasst und ausgebildet ist, um die zumindest zwei Objekte (p1–p12) individuell um je eine eigene Drehachse (21p1–21p5) zu rotieren; und eine Berechnungseinheit, die ausgebildet ist, bei Durchstrahlung der zumindest zwei Objekte (p1–p12) mittels der Strahlenquelle (12, 12'') und des Strahlendetektors (14, 14', 14'') auf Basis von Durchstrahlungsdaten, ermittelt mittels des Strahlendetektors (14, 14', 14''), je Objekt (p1–p12) der zumindest zwei Objekte (p1–p12) einen Rekonstruktionsdatensatz zu berechnen.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) having the following characteristics: a radiation source ( 12 . 12 '' ); a radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ); one between the radiation source ( 12 . 12 '' ) and the radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ) arranged rotational unit ( 20 . 20 '' . 2 ''' ) containing at least two receptacles ( 20p1 - 20p12 ) for at least two objects (p1-p12) and is designed to provide the at least two objects (p1-p12) individually around their own axis of rotation ( 21p1 - 21p5 ) to rotate; and a calculation unit, which is formed when the at least two objects (p1-p12) are irradiated by means of the radiation source ( 12 . 12 '' ) and the radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ) on the basis of radiographic data, determined by means of the radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ), each object (p1-p12) of the at least two objects (p1-p12) to calculate a reconstruction data set. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß Anspruch 1, wobei die Rotationseinheit (20, 20'', 20''') derart angeordnet ist, dass bei Rotation der Objekte (p1–p12) um die eigene Drehachse (21p1–21p5) die Objekte (p1–p12) innerhalb eines Durchstrahlungsraums liegen, der durch die Fläche zwischen Strahlenquelle (12, 12'') und Strahlendetektor (14, 14', 14'') definiert ist.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to claim 1, wherein the rotation unit ( 20 . 20 '' . 20 ''' ) is arranged such that upon rotation of the objects (p1-p12) about its own axis of rotation ( 21p1 - 21p5 ) the objects (p1-p12) lie within a transmission space that passes through the area between the radiation source ( 12 . 12 '' ) and radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ) is defined. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Rotationseinheit (20, 20'', 20''') mindestens drei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12) für mindestens drei Objekte (p1–p12) aufweist, die entlang einer Linie im Durchstrahlungsraum (16) angeordnet sind.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to claim 1 or 2, wherein the rotation unit ( 20 . 20 '' . 20 ''' ) at least three recording devices ( 20p1 - 20p12 ) for at least three objects (p1-p12) along a line in the transmission space ( 16 ) are arranged. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Strahlenquelle (12, 12'') eine Punktstrahlenquelle ist und die Rotationseinheit (20, 20'', 20''') mindestens drei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12) für mindestens drei Objekte (p1–p12) umfasst, die entlang eines gekrümmten Kreisbogens um die Punktstrahlenquelle angeordnet sind.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to claim 1 or 2, wherein the radiation source ( 12 . 12 '' ) is a spot beam source and the rotation unit ( 20 . 20 '' . 20 ''' ) at least three recording devices ( 20p1 - 20p12 ) for at least three objects (p1-p12) arranged along a curved arc around the spot source. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Durchstrahlung und die Rotation der mindestens zwei Objekte (p1–p12) sowie die Ermittlung der Rekonstruktionsdatensätze der mindestens zwei Objekte (p1–p12) simultan erfolgen.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to one of the preceding claims, wherein the transmission and the rotation of the at least two objects (p1-p12) as well as the determination of the reconstruction data records of the at least two objects (p1-p12) occur simultaneously. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Strahlenquelle (12, 12'') eine punktförmige Strahlenquelle (12, 12'') ist und wobei der Strahlendetektor (14, 14', 14'') ein flächiger oder gebogener Strahlendetektor (14, 14', 14'') ist, so dass ein kegelförmiger Durchstrahlungsraum (16) aufgespannt wird.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to one of the preceding claims, wherein the radiation source ( 12 . 12 '' ) a punctiform radiation source ( 12 . 12 '' ) and wherein the radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ) a planar or curved radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ), so that a cone-shaped transmission space ( 16 ) is spanned. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Strahlenquelle (12, 12'') eine Rundumstrahlenquelle ist und wobei der Strahlendetektor (14, 14', 14'') ein gebogener Strahlendetektor (14, 14', 14'') ist, so dass ein kreissegmentförmiger Durchstrahlungsraum (16) aufgespannt wird.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to one of claims 1 to 5, wherein the radiation source ( 12 . 12 '' ) is a Rundumstrahlenquelle and wherein the radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ) a bent radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ), so that a circular segment-shaped transmission space ( 16 ) is spanned. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei von der Strahlenquelle (12, 12'') zum Strahlendetektor (14, 14', 14'') ein zentraler Hauptstrahl und zumindest zwei Nebenstrahlen (16p1–16p4) emittiert werden, die auf unterschiedliche Detektorflächen (14p1–14p4) des Strahlendetektors (14, 14', 14'') und/oder unterschiedliche Detektorelemente (14a'–14c') des Strahlendetektors (14, 14', 14'') treffen.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to one of the preceding claims, wherein from the radiation source ( 12 . 12 '' ) to the radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ) a central main beam and at least two secondary beams ( 16p1 - 16p4 ) emitted to different detector surfaces ( 14p1 - 14p4 ) of the radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ) and / or different detector elements ( 14a ' - 14c ' ) of the radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ) to meet. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß Anspruch 8, wobei eines der mindestens zwei Objekte (p1–p12) durch einen Nebenstrahl (16p1–16p4) und das andere der mindestens zwei Objekte (p1–p12) durch einen Hauptstrahl oder einen weiteren Nebenstrahl (16p1–16p4) durchleuchtet werden.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to claim 8, wherein one of the at least two objects (p1-p12) is separated by a secondary beam ( 16p1 - 16p4 ) and the other of the at least two objects (p1-p12) by a main beam or another secondary beam ( 16p1 - 16p4 ). Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei der Hauptstrahl im Gegensatz zu den Nebenstrahlen (16p1–16p4) eine gleichschenklige Form aufweist.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to claim 8 or 9, wherein the main beam, in contrast to the secondary beams ( 16p1 - 16p4 ) has an isosceles shape. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Berechnungseinheit ausgebildet ist, um geometrisch bedingte Verzerrungen in den Nebenstrahlen (16p1–16p4) zu korrigieren.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to one of claims 8 to 10, wherein the calculation unit is designed to detect geometrically caused distortions in the secondary beams ( 16p1 - 16p4 ) to correct. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Strahlungsdetektor zwei oder mehrere Einheiten aufweist, wobei zwei direkt aneinander angrenzende Einheiten einen Winkel von ≤ 180° einschließen.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to one of the preceding claims, wherein the radiation detector comprises two or more units, wherein two directly adjacent units enclose an angle of ≤ 180 °. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß Anspruch 12, wobei der Winkel zwischen den zwei direkt aneinander angrenzenden Einheiten manuell und/oder elektrisch mittels eines Verstellmechanismus variierbar ist.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to claim 12, wherein the angle between the two directly adjacent units is manually and / or electrically variable by means of an adjusting mechanism. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß Anspruch 13, wobei der Verstellmechanismus ausgebildet ist, um die zwei oder mehreren Einheiten entlang eines Kreisbogens mit verstellbarem Radius auszurichten.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to claim 13, wherein the adjusting mechanism is adapted to align the two or more units along an arc of adjustable radius. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Strahlendetektor (14, 14', 14'') zwei oder mehrere Einheiten (14a'–14d') aufweist, wobei zwei direkt aneinander angrenzende Einheiten (14a'–14d') einen Winkel von ≤ 180° einschließen, und wobei der Winkel zwischen den benachbarten Einheiten so gewählt ist, dass geometrisch bedingte Verzerrungen im Nebenstrahl (16p1–16p4) vermieden und/oder reduziert werden.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to one of claims 12 to 14, wherein the radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ) two or more units ( 14a ' - 14d ' ), wherein two directly adjacent units ( 14a ' - 14d ' ) include an angle of ≤ 180 °, and wherein the angle between the adjacent units is selected such that geometrically induced distortions in the secondary beam ( 16p1 - 16p4 ) be avoided and / or reduced. Röntgensystem (10, 10', 10'') gemäß Anspruch 15, wobei der Winkel der zwei oder mehreren Einheiten (14a'–14d') so gewählt ist, dass der Hauptstrahl und/oder die Nebenstrahlen (16p1–16p4) auf die jeweilige Einheit (14a'–14d') lotrecht auftreffen.X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) according to claim 15, wherein the angle of the two or more units ( 14a ' - 14d ' ) is selected so that the main beam and / or the secondary beams ( 16p1 - 16p4 ) to the respective unit ( 14a ' - 14d ' ) strike vertically. Rotationseinheit (20, 20'', 20''') mit zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12) für zumindest zwei Objekte (p1–p12), wobei die Rotationseinheit (20, 20'', 20''') ausgebildet ist, um die zumindest zwei Objekte (p1–p12) simultan um je eine eigene Drehachse (21p1–2p4) zu rotieren, und wobei die Rotationseinheit (20, 20'', 20''') eine Steuerungsschnittstelle umfasst, über welche die simultane Rotation mittels einer Steuerung eines Röntgensystems (10, 10', 10''), umfassend eine Strahlenquelle (12, 12'') und einen Strahlendetektor (14, 14', 14''), steuerbar ist.Rotation unit ( 20 . 20 '' . 20 ''' ) with at least two receiving devices ( 20p1 - 20p12 ) for at least two objects (p1-p12), wherein the rotation unit ( 20 . 20 '' . 20 ''' ) is formed, around the at least two objects (p1-p12) simultaneously by its own axis of rotation ( 21p1 - 2p4 ) and wherein the rotation unit ( 20 . 20 '' . 20 ''' ) comprises a control interface, via which the simultaneous rotation by means of a control of an X-ray system ( 10 . 10 ' . 10 '' ) comprising a radiation source ( 12 . 12 '' ) and a radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ), is controllable. Rotationseinheit (20, 20'', 20''') gemäß Anspruch 17, wobei die zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12) je ein starr gekoppeltes Zahnrad (25p1–25p5) umfassen, und wobei die zumindest zwei Zahnräder (25p1–25p5) der zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12) mit zwei Schnecken (28p1–28p5) in Eingriff sind, die durch eine gemeinsame Achse (26, 26'') rotierbar sind, um die zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12) simultan zu rotieren.Rotation unit ( 20 . 20 '' . 20 ''' ) according to claim 17, wherein the at least two receiving devices ( 20p1 - 20p12 ) each a rigidly coupled gear ( 25p1 - 25p5 ), and wherein the at least two gears ( 25p1 - 25p5 ) of the at least two receiving devices ( 20p1 - 20p12 ) with two snails ( 28p1 - 28p5 ) are engaged by a common axis ( 26 . 26 '' ) are rotatable about the at least two receiving devices ( 20p1 - 20p12 ) to rotate simultaneously. Rotationseinheit (20, 20'', 20''') gemäß Anspruch 18, wobei die Rotationseinheit (20, 20'', 20''') zumindest drei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12), angeordnet entlang eines gekrümmten Kreisbogens, aufweist, die je ein starr gekoppeltes Zahnrad (25p1–25p5) umfassen, und wobei die zumindest drei Zahnräder der zumindest drei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12) mit drei Schnecken (28p1–28p5) in Eingriff sind, die durch einen gemeinsame, gekrümmte Achse (26'') rotierbar sind, um die zumindest drei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12) simultan zu rotieren, oder die je über einen eigenen Antrieb (27) simultan rotiert werden.Rotation unit ( 20 . 20 '' . 20 ''' ) according to claim 18, wherein the rotation unit ( 20 . 20 '' . 20 ''' ) at least three receiving devices ( 20p1 - 20p12 ) arranged along a curved arc, each having a rigidly coupled gear ( 25p1 - 25p5 ), and wherein the at least three gears of the at least three receiving devices ( 20p1 - 20p12 ) with three snails ( 28p1 - 28p5 ) are engaged by a common, curved axis ( 26 '' ) are rotatable about the at least three receiving devices ( 20p1 - 20p12 ) simultaneously, or which each have its own drive ( 27 ) are rotated simultaneously. Verfahren zur simultanen Ermittlung von mindestens zwei Rekonstruktionsdatensätzen für mindestens zwei Objekte (p1–p12), mit folgenden Schritten: Ermitteln eines Durchstrahlungsdatensatzes von den mindestens zwei Objekten (p1–p12), die mittels einer zwischen einer Strahlenquelle (12, 12'') und einem Strahlendetektor (14, 14', 14'') liegenden Rotationseinheit (20, 20'', 20'') mit mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen (20p1–20p12) für die mindestens zwei Objekte (p1–p12) jeweils individuell um eine eigene Drehachse (21p1–21p5) rotiert werden; Extrahieren des Rekonstruktionsdatensatzes für ein erstes der mindestens zwei Objekte (p1–p12) aus dem Durchstrahlungsdatensatz; und Extrahieren eines zweiten Rekonstruktionsdatensatzes für ein zweites der mindestens zwei Objekte (p1–p12) aus dem Durchstrahlungsdatensatz.Method for the simultaneous determination of at least two reconstruction data records for at least two objects (p1-p12), comprising the following steps: Determining a radiographic data set from the at least two objects (p1-p12) 12 . 12 '' ) and a radiation detector ( 14 . 14 ' . 14 '' ) rotation unit ( 20 . 20 '' . 20 '' ) with at least two receiving devices ( 20p1 - 20p12 ) for the at least two objects (p1-p12) individually about their own axis of rotation ( 21p1 - 21p5 ) are rotated; Extracting the reconstruction data set for a first of the at least two objects (p1-p12) from the radiographic data set; and extracting a second reconstruction data set for a second of the at least two objects (p1-p12) from the radiographic data set. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 20, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.A computer program comprising program code for carrying out the method of claim 20 when the program is run on a computer.

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