WO2010046117A2 - Verfahren und röntgencomputertomograf zur untersuchung eines objektes mittels röntgencomputertomografie - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren und einem Röntgencomputertomografen (1) zur Untersuchung eines Objektes (2) mittels Röntgencomputertomografie werden für mehrere Projektionsrichtungen Objekt-Projektionsdatensätze ermittelt, aus denen mittels einer Recheneinheit (11) zugehörige Durchstrahlungslängendatensätze berechnet werden. Die Durchstrahlungslängendatensätze enthalten für jede Projektionsrichtung und für jedes Pixel (p) die von der Röntgenstrahlung (6) durchstrahlte Länge des Objektes (2). Aus den Durchstrahlungslängendatensätzen werden mittels der Recheneinheit (11) zugehörige Referenz-Projektionsdatensätze berechnet, die Informationen über virtuelle Objektfehler (13) enthalten. Mittels der Recheneinheit (11) werden die Objekt-Projektionsdatensätze und die berechneten Referenz-Projektionsdatensätze ausgewertet, so dass individuell für das zu untersuchende Objekt (2) zwischen virtuellen Objektfehlern (13) und realen Objektfehlern (12) unterschieden werden kann.

Description

Verfahren und Röntgencomputertomograf zur Untersuchung eines Objektes mittels Röntgencomputertomografie

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Röntgencomputertomogra- fen zur Untersuchung eines Objektes mittels Röntgencomputertomografie.

Bei der zerstörungsfreien Prüfung von Objekten mittels Röntgencomputertomografie wird von dem jeweiligen Objekt ein Volumendatensatz gewonnen, der in Bezug auf Fehlstellen im Objekt, wie beispielsweise Poren oder Risse, ausgewertet wird. Die Zuverlässigkeit, mit der Fehlstellen im Objekt detektiert werden können, wird durch Artefakte beeinträchtigt. Artefakte manifestieren sich typischer Weise in dem Volumendatensatz in Form von niederfrequenten, weiträumigen Verschiebungen der rekonstruierten Grauwerte, die bei einem artefaktfreien Volumendatensatz bei einem ho- mogenen Material des Objekts konstant sind. Dementsprechend werden bei der Auswertung des Volumendatensatzes Fehlstellen detektiert, die real nicht vorhanden sind. Insbesondere bei stark absorbierenden Objekten treten Artefakte auf Grund von Strahlaufhärtung und Bildpunktrauschen auf, die die Zuverlässigkeit, mit der Fehlstellen im Objekt detektiert werden können, beeinträchtigen.

Aus dem Artikel „Reducing non-linear artifacts of multi-material objects in industrial 3D computed tomography" (M. Krumm et al., NDT&E International 41 (2008), 242 - 251) ist ein Verfahren zur Untersuchung eines Ob- jektes mittels Röntgencomputertomographie bekannt, bei dem ein artefaktfreier Volumendatensatz erzeugt wird. Hierzu werden die gemessenen Objekt-Projektionsdatensätze korrigiert und aus diesen der artefaktfreie Volumendatensatz berechnet. Der berechnete Volumendatensatz bildet dementsprechend das Objekt mit den realen Objektfehlern ab. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass die automatische Auswertung des Volumendatensatzes hinsichtlich der realen Objektfehler aufwändig und schwierig ist, da die realen Objektfehler mittels schwer zu parametrierender Bildverarbeitungsverfahren gesucht werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Untersuchung eines Objektes mittels Röntgencomputertomografie zu schaffen, das eine einfache und zuverlässige Detektierung und Unterscheidung von Objektfehlern ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß werden für jedes individuelle Objekt Referenz-Projektionsdatensätze berechnet, die zusammen mit den gewonnenen Objekt-Projektionsdatensätzen ausgewertet werden, so dass virtuelle und reale Objektfehler zuverlässig detektiert und unterschieden werden können. Die Referenz-Projektionsdatensätze werden für die Projektionsrichtungen in Abhängigkeit des jeweils zugehörigen Durchstrahlungslän- gendatensatzes ermittelt und sind ein Maß für die Verteilung von Artefakten in den Objekt-Projektionsdatensätzen. Die Durchstrahlungslängenda- tensätze sind für die jeweilige Projektionsrichtung ein Maß dafür, aufweicher Länge das zu untersuchende Objekt von der Röntgenstrahlung in der jeweiligen Strahlrichtung durchstrahlt wurde. Die Durchstrahlungslängen- datensätze werden anhand der Objekt-Projektionsdatensätze berechnet. Die berechneten Referenz-Projektionsdatensätze bilden eine virtuelle Referenz für die Objekt-Projektionsdatensätze und entsprechen gemessenen Referenz-Projektionsdatensätzen, die an einem von realen Objektfehlern freien Referenz-Objekt gemessen wurden und mit virtuellen Objektfehlern, also Artefakten, behaftet sind. Da die Referenz-Projektionsdatensätze individuell für das zu untersuchende Objekt berechnet werden, ist eine zuverlässige Unterscheidung zwischen realen und virtuellen Objektfehlern und somit eine zuverlässige Detektierung von realen Objektfehlern möglich. Das untersuchte Objekt stellt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gleichzeitig das Referenz-Objekt für die Berechnung der Referenz-Projektionsdaten- sätze dar. Das Berechnen und Auswerten der Referenz-Projektionsdatensätze erfolgt ausschließlich für polychromatische Röntgenstrahlung. Das bedeutet, dass das erfindungsgemäße Verfahren kein Korrekturverfahren ist, das virtuelle Objektfehler, wie beispielsweise Artefakte, korrigiert und einen Volumendatensatz erzeugt, der das Objekt mit den realen Ob- jektfehlern abbildet, wie dies in dem Artikel von M. Krumm et al. beschrieben ist. Das erfϊndungsgemäße Verfahren liefert Referenz- Projektionsdatensätze, die mit virtuellen Objektfehlern behaftet sind, jedoch von realen Objektfehlern befreit sind. Die Referenz-Projektionsdatensätze entsprechen gemessenen Referenz-Projektionsdatensätzen an einem von realen Objektfehlern freien Referenz-Objekt. Durch Auswertung der Referenz-Projektionsdatensätze ist es somit möglich, einen Volumendatensatz zu erzeugen, der ausschließlich reale Objektfehler ohne das Objekt abbildet. Da die realen Objektfehler nicht erst durch aufwändige Bildverarbeitungsverfahren von dem Objekt zu unterscheiden sind, wird hierdurch die automatische Auswertung hinsichtlich realer Objektfehler erheblich vereinfacht. Die räumliche Zuordnung zu dem Objekt bleibt in dem Volumendatensatz erhalten, so dass die realen Objektfehler bei Bedarf durch visuelle Überlagerung — beispielsweise mit einem aus den Objekt- Projektionsdatensätzen berechneten Objekt- Volumendatensatz - relativ zu dem abgebildeten Objekt wieder sichtbar gemacht werden können.

Ein Verfahren nach Anspruch 2 gewährleistet eine zuverlässige Unterscheidung von virtuellen und realen Objektfehlern und somit eine zuverlässige Detektierung der realen Objektfehler. Eine Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht eine einfache und genaue Berechnung der Durchstrahlungslängendatensätze, wenn das zu untersuchende Objekt eine hohe Fertigungsgenauigkeit aufweist, so dass das Ob- jekt exakt dem Konstruktionsdatensatz entspricht. Liegt der Konstruktionsdatensatz des Objektes vor, so kann dieser durch Vergleich mit den Objekt- Projektionsdatensätzen entsprechend orientiert und abgeglichen werden. Dies kann entweder schichtweise anhand der zweidimensionalen Objekt- Projektionsdatensätze erfolgen oder indem aus den Objekt-Projektions- datensätzen ein dreidimensionaler Objekt- Volumendatensatz berechnet und dieser mit dem Konstruktionsdatensatz verglichen wird. Beispielsweise kann aus dem Konstruktionsdatensatz ein CAD-Modell des Objektes mit einer entsprechenden Oberflächendarstellung ermittelt und schichtweise mit den Objekt-Projektionsdatensätzen oder im Ganzen mit dem Objekt- Volumendatensatz zur Deckung gebracht werden. Die Durchstrahlungslän- gendatensätze können dann unmittelbar aus dem Konstruktionsdatensatz berechnet werden. Weist das Objekt mehrere Materialien auf, wird beispielsweise für jedes Material ein CAD-Modell mit der entsprechenden Oberflächendarstellung ermittelt, wobei aus dem jeweiligen CAD-Modell für jedes Material und für jede Projektionsrichtung ein Durchstrahlungs- längendatensatz berechnet wird.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 4 ermöglicht eine einfache und genaue Berechnung der Durchstrahlungslängendatensätze, wenn das zu untersu- chende Objekt eine beliebige Fertigungsgenauigkeit aufweist. Wenn die Durchstrahlungslängendatensätze aus dem dreidimensionalen Objekt- Volumendatensatz berechnet werden, spielen Fertigungstoleranzen keine Rolle, da der Objekt- Volumendatensatz die erforderlichen Geometrieinformationen einschließlich der Fertigungstoleranzen enthält. Eine Berechnung der Durchstrahlungslängendatensätze nach Anspruch 5 ist einfach und zuverlässig. Aus dem Objekt- Volumendatensatz wird mittels eines Segmentierverfahrens ein dreidimensionaler binärer Objekt- Segmentierdatensatz berechnet, der für jede Volumeneinheit eine Information derart enthält, ob die jeweilige Volumeneinheit dem Objekt, insbesondere einem Material des Objektes, oder einer Objektumgebung zugehört. Der Objekt- Segmentierdatensatz ist somit ein Maß für das Volumen und die Oberfläche des Objektes und dementsprechend auch für die Durch- Strahlungslängen. Besteht das zu untersuchende Objekt aus mehreren Materialien, so wird für jedes Material ein Objekt- Segmentierdatensatz berechnet, der ein Maß für das Volumen und die Oberfläche des Objektes in Bezug auf dieses Material ist.

Eine Berechnung des Objekt-Segmentierdatensatzes nach Anspruch 6 ist einfach durchführbar. Anhand des Vergleichs mit dem Schwellwert kann zuverlässig entschieden werden, ob die Volumeneinheit dem Objekt oder der Objektumgebung zugehört. Besteht das zu untersuchende Objekt aus mehreren Materialien, so wird für jedes Material ein Vergleich mit einem entsprechenden Schwellwert durchgeführt und ein Objekt- Segmentierdatensatz für das Material berechnet.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 7 ermöglicht eine Korrektur von sich in dem Objekt-Segmentierdatensatz widerspiegelnden realen und/oder virtuel- len Objektfehlern und dementsprechend eine genaue Berechnung der

Durchstrahlungslängendatensätze. Objektfehler können anhand ihrer Position und/oder Form erkannt und die entsprechenden Volumeneinheiten dem Objekt zugeordnet werden, so dass die Abmessung des Objektfehlers in der Strahlrichtung der jeweiligen Durchstrahlungslänge zugerechnet wird. Somit ist gewährleistet, dass sich reale und/oder virtuelle Objektfehler aus den Objekt-Projektionsdatensätzen nicht in die Durchstrahlungslän- gendatensätze übertragen, die in die Berechnung der Referenz-Projektionsdatensätze eingehen. Die Durchstrahlungslängendatensätze sind somit frei von Einflüssen der Objektfehler. Für die Qualität der Referenz-Projektionsdatensätze ist es von entscheidender Bedeutung, dass reale und/oder virtuelle Objektfehler nicht in die Durchstrahlungslängendatensätze eingehen. Es muss gewährleistet sein, dass die Oberfläche des Objektes möglichst exakt bestimmt wird, so dass sich die Durchstrahlungslängen aus dem Ein- trittspunkt in das Objekt und dem Austrittspunkt aus dem Objekt ohne Berücksichtigung von Objektfehlern ergeben. Hierbei ist insbesondere die Erkennung von realen Objektfehlern an der Oberfläche sowie deren Unterscheidung von gewünschten Objektstrukturen, wie beispielsweise Bohrungen wichtig.

Ein Verfahren nach Anspruch 8 gewährleistet eine zuverlässige Erkennung von Objektfehlern, insbesondere an der Oberfläche des Objektes, so dass diese nicht in die Durchstrahlungslängendatensätze eingehen.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 9 ermöglicht eine einfache Berechnung der Referenz-Projektionsdatensätze. Aus zumindest einem Teil der Objekt- Projektionsdatensätze und der zugehörigen Durchstrahlungslängendaten- sätze wird eine Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion berechnet. Unter Grauwert ist insbesondere der negative natürliche Logarithmus der gemes- senen Intensitäten oder eine entsprechende das Abschwächungs verhalten des Objektes charakterisierende Größe zu verstehen. Die Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion ist auf Grund der polychromatischen Röntgenstrahlung nichtlinear und bildet ein Maß für die Verteilung der Artefakte, also der virtuellen Objektfehler, in den Referenz-Projektionsdatensätzen. Die Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion wird beispielsweise durch Approximation derart ermittelt, dass eine Vielzahl von Grauwerten aus den Objekt-Projektionsdatensätzen über den zugehörigen Durchstrahlungslängen aus den Durchstrahlungslängendatensätzen aufgetragen werden und die Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion anschließend durch Optimierung eines Gütefunktionais approximiert wird. Anhand der Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion und den Durchstrahlungslängendatensätzen können anschließend die Referenz-Projektionsdatensätze individuell berechnet werden.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 10 gewährleistet, dass Ungenauigkeiten bei der Segmentierung des Objektes unberücksichtigt bleiben. Ungenauigkeiten sind beispielsweise Rauschen, eine Diskretisierung der segmentierten Oberfläche auf Grund von nur ganzen Volumeneinheiten bzw. Voxeln sowie Konturungenauigkeiten beim Objekt selbst. Dadurch, dass kurze Durchstrahlungslängen unterhalb des Schwellwertes nicht in die Berechnung der Referenz-Projektionsdatensätze eingehen, werden bewusst virtuelle Objektfehler bzw. Artefakte erzeugt. Durch die Berechnung von entsprechend mit virtuellen Objektfehlern behafteten Objekt-Projektions- datensätzen wirken sich diese zusätzlichen virtuellen Objektfehler jedoch nicht bei der Auswertung aus. Die gemessenen Objekt-Projektionsdatensätze werden in mit zusätzlichen virtuellen Objektfehlern behafteten Objekt-Projektionsdatensätze umgerechnet, indem die zu den auf Null gesetzten Referenz-Grauwerten entsprechenden Grauwerte in den berechne- ten Objekt-Projektionsdatensätzen ebenfalls zu Null gesetzt werden. Bei der Auswertung der Referenz-Projektionsdatensätze und der berechneten Objekt-Projektionsdatensätze kann somit ein Volumendatensatz erzeugt werden, der ausschließlich reale Objektfehler ohne das Objekt selbst abbildet, wobei die realen Objektfehler äußerst deutlich abgebildet werden. Die nichtlineare Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion kann entweder nach Anspruch 9 berechnet oder aus Voruntersuchungen bekannt sein. Unter Grauwert ist insbesondere der negative natürliche Logarithmus der gemessenen Intensitäten oder eine entsprechende das Abschwächungsverhalten des Objektes charakterisierende Größe zu verstehen.

Ein Verfahren nach Anspruch 11 gewährleistet eine einfache automatische Auswertung hinsichtlich realer Objektfehler. Dadurch, dass der erzeugte Volumendatensatz ausschließlich reale Objektfehler ohne das Objekt selbst abbildet, können diese auf einfache Weise ohne aufwändige und schwierig zu parametrierende B ildverarbeitungs verfahren erkannt werden. Dies ist insbesondere bei industriellen Anwendungen wichtig, da hierdurch die Auswertung schneller und zuverlässiger erfolgen kann. Die räumliche Zuordnung der realen Objektfehler zu dem Objekt bleibt in dem berechneten Volumendatensatz erhalten, so dass diese bei Bedarf auch visualisierbar ist.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 12 ermöglicht ein einfaches Auswerten der Referenz- und der Objekt-Projektsdatensätze. Dadurch, dass aus den zweidimensionalen Referenz- bzw. Objekt-Projektionsdatensätzen zu- nächst der dreidimensionale Referenz- und Objekt- Volumendatensatz berechnet wird, sind im resultierenden Differenz- Volumendatensatz die virtuellen Objektfehler eliminiert, so dass dieser nur reale Objektfehler enthält bzw. abbildet. Für das Auswerten können die gemessenen oder die berechneten Objekt-Projektionsdatensätze verwendet werden.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 13 ermöglicht die Optimierung des Untersuchungsergebnisses indem der Referenz- Volumendatensatz und der Objekt- Volumendatensatz mit unterschiedlichen Rekonstruktionsfiltern berechnet werden. Beispielsweise kann der Objekt- Volumendatensatz mit ei- nem Rekonstruktionsfilter aus den Objekt-Projektionsdatensätzen rekonstruiert werden, das eine hohe Ortsauflösung liefert. Der Referenz- Volumendatensatz kann dagegen mit einem weiteren Rekonstruktionsfilter aus den Referenz-Projektionsdatensätzen rekonstruiert werden, das glättend wirkt. Der aus den Referenz- Volumendatensatz und dem Objekt- Volumendatensatz resultierende Differenz- Volumendatensatz stellt die realen Objektfehler deutlich dar.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 14 ermöglicht eine schnelle und genaue Auswertung der Referenz- und Objekt-Projektionsdatensätze. Dadurch, dass zunächst Differenz-Projektionsdatensätze berechnet werden, muss lediglich eine Rekonstruktion durchgeführt werden. Durch die Differenzbildung sind virtuelle Objektfehler eliminiert, so dass in dem resultierenden Differenz- Volumendatensatz lediglich reale Objektfehler enthalten sind. Für das Auswerten können die gemessenen oder die berechneten Objekt- Projektionsdatensätze verwendet werden.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 15 ermöglicht ein einfaches Auswerten der Referenz- und Objekt-Projektionsdatensätze durch einen Vergleich der aufgefundenen Objektfehler mit den Referenzfehlern. Objektfehler, die mit einem Referenzfehler übereinstimmen, sind virtuelle Objektfehler, die real nicht vorhanden sind. Für das Auswerten können bestehende Bildverarbeitungsverfahren genutzt werden.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 16 ermöglicht in einfacher Weise die Untersuchung von Objekten aus mehreren unterschiedlichen Materialien.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 17 ermöglicht ein einfaches und zuverlässiges Berechnen der Referenz-Projektionsdatensätze. Die Durchstrah- lungslänge-Grauwert-Funktion weist für jedes Material eine Durchstrahlungslänge-Dimension auf. Unter Grauwert ist insbesondere der negative natürliche Logarithmus der gemessenen Intensitäten oder eine entsprechende das Abschwächungsverhalten des Objektes charakterisierende Grö- ße zu verstehen. Zumindest für einen Teil der Objekt-Projektionsdatensätze und der zugehörigen Durchstrahlungslängendatensätze werden die ermittelten Grauwerte über den Durchstrahlungslängen der einzelnen Materialien aufgetragen. Aus den aufgetragenen Grauwerten wird durch Approximation die mehrdimensionale nichtlineare Durchstrahlungslänge-Grauwert- Funktion approximiert. Aus der mehrdimensionalen Durchstrahlungslänge- Grauwert-Funktion und den Durchstrahlungslängendatensätzen für die Materialien werden die Referenz-Projektionsdatensätze ermittelt.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, einen Röntgencompu- tertomografen zur Untersuchung eines Objektes mittels Röntgencomputer- tomografie zu schaffen, der eine einfache und zuverlässige Detektierung und Unterscheidung von Objektfehlern ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch einen Röntgencomputertornografen mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Röntgencomputertomografen entsprechen den bereits beschriebenen Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Röntgencomputertomograf entsprechend den Ansprüchen 2 bis 17 weitergebildet werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung mehrerer Ausfuhrungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Schemadarstellung eines Röntgencomputerto- mografen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Röntgencomputertomografen und ein durch- strahltes Objekt gemäß Fig. 1 in einer zentralen Strahlebene,

Fig. 3 eine berechnete Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Röntgencomputertomografen und ein durchstrahltes Objekt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 2.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein Röntgencomputertomograf 1 weist zur Untersuchung eines Objektes 2 eine Röntgenquelle 3 und einen zugehörigen Röntgendetektor 4 auf. Zwischen der Röntgenquelle 3 und dem Röntgendetektor 4 ist ein Objektträger 5 angeordnet, auf dem das zu untersuchende Objekt 2 positionierbar ist.

Die Röntgenquelle 3 dient zum Erzeugen einer in Richtung des Objektes 2 kegelförmig austretenden Röntgenstrahlung 6. Die Röntgenstrahlung 6 verläuft im Wesentlichen symmetrisch zu einer Mittellängsachse 7 des Röntgencomputertomografen 1. Die Röntgenquelle 3 ist beispielsweise als Röntgenröhre oder als Linearbeschleuniger ausgebildet, deren Aufbau be- kannt ist.

Der Röntgendetektor 4 erstreckt sich im Wesentlichen in einer x-y-Ebene, die durch eine x-Richtung und eine senkrecht dazu verlaufende y-Richtung definiert ist. Die Mittellängsachse 7 definiert eine z-Richtung, die im We- sentlichen senkrecht zu der x-y-Ebene verläuft. Der Röntgendetektor 4 weist in x- und y-Richtung eine Vielzahl von Pixeln p auf, die im Einzelnen mit p(x, y) bezeichnet werden, wobei für x = 1 bis n_x und für y = 1 bis n_y gilt. Der Röntgendetektor 4 ist beispielsweise als Flachbildde- tektor ausgebildet, dessen Aufbau bekannt ist. Alternativ kann der Röntgendetektor 4 auch als gebogener Detektor ausgebildet sein.

Der Objektträger 5 ist mittels eines elektrischen Antriebsmotors 8 um eine parallel zu der y-Richtung verlaufende Drehachse 9 verdrehbar. Die Ver- drehstellung des Objektträgers 5 und somit des darauf angeordneten Objektes 2 wird durch einen Verdrehwinkel φ gekennzeichnet, der eine Projektionsrichtung definiert. Zusätzlich kann der Objektträger 5 entlang der Drehachse 9 verlagerbar sein, sodass helixfö^'rmige Trajektorien realisierbar sind.

Alternativ kann der Objektträger 5 auch an einem Positionierroboter angeordnet sein.

Die Röntgenquelle 3, der Röntgendetektor 4 und der Antriebsmotor 8 sind über Signalleitungen 10 mit einer Recheneinheit 1 1 verbunden. Die Re- cheneinheit 1 1 dient zur Steuerung der Röntgenquelle 3 sowie des Antriebsmotors 8 und zur Auswertung der mittels des Röntgendetektors 4 de- tektierten Röntgenstrahlung 6.

Das zu untersuchenden Objekt 2 weist in einer durch die Mittellängsachse 7 und horizontal verlaufenden zentralen Strahlebene einen realen Objektfehler 12, einen virtuellen Objektfehler 13 und eine Bohrung 14 auf. Der virtuelle Objektfehler 13 ist real nicht vorhanden. Die Entstehung des virtuellen Objektfehlers 13 wird nachfolgend noch genau beschrieben. Der Objektfehler 12 ist eine Pore, die sich innerhalb des Objekts 2 befindet und bei der Untersuchung detektiert werden soll. Der Objektfehler 12 kann weiterhin ein Lunker, ein Riss, ein Fremdkörper, eine Delamination, eine Gasblase, eine Porosität oder eine andere Fehlstruktur sein. Die Bohrung 14 ist entsprechend einem Konstruktionsdatensatz, nach dem das Objekt 2 herge- stellt wurde, so vorgesehen.

Nachfolgend wird die Untersuchung des Objektes 2 beschrieben. Das Objekt 2 wird auf dem Objektträger 5 angeordnet und mit einem ersten Verdrehwinkel φi relativ zu der Röntgenquelle 3 und dem Röntgendetektor 4 positioniert. Mittels der Röntgenquelle 3 wird das Objekt 2 mit Röntgenstrahlung 6 bestrahlt. Der Röntgendetektor 4 detektiert die auf ihn treffende Röntgenstrahlung 6. Für jedes Pixel p(x, y) wird die detektierte Röntgenstrahlung 6 in einen entsprechenden Grauwert gewandelt und zur Auswertung an die Recheneinheit 11 übertragen. Unter Grauwert ist insbesondere der negative natürliche Logarithmus der gemessenen Intensitäten oder eine entsprechende das Abschwächungsverhalten des Objektes 2 charakterisierende Größe zu verstehen. In der Recheneinheit 1 1 wird aus den übermittelten Grauwerten für den ersten Verdrehwinkel ψi ein erster zweidimensionaler Objekt-Projektionsdatensatz P₁(X, y) erstellt, der die gemessenen Grauwerte der einzelnen Pixel p(x, y) enthält. Der erste Verdrehwinkel ψi definiert eine erste Projektionsrichtung, aus der das Objekt 2 auf den Röntgendetektor 4 projiziert wurde. Anschließend wird der Objektträger 5 mittels des Antriebsmotors 8 um einen Verdrehwinkelschritt Δφ, beispielsweise um 1°, verdreht und der beschriebene Projektionsvorgang wiederholt. Dies erfolgt solange, bis das Objekt 2 um den erforderlichen Verdrehwinkelbereich verdreht und eine gewünschte Anzahl N an Verdrehwinkeln φ eingestellt wurde. Der Verdrehwinkelbereich kann beispielsweise mindestens 360° oder gleich der Summe aus 180° und dem Öffnungswinkel der Röntgenquelle 3 sein. Entsprechend der Anzahl N an Verdrehwinkeln φ werden in der Recheneinheit 11 N Objekt-Projektionsdatensätze P(x, y) erstellt, die im Einzelnen mit P₁(X, y) bis PN(X, y) bezeichnet werden.

Die Pixel p(x, y) stellen Flächeneinheiten dar, wobei die Objekt- Projektionsdatensätze Pj(x, y) bis PN(X, y) für jede Flächeneinheit einen Grauwert enthalten, der von dem entsprechenden Pixel p(x, y) bei der jeweiligen Projektionsrichtung gemessen wurde. Mittels der Recheneinheit 11 wird aus den Objekt-Projektionsdatensätzen P₁(X, y) bis P_N(X, y) ein dreidimensionaler Objekt- Volumendatensatz ermittelt, der nachfolgend mit V₀(x, y, z) bezeichnet wird. Hierzu ist in der Recheneinheit 11 ein erstes Rekonstruktionsfllter implementiert, mit dessen Hilfe aus den Objekt- Projektionsdatensätzen P] (x, y) bis PN(X, y) der Objekt- Volumendatensatz V₀(x, y, z) rekonstruiert wird. Alternativ sind auch andere Rekonstruktionsverfahren einsetzbar, wie beispielsweise algebraische Rekonstruktions- verfahren. Der dreidimensionale Objekt- Volumendatensatz V₀(x, y, z) stellt Volumeneinheiten dar, die als Voxel bezeichnet werden und dem von der detektierten Röntgenstrahlung 6 erfassten Raum zwischen der Röntgenquelle 3 und dem Röntgendetektor 4 entsprechen. Der Objekt- Volumendatensatz V_o(x, y, z) enthält für jede Volumeneinheit einen re- konstruierten Grauwert. Der Objekt- Volumendatensatz VQ(X, y, z) ist auf Grund von Strahlaufhärtung und Bildpunktrauschen artekfaktbehaftet. Das bedeutet, dass die rekonstruierten Grauwerte niederfrequenten, weiträumigen Verschiebungen unterliegen, die als virtuelle Objektfehler 13 erscheinen.

Mittels der Recheneinheit 1 1 wird für jede Projektionsrichtung ein zweidimensionaler Durchstrahlungslängendatensatz L₁(X, y) bis L_N(x, y) berechnet. Die Durchstrahlungslängendatensätze Li(x, y) bis L_N(X, y) enthalten für jede Projektionsrichtung und für jedes Pixel p(x, y) die Durchstrahlungs- länge des Objektes 2, also die Länge auf der das Objekt 2 von der Röntgenstrahlung 6 durchstrahlt wurde. Zur Berechnung der Durchstrahlungslän- gendatensätze L₁(X, y) bis L_N(x, y) wird zunächst aus dem Objekt- Volumendatensatz V₀(x, y, z) ein dreidimensionaler binärer Objekt- Segmentierdatensatz S(x, y, z) berechnet. Hierzu wird der Grauwert für jede Volumeneinheit mit einem Schwellwert verglichen, wobei Grauwerte, die oberhalb des Schwellwertes liegen, dem Material des Objektes 2 zugeordnet werden, und Grauwerte, die unterhalb des Schwellwertes liegen, nicht dem Material des Objektes 2 zugeordnet werden. Der Objekt- Segmentierdatensatz S(x, y, z) bildet somit ein Maß für das Volumen und die Oberfläche des zu untersuchenden Objektes 2. Alternativ sind auch andere S egmentierungs verfahren einsetzbar.

Die Berechnung der Durchstrahlungslängendatensätze Li(x, y)bis L_N(x, y) erfolgt in der Recheneinheit 1 1 beispielsweise mittels eines Strahlverfol- gungs-Algorithmus (Raytracing-Algorithmus). Der Algorithmus summiert voxelweise entlang jedes Strahls der Röntgenstrahlung 6 die Materiallängen des Objekts 2 auf, die von dem jeweiligen Strahl bei der Ermittlung der Objekt-Projektionsdatensätze P₁(X, y) bis PN(X, y) durchstrahlt wurden.

Der Objekt- Segmentierdatensatz S(x, y, z) wird für jede Volumeneinheit in Bezug auf reale und virtuelle Objektfehler 12, 13 ausgewertet, wobei die den Objektfehlern 12, 13 entsprechenden Volumeneinheiten dem Objekt 2 zugeordnet werden. Der Objekt-Segmentierdatensatz S(x, y, z) wird somit von Objektfehlern 12, 13 bereinigt und dementsprechend korrigiert. Befinden sich die Objektfehler 12, 13 beispielsweise innerhalb des Objekts 2, so sind die entsprechenden Volumeneinheiten in dem Objekt-Segmentierdatensatz S(x, y, z) vollständig von Volumeneinheiten umgeben, die dem Objekt 2 zugeordnet sind. Derartige Volumeneinheiten können somit als Objektfehler 12, 13 identifiziert werden. Im Gegensatz dazu sind die der Bohrung 14 entsprechenden Volumeneinheiten nicht vollständig von dem Objekt 2 zugeordneten Volumeneinheiten umgeben, so dass die Bohrung 14 nicht als Objektfehler 12, 13 erkannt wird. Weiterhin können auch an der Oberfläche liegende Objektfehler 12, 13 identifiziert werden, da diese sich von konstruktiven Strukturen, wie beispielsweise der Bohrung 14, unterscheiden.

Mittels des Strahlverfolgungs-Algorithmus werden aus dem Segmentier- Datensatz S(x, y, z) die Durchstrahlungslängendatensätze L₁(X, y) bis L_N(x, y) berechnet. Fig. 2 zeigt beispielhaft zwei Strahlen der Röntgenstrahlung 6 für die Pixel p(xi, yθ und p(x₂, y₂). Die Durchstrahlungslänge ergibt sich für die dargestellte Projektionsrichtung für das Pixel p(x_l5 y]) als Summe der Längen L₁] und L₁₃. Die Länge L₁₂ wird nicht berücksich- tigt, da diese der Bohrung 14 zugehört. Demgegenüber ergibt sich die

Durchstrahlungslänge für die dargestellte Projektionsrichtung für das Pixel P(^χ _2> yi) ^als Summe der Längen L_2J, L₂₂ und L₂₃, da die dem Objektfehler 12 zugehörige Länge L₂₂ bei der Korrektur des Objekt-Segmentier- datensatzes S(x, y, z) dem Objekt 2 zugeordnet wurde.

Aus den Durchstrahlungslängendatensätzen L₁(X, y) bis L_N(x, y) werden mittels der Recheneinheit 1 1 für jede Projektionsrichtung ein zweidimensionaler Referenz-Projektionsdatensatz R(x, y) berechnet. Die Referenz- Projektionsdatensätze R(x, y) werden für die Projektionsrichtungen im Einzelnen mit R_t (x, y) bis R_N(X, y) bezeichnet. Zur Berechnung der Referenz-Projektionsdatensätze R](x, y) bis RN(X, y) wird zunächst eine Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion g(d) berechnet. Hierzu werden zumindest aus einem Teil der Objekt-Projektionsdatensätze Pi(x, y)bis P_N(X, y) und der zugehörigen Durchstrahlungslängendatensätze Li(x, y)bis LN(X, y) zusammengehörige Durchstrahlungslänge-Grauwert- Wertepaare entnommen und in einem Durchstrahlungslänge-Grauwert-Diagramm aufgetragen. Fig. 3 zeigt beispielhaft ein Durchstrahlungslänge-Grauwert-Diagramm mit darin als Punkte aufgetragenen Wertepaaren. Anhand der Wertepaare wird die Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion g(l) approximiert. Aufgrund der polychromatischen Röntgenstrahlung 6 verläuft die Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion g(l) nichtlinear. Alternativ kann die nichtlineare Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion g(l) aus vorab durchgeführten Messungen, beispielsweise an einem Stufenkeil, bekannt sein.

Anhand der Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion g(l) werden die Referenz-Projektionsdatensätze Ri (x, y) bis R_N(X, y) berechnet, indem jedem einzelnen Durchstrahlungslängenwert der Durchstrahlungslängendatensät- ze Li (x, y) bis L_N(X, y) anhand der Durchstrahlungslänge-Grauwert- Funktion g(l) ein zugehöriger Referenz-Grauwert zugeordnet wird, der für die entsprechende Flächeneinheit und die entsprechende Projektionsrichtung in den jeweiligen Referenz-Projektionsdatensatz Ri (x, y) bis R_N(X, y) eingeht. Die Referenz-Projektionsdatensätze Ri (x, y) bis R_N(X, y) enthalten Informationen über virtuelle Objektfehler 13, wie beispielsweise Strahlauf- härtungsartefakte.

Zusätzlich kann bei der Berechung der Referenz-Projektionsdatensätze Ri (x, y) bis RN(X, y) ein Schwellwertvergleich mit einem Schwellwert W für die Durchstrahlungslängenwerte der Durchstrahlungslängendatensätze L₁(X, y) bis L_N(x, y) durchgeführt werden. Den Durchstrahlungslängenwer- ten, die unterhalb des Schwellwertes W liegen, wird ein zugehöriger Referenz-Grauwert von Null zugeordnet, so dass alle Referenz-Grauwerte unterhalb des Grauwert-Schwellwertes g_w Null sind. Hierdurch bleiben kleine Durchstrahlungslängen bei der Berechnung der Referenz-Projektions- datensätze R] (x, y) bis R_N(X, y) unberücksichtigt, wodurch Ungenauigkei- ten bei der Segmentierung, die sich bei kleinen Durchstrahlungslängen verhältnismäßig stark auswirken, unberücksichtigt bleiben. Durch den Schwellwertvergleich werden durch diese stark nichtlineare Operation zwar zusätzliche virtuelle Objektfehler erzeugt, jedoch ist dies für die weitere Auswertung nicht relevant, wenn aus den gemessenen Objekt- Projektionsdatensätzen P₁(X, y) bis P_N(X, y) entsprechende Objekt- Projektionsdatensätze berechnet werden, in denen die zu den auf Null gesetzten Referenz-Grauwerten entsprechenden Grauwerte ebenfalls auf Null gesetzt werden. Je nach Berechnung der Referenz-Projektionsdatensätze Ri(x, y) bis R_N(x, y) sind die Objekt-Projektionsdatensätze P](x, y) bis P_N(x, y) nachfolgend als gemessen oder berechnet zu verstehen.

Das Auswerten der Objekt-Projektionsdatensätze Pi(x, y) bis P_N(X, y) und der berechneten Referenz-Projektionsdatensätze Rj (x, y) bis R_N(X, y) in Bezug auf reale und virtuelle Objektfehler 12, 13 erfolgt mittels mehrerer Auswerteverfahren, die wahlweise oder in Kombination verwendet werden können. Die Auswerteverfahren werden mittels der Recheneinheit 1 1 durchgeführt.

Bei einem ersten Auswerteverfahren erfolgt das Auswerten derart, dass aus den Referenz-Projektionsdatensätzen Ri (x, y) bis R_N(X, y) ein Referenz- Volumendatensatz V_R(X, y, z) mittels eines zweiten in der Recheneinheit 1 1 implementierten Rekonstruktionsfilters rekonstruiert wird. Der Objekt- Volumendatensatz Vo(x, y, z) und der Referenz- Volumendatensatz

V_R(x, y, z) können auf diese Weise mit unterschiedlichen Rekonstruktionsfiltern rekonstruiert werden. Alternativ können die Rekonstruktionsfilter auch gleich ausgebildet sein. Der Objekt- Volumendatensatz VQ(X, y, z) kann beispielsweise mit einem Rekonstruktionsfilter rekonstruiert werden, das eine hohe Ortsauflösung aufweist. Demgegenüber kann der Referenz- Volumendatensatz V_R(x, y, z) mit einem Rekonstruktionsfilter rekonstruiert werden, das einen glättenden Faltungskern aufweist. Durch die Wahl der Rekonstruktionsfilter kann die Untersuchung des Objekts 2 opti- miert werden. Aus dem Objekt- Volumendatensatz Vo(x, y, z) und dem Referenz-Volumendatensatz V_R(x, y, z) wird ein erster dreidimensionaler Differenz-Volumendatensatz V_D](x, y, z) berechnet, der anschließend ausgewertet wird. Der Differenz- Volumendatensatz VD_I(X, y, z) enthält lediglich Informationen über die realen Objektfehler 12, da die virtuellen Objektfeh- ler 13 durch die Differenzbildung im Wesentlichen eliminiert wurden.

Bei einem zweiten Ausweiteverfahren erfolgt das Auswerten derart, dass aus den Objekt-Projektionsdatensätzen P₁(X, y)bis P_N(X, y) und den zugehörigen Referenz-Projektionsdatensätzen Ri (x, y) bis R_N(X, y) zweidimen- sionale Differenz-Projektionsdatensätze Di (x, y) bis D_N(X, y) berechnet werden. Aus den Differenz-Projektionsdatensätzen Dj(x, y)bis DN(X, y) wird anschließend mittels eines Rekonstruktionsfilters ein zweiter dreidimensionaler Differenz- Volumendatensatz V_D2(x, y, z) rekonstruiert, der anschließend ausgewertet wird. Aufgrund der Differenzbildung enthält der Differenz- Volumendatensatz V_D2(x, y, z) lediglich Informationen über die realen Objektfehler 12, da die virtuellen Objektfehler 13 aufgrund der Differenzbildung im Wesentlichen eliminiert wurden.

Bei einem dritten Auswerteverfahren erfolgt das Ausweiten derart, dass der Referenz- Volumendatensatz V_R(x, y, z) und der Objekt-Volumendatensatz Vo(x, y, z) separat ausgewertet werden. Aus dem Referenz- Volumendatensatz V_R(x, y, z) werden Referenzfehler bestimmt. Entsprechend werden aus dem Objekt- Volumendatensatz V₀(x, y, z) die realen und virtuellen Objektfehler 12, 13 bestimmt. Anschließend werden die Objektfehler 12, 13 mit den virtuellen Referenzfehlern verglichen, sodass für jeden Objektfehler 12, 13 entschieden werden kann, ob dieser real oder virtuell ist.

Die Auswerteergebnisse der einzelnen Auswerteverfahren können zusätz- lieh miteinander verglichen werden, was die Zuverlässigkeit der Fehlerde- tektion erhöht.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 ein zweites Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile er- halten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausfuhrungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv oder funktionell unterschiedliche Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten „a". Der wesentliche Unterschied gegenüber dem ersten Ausfuhrungsbeispiel besteht darin, dass mittels der Recheneinheit 1 1 a Durchstrahlungslängendatensätze L₁(X, y) bis L_N(x, y) für zwei unterschiedliche Materialien des Objekts 2a berechnet werden. Das Objekt 2a besteht aus einem ersten Material 15 und einem zweiten Material 16, wobei die Materialien 15, 16 eine unterschiedliche Dichte haben. Die Recheneinheit 1 Ia ist derart ausgebildet, dass die Durchstrahlungslängendatensätze Lj(x, y) bis L_N(X, y) für jedes der Materialien 15, 16 wahlweise nach einem der folgenden Verfahren berechnet werden können.

Das erste Verfahren entspricht der Berechnung der Durchstrahlungslän- gendatensätze L₁(X, y) bis L_N(x, y) dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei die Grauwerte des Objekt- Volumendatensatzes V₀(x, y, z) für die einzelnen Volumeneinheiten mit jeweiligen Schwellwerten verglichen werden, sodass für jedes der Materialien 15, 16 ein binärer Objekt- Segmentierdatensatz S(x, y, z) erzeugt wird, in dem die einzelnen Volumeneinheiten dem Material 15 bzw. 16 des Objekts 2a zugeordnet werden. Die Objekt-Segmentierdatensätze S(x, y, z) werden in der bereits beschriebenen Weise korrigiert, so dass Volumeneinheiten, die einem realen oder virtuellen Objektfehler 12, 13 entsprechen, dem jeweiligen Material 15, 16 des Objekts 2a zugeordnet werden. Aus den korrigierten Objekt- Segmentierdatensätzen S(x, y, z) werden in der bereits beschriebenen Weise für jedes der Materialien 15, 16 mittels des Strahlverfolgungs- Algorithmus die Durchstrahlungslängendatensätze Lj(x, y) bis L_N(x, y) berechnet.

Fig. 4 zeigt entsprechend Fig. 2 zwei Strahlen der Röntgenstrahlung 6, die auf die Pixel p(x_ls yθ und p(x₂, y₂) treffen. Für das Pixel p(x_]5 yj) ergibt sich die Durchstrahlungslänge bei der dargestellten Projektionsrichtung für das erste Material 15 als Summe der Längen L₁₁, L₁₃, L₁₄ und L₁₅ und für das zweite Material als die Länge L₁₂. Für das zweite Pixel p(x₂, y₂) ergibt sich die Durchstrahlungslänge bei der dargestellten Projektionsrichtung für das erste Material 15 als Summe der Längen L₂₁, L₂₅ und L₂₇ und für das zweite Material 16 als Summe der Längen L₂₂, L₂₃ und L₂₄. Die Länge L₂₆ wird nicht berücksichtigt, da diese der Bohrung 14 zugehört.

Bei einem zweiten Verfahren werden die Durchstrahlungslängendatensätze L₁(X, y) bis L_N(x, y) für jedes der Materialien 15, 16 anhand der Konstruktionsdaten des Objekts 2a berechnet, die in einem Konstruktionsdatensatz in der Recheneinheit I Ia vorliegen. Hierzu werden die Objekt-Projektionsdatensätze Pi(x, y) bis P_N(X y) einzeln, also projektionsweise, mit dem Konstruktionsdatensatz abgeglichen, sodass dass die Durchstrahlungslän- gendatensätze L](x, y) bis L_N(X, y) für die einzelnen Materialien 15, 16 berechnet werden können. Alternativ kann der Objekt- Volumendatensatzes Vo(X₉ y, z) mit dem Konstruktionsdatensatz abgeglichen werden, sodass dann aus dem Konstruktionsdatensatz für das jeweilige Material 15, 16 die Durchstrahlungslängendatensätze L₁(X, y) bis LN(X, y) berechnet werden können. Objektfehler 12, 13 sind in dem Konstruktionsdatensatz nicht vorhanden, sodass aus dem Konstruktionsdatensatz die Durchstrahlungslängen unter Berücksichtigung der Bohrung 14 korrekt ermittelt werden. Die Be- rechnung und Korrektur der Objekt-Segmentierdatensätze S(x, y, z) entfällt.

Die Durchstrahlungslängendatensätze L₁(X, y) bis L_N(x, y) für die Materialien 15, 16 können wahlweise nach einem der Verfahren oder nach beiden Verfahren ermittelt werden, wobei das Ermitteln nach beiden Verfahren einen Vergleich und eine Korrektur der berechneten Durchstrahlungslängen ermöglicht.

Das Berechnen der nichtlinearen Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion g(l) sowie das Berechnen und Auswerten der Referenz-Projektionsdatensätze Ri (x, y) bis Rjvj(x, y) erfolgt prinzipiell wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Bei der Berechnung der nichtlinearen Durchstrahlungslänge- Grauwert-Funktion g(l) werden Grauwerte über den zugehörigen Durch- strahlungslängenwerten für das erste Material 15 und das zweite Material 16 aufgetragen, wobei die nichtlineare Durchstrahlungslänge-Grauwert- Funktion g(l) anhand der aufgetragenen Wertetriple approximiert wird. Anschließend werden die Referenz-Projektionsdatensätze R] (x, y) bis R_N(x, y) für die Projektionsrichtungen derart ermittelt, dass aus der Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion g(l) Grauwerte für alle Wertepaare der Durchstrahlungslängen des ersten und zweiten Materials 15, 16 aus den Durchstrahlungslängendatensätzen L](x, y)bis L_N(x, y) ermittelt werden, die dann die Grauwerte für die Referenz-Projektionsdatensätze Ri (x, y) bis R_N(x, y) bilden. Das Auswerten der Referenz-Projektionsdatensätze Ri(x, y) bis R_N(x, y) erfolgt entsprechend dem ersten Ausfiihrungsbeispiel. Die Verfahren zum Berechnen der Durchstrahlungslängendatensätze L₁(X, y) bis L_N(x, y)und die Verfahren zum Auswerten der Referenz- Projektionsdatensätze R] (x, y) bis R_N(X, y) sowie der Objekt-Projektions- datensätze Pi(x, y) bis P_N(X y) aus den vorangegangenen Ausführungsbeispielen können beliebig miteinander kombiniert werden.

Die Berechnung der Referenz-Projektionsdatensätze R₁(X, y) bis R_N(X, y) erfolgt für eine Anzahl M von Materialien entsprechend.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Untersuchung eines Objektes mittels Röntgencomputer- tomografie, umfassend die Schritte: - Positionieren eines zu untersuchenden Objektes (2; 2a) zwischen einer Röntgenquelle (3) und einem Röntgendetektor (4), Bestrahlen des Objektes (2; 2a) mittels der Röntgenquelle (3) aus mehreren Projektionsrichtungen (φ) mit Röntgenstrahlung (6), Detektieren der Röntgenstrahlung (6) mittels des Röntgendetektors (4) für jede der Projektionsrichtungen (φ),

Erstellen eines Objekt-Projektionsdatensatzes für jede der Projektionsrichtungen (φ),

Berechnen eines Durchstrahlungslängendatensatzes für jede der Projektionsrichtungen (φ) anhand des jeweils zugehörigen Objekt- Projektionsdatensatzes,

Berechnen eines Referenz-Projektionsdatensatzes für jede der Projektionsrichtungen (φ) anhand des jeweils zugehörigen Durchstrah- lungslängendatensatzes, und Auswerten der Objekt-Prqjektionsdatensätze und der berechneten Referenz-Projektionsdatensätze zum Unterscheiden zwischen realen Objektfehlern (12) und virtuellen Objektfehlern (13).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenz-Projektionsdatensätze ausschließlich das Objekt (2; 2a) mit virtu- eilen Objektfehlern (13) abbildet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Objekt-Projektionsdatensätze ein Vergleich mit einem Konstruktionsdatensatz des Objektes (2a) durchgeführt wird und die Durchstrahlungslängendatensätze aus dem Konstruktionsdatensatz berechnet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich- net, dass aus den Objekt-Projektionsdatensätzen ein Objekt- Volumendatensatz rekonstruiert wird und aus dem Objekt- Volumendatensatz die Durchstrahlungslängendatensätze berechnet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gelten nzeich- net, dass aus einem Objekt- Volumendatensatz ein Objekt-Segmentier- datensatz berechnet wird, indem dem Objekt (2; 2a) entsprechende Volumeneinheiten diesem zugeordnet werden, wobei mittels des Objekt- Segmentierdatensatzes die Durchstrahlungslängendatensätze berechnet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Volumeneinheit des Objekt- Volumendatensatzes mit mindestens einem Schwellwert verglichen wird, wobei in dem Objekt- Segmentier daten- satz in Abhängigkeit des Vergleichs mit dem mindestens einen Schwellwert Volumeneinheiten dem Objekt (2; 2a) zugeordnet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Objekt-Segmentierdatensatz für jede Volumeneinheit in Bezug auf Objektfehler (12, 13) ausgewertet und Objektfehlern (12, 13) entspre- chende Volumeneinheiten dem Objekt (2; 2a) zugeordnet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Objektfehler (12, 13) anhand ihrer Position im Objekt (2; 2a) oder ihrer Form erkannt und die entsprechenden Volumeneinheiten dem Objekt (2; 2a) zugeordnet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Objekt-Projektionsdatensätze in Flächeneinheiten unterteilt sind und für jede Flächeneinheit einen Grauwert enthalten, - die Durchstrahlungslängendatensätze in entsprechende Flächeneinheiten unterteilt sind und für jede Flächeneinheit eine Durch- strahlungslängenwert enthalten, aus zumindest einem Teil der Objekt-Projektionsdatensätze und der zugehörigen Durchstrahlungslängendatensätze eine nichtlinea- re Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion (g(l)) berechnet wird, und aus der nichtlinearen Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion (g(l)) und den Durchstrahlungslängendatensätzen die Referenz- Projektionsdatensätze berechnet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenz-Projektionsdatensätze aus einer nichtlinearen Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion (g(l)) und den Durchstrah- lungslängendatensätzen berechnet werden, wobei für Durchstrahlungs- längenwerte, die unterhalb eines Schwellwertes (W) liegen, die zugehörigen Grauwerte in den Referenz-Projektionsdatensätzen auf Null gesetzt werden.

1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten derart erfolgt, dass ein Volumendatensatz erzeugt wird, der ausschließlich reale Objektfehler (12) ohne das Objekt (2; 2a) abbildet

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten derart erfolgt, dass aus den Objekt-Projektionsdatensätzen ein Objekt- Volumendatensatz rekonstruiert wird, - aus den Referenz-Projektionsdatensätzen ein Referenz-

Volumendatensatz rekonstruiert wird, ein erster Differenz- Volumendatensatz aus dem Referenz- Volumendatensatz und dem Objekt- Volumendatensatz berechnet wird, und - der erste Differenz- Volumendatensatz ausgeweitet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Objekt-Volumendatensatz und der Referenz- Volumendatensatz mit unterschiedlichen Rekonstruktionsfiltern rekonstruiert werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten derart erfolgt, dass

Differenz-Projektionsdatensätze aus den Referenz- Projektionsdatensätzen und den zugehörigen Objekt- Projektionsdatensätzen berechnet werden, aus den Differenz-Projektionsdatensätzen ein zweiter Differenz- Volumendatensatz rekonstruiert wird, und der zweite Differenz- Volumendatensatz ausgewertet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten derart erfolgt, dass aus den Referenz-Projektionsdatensätzen ein Referenz- Volumendatensatz rekonstruiert wird, - aus dem Referenz- Volumendatensatz virtuelle Referenzfehler bestimmt werden, aus den Objekt-Projektionsdatensätzen ein Objekt- Volumendatensatz rekonstruiert wird, aus dem Objekt- Volumendatensatz die Objektfehler (12, 13) be- stimmt werden, und die realen Objektfehler (12) aus einem Vergleich mit den Referenzfehlern ermittelt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeich- net, dass das Objekt (2a) aus mehreren unterschiedlichen Materialien

(15, 16) besteht, wobei für jedes der Materialien (15, 16) Durchstrah- lungslängendatensätze für die Projektionsrichtungen (φ) berechnet werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtlineare Durchstrahlungslänge-Grauwert-Funktion (g(l)) eine Abhängigkeit der Grauwerte von den Durchstrahlungslängen der Materialien (15, 16) abbildet.

18. Röntgencomputertomograf zur Untersuchung eines Objektes mittels Röntgencomputertomografie, mit einer Röntgenquelle (3) zum Bestahlen eines zu untersuchenden Objektes (2; 2a) aus mehreren Projektionsrichtungen (φ) mit Röntgenstrahlung (6), einetn Röntgendetektor (4) zum Detektieren der Röntgenstrahlung

(6), einem Objektträger (5) zum Positionieren des Objektes (2; 2a) zwischen der Röntgenquelle (3) und dem Röntgendetektor (4), und einer Recheneinheit (11; I Ia) zum Auswerten der detektierten

Röntgenstrahlung (6), wobei die Recheneinheit (11; 1 Ia) derart ausgebildet ist, dass — ein Obj ekt-Proj ektionsdatensatz für j ede der Proj ektionsrich- tungen (φ) erstellbar ist, ~ ein Durchstrahlungslängendatensatz für jede der Projektionsrichtungen (φ) anhand des jeweils zugehörigen Objekt- Projektionsdatensatzes berechenbar ist,

~ ein Referenz-Projektionsdatensatz für jede der Projektionsrichtungen (φ) anhand des jeweils zugehörigen Durchstrahlungs- längendatensatzes berechenbar ist, und

~ die Objekt-Projektionsdatensätze und die berechneten Referenz-Projektionsdatensätze zum Unterscheiden zwischen realen Objektfehlern (12) und virtuellen Objektfehlern (13) auswertbar sind.