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KR102217860B1 - 테스트 대상과 x-레이 검사 시스템 사이의 위험 구역을 결정하기 위한 방법 - Google Patents

테스트 대상과 x-레이 검사 시스템 사이의 위험 구역을 결정하기 위한 방법 Download PDF

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KR102217860B1
KR102217860B1 KR1020167013349A KR20167013349A KR102217860B1 KR 102217860 B1 KR102217860 B1 KR 102217860B1 KR 1020167013349 A KR1020167013349 A KR 1020167013349A KR 20167013349 A KR20167013349 A KR 20167013349A KR 102217860 B1 KR102217860 B1 KR 102217860B1
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피오트르 코레스니코프
베어벨 크라츠
프랑크 헤롤드
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익슬론 인터나치오날 게엠베하
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Abstract

본 발명은 테스트 대상(3)을 통과하는 회전 축(5)을 중심으로 반대 방향들로 회전하는 X-레이 검사 시스템과 테스트 대상(3) 간의 위험 구역(hazard area)(7)을 결정하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은 방사선 소스 및 상기 방사선 소스로부터 사전결정된 거리에 배치된 방사선 검출기에 의해서, 테스트 대상(3)과 방사선 소스-방사선 검출기 장치 간의 사전결정된 회전 각(τ)에서 상기 테스트 대상(3)의 외측 윤곽과 접촉하는 주변 광선들(6)을 결정하는 단계: 상기 사전결정된 회전 각(τ)에 대해서 상기 외측 윤곽으로부터 상기 테스트 대상(3)의 회전 축(5)까지의 위험 반경(8)을 결정하는 단계; 360°에 걸쳐서 분포된 사전결정된 회전 각들(τ)에 대해서 주변 광선들(6)을 반복적으로 결정하고 각각의 위험 반경(8)을 결정하는 단계; 및 상기 테스트 대상(3)의 에지의 상기 사전결정된 회전 각들(τ)에 대해서 획득된 상기 위험 반경들(8)의 관련 파라미터들을 사용하여서 테이블을 구성하는 단계를 포함한다.

Description

테스트 대상과 X-레이 검사 시스템 사이의 위험 구역을 결정하기 위한 방법{METHOD FOR DETERMINING THE DANGER ZONE BETWEEN A TEST OBJECT AND AN X-RAY INSPECTION SYSTEM}
본 발명은 테스트 대상을 관통하는 회전 축을 중심으로 반대 방향으로 회전하는 X-레이 검사 시스템과 테스트 대상 사이의 위험 구역(hazard area)을 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.
CT(Computed Tomography)는 X-방사선에 기초하여서 대상들의 내부가 비파괴적으로 표현되게 할 수 있는 촬상 방식을 나타낸다. 특히, 비파괴적 테스트 기술에 있어서, 가능한 한 많은 자유도를 갖는 CT 시스템들이 스캔을 위해서 중요하다. 이동가능한 디바이스 부품들의 경우에, 예를 들어서, X-레이 검출기 X-레이 튜브 및 대상 플레이트들의 경우에, 조밀한 시스템 내측에서 모든 부품들의 충돌이 방지되는 것이 가장 중요하다. 이러한 충돌 방지를 위해서 접근가능한 공간을 고정적으로 제한하는 것 이외에, 다른 절차들이 또한 존재한다. 지금까지, 다른 무엇들보다도, (예를 들어서, 일체화된 납 유리 윈도우를 통해서) 뷰잉 컨택트(viewing contact)에 의해서 시각적 네비게이션(visual navigation)을 모니터링하는 방식이 존재하였지만, 이는 대응하는 시야각에 의해서 크게 제한을 받고 있다.
이와 달리, 또는 추가적으로, 압력 센서들이 사용될 수 있다. 접촉 시에, 즉 충돌이 이미 발생한 경우에, 대상 촬영이 중단된다. 이러한 타입의 충돌 방지 방식은 다른 수단들이 실패할 경우에 마지막으로 의존하는 수단으로서 간주된다. 이로써, 조밀한 시스템 내에서 대상 또는 다른 부품들이 크게 손상을 받는 것이 방지될 수 있다. 그러나, 충돌로 인한 작은 손상들은 배제될 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 후속하는 대상 포지셔닝(positioning) 단계들에서 충돌을 방지하도록 사용될 수 있게, 임의의 테스트 대상들의 체적 또는 표면을 완전 자동 방식으로 정밀하게 인식하는 것을 수행하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 제1항의 특징들을 갖는 방법에 의해서 달성된다. 본 발명에 따른 방법들을 통해서, 임의의 목표된 테스트 대상들의 대상 인식이 수행될 수 있다. 이 대상 인식에 기초하여서, 테스트 대상의 정확한 크기가 기술된다. 이를 위한 데이터들이 관련 파라미터들과 함께 테이블로 주어진다. 관련 파라미터들은 테스트 대상의 각각의 반경과 특정 회전 각 간의 관계를 포함한다. 이러한 정보는 후속 단계들에서, 예를 들어서, 테스트 대상의 위치가 변경되는 경우에, 다른 부품들과의 충돌을 방지하기 위해서 사용될 수 있다.
본 발명의 유리한 실시예에서는, 회전 축을 따르는 사전결정된 높이들에 대한 위험 반경들이 개별적으로 결정되고 관련 파라미터들을 갖는 테이블은 높이 의존성을 보인다. 테스트 대상의 반경과 전술한 단락에서 언급된 각각의 할당된 회전 각 간의 관계 이외에, 본 실시예에서는, 관련 파라미터들은 상술한 관계가 적용되는 높이를 더 포함한다. 이로써, 상이한 높이들에 대한 위험 구역이 상이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에서는, 회전 각들은 1°내지 60°의 각도만큼, 바람직하게는 30°각도만큼 연속적으로 또는 등각도(equidistantly)로 해서 이루어질 수 있다. 회전 각이 작으면 작을수록, 위험 구역 결정은 더욱 더 정확해지지만, 요구되는 데이터 및 시간의 양은 증가하고, 따라서 이들 간의 절충이 이루어져야 한다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에서는, X-레이 튜브가 방사선 소스로서 사용되고, X-레이 검사 시스템의 X-레이 검출기가 방사선 검출기로서 사용되고, X-레이 검사 시스템 내에 이미 포함된 CT Feldkamp 재구성 방식(Feldkamp reconstruction)은 각각의 위험 반경을 결정하기 위해서 사용된다. 이로써, X-레이 검사 시스템이 어떠하든 존재하므로, 광학적 범위 내에서 어떠한 추가 카메라 시스템도 요구되지 않는다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에서는, 가시광선 범위에서 감지능력을 갖는 카메라가 방사선 검출기로서 사용되고, 방사선 소스는 카메라에 의해서 기록될 수 있는 광이 균일하게 조사되는 백그라운드(background)이며, 상기 테스트 대상은 카메라와 백그라운드 간에 위치하며, 테스트 대상의 쉐도우(shadow)는 백라이트(backlight)에서 카메라에 의해서 기록된다. 이로써, 현저한 결과가 간단한 수단에 의해서 달성될 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에서는, 카메라의 시계(field of vision)의 주 축(main axis)이 테스트 대상의 회전 축에 수직이다. 기본적인 기하구조는 이로써 단순화되고, 이는 관련 파라미터들의 간단한 계산으로 이어진다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에서는, 관련 파라미터들을 갖는 테이블은 시각적으로 표시되고/되거나 이 테이블은 X-레이 검사 시스템의 회전 운동의 제어 시스템으로 전달되며, 이로써 이 X-레이 검사 시스템은 테스트 대상의 X-레이 검사 동안에는 위험 구역으로 이동하지 않는다. 이러한 시각적 표시로 인해서, 사용자는 테스트 대상의 시각적 표현을 수신하며, X-레이 검사 시스템을 검사 위치 내로 보다 안전하게 이동시킬 수 있다. 두번째 경우에서는, 테스트 대상의 X-레이 검사가 X-레이 검사 시스템에 의해서 전적으로 자동적으로 제어되며, 이로써 X-레이 검사 시스템과 테스트 대상 간의 어떠한 충돌도 발생하지 않는다.
본 발명의 다른 이점들 및 세부사항들이 도면들에서 나타난 예시적인 실시예들을 참조하여서 설명된다.
도 1은 테스트 대상의 쉐도우 영상을 도시한다.
도 2는 테스트 대상이 없는 도 1의 백그라운드를 도시한다.
도 3은 도 1과 도 2 간의 차 영상(difference image)을 도시한다.
도 4는 도 3의 이진화(binarization)를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 개략적 구조를 도시한다.
도 6은 계산과 관련된 기하학적 관계들을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 개량된 실시예를 수행한 후의 결과를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 개량된 실시예의 경우에서의 상태들을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 개량된 실시예의 경우에서의 관련 기하학적 관계들을 예시하는 도면이다.
도 10은 FDK 재구성 방식의 경우를 표현한다.
도 11은 오직 하나의 주변 광선(marginal ray)의 경우에서의 가중치 처리된 픽셀들(weighted pixels)을 표현한다.
도 12는 몇 개의 주변 광선들의 경우에서의 가중치 처리된 픽셀들을 표현한다.
테스트 대상의 카메라 영상들에 기초한 방법이 이하에서 기술된다. 상이한 시야각들(viewing angles)로부터의 카메라 영상들은 테스트 대상(3)의 크기(dimension)를 결정하는데 사용된다. 이를 위하여 상이한 방식들이 존재한다. 먼저, 테스트 대상(3)이 고정된 회전 축(5)을 중심으로 회전할 수 있다. 다음으로, 카메라(1)가 테스트 대상(3)을 중심으로 회전할 수 있다. 제 1 변형예가 이하에서 가정된다. 오직 대상의 윤곽들만이 관심 사항이므로, 쉐도우 영상들이 백라이트의 도움으로 기록된다. 이를 위해서, 백그라운드(2)는 가능한 한 균일한 광 소스만을 형성한다. 테스트 대상(3)은 카메라(1)의 후방으로부터 조사되며, 이로써 대상의 윤곽들이 쉐도우 경계로서 백그라운드(2) 상에 실루엣으로 형성된다(silhouetted). 쉐도우 영상이 도 1에 도시된다. 테스트 대상(3) 및 플레이트 없이 추가 백그라운드 기록(도 2)을 사용하여서, 차 영상(difference image)이 형성될 수 있으며(도 3), 이 차 영상으로부터 테스트 대상(3)이 후속 단계들에서 더 간단하게 추출될 것이다. 도 4는 도 3의 차 영상의 이진화를 도시한다.
개략적 테스트 구조가 도 5에 예시된다. 균일하게 조사를 받는 백그라운드(homogeneously illuminated backgroud)(2)는 좌측 상에 위치한다. 카메라(1)는 우측 상에 위치하며, 균일하게 조사를 받는 백그라운드(2)를 향한다. 테스트 대상(3)은 상기 백그라운드와 상기 카메라 사이에서 위치하며, 이로써 테스트 대상의 실루엣이 쉐도우로서 백그라운드(2) 상에 형성된다. 쉐도우 영상을 카메라(1)를 사용하여서 기록하기 위해서, 테스트 대상(3)의 백그라운드(2)는 오직 광 소스로서만 존재해야 한다.
다음의 방식들에 있어서, 먼저, 회전 축(5)에 대한 카메라(1)의 특정 정렬이 가정된다. 카메라 시계(field of vision)의 주 축(4)은 회전 축(5)과 직각으로 만난다. 이로써, 기존의 기하학적 특성들이 단순화된다; 하지만, 카메라(1)의 수직 위치는 이러한 조건에 의해서 제한된다. 실제로 임의의 목표된 카메라 위치에 있어서 체적 인식을 수행할 수도 있다. 이는 도 11 및 도 12를 참조하여서 이하에서 보다 상세하게 기술될 것이다.
다음의 입력들 및 출력들을 사용하는 체적 인식 알고리즘이 이제 구해진다:
입력: 상이한 시야각들로부터의 테스트 대상(3)의 쉐도우 영상들;
출력: 상이한 복잡도가 감안될 수 있다:
1. 회전 축(5)과 관련하여서 대응하는 최대 대상 반경(rmax)을 갖는 높이(h),
2. 높이(h), 회전 축(5)과 관련하여서 대응하는 대상 반경(r)을 갖는 회전 각(τ),
3. 사용자에게 표현되도록 사용될 수 있는 3차원 체적.
상기 대상 반경(rmax)은 1 회전 시에 회전 축(5)으로부터 시작하는 테스트 대상(3)의 최대 반경을 의미한다. 이 파라미터는 높이(h)에 따라서 가변한다. 또한, 회전 각 값(τ)은 변수로서 고려될 수 있으며, 이 변수에 대하여서, 높이(h)와 함께, 대응하는 대상 반경(r)이 존재한다. 이상적인 경우에, 체적 인식의 시각적 제공을 보장하기 위해서 이하의 체적 인식 3차원 대상 표현이 사용자의 PC 상에서 가용되어야 한다.
모든 복잡도에 대하여 테스트 대상(3)의 이진화가 도 4에서 예시적으로 도시된 바와 같이 먼저 일어난다. 모든 대상 위치들에서 제로가 아닌 값이 이러한 영상들에서 발견된다.
기하구조에 대한 충분한 정보가 존재하는 경우에, 작은 컴퓨팅 비용으로도 이진 영상들의 직접적 평가치를 참조하여서 높이(h)에 있어서 최대 반경(rmax)이 진술될 수 있다. 도 5는 위에서 볼 때의 대응하는 테스트 셋업(test setup)을 개략적으로 도시한다. 이 테스트 셋업의 목적은 우선적으로는(rmax )에 의해서 규정되면서 충돌 방지를 위해서 위험 구역(7)을 나타내는 다크 서클(dark circle)을 찾는 것이다. 위험 구역(7)은 본 발명에 따른 방법으로 결정되는 위험 반경(8)과 상관된다. 이 다크 서클은 회전 축(5)을 중심으로 회전하는 모든 회전 운동들에 있어서 전체 테스트 대상(3)을 포함한다. 외부 부품들은 이 위험 구역 내에 위치되지 말아야 하는데, 그 이유는 그렇지 않으면 적어도 하나의 각도 상의 위치(반드시 모든 각도 상의 위치여야만 하지 않음)에서 테스트 대상(3)과 충돌이 발생할 것이기 때문이다. 파라미터 FOD는 카메라(1) 및 회전 축(5) 간의 거리를 나타낸다. 거리 DOD는 테스트 대상과 테스트 대상(3) 후방의 이론적 영상 면(theoretical image plane) 간의 거리를 나타낸다. 파라미터(s)는 카메라 영상에서 대상 쉐도우의 크기를 나타낸다. 임시 측정치(r')는 실제로 구해지는 크기(rmax)를 결정하는데 사용될 수 있다.
공지된 기하구조로 인해서, 도 6에서 FOD로 표시된, 테스트 대상(3)과 카메라(1) 간의 거리는 알려진다고 가정된다. 이를 위해서, 테스트 대상(3)은 카메라의 시계 내에서 사전규정된 위치에 선행하여서 위치될 수 있다. 이론적 영상 면이 테스트 대상(3)의 다른 측 상에 존재하는 것으로 이론적으로 가정되기 때문에, 테스트 대상(3)과 이 이론적 영상 면 간의 거리(DOD)는 자유롭게 선택될 수 있다. 단순화를 위해서, FOD = DOD 가 선택된다.
이진 영상 내에서의 픽셀들의 개수가 쉐도우 크기(s)를 결정하기 위해서 이미 주어졌을지라도, 이론적 영상 면에 대한 픽셀 크기는 아직 결정되어야 한다. 절편 정리(intercept theorem)로부터 다음과 같은 관계가 성립된다:
Figure 112016048440607-pct00001
여기서, 카메라-특정 파라미터들 c은 센서 픽셀 크기를 말하며, f는 초점 길이를 말한다. 카메라 촬영 동안에, 영상 면 또는 또한 가상 검출기가 카메라(1)에서 회전 축(5)까지의 거리와 정확한 동일한 거리에 위치한다고 가정하면, 결과는 배수 2 · FOD이다. 이어서, 실제 쉐도우 크기 s, 또는 s/2가 픽셀 크기 및 총 필셀 개수로부터 산출된다.
또한, 절편 정리를 사용하여서 거리(r')를 다음과 같이 결정할 수 있다:
Figure 112016048440607-pct00002
이어서, 찾고자 하는 반경(rmax)이 FOD 및 r'만큼 걸쳐 있는, 직각 삼각형의 높이를 결정함으로써 다음과 같이 산출된다:
Figure 112016048440607-pct00003
이로써, 제 1 방식의 개별 단계들은 다음과 같이 요약된다:
1. 모든 이진 영상들을 선 단위로 조사하고 대상의 에지들을 확인한다.
2. 각 높이에 대해서, 대상의 에지로부터 회전 축(5)까지의 최대 거리(rmax)를 결정한다.
3. 한 쌍의 값들(h 및 rmax)을 출력한다.
4. 각각의 반경들(rmax)의 형태로 된 원통체(cylinder)가 시각적 피드백으로서 사용자에게 표시된다.
상기 한 쌍의 값들(h 및 rmax)은 상술한 테이블에서 상술한 관련 파라미터들의 실례이다.
오직 하나의 에지가 아니라 여러 에지를 관측하는 것도 가능하다. 예를 들어서, 우측 에지 및 좌측 에지가 서로 대응되게 관측되는 경우에는 모든 투영상들(projections)의 오직 절반만이 사용될 수 있다. 양쪽 에지들을 관측하여서 오차의 가능한 소스들, 예를 들어서 조사량(illumination), 반사량(reflection) 및 노이즈량(noise)을 최소화시키도록 대응하는 최대치를 사용하는 것도 또한 가능하다.
제 2 방식으로서, 각 높이에 대해서 위에서 도입된 이진 영상들의 직접적 평가치를 최대 반경(rmax)으로 한정하지 않을 수 있다. 대상 에지가 가변하는 회전 각(τ)에서 각 투영 영상에 대해서 결정되다면, 이전에는 원형인 위험 구역(7)이 감소될 수 있다.
이러한 방식에 있어서, 상기 r'와 상기 각각의 r 간의 회전 각(τ)이 관심사항이다. 결정된 반경에 대한 이러한 회전 각 차(offset)는 ω로 표시되며 다음과 같이 결정될 수 있다:
Figure 112016048440607-pct00004
각 회전 각-높이 쌍(τ, h)에 대해서 반경(r)을 제공하는 이러한 포괄적인 방식의 실례가 도 7에 도시된다. 배향(orientation)에 있어서, 좌측 영상은 동일한 높이(h)에서 동일한 테스트 대상(3)의 계산된 체적을 통한 단면을 도시한다. 또한, 회전 축(5)으로부터 시작하는 대응하는 반경들이 표시된다. 이로써, 이러한 포괄적인 방식의 결과들이 디지털 체적과 일체한다는 것이 명백하게 된다. 상기 제 1 방식으로부터의 원형의 위험 구역(7)을 크게 감소시키는 것이 가능하였다.
이로써, 이 제 2 방식의 결과는 위험 구역(7)을 보다 정확하게 표시하지만, 모든 목표된 회전 각(τ)에 대해서 충돌 방지가 보장되는 것은 아니다. 도 7에 도시된 바와 같은 위험 구역(7)은 오직 초기의 각도 상의 위치에 적용되거나, 또한 이에 대응되게 회전되어야 한다.
또한, 사용자에게로의 시각적 피드백으로서의 체적 표시는 간단한 체적 재구성 방식의 형태로 도 7에 기초하여서 가능하다. 이는 도 8 및 도 9에서 개략적으로 도시된다. 각 회전 각(τ) 및 높이(h)에 대한 반경들로부터 시작하여서, 임의의 목표된 개수의 회전 각들(τ)이 보다 정확한 재구성을 위해서 사용될 수 있다(도 8 및 도 9에서, 회전 각들(τ)은 30°의 간격으로 관측된다). 이어서, 현 회전 각(τ)의 반경을 정확하게 통해서 연장되는 직교선들(orthogonals)이 관측되어야 한다.
모든 직선들의 교차점들을 결정함으로써, 테스트 대상(3)의 볼록 쉘(convex shell)의 보다 정확한 추정이 이루어질 수 있으며(도 8 참조), 이 도면에서는 제 2 방식의 결과가 시각적 시스(visual sheath)로서 기술될 수 있다. 교차점들은 회전 각(τ= 30°)의 실례로서 도 9에서 주어진 정보에 기초하여서 결정될 수 있다. 상기 볼록 쉘의 추정은 고려되는 회전 각(τ)의 개수가 증가할수록 더욱 정확해질 것이다.
요약하면, 본 제 2 방식에 대해서는 다음과 같은 단계들이 수반된다:
1. 모든 이진 영상들을 선 단위로 조사하고 대상 에지들을 결정한다.
2. 각 회전 각(τ) 및 각 높이(h)에 대해서 반경(r)을 결정한다.
3. 쌍(τ, h)에 대해서 반경(r)을 출력한다.
4. 쌍들(τ, h)에 대한 반경들(r)이 3 차원 체적으로서 사용자에게 표현될 수 있다(예시적인 수평 층에 대해서는 도 7 참조).
상기 반경들 r(τ, h)의 값들은 테이블 내의 상술한 관련 파라미터들의 다른 실례를 제공한다. 이러한 파라미터들은 제 1 방식의 경우에서 상술된 관련 파라미터들보다 더 정교한데, 그 이유는 이러한 파라미터들은 360°에 걸쳐서 동일한 반경을 제공하지 않지만, 반경을 회전 각(τ)에 의거하여 제공하기 때문이다(한편, 상기 제 1 방식에서는, 거친 쉘 단부(coarsened shell end)를 제공한다).
제 3 방식은 기존의 CT Feldkamp 재구성 방식들(이하에서 FDK로 약칭됨)을 사용한다. 이를 위해서, 쉐도우 영상들은 X-방사선을 사용하여서 기록하는 콘 빔(cone beam)의 투영 영상들로서 해석된다. 이어서, 제로와 동일한 모든 값들은 X-레이들의 무 감쇠(no attenuation)에 대응한다. 이로써, 어떠한 감쇠시키는 대상들도 이 경로 내에 위치하지 않거나 특히 테스트 대상(3)의 어떠한 부분도 이 경로 내에 위치하지 않는다. 제로와 동일하지 않은 모든 값들은 빔 경로에서의 테스트 대상(3)에 의한 방사선의 감쇠에 대응한다.
제 3 방식의 개별 단계들은 다음과 같이 요약된다:
1. 3 차원 체적을 제공하는 소정의 FDK 알고리즘을 적용한다.
2. 백그라운드의 대상 구역들의 세그먼트화(segmentation)가 수행되어서 이진 체적을 제공한다.
3. 상기 이진 체적으로부터, 높이(h)에 대한 rmax 또는 각 쌍(τ, h)에 대한 반경 r을 결정할 수 있다.
4. 세그먼트화되지 않은 최종 체적(unsegmented result volume)이 시각적 피드백으로서 사용자에게 표현될 수 있으며, 이로써 사용자는 후속 단계들을 위해서 가장 정확한 네비게이션 명령들을 수행할 수 있다.
본 방식의 실례가 도 10에서 보여질 수 있다. 촬상은 도 1 내지 도 4에서 볼 수 있었던 테스트 대상(3)에 대한 이러한 FDK 재구성 방식의 결과를 나타낸다. 이전의 방식들과는 달리, 본 방식에서는, 볼록 시스(convex sheath) 내의 대상 부분들에 대한 정확한 진술이 이루어질 수 있다. 그러나, 이 정보는 오직 일정한 회전 각 τ에 대해서만 가능하거나, 위험 구역(7)이 본 방식에서는 그에 대응되게 회전되어야 한다는 것이 염두되어야 한다.
이전에 기술된 방식들과는 달리, 임의의 목표된 카메라 위치의 사용이 또한 가능하다. 카메라(1)의 위치는 대응하는 캘리브레이션치(corresponding calibration)를 참조하여서 결정된다. 체적 인식을 위해서, 이어서, 카메라(1)의 빔 경로들이 각각의 시야각에서 추적되고, 대상 에지 상으로의 타격이 조사된다. 이러한 바의 실례가 도 11 및 도 12에서 2 차원적으로 표현되며, 여기서 3차원으로의 확장도 2차원에 대응되게 가능하다. 테스트 대상이 위치하는 구역은 픽셀들로 분할된다. 직선들을 따라서, 픽셀들이 걸쳐 있으며 가중화된다. 도 11에서는, 일 시야 방향으로부터 한 번 가중화된 픽셀들이 반-어둡게(semi-dark) 표시된다. 몇몇 직선들이 동일한 픽셀을 통해서 연장된는 경우에, 이 픽셀은 보다 높은 가중치를 적용 받으며, 이러한 바는 도 12에서 어두운 픽셀으로부터 볼 수 있다. 이어서, 높은 가중치들을 갖는 구역들은 테스트 대상(3)의 볼록 쉘을 형성한다.
백그라운드 아티팩트들(artifacts)이 체적에서 발생하게 되는, 상술된 보다 높은 가중치 처리 대신에, 제거 프로세스가 또한 각 시야각에 대해서 수행될 수도 있다. 재구성될 체적은 대응하는 각에서 각 투영 영상에 대해서 관측된다. 표현된 대상 윤곽 외측에 위치한 모든 3차원 화소들(voxels)은 무시되는데, 그 이유는 이러한 3차원 화소들은 테스트 대상(3)에 속하지 않기 때문이다. 상술된 먼저의 2 개의 방식들은 또한 이러한 일반화된 카메라 위치를 사용하여서 확장될 수 있다.
요약하면, 모든 방식들은 적합한 체적 인식 및 이 체적 인식 결과에 기초한 충돌 방지를 구현하는 방식을 제공한다. 그러나, 정확도 및 유연성이 증가하면, 이 방식들은 또한 증가된 컴퓨팅 상의 비용을 요구한다. 따라서, 간단한 원통형 체적 인식에서 시작하여서, 다음으로 사용자의 선택에 따라서, 보다 정확한 기술 및 체적상의 표시를 위해서 후속 단계들을 수행하는 바와 같이, 혼합 방식(staggered approach)도 고려가능하다.
CT의 특정 분야와 관련하여서, 정확도를 증가시키기 위한 또 다른 방식이 또한 존재한다. 상술된 모든 방식들은 사용된 카메라의 품질에 대한 그들의 분해능이 제한을 받는다. 이와 달리, 충분하게 작은 구역에 대해서는, 실제 X-레이 영상이 체적 인식을 위해 동일한 방식들과 함께 사용될 수 있다. 대체적으로, X-레이 검출기들은 표준으로서 사용되는 카메라들 보다는 실질적으로 더 높은 분해능들을 갖는다.
1: 카메라
2: 백그라운드
3: 테스트 대상
4: 주 축
5: 회전 축
6: 주변 광선
7: 위험 구역
8: 위험 반경
h: 높이
τ: 회전각

Claims (7)

  1. 테스트 대상(3)을 통과하는 회전 축(5)을 중심으로 반대 방향들로 회전하는 X-레이 검사 시스템과 테스트 대상(3) 간의 위험 구역(7)을 결정하기 위한 방법에 있어서,
    방사선 소스 및 상기 방사선 소스로부터 사전결정된 거리에 배치된 방사선 검출기에 의해서, 테스트 대상(3)과 방사선 소스-방사선 검출기 장치 간의 사전결정된 회전 각(τ)에서 상기 테스트 대상(3)의 외측 윤곽을 접촉하는 주변 광선들(6)을 결정하는 단계;
    상기 사전결정된 회전 각(τ)에 대해서 상기 외측 윤곽으로부터 상기 테스트 대상(3)의 회전 축(5)까지의 위험 반경(8)을 결정하는 단계;
    360°에 걸쳐서 분포된 사전결정된 회전 각들(τ)에 대해서 주변 광선들(6)을 반복적으로 결정하고 각각의 위험 반경(8)을 결정하는 단계; 및
    상기 테스트 대상(3)의 에지의 상기 사전결정된 회전 각들(τ)에 대해서 획득된 상기 위험 반경들(8)의 관련 파라미터들을 사용하여서 테이블을 구성하는 단계;를 포함하고,
    상기 위험 반경들(8)은 상기 회전 축(5)을 따라 사전결정된 높이들(h)에 대해 개별적으로 결정되며, 상기 테이블의 관련 파라미터들은 높이(h)에 따라 달라지는, 위험 구역 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계들에 있어서의 상기 회전 각들(τ)은 1° 내지 60° 사이의 각도 만큼 등간격적인, 위험 구역 결정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전 각들(τ)은 30°각도 만큼 등간격적인, 위험 구역 결정 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    X-레이 튜브가 상기 방사선 소스로서 사용되고, 상기 X-레이 검사 시스템의 X-레이 검출기가 상기 방사선 검출기로서 사용되며, 상기 X-레이 검사 시스템 내에 이미 포함된 CT Feldkamp 재구성 방식이 각각의 위험 반경(8)을 결정하는데 사용되는, 위험 구역 결정 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    가시광선 범위에서 감지능력을 갖는 카메라(1)가 상기 방사선 검출기로서 사용되고, 상기 방사선 소스는 상기 카메라(1)에 의해서 기록될 수 있는 광으로 균일하게 조사되는 백그라운드(2)이며, 상기 테스트 대상(3)은 상기 카메라(1)와 상기 광 조사되는 백그라운드(2) 간에 위치하며, 백라이트에서의 상기 테스트 대상(3)의 쉐도우는 상기 카메라(1)에 의해서 기록되는, 위험 구역 결정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 카메라(1) 시계의 주 축(4)은 상기 테스트 대상(3)의 회전 축(5)에 수직인, 위험 구역 결정 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관련 파라미터들을 갖는 테이블이 시각적으로 표시되고/되거나, 상기 테이블이 상기 X-레이 검사 시스템의 회전 운동의 제어 시스템에 전달되며, 이로써 상기 X-레이 검사 시스템은 상기 테스트 대상(3)의 X-레이 검사 동안에 상기 위험 구역을 향해서 이동하지 않는, 위험 구역 결정 방법.
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