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CT 操作の原理： ボクセル解像度は何で決まるのか？
この記事の内容:
- ボクスル解像度がCT画像の詳細を決定する: ボクスル解像度（CTスキャンにおける各3Dピクセルのサイズ）は、産業用コンピュータ断層撮影（CT）における内部構造の空間解像度と明瞭さを直接決定します
- ボクスルサイズは検出器のピクセルピッチと拡大率に依存します：ボクスルサイズ（V）は、検出器のピクセルピッチ（P）を幾何学的拡大率（M）で割った値で計算されます。ここでM = FDD/FOD（焦点-検出器距離/焦点-対象物距離）
- 対象物サイズと検出器の視野が拡大率を制限：対象物をCTの視野内に保持するため、最大拡大率は検出器サイズ（D）と対象物直径（d）の比によって制限され、実現可能な解像度が制限されます
- 小さな対象物では高解像度スキャンが可能：小さな対象物や部分的にスキャンされる対象物では、より高い倍率が可能となり、より細かいボクスル解像度が実現できます。これは通常、X線源の焦点スポットサイズによって制限されます
- ボクスル解像度の最適化は検査精度を向上させる：航空宇宙、電子機器、アディティブ製造など、内部欠陥の検出が不可欠な高精度アプリケーションにおいて、ボクスル解像度の理解と制御は不可欠です
ボクセルの解像度は何で決まるか？
CT画像の空間分解能は、検出器ピクセルピッチ P を幾何学的倍率 M で割った値、すなわち V＝P／M で与えられる再構成ボリュームデータセットのボクセル（＝ボリュームピクセル）サイズ V によって制限されます。 M は X 線管と検出器の距離と X 線管と試料との距離の比に等しい M = FDD/FOD です。
試料全体が CT ボリュームに含まれる場合、データ取得中に試料が回転する間、試料全体が視野内に留まる必要があるため、M は試料の最も広い直径 d と検出器サイズ D によって制限されます (Mmax = D/d)。したがって、達成可能な最高分解能または最小ボクセルサイズは、V = P * d/D となります。 小さな試料や部分的なスキャンの場合、非常に高い倍率を達成することができ、分解能は X 線源の焦点サイズによってのみ制限されます。
