Tierärztliche Hochschule Hannover Entwicklung von Methoden zur ...

2.4.1.3 Pixelrauschen
LITERATURÜBERSICHT
In der Physik wird unter Rauschen allgemein eine durch Zufallsprozesse entstandene
Störgröße verstanden. Rauschen trägt zu einem Signal bei, ohne selber Informationen zu
enthalten. Das Pixelrauschen, auch Bildpunktrauschen genannt, ist eine durch Rauschen
verursachte Schwankung der CT-Werte in den einzelnen Punkten eines Bildes einer
homogenen Struktur. Bei modernen µCT-Geräten wird das Pixelrauschen vor allem durch
Quantenrauschen im Detektor und im geringeren Maße durch elektronisches Rauschen
verursacht. Das Pixelrauschen σ ergibt sich entsprechend
σ =
1
N − 1 ⋅ (P ∑ i − P)2
(2.13)
als Standardabweichung der Werte von N Pixeln Pi innerhalb einer Region of Interest (ROI)
in einem homogenen Teil des Bildes bezüglich des Mittelwertes P .
Bei abnehmender Zahl einfallender Röntgenquanten nimmt das Pixelrauschen zu. Dies ist der
Fall bei Objekten, die die Röntgenstrahlung stark absorbieren bzw. bei hoher
Strahlungsschwächung I0/I, bei einem niedrigen mAs-Produkt Q und bei geringer
Schichtdicke S. Die Intensität des Pixelrauschens hängt auch vom verwendeten Faltungskern
bzw. Rekonstruktionsalgorithmus fA ab. Nach KALENDER (2006) gilt:
σ = f A ⋅
23
N
i = 1
I 0 / I
ε ⋅Q ⋅ S
ε ist dabei ein Maß für die Effizienz des Gesamtsystems.
(2.14)