Bachelor's Thesis

Optimization of tomographic station GE phoenix adjustment for plastic components including metal parts

Final Thesis 1.68 MB

Author of thesis: Ing. Přemysl Starý

Acad. year: 2013/2014

Supervisor: doc. Ing. Tomáš Zikmund, Ph.D.

Reviewer: Ing. Michal Petrilak

Abstract:

X-ray computed tomography is a tool mostly used in a medical diagnosis.
A development of the technique and an improvement an in accuracy of tomographic systems enabled an utilization of the tomography in industrial applications.
The tomography allows non-destructive analysis of inner structure. There is a negative influence of a reconstructed area if a low-absorption and high-absorption materials
are scanned together. This influence makes analysis of the inner structure impossible.
There are two options to eliminate these artifacts. We can use algorithms to reduce metal artifacts, or we can try to avoid them when performing the scan. This bachelor thesis focuses on an optimization of tomographic station adjustment for the plastic components including metal parts. The effect of an usage of X-ray filter or collimator and effect
of a sample orientation on data quality will be observed. We use tools like contrast, noise and  edge sharpness to evaluate data quality.

Keywords:

X-ray computed tomography, parallel projection, filtered back-projection, qualitative evaluation, X-ray spectra, contrast, noise, edge sharpness.

Date of defence

26.06.2014

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Physical Engineering

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Tomáš Zikmund, Ph.D.

Náplní bakalářské práce bylo demonstrovat možnost nastavení tomografické stanici GE phoenix s cílem eliminovat kovové artefakty v plastových součástkách. Pro tento účel byly realizovány 4 tomografické měření plastové zásuvky obsahující dvě řady kovových pinů. Měření se lišila vždy jen v jednom z parametrů, aby mohlo být měření srovnáváno s prvním, referenčním, měřením a vliv daného parametru zhodnocen. Pro srovnání kvality tomografických dat z těchto měření bylo nutné použít vhodné charakteristické veličiny. Běžně používané veličiny byly studentem převzaty z literatury a použití některých z nich bylo upraveno na základě aktuální situace v tomografických řezech. Hodnoty veličin v převážné většině potvrdily očekávané závislosti artefaktů na daných parametrech nastavení. Analýza dat vyžadovala sesazení odpovídajících řezů, které student vyřešil v rámci softwaru VG studio a Matlab. Výsledky analýzy dat jsou autorem shrnuty v závěru práce.
Student splnil cíle bakalářské práce. Formální úroveň práce je velmi dobrá. Stylistika práce ukazuje na autorovu nezkušenost, především při vyjadřování nebo vysvětlení některých kroků analýzy dat. Struktura práce je pro přehlednost čtenáře zvolena dobře. Doporučuji bakalářskou práci k obhajobě a hodnotím ji výsledným klasifikačním stupněm výborně/A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Michal Petrilak

Práce velmi dobře splňuje dané cíle. V první části se práce věnuje obecným principům a technologiím používaných v počítačové tomografii. Popis je stručný ucelený a přehledný. Obsahuje však několik faktických nepřesností. Také je v něm několik nesmyslných vět.
Další část popisující vlastní měření je zpracována přehledně a konzistentně. Volba parametrů pro jednotlivá měření je dostatečně popsána a zdůvodněna. Také kritéria pro hodnocení kvality dat jsou zvolena dobře.
Práce obsahuje i několik formálních chyb. Například nesprávně číslované odkazy na literaturu. Celkově je práce velmi zdařilá a splňuje požadavky na ní kladené.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. Proč byla v obrázcích uvedených v práci provedena ekvalizace histogramu pouze lineární funkcí? Nebyly by obrázky více zřetelné, kdyby byla převodní funkce složitější?
  2. Jaké bylo dosažené prostorové rozlišení při měřeních (v mikrometrech na voxel)? Důležité je i srovnání rozlišení a měřených parametrů RD 10-90%

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová