Investigação e redução dos efeitos térmicos em medições geométricas por tomografia computadorizada de raios x

Abstract

A ocorrência de deriva térmica em sistemas de tomografia computadorizada industrial (TC) tem sido reportada como uma significativa fonte de erros em avaliações geométricas. Durante o processo de varredura, aquecimento dentro da cabine e variações das condições ambientais podem afetar a posição do ponto focal e distorcer o sistema manipulador, levando a deslocamentos relativos das projeções radiográficas e distorções na imagem reconstruída. Estratégias para minimizar fontes de incertezas da medição relacionadas a gradientes térmicos podem ser classificadas em: A) redução das variações de temperatura; B) redução dos efeitos de variações de temperatura; C) quantificação e compensação dos efeitos de variações de temperatura. O presente trabalho apresenta uma avaliação experimental da efetividade das estratégias A e C. Uma comparação de duas gerações do mesmo modelo de sistema tomográfico foi realizada, tendo o equipamento mais recente sistemas aprimorados de exaustão da cabine e arrefecimento do tubo de raios-X. A efetividade do aprimoramento do equipamento foi verificada através da avaliação do desvio de circularidade de uma esfera de precisão. Os resultados mostraram uma melhoria relevante na estabilidade das projeções, levando a uma redução estatisticamente significante dos valores de desvio de circularidade no equipamento mais recente. Além disso, um método de correção baseado na manipulação das projeções foi desenvolvido e testado. O método consiste em repetir a aquisição da primeira projeção ao final do processo de varredura e calcular o vetor deslocamento entre as projeções. As projeções remanescentes são corrigidas proporcionalmente a esse deslocamento total. A efetividade dessa correção também foi avaliada através do desvio de circularidade medido em uma esfera de precisão. Os valores de circularidade medidos após a implementação da correção foram significativamente menores, validando a utilidade da estratégia C.<br>