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WO2009036983A1 - Method for determining a corrective value of a position of the focal spot of an x-ray source in a measuring array, and measuring array for generating radiographs - Google Patents

Method for determining a corrective value of a position of the focal spot of an x-ray source in a measuring array, and measuring array for generating radiographs Download PDF

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WO2009036983A1
WO2009036983A1 PCT/EP2008/007839 EP2008007839W WO2009036983A1 WO 2009036983 A1 WO2009036983 A1 WO 2009036983A1 EP 2008007839 W EP2008007839 W EP 2008007839W WO 2009036983 A1 WO2009036983 A1 WO 2009036983A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
focal spot
reference object
image
correction
measuring arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2008/007839
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernd Georgi
Daniel Weiss
Marco Erler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH filed Critical Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Publication of WO2009036983A1 publication Critical patent/WO2009036983A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40Imaging
    • G01N2223/419Imaging computed tomograph

Definitions

  • the invention relates to a method for determining at least one correction value for compensating a focal position change of an X-ray source of a measuring arrangement for generating radiographic images of a measurement object, in particular radiographic images for generating a three-dimensional image of the measurement object by means of backprojection.
  • the invention further relates to a measuring arrangement for generating radiographic images of a measurement object, in particular radiographic images for generating a three-dimensional image of the measurement object by means of backprojection, wherein the measurement arrangement is an x-ray source with a focal spot, on which an electromagnetic radiation used for imaging is generated, a slide for Recording the measurement object and a detector for detecting the transmission images comprises.
  • the invention also relates to the field of investigation of industrially and / or artificially manufactured articles by means of electromagnetic invasive radiation.
  • CT computed tomography
  • the workpiece is usually placed on a turntable and irradiated by rotation of the turntable in different representations from different directions of X-radiation.
  • Other geometries of the examination arrangement are possible and known.
  • the attenuated by extinction in the material of the workpiece radiation is spatially and temporally resolved detected by a sensor device.
  • a sensor device In practice, for example, between 600 and 1200 projection images of the measurement object are recorded, wherein between each of the projections the rotational position is changed by a constant angle of rotation.
  • a three-dimensional (3D) image of the workpiece is calculated from this.
  • the 3D image gives the local linear extinction coefficient for individual small volume areas (voxels).
  • An example of a CT is described in DE 39 24 066 A1.
  • the 3D image can then be used eg for the qualitative or quantitative characterization of the measurement object.
  • all dimensions of a part can be tested nondestructively, or qualitative tests, such as eg on blowholes.
  • Components of a typical computer tomography system are in particular a microfocus X-ray tube and an area detector for X-radiation.
  • an X-ray source is realized with a very small diameter (typically 5 to 100 microns in diameter).
  • the X-ray source generates polyenergetic X-rays in the energy range from about 10 to several 100 kilo-electron volts.
  • the detector device typically includes a scintillator that converts x-radiation into visible radiation, and a photodiode array extending over a surface for two-dimensional, spatially-resolved measurement of the visible radiation.
  • Further components of such a CT system are adjusting units for accurately positioning and aligning the measuring object, the X-ray source and / or the detector.
  • the adjustment units provide signals by which the relative position of source, object and detector to each other at any time with sufficient accuracy are known and / or can be determined to ensure accurate reconstruction.
  • the generation of the X-ray radiation in the X-ray tube takes place in that electrically charged particles are slowed down (negatively accelerated) on a target.
  • the electrically charged particles usually electrons, focused on a so-called focal spot of the target.
  • the electromagnetic X-radiation is generated in the target in the region of the focal spot.
  • microfocus X-ray tubes One difficulty in operating microfocus X-ray tubes is keeping the individual physical parameters constant so that the focal spot position and size does not change.
  • beam energy, focus voltages and target temperature are to be kept as constant as possible or so regulated that the position of the focal spot on the target and its size do not change.
  • a change in the focal spot position leads to a change in the image quality with regard to scaling and / or edge sharpness and thus to inaccuracies of properties derived from the images, in particular dimensions, of the imaged object to be measured.
  • a focal spot position can be determined by a complex calibration measurement in which a measurement object which is exactly known is measured.
  • the focal spot position may change over time, recalibrate periodically. It is unsatisfactory, however, that when measuring an object only after taking a plurality of individual images and the reconstruction calculation, it is shown in the reconstruction data and / or during the evaluation of the measurement object that the focal spot position has changed. This change is z. B. in a reconstruction image to recognize a deteriorated edge sharpness of the reconstruction image.
  • the prior art recalibrates the focal spot position.
  • the numerous recorded X-ray images which led to the poorly resolved reconstruction image, can not be used as a rule.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method for determining at least one correction value for compensation of a focal position change of an X-ray source and a measuring arrangement, with which an improved correction with respect to a focal position change is possible.
  • a method for determining at least one correction value for compensating a focal position change of an X-ray source, in particular a microfocus X-ray source, a measuring arrangement for generating radiographic images of a DUT, in particular radiographic images for generating a three-dimensional image of the DUT by means of backprojection, wherein the measuring arrangement X-ray source, and comprising a detector, the method comprising the steps of: generating a reference image of a reference object, which can be arranged reproducibly in a reference position in a beam path of the measuring arrangement, at a known focal spot position; reproducing the reference object in the reference position in the beam path; Taking a correction image of the reference object; Determining geometric parameters in the reference image and in the correction image and deriving at least one correction value for the focal spot position based on the determined parameters.
  • the reference position is understood to mean both a reference position and a reference orientation of the reference object in space. This means that the reference object, when it is arranged reproducibly in the reference position, is moved in a fixed orientation, a reference orientation, into a reference position. Only if the reference object has an excellent geometry, it may be possible that the reference object can be arranged in several orientations in the reference position and is in the reference position. On the basis of the determined geometric parameters of the reference object in the reference image and in the correction image, changes can be detected. From these changes can be deduced a change in the focal spot position.
  • a focal spot position is known if, for example, it has been determined in immediate temporal relation by means of a calibration of the measuring arrangement.
  • a measuring arrangement for generating radiographic images of a measurement object, in particular through images for generating a three-dimensional image of the measurement object by means of backprojection, which comprises an X-ray source with a focal spot on which an electromagnetic radiation used for imaging is generated and a detector for detecting the radiographic images
  • a reference object image for reproducibly recording a reference object in a reference position in the beam path and an evaluation unit for determining geometric parameters in a reference image representing an image of the reference object in the reference position at a known focal spot position, and a correction image representing an image of the reference object in FIG of the reference representation at a focal spot position to be corrected, and for deriving at least one correction value for the focal spot position.
  • the method and the measuring arrangement offer the advantage that they use a simple measurement of a reference object in the beam path in order to determine a change of the focal spot position. Furthermore, it is possible to use the current focal spot position by means of at least derive or determine a correction value from a time previously exactly determined focal spot position. Thus, it can be determined from a simple measurement whether a focal spot position change has occurred to the previously known focal spot position and, if so, how large is the focal spot position change.
  • This reference measurement can preferably be recorded before and / or after detecting the transmission images associated with a 3D image of a measurement object.
  • At least one correction value can be used in order to position the focal spot on the primary side by means of centering coils back to the reference position.
  • the at least one correction value therefore includes an indication of the focal spot position with respect to a distance of the focal spot from the detector, for example a deviation indication.
  • a magnification ratio of the reference object in the reference image and correction image is determined and derived from the magnification ratio of the indication of the focal spot position with respect to a distance of the focal spot of the detector.
  • the distance of the focal spot position from the detector is considered to be a distance of the focal spot position to the detector measured along a direction perpendicular to a detection plane of the detector representing an imaging plane of the acquired transmission images.
  • Associating this direction with a z-direction of a Cartesian coordinate system so includes in this embodiment of the at least one correction value is a correction for the z-coordinate of the focal spot position.
  • the reference object is arranged adjacent to a boundary surface, preferably an exit surface or an exit window, of the x-ray source.
  • Adjacent means here that the reference object as close as possible to a boundary surface, which comprises the outlet opening of the X-ray radiation from the X-ray source is arranged.
  • An outlet opening in this case is an opening through which X-ray radiation can penetrate. Since the charged particles which generate the electromagnetic radiation on the target in the focal spot can propagate undisturbed only in a vacuum, the interior of the x-ray tube is enclosed by a vacuum-compatible vessel relative to the rest of the measuring arrangement.
  • a boundary surface, from which the X-ray radiation used for imaging the measurement object emerges, is hereby regarded as the exit aperture.
  • the reference object is arranged as close as possible to the focal spot in the beam path. This offers the advantage that a change of the focal spot position results in a large change of the imaged reference object and thus of the determined geometrical parameters between the reference image and the correction image.
  • a preferred measuring arrangement is thus preferably designed such that the reference object receptacle is mechanically connected to the X-ray source, preferably an exit aperture.
  • a reference object receptacle in a preferred embodiment of the invention, has three pairs of cylindrical surfaces respectively aligned parallel to a respective central axis, the central axes intersecting at a point. Cylindrical surfaces are parallel to an axis when the cylinder axes are parallel to the central axis. The intersection of the central axes is chosen so that it lies on a main beam axis, ie on a central beam of a cone-shaped emanating from the focal point of electromagnetic radiation, which is perpendicular to the desired detection surface. This means that a straight line that passes through a desired focal spot position and the intersection of the central axes, perpendicular and usually centered on the detector.
  • a reference object receptacle configured in this way ensures that a reference object, which comprises three spherical sector surfaces, which are designed for engagement with the cylindrical surfaces for centering the reference object in a centered manner, enables a simple, optimally reproducible arrangement of the reference object in the reference position.
  • the reference object in the reproducible placing in the reference position by means of a Three-point bearing against the X-ray source, preferably pressed against the exit aperture of the X-ray source.
  • the reference object receptacle is preferably incorporated in the boundary surface (which is generally an exit surface of the x-ray radiation and preferably includes an exit window) of the x-ray source or is at least mechanically connected thereto. A pressing against the boundary surface is therefore also present when the reference object holder is mechanically connected to the boundary surface of the X-ray source and the reference object is pressed against the reference object holder.
  • An arrangement of the reference object in the reference position and a removal from the beam path preferably takes place by means of a movable unit.
  • the reference object is arranged on a movable unit with which the reference object can be moved either into the reference position or removed from the beam path.
  • the reference object is moved with a positioning system for the measurement object in the reference position.
  • the movable unit is a positioning system for the measurement object.
  • a slide on which measurement objects for computed tomography are arranged can be coupled to the reference object so that, when the slide is removed from the beam path, the reference object is moved to the reference position.
  • the reference object is preferably designed such that it comprises a geometric figure in a plane perpendicular to the main radiation direction when it is arranged in the reference position. This means that the geometric figure is formed in a plane which is parallel to a desired detection area.
  • the magnification of the geometric figure is evaluated.
  • a distortion Includes that For example, a reference object such as a circular geometric figure may result in distortion to an elliptical image in the reference image. If this distortion is taken into account, a diameter of the image of the geometric figure and, therefrom, an enlargement of the image of the geometric figure can be determined correctly.
  • the geometric parameters thus include an extent, in particular one or more diameters and / or a circumference, one or more excellent positions, in particular one or more geometric center position (s) of one or more figures of the reference object, and / or a distortion of an object representation.
  • These parameters are particularly easy to determine based on a plurality of pixels. If a plurality of pixels are used to determine the parameters, an error associated with the determination is reduced.
  • the reference object has one or more figures in a plane parallel to the image plane, i. perpendicular to a main beam axis or having a high symmetry.
  • a particularly high symmetry has, for example, a circle.
  • a particularly preferred embodiment of the invention therefore provides that the reference object comprises a conical bore whose cone angle is greater than an aperture angle of the radiation of the X-ray source.
  • the reference object is arranged in the beam path when arranged in the reference position so that the conical bore widens in the propagation direction of the X-radiation.
  • the reference object is preferably to be selected from a material as high as possible X-ray attenuation.
  • the conical bore in the reference object is preferably to be designed so that the smaller circular opening has a diameter which is smaller than a diameter of the radiation cone at the location at which the smaller circular opening of the conical bore of the reference object in the reference position located.
  • the size of the conical bore is preferably to be designed such that it preferably leads to a complete imaging on the detector when the reference position is selected.
  • the reference object can be applied as a quasi 2D structure as a circular surface on a suitable support.
  • the fat the layer and the choice of the material of the absorbent structure depend on the chosen magnification and the energy spectrum of the X-ray source.
  • Such structures can be produced by various lithography processes with high accuracy.
  • the arrangement of the reference object in the reference position and a choice of the one or more figures of the reference object is preferably such that the highest possible utilization of the detection surface is achieved in imaging the one or more figures of the reference object. As a result, a plurality of pixels is available to determine the geometric parameters.
  • the arrangement of the reference object in the reference position or the execution of the conical bore in the reference object take place so that the cone axis of the bore is aligned parallel to a central imaging axis when the reference object is moved to the reproducible reference position.
  • the tapered bore is centered with respect to the spherical sector surfaces provided for centering the reference object in the reference object receptacle. This ensures that the circular bore is centered in the reference object shot.
  • a figure of the reference object is centered as possible about a major axis of the central imaging axis of the x-ray radiation used for fluoroscopy, i. an axis of symmetry of an X-ray cone, is aligned. Since the focal spot position on the target is subject to small variations, it is advantageous if the reference object shot can be centered with respect to the known focal spot position, which was determined for example by means of a complex calibration. Therefore, in a preferred embodiment it is provided that the reference object receptacle is movably arranged with respect to the target on which the focal spot is produced, in order to align the reference object receptacle with respect to the known focal spot position, preferably centered. If the reference object and the reference position are known precisely, the reference image can be generated on the basis of a calculation and does not necessarily have to be detected as a fluoroscopy image by means of the detector. As a result, a reference measurement can be saved.
  • the method as a correction method is part of a measuring method in which the measuring arrangement is calibrated and the known focal spot position is determined for which the reference image is generated and correction images at temporal intervals, in particular before and / or after a measurement of an object, wherein the object is not in the beam path when recording one of the correction images and images taken during the measurement of the object are automatically corrected on the basis of the at least one correction value.
  • a plurality of transmission images, which are combined to form a CT-3D image can be recorded between two executions of the correction process.
  • the invention can be used to verify a quality of centering and focusing. Furthermore, a correction of the scaling can be carried out in an evaluation software for determining features of the measurement object. In addition, a focal spot shape can be determined for adjustment and for control purposes.
  • FIG. 1 shows a greatly simplified schematic representation of a measuring arrangement for generating radiographic images of a measurement object
  • Fig. 2 is a schematic representation of a beam path for imaging a
  • Fig. 3 is a schematic plan view of an exit region of a
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of the exit region of the X-ray source according to FIG. 3, in which the reference object is moved into the reference position;
  • Fig. 5 is a detail of a sectional view taken along a line A-A through the
  • FIG. 6 shows a schematic sectional view of an exit region of the X-ray source with a reference object in the reference position
  • FIG. 7 is a schematic flow diagram of a measurement and correction method.
  • a measuring arrangement 1 for recording radiographic images is shown schematically.
  • the relative size ratios of the displayed objects do not correspond to realistic size ratios. Rather, the individual elements are shown only to illustrate their principal function. In particular, the elements of an X-ray tube 2 are shown greatly enlarged.
  • the measuring arrangement 1 comprises the X-ray tube 2, which is preferably designed as a microfocus X-ray tube, a slide 3, on which a measuring object 4 is arranged, a detector 5 and an evaluation unit 6 preferably designed as a computer.
  • the X-ray source 2 comprises a particle-generating unit 7, which is preferably designed as a hairpin cathode, although a filament is shown here in the drawing.
  • An acceleration diaphragm 8 arranged in front of the particle-generating unit 7 and having an electric potential difference with respect to the particle-generating unit 7 accelerates the charged particles emerging from the particle-generating unit 7, which is preferably a hairpin cathode, in particular thermally emitted electrons.
  • a particle beam 9 produced in this way is accelerated onto a target 11 by means of a focusing unit 10.
  • the focusing unit 10 may comprise different focusing elements, for example coils, baffles, etc. At a point of impact of the focused particle beam 9 on the target 11, a focal spot is formed at which X-radiation is generated by braking the charged particles, ie a negative acceleration.
  • a housing 13 of the X-ray tube 2 comprises an exit window 14, which is transparent to X-radiation. This can be made for example of beryllium, aluminum or diamond. The remainder of the housing 13 is designed to absorb x-ray radiation.
  • a detector wall 5 facing housing wall 15 of the X-ray tube 2 thus acts together with the exit window 14 as an exit aperture. It will be apparent to one skilled in the art that in a particular embodiment of a microfocus X-ray tube, apertures may be provided within the X-ray tube that affect propagation of X-radiation within the X-ray tube.
  • the x-ray radiation generated at the focal spot 12 ideally emanates from the exit window 14 of the x-ray tube 2 in a cone-shaped beam 16.
  • An axis of symmetry of the idealized radiation beam 16 is referred to below as the main propagation direction 17.
  • the X-rays penetrate this Measuring object 4 and generates an image on the detector 5.
  • the individual pixels in this case represent an extinction of the X-ray radiation through the measurement object.
  • a plurality of fluoroscopic images of the object 4 are recorded successively in succession, wherein the measurement object 4 is rotated by the slide 3 about an axis of rotation 18 lying in the plane of the drawing by a predetermined angle increment.
  • the main propagation direction here preferably crosses the axis of rotation 18 at a 90 ° angle.
  • the evaluation unit 6 generates a CT-3D image from a multiplicity of these fluoroscopic images of the measurement object 4 recorded at different angles by means of a back projection.
  • the skilled person is known for this purpose suitable algorithms.
  • FIG. 2 schematically shows a beam path for an image of a measurement object for generating a transmission image.
  • X-rays are propagated from a focal spot assumed to be 12 to a detector 5.
  • a central ray 21 penetrating the measurement object 4 along the main propagation direction 17 and edge rays 22 are plotted, which map the boundary points 23 of the measurement object 4 on the detector 5 as boundary pixels 23 "
  • a distance of the image delimiting points 23 ' correspondly indicates an image object extent, for example an image object height, which are correspondingly drawn with double arrows 24 and 25.
  • a distance SD 26 from the focal spot 12 to the detector 5 in the beam path a distance SO 27 from the focal spot 12 to the object 4 and a distance OD 28 from the measuring object 4 to the detector 5.
  • a ratio of the image object height 25 to the object height 24 is referred to as magnification V. This is from the distance SD 26 of the focal spot 12 from the detector 5 and the distance SO of the focal spot 12 from the measuring object 4 dependent. The following relationship applies:
  • the new magnification V is given by:
  • magnification V becomes smaller.
  • the focal spot position drifts towards the detector 5, the enlargement of the image becomes larger. If the focal spot position travels in a direction parallel to the detection surface of the detector 5, for example by a distance H along an arrow 30, an image 4 'of the measurement object 4 shifts on the detector 5 in the opposite direction, as indicated by the arrow 31. A change in the enlargement ratio does not occur.
  • a reference object receptacle 41 is arranged on the housing wall 15 adjacent to the exit window 14 in the measuring arrangement according to FIG. This is designed so that it can record a reference object 42 reproducibly in a reference object position.
  • the reference object holder 41 and the reference object 42 are formed such that a self-centering three-point bearing results in the reference position.
  • the reference object 42 is preferably connected to a slide 43 with which the reference object 42 can be removed from the beam path or moved into the reference position. In Fig. 1, the reference object 42 is shown in dashed lines in the reference position.
  • FIG. 3 schematically shows a plan view of the housing wall 15 and a reference object receptacle 41 arranged thereon.
  • the reference object receptacle has a recess 45 in order to allow the X-ray radiation emerging from the exit window 14 to pass unhindered.
  • a center 46 of the exit window 14 lies on a central beam of X-radiation when the focal spot position coincides with a desired focal spot position. It can be seen that a center 47 of the recess 45 is offset from the center 46 of the exit window 14.
  • the center 47 of the recess 45 of the reference object receptacle 41 is preferably centered so as to be in the main radiation direction of X-radiation emitted from the focal spot position determined at the most recent calibration.
  • 41 actuators 48 are arranged on the reference object recording, which each support a movable member 49 against a projection 50 of the housing wall 15.
  • the reference object receptacle 41 comprises three pairs of parallel aligned cylindrical surfaces 51.
  • the cylindrical surfaces 51 are each aligned parallel to a central axis 52.
  • the central axes 52 intersect at the center of the recess 45 of the reference object receptacle 41 and in each case preferably enclose an angle of 120 ° in pairs.
  • a guide 53 is provided, in which a slider 43 is guided.
  • the slider 43 is fixed to a reference object 42 via a spring (not shown) that supports the reference object 42 against the reference object receptacle 41, i. towards the drawing plane, presses.
  • the reference object is removed from the beam path in FIG. 3.
  • the reference object 42 is disc-shaped parallel to the plane of the drawing. It comprises a conical bore 54, wherein a cone opening is larger than an opening angle of an X-ray beam (compare 16 in Fig. 1), which emerges from the X-ray source.
  • the circular borehole edge 55 represents a highly symmetrical figure which, in a reference position of the reference object 42 shown in FIG. 4, is aligned parallel to the detection plane and perpendicular to the main propagation direction which emerges perpendicularly from the plane of the drawing.
  • Three ball sector surfaces attached to an underside of the reference object 42 are each on a pair of parallel to each other aligned cylindrical surfaces. This ensures that the reference object centered with respect to the center 47 of the recess 45 of the reference object holder 41 is centered.
  • the spherical sector surfaces 57 are arranged on a circle concentric with the circular borehole edge 55, each at an angle of 120 °.
  • a fluoroscopic image is taken of the reference object in the reference position, a reference image is obtained, provided that the focal spot position is known during the recording, for example due to a calibration performed shortly before.
  • a fluoroscopic image of the reference object in the reference position we obtain a correction image.
  • identical geometric parameters for example a diameter of the imaged circular drilling edge 55 'and its center, are determined. From a change in diameter, drift of the focal spot position in the direction of the main radiation direction, i. to the detector to or away from the detector. A shift of the center, however, indicates a change in the focal spot position parallel to the detection plane.
  • the correction values determined in this case can be used in an evaluation of fluoroscopic images of a measurement object in order to correct the focal spot position.
  • the determination of the geometric parameters and deriving of the correction values is generally carried out in the evaluation unit 6, in which the fluoroscopy images are also evaluated.
  • a separate evaluation unit may be provided.
  • an evaluation module for determining the correction values may be provided in an integrated evaluation software for an evaluation of the fluoroscopy images, including a correction with respect to a change in the focal spot position.
  • Fig. 5 is a detail of a sectional view along the section line AA of Fig. 4 is shown schematically. It is easy to see how the ball sector surface 57 rests on the cylindrical surfaces 51 for forming the three-point bearing.
  • FIG. 6 shows a schematic sectional view of an exit region of a further embodiment of an x-ray tube 2 with a reference object 42 located in the reference position.
  • the reference object 42 abuts against a housing wall 15.
  • a three-point storage is realized.
  • Two out of three ball sector surfaces 57 of the three-point bearing are recognizable.
  • Good to see is also the conical bore 54, which widens in a main propagation direction 17 of a focal spot 12 outgoing beam 16.
  • the beam 16 is bounded by the focal spot 12 facing the borehole edge 55. This is thus imaged on the detector (not shown).
  • the dimensions of the conical bore 54 are to be selected such that the image of the borehole edge 55 fills as far as possible the entire detector surface.
  • FIG. 7 schematically shows a flow diagram of a method for determining fluoroscopic images, in particular CT-3D images, which comprises method steps of a correction method for compensating a focal position change.
  • a calibration of the measuring arrangement is carried out in order to determine a focal spot position exactly.
  • the focal spot position is known.
  • the reference object holder is centered with respect to the known focal spot position, so that a reference object arranged reproducibly in the reference position, which comprises a figure in a plane parallel to the detection plane and perpendicular to the main radiation axis, is preferably centered to the main radiation axis.
  • This method step 102 may be omitted in other embodiments.
  • the reference object is moved to the reference position, as indicated in method step 103.
  • a reference image is generated, which represents an image of the reference object, preferably a highly symmetrical figure in a plane parallel to the detection plane, with known focal spot position. From the reference image, in particular from a figure of the figure of the reference object In a plane perpendicular to the main propagation direction of the X-radiation, geometric parameters called reference parameters are determined. If the focal spot position is known and if the reference position and the reference object are also known exactly, then the reference image and / or the reference parameters can also be determined by calculation or with a simulation. In this case, the method step “moving the reference object to the reference position" 103 and the subsequent step 105 "removing the reference object from the reference position", which otherwise follows now, can be omitted. It should be noted that a recording of the reference image (or even later of a correction image) takes place in such a way that there is no further measurement object in the beam path.
  • measured objects can be measured.
  • the measurement object is first of all positioned on the measurement object carrier 106.
  • a fluoroscopic image is taken 107.
  • a query 108 queries whether the measurement object has been completely measured. If this is not the case, then, according to a method step 109, the measurement object is rotated by a predefined angle increment in order to enable a back projection of a plurality of fluoroscopy images for creating a 3D image.
  • the method is continued with method step 107, taking a fluoroscopic image.
  • the measurement object is removed from the beam path 110 and an evaluation of the fluoroscopy images is carried out, optionally taking into account correction values for the focal spot position. For example, a back projection is performed to generate a CT-3D image of the measurement object. From this, for example, dimensions of the measurement object can be derived. Likewise, qualitative features of the measurement object can be analyzed.
  • a measurement of another measurement object it is determined whether a measurement of another measurement object should take place. If this is not the case, the method is finished 113. If, however, another measurement object is to be measured, the reference object is moved to the reference position in a method step 114.
  • a fluoroscopic image is taken 115.
  • the recorded fluoroscopic image is referred to as a correction image.
  • geometric parameters which are referred to as correction parameters are determined 116.
  • the geometric parameters, ie the reference parameters and correction parameters are compared with one another and from this at least one correction value for the focal spot position is derived.
  • the reference object is removed again from the beam path 118.
  • a query 119 determines whether one of the determined correction values exceeds a corresponding tolerance value. If this is the case, the user of the measuring system is proposed a new calibration 120. If the user follows this proposal, the method is continued with the method step 101, the calibration for determining the focal spot position. In some embodiments, it may be provided that the calibration is performed automatically.
  • the described measuring method and the correction method contained therein can be modified.
  • it may be provided to carry out a determination of a correction image even after a measurement of a measurement object has been completed in order to check whether the focal spot position has changed during the measurement of the measurement object. If such a change is detected, which is, for example, above further tolerance limits, an evaluation of the fluoroscopy images can be omitted.
  • a correction image is not taken after each object to be measured. Many other embodiments of the measuring method are possible.
  • the advantage of the correction method described here is that the focal spot position can be reliably controlled with respect to changes with simple, quickly executed measurements, and additional correction values can be determined in order to compensate for a focal spot position change.
  • the reference object is arranged as close as possible to the focal spot position.

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Abstract

The invention relates to a method for correcting a position of the focal spot of an x-ray source in a measuring array (1) for generating radiographs of a test object (4), especially radiographs for generating a three-dimensional image of a test object (4) by means of back projection. Said measuring array (1) comprises the x-ray source, an object support (3) for accommodating the test object (4), and a detector (5). Said method encompasses the following steps: a reference image of a reference object (42) is generated in a known position of the focal spot, wherein the reference object (42) can be reproducibly placed in a reference position within a beam path of the measuring array (1); the reference object (42) is placed in a reproduced manner in the reference position within the beam path; a corrective image of the reference object (42) is recorded; geometrical parameters are determined in the reference image and the corrective image; and at least one corrective value for the position of the focal spot is derived from the determined parameters. Especially the distance of the focal spot is determined from the enlargement ratios of the reference object in the reference image and the corrective image. The invention further relates to a measuring array (1) and a measuring method.

Description

Verfahren zur Bestimmung eines Korrekturwerts einer Brennfleckposition einer Röntgenquelle einer Messanordnung sowie eine Messanordnung zum Erzeugen von Durchstrahlungsbildern Method for determining a correction value of a focal spot position of an X-ray source of a measuring arrangement and a measuring arrangement for generating radiographic images

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Korrekturwerts zur Kompensation einer Brennfleckpositionsänderung einer Röntgenquelle einer Messanordnung zum Erzeugen von Durchstrahlungsbildern eines Messobjekts, insbesondere von Durchstrahlungsbildern für ein Erzeugen eines dreidimensionalen Bildes des Messobjekts mittels Rückprojektion. Die Erfindung betrifft ferner eine Messanordnung zum Erzeugen von Durchstrahlungsbildern eines Messobjekts, insbesondere von Durchstrahlungsbildern für ein Erzeugen eines dreidimensionalen Bildes des Messobjekts mittels Rückprojektion, wobei die Messanordnung eine Röntgenquelle mit einem Brennfleck, an dem eine zur Abbildung verwendete elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, einen Objektträger zum Aufnehmen des Messobjekts und einen Detektor zum Erfassen der Durchstrahlungsbilder umfasst. Die Erfindung betrifft insbesondere auch das Gebiet der Untersuchung von industriell und/oder handwerklich hergestellten Gegenständen mittels elektromagnetischer invasiver Strahlung.The invention relates to a method for determining at least one correction value for compensating a focal position change of an X-ray source of a measuring arrangement for generating radiographic images of a measurement object, in particular radiographic images for generating a three-dimensional image of the measurement object by means of backprojection. The invention further relates to a measuring arrangement for generating radiographic images of a measurement object, in particular radiographic images for generating a three-dimensional image of the measurement object by means of backprojection, wherein the measurement arrangement is an x-ray source with a focal spot, on which an electromagnetic radiation used for imaging is generated, a slide for Recording the measurement object and a detector for detecting the transmission images comprises. In particular, the invention also relates to the field of investigation of industrially and / or artificially manufactured articles by means of electromagnetic invasive radiation.

Die Verwendung invasiver Strahlung zur Untersuchung von Werkstücken ist bekannt. Bei der Computertomographie (CT) wird das Werkstück beispielsweise in der Regel auf einem Drehtisch angeordnet und durch Drehung des Drehtisches in verschiedenen Darstellungen aus verschiedenen Richtungen von Röntgenstrahlung durchstrahlt. Es sind jedoch auch andere Geometrien der Untersuchungsanordnung möglich und bekannt. Die durch Extinktion in dem Material des Werkstücks geschwächte Strahlung wird orts- und zeitaufgelöst von einer Sensoreinrichtung detektiert. In der Praxis werden beispielsweise zwischen 600 und 1200 Projektionsbilder des Messobjektes aufgenommen, wobei zwischen jeder der Projektionen die Drehstellung um einen konstanten Drehwinkelbetrag verändert wird. Durch die Anwendung eines von mehreren bekannten Verfahren der tomographischen Rekonstruktion, z.B. der gefilterten Rekonstruktion, wird hieraus ein dreidimensionales (3D) Bild des Werkstücks berechnet. Das 3D-BiId gibt jeweils für einzelne kleine Volumenbereiche (Voxel) den lokalen linearen Extinktionskoeffizienten an. Ein Beispiel für eine CT wird in DE 39 24 066 A1 beschrieben.The use of invasive radiation to inspect workpieces is known. In computed tomography (CT), for example, the workpiece is usually placed on a turntable and irradiated by rotation of the turntable in different representations from different directions of X-radiation. However, other geometries of the examination arrangement are possible and known. The attenuated by extinction in the material of the workpiece radiation is spatially and temporally resolved detected by a sensor device. In practice, for example, between 600 and 1200 projection images of the measurement object are recorded, wherein between each of the projections the rotational position is changed by a constant angle of rotation. By using one of several known methods of tomographic reconstruction, e.g. the filtered reconstruction, a three-dimensional (3D) image of the workpiece is calculated from this. The 3D image gives the local linear extinction coefficient for individual small volume areas (voxels). An example of a CT is described in DE 39 24 066 A1.

Das 3D-BiId kann anschließend z.B. zur qualitativen oder quantitativen Charakterisierung des Messobjekts verwendet werden. Bei der industriellen Anwendung können so z.B. alle Maße eines Teils zerstörungsfrei geprüft werden, oder es können qualitative Tests, wie z.B. auf Lunker, durchgeführt werden. Komponenten einer typischen Computertomographieanlage sind insbesondere eine Mikrofokus-Röntgenröhre und ein Flächendetektor für Röntgenstrahlung. In der Röntgenröhre ist eine Röntgenquelle mit sehr kleinem Durchmesser realisiert (typischerweise 5 bis 100 μm Durchmesser). Die Röntgenquelle erzeugt polyenergetische Röntgenstrahlung im Energiebereich von ca. 10 bis zu mehreren 100 Kilo-Elektronenvolt. Die Strahlung durchdringt das Objekt, wird dabei abgeschwächt (durch Absorption, aber auch auf andere Weise, z.B. Streuung) und erzeugt ein Röntgenbild des Objekts auf der Detektoreinrichtung. Die Detektoreinrichtung weist üblicherweise einen Szintillator auf, der Röntgenstrahlung in sichtbare Strahlung umwandelt, und ein sich über eine Fläche erstreckendes Fotodiodenarray zur zweidimensionalen, ortsaufgelösten Messung der sichtbaren Strahlung. Weitere Komponenten einer solchen CT-Anlage sind Verstelleinheiten zum genauen Positionieren und Ausrichten des Messobjekts, der Röntgenquelle und/oder des Detektors. Die Verstelleinheiten liefern Signale, durch die die relative Lage von Quelle, Objekt und Detektor zueinander jederzeit mit ausreichender Genauigkeit bekannt sind und/oder ermittelbar sind, um eine exakte Rekonstruktion zu gewährleisten.The 3D image can then be used eg for the qualitative or quantitative characterization of the measurement object. In industrial applications, for example, all dimensions of a part can be tested nondestructively, or qualitative tests, such as eg on blowholes. Components of a typical computer tomography system are in particular a microfocus X-ray tube and an area detector for X-radiation. In the X-ray tube, an X-ray source is realized with a very small diameter (typically 5 to 100 microns in diameter). The X-ray source generates polyenergetic X-rays in the energy range from about 10 to several 100 kilo-electron volts. The radiation penetrates the object, is thereby attenuated (by absorption, but also in another way, eg scattering) and generates an X-ray image of the object on the detector device. The detector device typically includes a scintillator that converts x-radiation into visible radiation, and a photodiode array extending over a surface for two-dimensional, spatially-resolved measurement of the visible radiation. Further components of such a CT system are adjusting units for accurately positioning and aligning the measuring object, the X-ray source and / or the detector. The adjustment units provide signals by which the relative position of source, object and detector to each other at any time with sufficient accuracy are known and / or can be determined to ensure accurate reconstruction.

Die Erzeugung der Röntgenstrahlung in der Röntgenröhre erfolgt, indem elektrisch geladene Teilchen an einem Target abgebremst (negativ beschleunigt) werden. Um eine möglichst punktförmige Strahlungsquelle zu erhalten, werden die elektrisch geladenen Teilchen, in der Regel Elektronen, auf einen so genannten Brennfleck des Targets fokussiert. Die elektromagnetische Röntgenstrahlung wird im Target im Bereich des Brennflecks erzeugt.The generation of the X-ray radiation in the X-ray tube takes place in that electrically charged particles are slowed down (negatively accelerated) on a target. In order to obtain a point source as possible radiation source, the electrically charged particles, usually electrons, focused on a so-called focal spot of the target. The electromagnetic X-radiation is generated in the target in the region of the focal spot.

Eine Schwierigkeit beim Betreiben von Mikrofokus-Röntgenröhren besteht darin, die einzelnen physikalischen Parameter konstant zu halten, so dass sich die Brennfleckposition und Größe nicht verändert. Insbesondere sind Strahlenergie, Fokussierungsspannungen und Targettemperatur möglichst konstant zu halten bzw. so zu regeln, dass sich die Position des Brennflecks auf dem Target und dessen Größe nicht verändern. Trotz großer Anstrengungen und vieler Fortschritte auf diesem Gebiet ist es bisher nicht gelungen, Mikrofokus-Röntgenröhren herzustellen, bei denen im Betrieb keine Veränderung des Brennflecks auftritt. Insbesondere eine Veränderung der Brennfleckposition führt zu einer Veränderung der Abbildungsqualität bezüglich Skalierung und oder Kantenschärfe und somit zu Ungenauigkeiten von aus den Abbildungen abgeleiteten Eigenschaften, insbesondere Maßen, des abgebildeten Messobjekts. Grundsätzlich lässt sich eine Brennfleckposition durch eine aufwendige Kalibrationsmessung, bei der ein Messobjekt, welches genau bekannt ist, vermessen wird, bestimmen. Da sich die Brennfleckposition jedoch im Laufe der Zeit verändern kann, ist in periodischen Abständen eine erneute Kalibration vorzunehmen. Unbefriedigend ist jedoch, dass beim Vermessen eines Objekts erst nach dem Aufnehmen einer Vielzahl von Einzelbildern und der Rekonstruktionsberechnung sich in den Rekonstruktionsdaten und/oder bei der Auswertung des Messobjekts zeigt, dass die Brennfleckposition sich verändert hat. Diese Veränderung ist z. B. in einem Rekonstruktionsbild an einer verschlechterten Kantenschärfe des Rekonstruktionsbildes zu erkennen.One difficulty in operating microfocus X-ray tubes is keeping the individual physical parameters constant so that the focal spot position and size does not change. In particular, beam energy, focus voltages and target temperature are to be kept as constant as possible or so regulated that the position of the focal spot on the target and its size do not change. Despite great efforts and much progress in this area, it has not been possible to produce microfocus X-ray tubes in which no change in the focal spot occurs during operation. In particular, a change in the focal spot position leads to a change in the image quality with regard to scaling and / or edge sharpness and thus to inaccuracies of properties derived from the images, in particular dimensions, of the imaged object to be measured. In principle, a focal spot position can be determined by a complex calibration measurement in which a measurement object which is exactly known is measured. However, as the focal spot position may change over time, recalibrate periodically. It is unsatisfactory, however, that when measuring an object only after taking a plurality of individual images and the reconstruction calculation, it is shown in the reconstruction data and / or during the evaluation of the measurement object that the focal spot position has changed. This change is z. B. in a reconstruction image to recognize a deteriorated edge sharpness of the reconstruction image.

Wird eine solche mangelhafte oder verschlechterte Auflösung festgestellt, wird im Stand der Technik eine erneute Kalibration hinsichtlich der Brennfleckposition durchgeführt. Die zahlreichen aufgenommenen Röntgenbilder, die zu dem schlecht aufgelösten Rekonstruktionsbild führten, können in der Regel nicht weiter verwendet werden. Somit ist es wünschenswert, eine Verschiebung des Brennflecks auf einfache Weise detektieren zu können und bei nur kleinen Änderungen eine Korrektur der Brennfleckposition vorzunehmen bzw. bei einer Auswertung zu berücksichtigen.If such a poor or degraded resolution is detected, the prior art recalibrates the focal spot position. The numerous recorded X-ray images, which led to the poorly resolved reconstruction image, can not be used as a rule. Thus, it is desirable to be able to detect a shift of the focal spot in a simple manner and to make a correction of the focal spot position or to take into account in an evaluation with only small changes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Korrekturwerts zur Kompensation einer Brennfleckpositionsänderung einer Röntgenquelle und eine Messanordnung zu schaffen, mit der eine verbesserte Korrektur bezüglich einer Brennfleckpositionsänderung möglich ist.The object of the present invention is therefore to provide a method for determining at least one correction value for compensation of a focal position change of an X-ray source and a measuring arrangement, with which an improved correction with respect to a focal position change is possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Messanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by a method with the features of claim 1 and a measuring arrangement with the features of claim 8 according to the invention. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Hierfür ist ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Korrekturwerts zur Kompensation einer Brennfleckpositionsänderung einer Röntgenquelle, insbesondere einer Mikrofokus-Röntgenquelle, einer Messanordnung zum Erzeugen von Durchstrahlungsbildern eines Messobjekts vorgeschlagen, insbesondere von Durchstrahlungsbildern für ein Erzeugen eines dreidimensionalen Bildes des Messobjekts mittels Rückprojektion, wobei die Messanordnung die Röntgenquelle, und einen Detektor umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Erzeugen eines Referenzbildes eines Referenzobjekts, das in einem Strahlengang der Messanordnung reproduzierbar in einer Referenzstellung anordenbar ist, bei einer bekannten Brennfleckposition; reproduzierendes Anordnen des Referenzobjekts in der Referenzstellung in dem Strahlengang; Aufnehmen eines Korrekturbildes des Referenzobjekts; Ermitteln von geometrischen Parametern in dem Referenzbild und in dem Korrekturbild und Ableiten mindestens eines Korrekturwertes für die Brennfleckposition anhand der ermittelten Parameter. Unter der Referenzstellung wird sowohl eine Referenzposition als auch eine Referenzorientierung des Referenzobjekts im Raum verstanden. Dies bedeutet, dass das Referenzobjekt, wenn es reproduzierend in der Referenzstellung angeordnet wird, in einer festgelegten Orientierung, einer Referenzorientierung, in eine Referenzposition bewegt wird. Nur wenn das Referenzobjekt eine ausgezeichnete Geometrie aufweist, kann es möglich sein, dass das Referenzobjekt in mehreren Orientierungen in der Referenzposition angeordnet werden kann und sich in der Referenzstellung befindet. Anhand der ermittelten geometrischen Parameter des Referenzobjekts im Referenzbild und in dem Korrekturbild lassen sich Veränderungen feststellen. Aus diesen Veränderungen kann auf eine Änderung der Brennfleckposition zurückgeschlossen werden. Zumindest so lange die Änderung der Brennfleckposition klein ist, ist es in der Regel möglich, aus den Änderungen der geometrischen Parameter die Veränderung in der Brennfleckposition abzuleiten und einen Korrekturwert zu ermitteln, der bei einer Auswertung der aufgenommenen Durchleuchtungsbilder eines Messobjekts berücksichtigt werden kann, um eine Veränderung der Brennfleckposition zu kompensieren, d.h. die aus einer Kalibrierung ermittelte Brennfleckposition zu korrigieren. Eine Brennfleckposition ist bekannt, wenn sie beispielsweise in unmittelbarem zeitlichem Zusammenhang mittels einer Kalibrierung der Messanordnung bestimmt wurde. Bei einer erfindungsgemäßen Messanordnung zum Erzeugen von Durchstrahlungsbildern eines Messobjekts, insbesondere von Durchgangsbildern für ein Erzeugen eines dreidimensionalen Bildes des Messobjekts mittels Rückprojektion, welche eine Röntgenquelle mit einem Brennfleck, an dem eine zur Abbildung verwendete elektromagnetische Strahlung erzeugt wird und einen Detektor zum Erfassen der Durchstrahlungsbilder umfasst, sind zusätzlich eine Referenzobjektaufnahme zum reproduzierbaren Aufnehmen eines Referenzobjekts in einer Referenzstellung im Strahlengang und eine Auswerteeinheit zum Ermitteln von geometrischen Parametern in einem Referenzbild, das eine Abbildung des Referenzobjekts in der Referenzstellung bei bekannter Brennfleckposition repräsentiert, und einem Korrekturbild, das eine Abbildung des Referenzobjekts in der Referenzdarstellung bei einer zu korrigierenden Brennfleckposition ist, und zum Ableiten mindestens eines Korrekturwerts für die Brennfleckposition vorgesehen. Das Verfahren und die Messanordnung bieten den Vorteil, dass sie eine einfache Messung eines Referenzobjekts im Strahlengang verwenden, um eine Änderung der Brennfleckposition zu bestimmen. Ferner ist es möglich, die aktuelle Brennfleckposition mittels mindestens eines Korrekturwerts aus einer zeitlich zuvor exakt bestimmten Brennfleckposition herzuleiten oder zu bestimmen. Somit kann anhand einer einfachen Messung festgestellt werden, ob eine Brennfleckpositionsänderung zu der vorbekannten Brennfleckposition eingetreten ist, und wenn ja, wie groß die Brennfleckpositionsveränderung ist. Diese Referenzmessung kann vorzugsweise vor und/oder nach dem Erfassen der einem 3D- BiId eines Messobjekts zugeordneten Durchstrahlungsbilder aufgenommen werden. Insbesondere das Aufnehmen eines Referenzbildes vor dem Anfertigen der Durchleuchtungsbilder für ein CT-3D-Bild gewährleistet, dass nach einer aufgetretenen Brennfleckpositionsänderung nicht eine große Zahl von Durchleuchtungsbildern aufgenommen wird, die später nicht verwendbar sind oder aufwendig nachbearbeitet werden müssen. Wird anhand des Referenzbildes nur eine kleine Änderung der Brennfleckposition ermittelt, die eine vernünftige Korrektur der Brennfleckposition anhand des mindestens einen Korrekturwerts ermöglicht, so kann dieser mindestens eine Korrekturwert verwendet werden, um die nachfolgend aufgenommenen Durchleuchtungsbilder bei einer Auswertung hinsichtlich derFor this purpose, a method is proposed for determining at least one correction value for compensating a focal position change of an X-ray source, in particular a microfocus X-ray source, a measuring arrangement for generating radiographic images of a DUT, in particular radiographic images for generating a three-dimensional image of the DUT by means of backprojection, wherein the measuring arrangement X-ray source, and comprising a detector, the method comprising the steps of: generating a reference image of a reference object, which can be arranged reproducibly in a reference position in a beam path of the measuring arrangement, at a known focal spot position; reproducing the reference object in the reference position in the beam path; Taking a correction image of the reference object; Determining geometric parameters in the reference image and in the correction image and deriving at least one correction value for the focal spot position based on the determined parameters. The reference position is understood to mean both a reference position and a reference orientation of the reference object in space. This means that the reference object, when it is arranged reproducibly in the reference position, is moved in a fixed orientation, a reference orientation, into a reference position. Only if the reference object has an excellent geometry, it may be possible that the reference object can be arranged in several orientations in the reference position and is in the reference position. On the basis of the determined geometric parameters of the reference object in the reference image and in the correction image, changes can be detected. From these changes can be deduced a change in the focal spot position. At least as long as the change in the focal spot position is small, it is usually possible to derive the change in the focal spot position from the changes in the geometric parameters and to determine a correction value that can be taken into account when evaluating the recorded fluoroscopy images of a test object To compensate for change in the focal spot position, ie to correct the determined from a calibration focal spot position. A focal spot position is known if, for example, it has been determined in immediate temporal relation by means of a calibration of the measuring arrangement. In a measuring arrangement according to the invention for generating radiographic images of a measurement object, in particular through images for generating a three-dimensional image of the measurement object by means of backprojection, which comprises an X-ray source with a focal spot on which an electromagnetic radiation used for imaging is generated and a detector for detecting the radiographic images In addition, a reference object image for reproducibly recording a reference object in a reference position in the beam path and an evaluation unit for determining geometric parameters in a reference image representing an image of the reference object in the reference position at a known focal spot position, and a correction image representing an image of the reference object in FIG of the reference representation at a focal spot position to be corrected, and for deriving at least one correction value for the focal spot position. The method and the measuring arrangement offer the advantage that they use a simple measurement of a reference object in the beam path in order to determine a change of the focal spot position. Furthermore, it is possible to use the current focal spot position by means of at least derive or determine a correction value from a time previously exactly determined focal spot position. Thus, it can be determined from a simple measurement whether a focal spot position change has occurred to the previously known focal spot position and, if so, how large is the focal spot position change. This reference measurement can preferably be recorded before and / or after detecting the transmission images associated with a 3D image of a measurement object. In particular, taking a reference image prior to preparing the fluoroscopic images for a CT-3D image ensures that after a focal position change has occurred, a large number of fluoroscopic images are not taken, which are later unusable or must be reworked consuming. If only a small change of the focal spot position is determined on the basis of the reference image, which enables a reasonable correction of the focal spot position based on the at least one correction value, then this at least one correction value can be used to evaluate the subsequently acquired fluoroscopic images in an evaluation

Brennfleckpositionsveränderung zu korrigieren. Ferner kann mindestens ein Korrekturwert verwendet werden, um den Brennfleck primärseitig mittels Zentrierspulen wieder auf die Referenzposition zu positionieren.Correct focal spot position change. Furthermore, at least one correction value can be used in order to position the focal spot on the primary side by means of centering coils back to the reference position.

Während im Stand der Technik häufig davon ausgegangen wird, dass eine Entfernung des Brennflecks von dem Detektor konstant ist oder zumindest nicht korrigiert werden muss, hat es sich herausgestellt, dass für hochauflösende Messungen, bei denen beispielsweise die Abmessungen von Messobjekten anhand von einfachen Durchstrahlungsbildern oder CT-3D-Bildern ermittelt werden, eine genau Kenntnis der Entfernung der Brennfleckposition von dem Detektor notwendig ist. Der mindestens eine Korrekturwert umfasst daher eine Angabe über die Brennfleckposition hinsichtlich eines Abstands des Brennflecks von dem Detektor, beispielsweise eine Abweichungsangabe. Anhand der ermittelten geometrischen Parameter wird ein Vergrößerungsverhältnisses des Referenzobjekts in dem Referenzbild und Korrekturbild ermittelt und aus dem Vergrößerungsverhältnis die Angabe über die Brennfleckposition hinsichtlich eines Abstands des Brennflecks von dem Detektor abgeleitet. Als Abstand der Brennfleckposition von dem Detektor wird eine Entfernung der Brennfleckposition zu dem Detektor angesehen, die entlang einer Richtung gemessen ist, die senkrecht auf einer Detektionsebene des Detektors steht, welche eine Abbildungsebene der aufgenommenen Durchstrahlungsbilder darstellt. Assoziiert man diese Richtung mit einer z-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems, so umfasst bei dieser Ausführungsform der mindestens eine Korrekturwert eine Korrekturangabe für die z-Koordinate der Brennfleckposition.While in the prior art it is often assumed that removal of the focal spot from the detector is constant or at least not required to be corrected, it has been found that for high-resolution measurements, for example, the dimensions of measurement objects based on simple radiographic images or CT 3D images are determined, a precise knowledge of the removal of the focal spot position of the detector is necessary. The at least one correction value therefore includes an indication of the focal spot position with respect to a distance of the focal spot from the detector, for example a deviation indication. On the basis of the determined geometric parameters, a magnification ratio of the reference object in the reference image and correction image is determined and derived from the magnification ratio of the indication of the focal spot position with respect to a distance of the focal spot of the detector. The distance of the focal spot position from the detector is considered to be a distance of the focal spot position to the detector measured along a direction perpendicular to a detection plane of the detector representing an imaging plane of the acquired transmission images. Associating this direction with a z-direction of a Cartesian coordinate system, so includes in this embodiment of the at least one correction value is a correction for the z-coordinate of the focal spot position.

Vorteilhafterweise wird das Referenzobjekt beim reproduzierenden Anordnen in der Referenzstellung angrenzend an eine Begrenzungsfläche, vorzugsweise eine Austrittsfläche oder ein Austrittsfenster, der Röntgenquelle angeordnet. Angrenzend bedeutet hier, dass das Referenzobjekt möglichst nahe einer Begrenzungsfläche, die die Austrittsöffnung der Röntgenstrahlung aus der Röntgenquelle umfasst, angeordnet wird. Eine Austrittsöffnung ist hierbei eine Öffnung, durch die Röntgenstrahlung dringen kann. Da sich die geladenen Teilchen, die auf dem Target im Brennfleck die elektromagnetische Strahlung erzeugen, nur im Vakuum ungestört ausbreiten können, ist das Innere der Röntgenröhre gegenüber dem Rest der Messanordnung durch ein vakuumtaugliches Gefäß umschlossen. Eine Begrenzungsfläche, aus der die zur Abbildung des Messobjekts verwendete Röntgenstrahlung austritt, wird hierbei als Austrittsblende betrachtet. Dies bedeutet, dass das Referenzobjekt möglichst nahe benachbart zu dem Brennfleck im Strahlengang angeordnet wird. Dies bietet den Vorteil, dass eine Veränderung der Brennfleckposition eine große Änderung des abgebildeten Referenzobjekts und somit der bestimmten geometrischen Parameter zwischen dem Referenzbild und dem Korrekturbild ergibt. Eine bevorzugte Messanordnung ist somit vorzugsweise so ausgebildet, dass die Referenzobjektaufnahme mechanisch mit der Röntgenquelle, vorzugsweise einer Austrittsblende, verbunden ist.Advantageously, in the case of reproducible positioning in the reference position, the reference object is arranged adjacent to a boundary surface, preferably an exit surface or an exit window, of the x-ray source. Adjacent means here that the reference object as close as possible to a boundary surface, which comprises the outlet opening of the X-ray radiation from the X-ray source is arranged. An outlet opening in this case is an opening through which X-ray radiation can penetrate. Since the charged particles which generate the electromagnetic radiation on the target in the focal spot can propagate undisturbed only in a vacuum, the interior of the x-ray tube is enclosed by a vacuum-compatible vessel relative to the rest of the measuring arrangement. A boundary surface, from which the X-ray radiation used for imaging the measurement object emerges, is hereby regarded as the exit aperture. This means that the reference object is arranged as close as possible to the focal spot in the beam path. This offers the advantage that a change of the focal spot position results in a large change of the imaged reference object and thus of the determined geometrical parameters between the reference image and the correction image. A preferred measuring arrangement is thus preferably designed such that the reference object receptacle is mechanically connected to the X-ray source, preferably an exit aperture.

Eine Referenzobjektaufnahme weist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung drei Paare von jeweils zu einer entsprechenden Mittelachse parallel ausgerichteten Zylinderflächen auf, wobei die Mittelachsen sich in einem Punkt schneiden. Zylinderflächen sind zu einer Achse parallel, wenn die Zylinderachsen parallel zu der Mittelachse sind. Der Schnittpunkt der Mittelachsen ist so gewählt, dass er auf einer Hauptstrahlachse, d.h. auf einem zentralen Strahl einer kegelförmig vom Brennfleck ausgehenden elektromagnetischen Strahlung, liegt, welcher senkrecht zur Solldetektionsfläche liegt. Dies bedeutet, dass eine Gerade, die durch eine Sollbrennfleckposition und den Schnittpunkt der Mittelachsen verläuft, senkrecht und in der Regel mittig auf den Detektor trifft. Eine so ausgestaltete Referenzobjektaufnahme gewährleistet, dass ein Referenzobjekt, das drei Kugelsektoroberflächen umfasst, die für ein Ineinandergreifen mit den Zylinderflächen zum zentrierten reproduzierenden Anordnen des Referenzobjekts ausgebildet sind, eine einfache optimale reproduzierbare Anordnung des Referenzobjekts in der Referenzstellung ermöglichen. Vorzugsweise wird somit das Referenzobjekt beim reproduzierenden Anordnen in der Referenzstellung mittels einer Drei-Punkt-Lagerung gegen die Röntgenquelle, vorzugsweise gegen die Austrittsblende der Röntgenquelle gedrückt. Dies bedeutet, dass die Referenzobjektaufnahme vorzugsweise in die Begrenzungsfläche (die in der Regel eine Austrittsfläche der Röntgenstrahlung ist und vorzugsweise ein Austrittsfenster umfasst) der Röntgenquelle eingearbeitet ist oder zumindest mechanisch mit dieser verbunden ist. Ein Drücken gegen die Begrenzungsfläche liegt somit auch dann vor, wenn die Referenzobjektaufnahme mechanisch mit der Begrenzungsfläche der Röntgenquelle verbunden ist und das Referenzobjekt gegen die Referenzobjektaufnahme gedrückt wird.A reference object receptacle, in a preferred embodiment of the invention, has three pairs of cylindrical surfaces respectively aligned parallel to a respective central axis, the central axes intersecting at a point. Cylindrical surfaces are parallel to an axis when the cylinder axes are parallel to the central axis. The intersection of the central axes is chosen so that it lies on a main beam axis, ie on a central beam of a cone-shaped emanating from the focal point of electromagnetic radiation, which is perpendicular to the desired detection surface. This means that a straight line that passes through a desired focal spot position and the intersection of the central axes, perpendicular and usually centered on the detector. A reference object receptacle configured in this way ensures that a reference object, which comprises three spherical sector surfaces, which are designed for engagement with the cylindrical surfaces for centering the reference object in a centered manner, enables a simple, optimally reproducible arrangement of the reference object in the reference position. Preferably, therefore, the reference object in the reproducible placing in the reference position by means of a Three-point bearing against the X-ray source, preferably pressed against the exit aperture of the X-ray source. This means that the reference object receptacle is preferably incorporated in the boundary surface (which is generally an exit surface of the x-ray radiation and preferably includes an exit window) of the x-ray source or is at least mechanically connected thereto. A pressing against the boundary surface is therefore also present when the reference object holder is mechanically connected to the boundary surface of the X-ray source and the reference object is pressed against the reference object holder.

Ein Anordnen des Referenzobjekts in der Referenzstellung und ein Entfernen aus dem Strahlengang erfolgt vorzugsweise mittels einer beweglichen Einheit. Dies bedeutet, dass bei einer bevorzugten Ausführungsform der Messanordnung das Referenzobjekt auf einer beweglichen Einheit angeordnet ist, mit der das Referenzobjekt wahlweise in die Referenzstellung bewegbar oder aus dem Strahlengang entfernbar ist.An arrangement of the reference object in the reference position and a removal from the beam path preferably takes place by means of a movable unit. This means that in a preferred embodiment of the measuring arrangement, the reference object is arranged on a movable unit with which the reference object can be moved either into the reference position or removed from the beam path.

Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Referenzobjekt mit einem Positioniersystem für das Messobjekt in die Referenzstellung bewegt wird. Vorzugsweise ist in einem solchen Fall die bewegliche Einheit ein Positioniersystem für das Messobjekt. Bei einer solchen Ausführungsform kann ein Objektträger, auf dem Messobjekte für eine Computertomographie angeordnet werden, mit dem Referenzobjekt gekoppelt werden, so dass bei einem Entfernen des Objektträgers aus dem Strahlengang das Referenzobjekt in die Referenzstellung bewegt wird.In one embodiment, it is provided that the reference object is moved with a positioning system for the measurement object in the reference position. Preferably, in such a case, the movable unit is a positioning system for the measurement object. In such an embodiment, a slide on which measurement objects for computed tomography are arranged can be coupled to the reference object so that, when the slide is removed from the beam path, the reference object is moved to the reference position.

Das Referenzobjekt ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es eine geometrische Figur in einer Ebene senkrecht zur Hauptstrahlungsrichtung umfasst, wenn es in der Referenzstellung angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die geometrische Figur in einer Ebene ausgebildet ist, die parallel zu einer Solldetektionsfläche ist.The reference object is preferably designed such that it comprises a geometric figure in a plane perpendicular to the main radiation direction when it is arranged in the reference position. This means that the geometric figure is formed in a plane which is parallel to a desired detection area.

Hierdurch ist es einfach möglich, eine Veränderung der Lage der geometrischen Figur und/oder eine veränderte Vergrößerung der geometrischen Figur zwischen Referenzbild und Korrekturbild zu bestimmen. Hieraus können entsprechend eine Brennfleckpositionsveränderung in einer Ebene parallel zur Detektionsebene oder entsprechend senkrecht zur Detektionsebene ermittelt werden.This makes it easy to determine a change in the position of the geometric figure and / or an altered magnification of the geometric figure between the reference image and the correction image. From this, a focal spot position change in a plane parallel to the detection plane or correspondingly perpendicular to the detection plane can be determined accordingly.

Zur Ermittlung der Änderung des Abstands der Brennfleckposition von dem Detektor wird die Vergrößerung der geometrischen Figur ausgewertet. Um die Vergrößerung korrekt zu ermitteln, kann es vorteilhaft sein, eine Verzerrung auszuwerten. Umfasst das Referenzobjekt beispielsweise eine kreisförmige geometrische Figur kann eine Verzerrung beispielsweise zu einer elliptischen Abbildung in dem Referenzbild führen. Wird diese Verzerrung berücksichtigt, können ein Durchmesser der Abbildung der geometrischen Figur und hieraus eine Vergrößerung der Abbildung der geometrischen Figur korrekt bestimmt werden.To determine the change in the distance of the focal spot position from the detector, the magnification of the geometric figure is evaluated. In order to determine the magnification correctly, it may be advantageous to evaluate a distortion. Includes that For example, a reference object such as a circular geometric figure may result in distortion to an elliptical image in the reference image. If this distortion is taken into account, a diameter of the image of the geometric figure and, therefrom, an enlargement of the image of the geometric figure can be determined correctly.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die geometrischen Parameter somit eine Ausdehnung, insbesondere einen oder mehrere Durchmesser und/oder einen Umfang, eine oder mehrere ausgezeichnete Position/en, insbesondere eine oder mehrere geometrische Mittelpunktposition/en einer oder mehrerer Figur/en des Referenzobjekts, und/oder eine Verzerrung einer Objektdarstellung. Diese Parameter lassen sich besonders einfach anhand einer Vielzahl von Bildpunkten bestimmen. Wird zur Bestimmung der Parameter eine Vielzahl von Bildpunkten verwendet, so wird ein mit der Bestimmung verknüpfter Fehler reduziert.In a preferred embodiment, the geometric parameters thus include an extent, in particular one or more diameters and / or a circumference, one or more excellent positions, in particular one or more geometric center position (s) of one or more figures of the reference object, and / or a distortion of an object representation. These parameters are particularly easy to determine based on a plurality of pixels. If a plurality of pixels are used to determine the parameters, an error associated with the determination is reduced.

Um in eine Berechnung eines Parameters eine Vielzahl von Bildpunkten aufnehmen zu können, ist es von Vorteil, wenn das Referenzobjekt eine oder mehrere Figur/en in einer Ebene parallel zur Abbildungsebene, d.h. senkrecht zu einer Hauptstrahlachse aufweist oder umfasst, die eine hohe Symmetrie aufweist. Eine besonders hohe Symmetrie weist beispielsweise ein Kreis auf. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht daher vor, dass das Referenzobjekt eine kegelförmige Bohrung umfasst, deren Kegelwinkel größer als ein Öffnungswinkel der Strahlung der Röntgenquelle ist. Das Referenzobjekt wird im Strahlengang beim Anordnen in der Referenzstellung so angeordnet, dass sich die kegelförmige Bohrung in Ausbreitungsrichtung der Röntgenstrahlung aufweitet. Das Referenzobjekt ist dabei vorzugsweise aus einem Material möglichst hoher Röntgenschwächung zu wählen. Hieraus folgt, dass auf dem Detektor eine scharfe kreisförmige Kante des Bohrlochs, die der Röntgenquelle zugewandt ist, abgebildet wird. Dies bedeutet, dass die kegelförmige Bohrung in dem Referenzobjekt vorzugsweise so auszuführen ist, dass die kleinere kreisförmige Öffnung einen Durchmesser aufweist, der geringer als ein Durchmesser des Strahlungskegels an der Stelle ist, an der sich die kleinere kreisförmige Öffnung der Kegelbohrung des Referenzobjekts in der Referenzstellung befindet. Ferner ist die Größe der Kegelbohrung vorzugsweise so auszuführen, dass sie bei gewählter Referenzstellung vorzugsweise zu einer vollständigen Abbildung auf dem Detektor führt.In order to be able to record a plurality of pixels in a calculation of a parameter, it is advantageous if the reference object has one or more figures in a plane parallel to the image plane, i. perpendicular to a main beam axis or having a high symmetry. A particularly high symmetry has, for example, a circle. A particularly preferred embodiment of the invention therefore provides that the reference object comprises a conical bore whose cone angle is greater than an aperture angle of the radiation of the X-ray source. The reference object is arranged in the beam path when arranged in the reference position so that the conical bore widens in the propagation direction of the X-radiation. The reference object is preferably to be selected from a material as high as possible X-ray attenuation. It follows that a sharp circular edge of the borehole, which faces the X-ray source, is imaged on the detector. This means that the conical bore in the reference object is preferably to be designed so that the smaller circular opening has a diameter which is smaller than a diameter of the radiation cone at the location at which the smaller circular opening of the conical bore of the reference object in the reference position located. Furthermore, the size of the conical bore is preferably to be designed such that it preferably leads to a complete imaging on the detector when the reference position is selected.

Im Weiteren kann anstelle der Kegelbohrung das Referenzobjekt als eine quasi 2D- Struktur als kreisförmige Fläche auf einem geeigneten Träger aufgetragen sein. Die Dicke der Schicht und die Auswahl des Materials der absorbierenden Struktur richten sich nach der gewählten Vergrößerung und dem Energiespektrum der Röntgenquelle. Solche Strukturen lassen sich durch diverse Lithographieverfahren mit hoher Genauigkeit fertigen.Furthermore, instead of the conical bore, the reference object can be applied as a quasi 2D structure as a circular surface on a suitable support. The fat the layer and the choice of the material of the absorbent structure depend on the chosen magnification and the energy spectrum of the X-ray source. Such structures can be produced by various lithography processes with high accuracy.

Die Anordnung des Referenzobjekts in der Referenzstellung und eine Wahl der einen oder der mehreren Figuren des Referenzobjekts erfolgt vorzugsweise so, dass eine möglichst hohe Ausnutzung der Detektionsfläche beim Abbilden der einen oder der mehreren Figuren des Referenzobjekts erreicht wird. Hierdurch steht eine Vielzahl von Bildpunkten zur Verfügung, um die geometrischen Parameter zu ermitteln.The arrangement of the reference object in the reference position and a choice of the one or more figures of the reference object is preferably such that the highest possible utilization of the detection surface is achieved in imaging the one or more figures of the reference object. As a result, a plurality of pixels is available to determine the geometric parameters.

Die Anordnung des Referenzobjekts in der Referenzstellung bzw. die Ausführung der kegelförmigen Bohrung in dem Referenzobjekt erfolgen so, dass die Kegelachse der Bohrung parallel zu einer zentralen Abbildungsachse ausgerichtet ist, wenn das Referenzobjekt in die reproduzierbare Referenzstellung bewegt ist. Vorzugsweise ist die kegelförmige Bohrung zentriert bezüglich der Kugelsektoroberflächen ausgeführt, die für ein Zentrieren des Referenzobjekts in der Referenzobjektaufnahme vorgesehen sind. Hierdurch ist sichergestellt, dass die kreisförmige Bohrung zentriert in der Referenzobjektaufnahme aufgenommen wird.The arrangement of the reference object in the reference position or the execution of the conical bore in the reference object take place so that the cone axis of the bore is aligned parallel to a central imaging axis when the reference object is moved to the reproducible reference position. Preferably, the tapered bore is centered with respect to the spherical sector surfaces provided for centering the reference object in the reference object receptacle. This ensures that the circular bore is centered in the reference object shot.

Wünschenswert ist es, dass eine Figur des Referenzobjekts möglichst zentriert zu einer Hauptachse der zentralen Abbildungsachse der zur Durchleuchtung verwendeten Röntgenstrahlung, d.h. einer Symmetrieachse eines Röntgenstrahlkegels, ausgerichtet ist. Da die Brennfleckposition auf dem Target kleinen Variationen unterworfen ist, ist es von Vorteil, wenn die Referenzobjektaufnahme bezüglich der bekannten Brennfleckposition, die beispielsweise mittels einer aufwendigen Kalibrierung ermittelt wurde, zentriert werden kann. Daher ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Referenzobjektaufnahme bezüglich des Targets, auf dem der Brennfleck erzeugt wird, beweglich angeordnet ist, um die Referenzobjektaufnahme bezüglich der bekannten Brennfleckposition, vorzugsweise zentriert, auszurichten. Sind das Referenzobjekt und die Referenzstellung präzise bekannt, so kann das Referenzbild anhand einer Berechnung erzeugt werden und muss nicht notwendigerweise als Durchleuchtungsbild mittels des Detektors erfasst werden. Hierdurch kann eine Referenzmessung eingespart werden.It is desirable for a figure of the reference object to be centered as possible about a major axis of the central imaging axis of the x-ray radiation used for fluoroscopy, i. an axis of symmetry of an X-ray cone, is aligned. Since the focal spot position on the target is subject to small variations, it is advantageous if the reference object shot can be centered with respect to the known focal spot position, which was determined for example by means of a complex calibration. Therefore, in a preferred embodiment it is provided that the reference object receptacle is movably arranged with respect to the target on which the focal spot is produced, in order to align the reference object receptacle with respect to the known focal spot position, preferably centered. If the reference object and the reference position are known precisely, the reference image can be generated on the basis of a calculation and does not necessarily have to be detected as a fluoroscopy image by means of the detector. As a result, a reference measurement can be saved.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren als Korrekturverfahren Bestandteil eines Messverfahrens ist, bei dem die Messanordnung kalibriert wird und die bekannte Brennfleckposition ermittelt wird, für die das Referenzbild erzeugt wird und Korrekturbilder in zeitlichen Abständen, insbesondere vor und/oder nach einer Vermessung eines Objekts, aufgenommen werden, wobei sich das Objekt beim Aufnehmen eines der Korrekturbilder nicht im Strahlengang befindet und beim Vermessen des Objekts aufgenommene Bilder anhand des mindestens einen Korrekturwerts automatisch korrigiert werden. Hierbei kann eine Vielzahl von Durchstrahlungsbildern, die zu einem CT-3D-Bild zusammengefügt werden, zwischen zwei Ausführungen des Korrekturverfahrens aufgenommen werden.In a preferred embodiment it is provided that the method as a correction method is part of a measuring method in which the measuring arrangement is calibrated and the known focal spot position is determined for which the reference image is generated and correction images at temporal intervals, in particular before and / or after a measurement of an object, wherein the object is not in the beam path when recording one of the correction images and images taken during the measurement of the object are automatically corrected on the basis of the at least one correction value. Here, a plurality of transmission images, which are combined to form a CT-3D image, can be recorded between two executions of the correction process.

Die Erfindung kann verwendet werden, um eine Qualität der Zentrierung und Fokussierung zu überprüfen. Ferner kann eine Korrektur der Skalierung in einer Auswertesoftware zum Ermitteln von Merkmalen des Messobjekts vorgenommen werden. Außerdem kann eine Brennfleckform für eine Justage und zu Kontrollzwecken ermittelt werden.The invention can be used to verify a quality of centering and focusing. Furthermore, a correction of the scaling can be carried out in an evaluation software for determining features of the measurement object. In addition, a focal spot shape can be determined for adjustment and for control purposes.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Hereby show:

Fig. 1 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer Messanordnung zum Erzeugen von Durchstrahlungsbildern eines Messobjekts;1 shows a greatly simplified schematic representation of a measuring arrangement for generating radiographic images of a measurement object;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Strahlengangs zur Abbildung einesFig. 2 is a schematic representation of a beam path for imaging a

Messobjekts;Measurement object;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf einen Austrittsbereich einerFig. 3 is a schematic plan view of an exit region of a

Röntgenquelle mit einer Referenzobjektaufnahme und einem aus dem Strahlengang entfernten Referenzobjekt;X-ray source with a reference object recording and a reference object removed from the beam path;

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf den Austrittsbereich der Röntgenquelle nach Fig. 3, bei der das Referenzobjekt in die Referenzstellung bewegt ist;4 shows a schematic plan view of the exit region of the X-ray source according to FIG. 3, in which the reference object is moved into the reference position;

Fig. 5 einen Ausschnitt einer Schnittansicht entlang einer Linie A-A durch dasFig. 5 is a detail of a sectional view taken along a line A-A through the

Referenzobjekt, die Referenzaufnahme und eine Begrenzungswand der Röntgenquelle nach Fig. 4;Reference object, the reference receptacle and a boundary wall of the X-ray source of Fig. 4;

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht eines Austrittbereichs der Röntgenquelle mit einem in der Referenzposition befindlichen Referenzobjekt; und6 shows a schematic sectional view of an exit region of the X-ray source with a reference object in the reference position; and

Fig. 7 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Mess- und Korrekturverfahrens. In Fig. 1 ist schematisch eine Messanordnung 1 zum Aufnehmen von Durchstrahlungsbildern dargestellt. Die relativen Größenverhältnisse der dargestellten Objekte entsprechen nicht realistischen Größenverhältnissen. Vielmehr sind die einzelnen Elemente nur zur Veranschaulichung ihrer prinzipiellen Funktion dargestellt. Insbesondere die Elemente einer Röntgenröhre 2 sind stark vergrößert dargestellt. Die Messanordnung 1 umfasst die Röntgenröhre 2, die vorzugsweise als Mikrofokus-Röntgenröhre ausgebildet ist, einen Objektträger 3, auf dem ein Messobjekt 4 angeordnet ist, einen Detektor 5 und eine vorzugsweise als Computer ausgebildete Auswerteeinheit 6. Diese einzelnen bisher beschriebenen Komponenten sind einem Fachmann grundsätzlich bekannt und werden daher hier, soweit es nicht für die Erfindung notwendig ist, nicht detaillierter beschrieben. Die Röntgenquelle 2 umfasst eine Teilchenerzeugungseinheit 7, die vorzugsweise als Haarnadelkathode ausgebildet ist, obwohl hier zeichnerisch eine Glühwendel dargestellt ist. Eine vor der Teilchenerzeugungseinheit 7 angeordnete Beschleunigungsblende 8, die gegenüber der Teilchenerzeugungseinheit 7 einen elektrischen Potenzialunterschied aufweist, beschleunigt die aus der vorzugsweise als Haarnadelkathode ausgebildeten Teilchenerzeugungseinheit 7 austretenden geladenen Teilchen, insbesondere thermisch emittierte Elektronen. Ein so entstehender Teilchenstrahl 9 wird mittels einer Fokussiereinheit 10 auf ein Target 11 beschleunigt. Die Fokussiereinheit 10 kann unterschiedliche Fokussierelemente, beispielsweise Spulen, Ablenkplatten usw., umfassen. An einer Auftreffstelle des fokussierten Teilchenstrahls 9 auf das Target 11 entsteht ein Brennfleck, an dem durch ein Abbremsen der geladenen Teilchen, d.h. ein negatives Beschleunigen, Röntgenstrahlung erzeugt wird.7 is a schematic flow diagram of a measurement and correction method. In Fig. 1, a measuring arrangement 1 for recording radiographic images is shown schematically. The relative size ratios of the displayed objects do not correspond to realistic size ratios. Rather, the individual elements are shown only to illustrate their principal function. In particular, the elements of an X-ray tube 2 are shown greatly enlarged. The measuring arrangement 1 comprises the X-ray tube 2, which is preferably designed as a microfocus X-ray tube, a slide 3, on which a measuring object 4 is arranged, a detector 5 and an evaluation unit 6 preferably designed as a computer. These individual components described so far are basic to a person skilled in the art are known and therefore not described here in detail, unless it is necessary for the invention. The X-ray source 2 comprises a particle-generating unit 7, which is preferably designed as a hairpin cathode, although a filament is shown here in the drawing. An acceleration diaphragm 8 arranged in front of the particle-generating unit 7 and having an electric potential difference with respect to the particle-generating unit 7 accelerates the charged particles emerging from the particle-generating unit 7, which is preferably a hairpin cathode, in particular thermally emitted electrons. A particle beam 9 produced in this way is accelerated onto a target 11 by means of a focusing unit 10. The focusing unit 10 may comprise different focusing elements, for example coils, baffles, etc. At a point of impact of the focused particle beam 9 on the target 11, a focal spot is formed at which X-radiation is generated by braking the charged particles, ie a negative acceleration.

Ein Gehäuse 13 der Röntgenröhre 2 umfasst ein Austrittsfenster 14, welches transparent für Röntgenstrahlung ist. Dieses kann beispielsweise aus Beryllium, Aluminium oder Diamant gefertigt sein. Der Rest des Gehäuses 13 ist so ausgebildet, dass er Röntgenstrahlung absorbiert. Eine dem Detektor 5 zugewandte Gehäusewand 15 der Röntgenröhre 2 wirkt somit gemeinsam mit dem Austrittsfenster 14 als Austrittsblende. Für den Fachmann ergibt es sich, dass bei einer konkreten Ausgestaltung einer Mikrofokus-Röntgenröhre im Innern der Röntgenröhre Blenden vorgesehen sein können, die eine Ausbreitung der Röntgenstrahlung innerhalb der Röntgenröhre beeinflussen.A housing 13 of the X-ray tube 2 comprises an exit window 14, which is transparent to X-radiation. This can be made for example of beryllium, aluminum or diamond. The remainder of the housing 13 is designed to absorb x-ray radiation. A detector wall 5 facing housing wall 15 of the X-ray tube 2 thus acts together with the exit window 14 as an exit aperture. It will be apparent to one skilled in the art that in a particular embodiment of a microfocus X-ray tube, apertures may be provided within the X-ray tube that affect propagation of X-radiation within the X-ray tube.

Die am Brennfleck 12 erzeugte Röntgenstrahlung tritt idealisiert in einem kegelförmigen Strahlenbündel 16 aus dem Austrittsfenster 14 der Röntgenröhre 2 aus. Eine Symmetrieachse des idealisierten Strahlungsbündels 16 wird im Folgenden als Hauptausbreitungsrichtung 17 bezeichnet. Die Röntgenstrahlung durchdringt das Messobjekt 4 und erzeugt auf dem Detektor 5 eine Abbildung. Die einzelnen Bildpunkte repräsentieren hierbei eine Extinktion der Röntgenstrahlung durch das Messobjekt. Um ein 3D-BiId des Messobjekts zu erzeugen, werden zeitlich nacheinander folgend mehrere Durchleuchtungsbilder des Objekts 4 aufgenommen, wobei das Messobjekt 4 durch den Objektträger 3 um eine in der Zeichnungsebene liegende Drehachse 18 jeweils um ein vorgegebenes Winkelinkrement gedreht wird. Die Hauptausbreitungsrichtung kreuzt hierbei vorzugsweise die Drehachse 18 unter einem 90°-Winkel. Aus einer Vielzahl dieser unter verschiedenen Winkeln aufgenommenen Durchleuchtungsbilder des Messobjekts 4 erzeugt die Auswerteeinheit 6 ein CT-3D-Bild mittels einer Rückprojektion. Dem Fachmann sind hierfür geeignete Algorithmen bekannt.The x-ray radiation generated at the focal spot 12 ideally emanates from the exit window 14 of the x-ray tube 2 in a cone-shaped beam 16. An axis of symmetry of the idealized radiation beam 16 is referred to below as the main propagation direction 17. The X-rays penetrate this Measuring object 4 and generates an image on the detector 5. The individual pixels in this case represent an extinction of the X-ray radiation through the measurement object. In order to produce a 3D image of the measurement object, a plurality of fluoroscopic images of the object 4 are recorded successively in succession, wherein the measurement object 4 is rotated by the slide 3 about an axis of rotation 18 lying in the plane of the drawing by a predetermined angle increment. The main propagation direction here preferably crosses the axis of rotation 18 at a 90 ° angle. The evaluation unit 6 generates a CT-3D image from a multiplicity of these fluoroscopic images of the measurement object 4 recorded at different angles by means of a back projection. The skilled person is known for this purpose suitable algorithms.

In Fig. 2 ist schematisch ein Strahlengang für eine Abbildung eines Messobjekts zur Erzeugung eines Durchstrahlungsbildes dargestellt. Gleiche technische Merkmale sind in allen Figuren der Beschreibung mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Röntgenstrahlen breiten sich von einem punktförmig angenommenen Brennfleck 12 zu einem Detektor 5 aus. Der Übersichtlichkeit halber sind nur ein zentraler Strahl 21, der das Messobjekt 4 entlang der Hauptausbreitungsrichtung 17 durchdringt, sowie Kantenstrahlen 22 eingezeichnet, die die Begrenzungspunkte 23 des Messobjekts 4 auf dem Detektor 5 als Begrenzungsbildpunkte 23" abbilden. Ein Abstand der Begrenzungspunkte 23 gibt eine Ausdehnung des Objekts, beispielsweise eine Objekthöhe, an. Ein Abstand der Bildbegrenzungspunkte 23' gibt entsprechend eine Bildobjektausdehnung, beispielsweise eine Bildobjekthöhe, an, die entsprechend mit Doppelpfeilen 24 und 25 eingezeichnet sind. Ferner sind im Strahlengang ein Abstand SD 26 vom Brennfleck 12 zum Detektor 5, ein Abstand SO 27 vom Brennfleck 12 zum Objekt 4 und ein Abstand OD 28 vom Messobjekt 4 zum Detektor 5. Ein Verhältnis der Bildobjekthöhe 25 zur Objekthöhe 24 wird als Vergrößerung V bezeichnet. Diese ist von der Entfernung SD 26 des Brennflecks 12 von dem Detektor 5 und der Entfernung SO des Brennflecks 12 von dem Messobjekt 4 abhängig. Es gilt folgender Zusammenhang:FIG. 2 schematically shows a beam path for an image of a measurement object for generating a transmission image. The same technical features are identified in all figures of the description with the same reference numerals. X-rays are propagated from a focal spot assumed to be 12 to a detector 5. For the sake of clarity, only a central ray 21 penetrating the measurement object 4 along the main propagation direction 17 and edge rays 22 are plotted, which map the boundary points 23 of the measurement object 4 on the detector 5 as boundary pixels 23 " A distance of the image delimiting points 23 'correspondingly indicates an image object extent, for example an image object height, which are correspondingly drawn with double arrows 24 and 25. Furthermore, a distance SD 26 from the focal spot 12 to the detector 5 in the beam path , a distance SO 27 from the focal spot 12 to the object 4 and a distance OD 28 from the measuring object 4 to the detector 5. A ratio of the image object height 25 to the object height 24 is referred to as magnification V. This is from the distance SD 26 of the focal spot 12 from the detector 5 and the distance SO of the focal spot 12 from the measuring object 4 dependent. The following relationship applies:

V = SD . SOV = SD. SO

Hieraus ist leicht ersichtlich, dass eine Veränderung der Brennfleckposition sowohl eine Veränderung der Entfernung SD 26 als auch der Entfernung SO 27 bewirkt. Entfernt sich beispielsweise die Brennfleckposition um einen Abstand D von dem Detektor, so ist die neue Vergrößerung V gegeben durch:It can easily be seen that a change in the focal spot position causes both a change in the distance SD 26 and the distance SO 27. For example, if the focal spot position is removed by a distance D from the detector, the new magnification V is given by:

V,_ SD + D SO + D ' V , _ SD + D SO + D '

Es ergibt sich, dass die Vergrößerung V kleiner wird. Driftet die Brennfleckposition hingegen zum Detektor 5 hin, so wird die Vergrößerung der Abbildung größer. Wandert die Brennfleckposition in einer Richtung parallel zur Detektionsfläche des Detektors 5, beispielsweise um einen Abstand H entlang eines Pfeils 30, so verschiebt sich ein Bild 4' des Messobjekts 4 auf dem Detektor 5 in entgegengesetzter Richtung, wie mittels des Pfeils 31 angedeutet ist. Eine Veränderung des Vergrößerungsverhältnisses tritt nicht ein.It turns out that the magnification V becomes smaller. On the other hand, if the focal spot position drifts towards the detector 5, the enlargement of the image becomes larger. If the focal spot position travels in a direction parallel to the detection surface of the detector 5, for example by a distance H along an arrow 30, an image 4 'of the measurement object 4 shifts on the detector 5 in the opposite direction, as indicated by the arrow 31. A change in the enlargement ratio does not occur.

Um möglichst hochauflösende CT-3D-Bilder erzeugen zu können oder exakte Maße von Objekten aus einfachen Durchstrahlungsbildern mit hoher Präzision ableiten zu können, ist, insbesondere zusätzlich zu einer Änderung der Brennfleckposition in einer Ebene parallel zur Detektions- bzw. Abbildungsebene, anhand einer aufgetretenen und bestimmten Änderung des Vergrößerungsverhältnisses eine Änderung der Brennfleckposition senkrecht zur Detektions- bzw. Abbildungsebene zu ermitteln und als Korrekturwert bei einer Bildauswertung (Kompensation der Brennfleckpositionsänderung) zu verwenden.In order to generate high-resolution CT-3D images as possible or to be able to derive exact dimensions of objects from simple radiographic images with high precision, in particular in addition to a change of the focal spot position in a plane parallel to the detection or imaging plane, based on an occurred and determined change of the enlargement ratio, a change of the focal spot position perpendicular to the detection and imaging plane and to use as a correction value in an image evaluation (compensation of the focal spot position change).

Wird eine Brennfleckpositionsänderung nicht detektiert und kompensiert, so werden Auflösung und Genauigkeit eines computertomografischen 3D-Bildes nachteilig beeinflusst. An dem Messobjekt untersuchte Maße werden bei einfachen Durchstrahlungsbildern sowie bei den 3D-Bildern falsch ermittelt.If a focal position change is not detected and compensated, the resolution and accuracy of a 3D computed tomography image are adversely affected. Measurements examined on the measurement object are incorrectly determined in simple radiographic images as well as in 3D images.

Um eine aufwendige Kalibration zur Bestimmung der exakten Brennfleckposition zu vermeiden, ist bei der Messanordnung nach Fig. 1 an der Gehäusewand 15 benachbart zu dem Austrittsfenster 14 eine Referenzobjektaufnahme 41 angeordnet. Diese ist so ausgebildet, dass sie ein Referenzobjekt 42 reproduzierbar in einer Referenzobjektstellung aufnehmen kann. Vorzugsweise sind die Referenzobjektaufnahme 41 und das Referenzobjekt 42 so ausgebildet, dass sich in der Referenzstellung eine selbst zentrierende Drei-Punkt-Lagerung ergibt. Das Referenzobjekt 42 ist vorzugsweise mit einem Schieber 43 verbunden, mit dem das Referenzobjekt 42 aus dem Strahlengang entfernt bzw. in die Referenzstellung bewegt werden kann. In Fig. 1 ist das Referenzobjekt 42 gestrichelt in der Referenzstellung dargestellt. Eine schematisch dargestellte Feder 44 ist dargestellt, um anzudeuten, dass das Referenzobjekt in der Referenzstellung gegen die Referenzobjektaufnahme 41 gedrückt wird, so dass es zuverlässig in der Referenzstellung verharrt, bis es mittels des Schiebers 43 erneut aus dem Strahlengang entfernt wird. In Fig. 3 ist schematisch eine Draufsicht auf die Gehäusewand 15 und eine darauf angeordnete Referenzobjektaufnahme 41 dargestellt. Die Referenzobjektaufnahme weist eine Aussparung 45 auf, um die aus dem Austrittsfenster 14 austretende Röntgenstrahlung ungehindert passieren zu lassen. Eine Mitte 46 des Austrittsfensters 14 liegt auf einem zentralen Strahl der Röntgenstrahlung, wenn die Brennfleckposition mit einer Sollbrennfleckposition übereinstimmt. Zu erkennen ist, dass ein Mittelpunkt 47 der Aussparung 45 gegenüber der Mitte 46 des Austrittsfensters 14 versetzt ist. Der Mittelpunkt 47 der Aussparung 45 der Referenzobjektaufnahme 41 ist vorzugsweise so zentriert, dass er auf der Hauptstrahlungsrichtung von Röntgenstrahlung liegt, die von der Brennfleckposition emittiert wird, die bei der zuletzt durchgeführten Kalibrierung ermittelt worden ist. Um die Referenzobjektaufnahme 41 gegenüber der Gehäusewand 15 und dem Austrittsfenster 14 verschieben zu können, sind an der Referenzobjektaufnahme 41 Stellglieder 48 angeordnet, die jeweils ein bewegliches Element 49 gegen einen Vorsprung 50 der Gehäusewand 15 abstützen.In order to avoid a complex calibration for determining the exact focal spot position, a reference object receptacle 41 is arranged on the housing wall 15 adjacent to the exit window 14 in the measuring arrangement according to FIG. This is designed so that it can record a reference object 42 reproducibly in a reference object position. Preferably, the reference object holder 41 and the reference object 42 are formed such that a self-centering three-point bearing results in the reference position. The reference object 42 is preferably connected to a slide 43 with which the reference object 42 can be removed from the beam path or moved into the reference position. In Fig. 1, the reference object 42 is shown in dashed lines in the reference position. A schematically illustrated spring 44 is shown to indicate that the reference object is pressed in the reference position against the reference object holder 41, so that it reliably remains in the reference position until it is removed by the slider 43 again from the beam path. FIG. 3 schematically shows a plan view of the housing wall 15 and a reference object receptacle 41 arranged thereon. The reference object receptacle has a recess 45 in order to allow the X-ray radiation emerging from the exit window 14 to pass unhindered. A center 46 of the exit window 14 lies on a central beam of X-radiation when the focal spot position coincides with a desired focal spot position. It can be seen that a center 47 of the recess 45 is offset from the center 46 of the exit window 14. The center 47 of the recess 45 of the reference object receptacle 41 is preferably centered so as to be in the main radiation direction of X-radiation emitted from the focal spot position determined at the most recent calibration. In order to move the reference object receptacle 41 relative to the housing wall 15 and the exit window 14, 41 actuators 48 are arranged on the reference object recording, which each support a movable member 49 against a projection 50 of the housing wall 15.

Die Referenzobjektaufnahme 41 umfasst drei Paare parallel ausgerichteter Zylinderflächen 51. Die Zylinderflächen 51 sind jeweils parallel zu einer Mittelachse 52 ausgerichtet. Die Mittelachsen 52 schneiden sich im Mittelpunkt der Aussparung 45 der Referenzobjektaufnahme 41 und schließen jeweils paarweise vorzugsweise einen Winkel von 120° ein.The reference object receptacle 41 comprises three pairs of parallel aligned cylindrical surfaces 51. The cylindrical surfaces 51 are each aligned parallel to a central axis 52. The central axes 52 intersect at the center of the recess 45 of the reference object receptacle 41 and in each case preferably enclose an angle of 120 ° in pairs.

An der Referenzobjektaufnahme 41 ist eine Führung 53 vorgesehen, in der ein Schieber 43 geführt wird. Der Schieber 43 ist an einem Referenzobjekt 42 über eine Feder (nicht dargestellt) befestigt, die das Referenzobjekt 42 gegen die Referenzobjektaufnahme 41 , d.h. in Richtung auf die Zeichnungsebene, andrückt. Das Referenzobjekt ist in Fig. 3 aus dem Strahlengang entfernt.At the reference object holder 41, a guide 53 is provided, in which a slider 43 is guided. The slider 43 is fixed to a reference object 42 via a spring (not shown) that supports the reference object 42 against the reference object receptacle 41, i. towards the drawing plane, presses. The reference object is removed from the beam path in FIG. 3.

Das Referenzobjekt 42 ist scheibenförmig parallel zur Zeichnungsebene ausgebildet. Es umfasst eine kegelförmige Bohrung 54, wobei eine Kegelöffnung größer als ein Öffnungswinkel eines Röntgenstrahlungsbündels (vergleiche 16 in Fig. 1 ) ist, das aus der Röntgenquelle austritt. Eine Bohrlochkante 55 mit einem geringeren Durchmesser als eine größere Bohrlochkante 56 der kegelförmigen Bohrung 54 ist hierbei der Röntgenquelle zugewandt. Die kreisförmige Bohrlochkante 55 stellt eine hoch symmetrische Figur dar, die in einer in Fig. 4 gezeigten Referenzstellung des Referenzobjekts 42 parallel zur Detektionsebene und senkrecht zur Hauptausbreitungsrichtung, die senkrecht aus der Zeichnungsebene heraustritt, ausgerichtet ist. Drei an einer Unterseite des Referenzobjekts 42 angebrachte Kugelsektoroberflächen liegen jeweils auf einem Paar der parallel zueinander ausgerichteten Zylinderflächen. Hierdurch wird erreicht, dass das Referenzobjekt zentriert gegenüber dem Mittelpunkt 47 der Aussparung 45 der Referenzobjektaufnahme 41 zentriert wird. Hierfür sind die Kugelsektoroberflächen 57 auf einem zu der kreisförmigen Bohrlochkante 55 konzentrischen Kreis jeweils unter einem Winkel von 120° angeordnet.The reference object 42 is disc-shaped parallel to the plane of the drawing. It comprises a conical bore 54, wherein a cone opening is larger than an opening angle of an X-ray beam (compare 16 in Fig. 1), which emerges from the X-ray source. A borehole edge 55 with a smaller diameter than a larger borehole edge 56 of the conical bore 54 in this case faces the X-ray source. The circular borehole edge 55 represents a highly symmetrical figure which, in a reference position of the reference object 42 shown in FIG. 4, is aligned parallel to the detection plane and perpendicular to the main propagation direction which emerges perpendicularly from the plane of the drawing. Three ball sector surfaces attached to an underside of the reference object 42 are each on a pair of parallel to each other aligned cylindrical surfaces. This ensures that the reference object centered with respect to the center 47 of the recess 45 of the reference object holder 41 is centered. For this purpose, the spherical sector surfaces 57 are arranged on a circle concentric with the circular borehole edge 55, each at an angle of 120 °.

Wird von dem Referenzobjekt in der Referenzstellung ein Durchleuchtungsbild aufgenommen, so erhält man ein Referenzbild, sofern die Brennfleckposition während der Aufnahme, beispielsweise aufgrund einer zeitlich kurz zuvor vorgenommenen Kalibrierung, bekannt ist. Nimmt man zu späteren Zeitpunkten erneut ein Durchleuchtungsbild des Referenzobjekts in der Referenzstellung auf, so erhält man ein Korrekturbild. In dem Referenzbild und in dem Korrekturbild werden jeweils gleiche geometrische Parameter, beispielsweise ein Durchmesser der abgebildeten kreisförmigen Bohrkante 55' sowie deren Mittelpunkt, bestimmt. Aus einer Änderung des Durchmessers lässt sich eine Drift der Brennfleckposition in Richtung der Hauptstrahlungsrichtung, d.h. auf den Detektor zu oder von dem Detektor weg, bestimmen. Eine Verschiebung des Mittelpunkts zeigt hingegen eine Veränderung der Brennfleckposition parallel zur Detektionsebene an. Eine Verzerrung der Abbildung der kreisförmigen Bohrkante 55' zeigt eine Verkippung des Detektors an. Die hierbei ermittelten Korrekturwerte können bei einer Auswertung von Durchleuchtungsbildern eines Messobjekts verwendet werden, um die Brennfleckposition zu korrigieren. Die Ermittlung der geometrischen Parameter und ein Ableiten der Korrekturwerte erfolgt in der Regel in der Auswerteeinheit 6, in der auch die Durchleuchtungsbilder ausgewertet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann eine gesonderte Auswerteeinheit vorgesehen sein. Ferner kann bei einer Ausführung der Auswerteeinheit in Software ein Auswertemodul zum Bestimmen der Korrekturwerte in einer integrierten Auswertesoftware für eine Auswertung der Durchleuchtungsbilder, einschließlich einer Korrektur bezüglich einer Änderung der Brennfleckposition, vorgesehen sein.If a fluoroscopic image is taken of the reference object in the reference position, a reference image is obtained, provided that the focal spot position is known during the recording, for example due to a calibration performed shortly before. Taking at later times again a fluoroscopic image of the reference object in the reference position, we obtain a correction image. In the reference image and in the correction image, in each case identical geometric parameters, for example a diameter of the imaged circular drilling edge 55 'and its center, are determined. From a change in diameter, drift of the focal spot position in the direction of the main radiation direction, i. to the detector to or away from the detector. A shift of the center, however, indicates a change in the focal spot position parallel to the detection plane. Distortion of the image of the circular drilling edge 55 'indicates a tilt of the detector. The correction values determined in this case can be used in an evaluation of fluoroscopic images of a measurement object in order to correct the focal spot position. The determination of the geometric parameters and deriving of the correction values is generally carried out in the evaluation unit 6, in which the fluoroscopy images are also evaluated. In some embodiments, a separate evaluation unit may be provided. Furthermore, in an embodiment of the evaluation unit in software, an evaluation module for determining the correction values may be provided in an integrated evaluation software for an evaluation of the fluoroscopy images, including a correction with respect to a change in the focal spot position.

Werden Abweichungen oberhalb von Toleranzgrenzen festgestellt, so empfiehlt es sich, eine erneute Kalibration der Messanordnung durchzuführen. Entscheidend ist hierbei, dass die Referenzobjektaufnahme 41 bezüglich der Gehäusewand 15 der Röntgenröhre zwischen dem Erstellen des Referenzbildes und dem Aufnehmen von Korrekturbildern nicht verändert werden darf. Lediglich unmittelbar nach einer Kalibrierung der Brennfleckposition wird die Referenzobjektaufnahme bezüglich der bekannten Brennfleckposition vor dem Erzeugen des Referenzbilds zentriert. In Fig. 5 ist ein Ausschnitt einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A aus Fig. 4 schematisch dargestellt. Gut zu erkennen ist, wie die Kugelsektoroberfläche 57 zum Ausbilden der Drei-Punkt-Lagerung auf den Zylinderflächen 51 aufliegt.If deviations above tolerance limits are detected, it is advisable to carry out a renewed calibration of the measuring arrangement. Decisive here is that the reference object holder 41 with respect to the housing wall 15 of the X-ray tube between the creation of the reference image and the recording of correction images must not be changed. Only immediately after calibration of the focal spot position is the reference object shot centered with respect to the known focal spot position prior to generating the reference image. In Fig. 5 is a detail of a sectional view along the section line AA of Fig. 4 is shown schematically. It is easy to see how the ball sector surface 57 rests on the cylindrical surfaces 51 for forming the three-point bearing.

In Fig. 6 ist eine schematische Schnittansicht eines Austrittbereichs einer weiteren Ausführungsform einer Röntgenröhre 2 mit einem in der Referenzposition befindlichen Referenzobjekt 42 dargestellt. Technisch gleiche oder ähnliche Merkmale sind mit identischen Bezugszeichen wie in den übrigen Figuren versehen. Das Referenzobjekt 42 liegt an einer Gehäusewand 15 an. Hierbei ist eine Drei-Punkt-Lagerung realisiert. Zwei von drei Kugelsektoroberflächen 57 der Drei-Punkt-Lagerung sind erkennbar. Gut zu erkennen ist ferner die kegelförmige Bohrung 54, die sich in einer Hauptausbreitungsrichtung 17 eines von einem Brennfleck 12 ausgehenden Strahlenbündels 16 aufweitet. Das Strahlenbündel 16 wird durch die dem Brennfleck 12 zugewandte Bohrlochkante 55 eingegrenzt. Diese wird somit auf dem Detektor (nicht dargestellt) abgebildet. Die Abmessungen der kegelförmigen Bohrung 54 sind so zu wählen, dass die Abbildung der Bohrlochkante 55 möglichst die gesamte Detektorfläche ausfüllt.FIG. 6 shows a schematic sectional view of an exit region of a further embodiment of an x-ray tube 2 with a reference object 42 located in the reference position. Technically identical or similar features are provided with identical reference numerals as in the other figures. The reference object 42 abuts against a housing wall 15. Here, a three-point storage is realized. Two out of three ball sector surfaces 57 of the three-point bearing are recognizable. Good to see is also the conical bore 54, which widens in a main propagation direction 17 of a focal spot 12 outgoing beam 16. The beam 16 is bounded by the focal spot 12 facing the borehole edge 55. This is thus imaged on the detector (not shown). The dimensions of the conical bore 54 are to be selected such that the image of the borehole edge 55 fills as far as possible the entire detector surface.

In Fig. 7 ist schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen von Durchleuchtungsbildern, insbesondere CT-3D-Bildem schematisch dargestellt, welches Verfahrensschritte eines Korrekturverfahrens zur Kompensation einer Brennfleckpositionsänderung umfasst. Zunächst wird in einem Verfahrensschritt 101 eine Kalibrierung der Messanordnung durchgeführt, um eine Brennfleckposition exakt zu bestimmen. Hiernach ist die Brennfleckposition bekannt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird in einem Verfahrensschritt 102 die Referenzobjektaufnahme bezüglich der bekannten Brennfleckposition zentriert, so dass ein reproduzierbar in die Referenzstellung angeordnetes Referenzobjekt, welches eine Figur in einer Ebene parallel zur Detektionsebene und senkrecht zur Hauptstrahlungsachse umfasst, vorzugsweise zentriert zur Hauptstrahlungsachse abgebildet wird. Dieser Verfahrensschritt 102 kann bei anderen Ausführungsformen entfallen. Zur Zentrierung der Referenzobjektaufnahme oder hiernach wird das Referenzobjekt, wie dies im Verfahrensschritt 103 angezeigt ist, in die Referenzstellung bewegt.FIG. 7 schematically shows a flow diagram of a method for determining fluoroscopic images, in particular CT-3D images, which comprises method steps of a correction method for compensating a focal position change. First, in a method step 101, a calibration of the measuring arrangement is carried out in order to determine a focal spot position exactly. Hereafter the focal spot position is known. In a preferred embodiment, in a method step 102, the reference object holder is centered with respect to the known focal spot position, so that a reference object arranged reproducibly in the reference position, which comprises a figure in a plane parallel to the detection plane and perpendicular to the main radiation axis, is preferably centered to the main radiation axis. This method step 102 may be omitted in other embodiments. For centering the reference object recording or hereafter, the reference object is moved to the reference position, as indicated in method step 103.

Wie in einem Verfahrensschritt 104 angedeutet ist, wird ein Referenzbild erzeugt, welches eine Abbildung des Referenzobjekts, vorzugsweise einer hoch symmetrischen Figur in einer Ebene parallel zur Detektionsebene, bei bekannter Brennfleckposition repräsentiert. Aus dem Referenzbild, insbesondere aus einer Abbildung der Figur des Referenzobjekts in einer Ebene senkrecht zur Hauptausbreitungsrichtung der Röntgenstrahlung werden geometrische Parameter, die als Referenzparameter bezeichnet werden, bestimmt. Ist die Brennfleckposition bekannt und sind auch die Referenzstellung sowie das Referenzobjekt genau bekannt, so können das Referenzbild und/oder die Referenzparameter auch rechnerisch oder mit einer Simulation bestimmt werden. In diesem Fall kann der Verfahrensschritt "Bewegen des Referenzobjekts in die Referenzstellung" 103 sowie der nachfolgende Schritt 105 "Entfernen des Referenzobjekts aus der Referenzstellung", der sich sonst jetzt anschließt, entfallen. Es sei angemerkt, dass ein Aufnehmen des Referenzbildes (oder auch später eines Korrekturbilds) so erfolgt, dass sich im Strahlengang kein weiteres Messobjekt befindet.As indicated in a method step 104, a reference image is generated, which represents an image of the reference object, preferably a highly symmetrical figure in a plane parallel to the detection plane, with known focal spot position. From the reference image, in particular from a figure of the figure of the reference object In a plane perpendicular to the main propagation direction of the X-radiation, geometric parameters called reference parameters are determined. If the focal spot position is known and if the reference position and the reference object are also known exactly, then the reference image and / or the reference parameters can also be determined by calculation or with a simulation. In this case, the method step "moving the reference object to the reference position" 103 and the subsequent step 105 "removing the reference object from the reference position", which otherwise follows now, can be omitted. It should be noted that a recording of the reference image (or even later of a correction image) takes place in such a way that there is no further measurement object in the beam path.

Anschließend können Messobjekte vermessen werden. Hierzu wird zunächst das Messobjekt auf dem Messobjektträger positioniert 106. Anschließend wird ein Durchleuchtungsbild aufgenommen 107. In einer Abfrage 108 wird abgefragt, ob das Messobjekt fertig vermessen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird gemäß einem Verfahrensschritt 109 das Messobjekt um ein vorgegebenes Winkelinkrement gedreht, um eine Rückprojektion mehrerer Durchleuchtungsbilder zum Erstellen eines 3D-Bildes zu ermöglichen. Anschließend wird das Verfahren mit Verfahrensschritt 107, Aufnehmen eines Durchleuchtungsbildes, fortgesetzt.Subsequently, measured objects can be measured. For this purpose, the measurement object is first of all positioned on the measurement object carrier 106. Subsequently, a fluoroscopic image is taken 107. A query 108 queries whether the measurement object has been completely measured. If this is not the case, then, according to a method step 109, the measurement object is rotated by a predefined angle increment in order to enable a back projection of a plurality of fluoroscopy images for creating a 3D image. Subsequently, the method is continued with method step 107, taking a fluoroscopic image.

Ergibt die Abfrage 108, dass das Messobjekt fertigt vermessen ist, so wird das Messobjekt aus dem Strahlengang entfernt 110 und eine Auswertung der Durchleuchtungsbilder, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Korrekturwerten für die Brennfleckposition, durchgeführt. Beispielsweise wird eine Rückprojektion ausgeführt, um ein CT-3D-Bild des Messobjekts zu erzeugen. Hieraus können beispielsweise Abmessungen des Messobjekts abgeleitet werden. Ebenso können qualitative Merkmale des Messobjekts analysiert werden.If the query 108 indicates that the measurement object has been measured, then the measurement object is removed from the beam path 110 and an evaluation of the fluoroscopy images is carried out, optionally taking into account correction values for the focal spot position. For example, a back projection is performed to generate a CT-3D image of the measurement object. From this, for example, dimensions of the measurement object can be derived. Likewise, qualitative features of the measurement object can be analyzed.

In einem Abfrageblock 112 wird ermittelt, ob eine Vermessung eines weiteren Messobjekts stattfinden soll. Ist dies nicht der Fall, ist das Verfahren beendet 113. Soll hingegen ein weiteres Messobjekt vermessen werden, so wird in einem Verfahrensschritt 114 das Referenzobjekt in die Referenzstellung bewegt.In a query block 112, it is determined whether a measurement of another measurement object should take place. If this is not the case, the method is finished 113. If, however, another measurement object is to be measured, the reference object is moved to the reference position in a method step 114.

Anschließend wird ein Durchleuchtungsbild aufgenommen 115. Das aufgenommene Durchleuchtungsbild wird als Korrekturbild bezeichnet. Anhand der Abbildung des Referenzobjekts in dem Korrekturbild werden geometrische Parameter, die als Korrekturparameter bezeichnet werden, ermittelt 116. In einem Verfahrensschritt 117 werden die geometrischen Parameter, d.h. die Referenzparameter und Korrekturparameter, miteinander verglichen und hieraus mindestens ein Korrekturwert für die Brennfleckposition abgeleitet.Subsequently, a fluoroscopic image is taken 115. The recorded fluoroscopic image is referred to as a correction image. On the basis of the image of the reference object in the correction image, geometric parameters which are referred to as correction parameters are determined 116. In a method step 117 the geometric parameters, ie the reference parameters and correction parameters, are compared with one another and from this at least one correction value for the focal spot position is derived.

Das Referenzobjekt wird wieder aus dem Strahlengang entfernt 118.The reference object is removed again from the beam path 118.

In einer Abfrage 119 wird ermittelt, ob einer der ermittelten Korrekturwerte einen entsprechenden Toleranzwert überschreitet. Ist dies der Fall, so wird dem Nutzer der Messanlage eine erneute Kalibrierung vorgeschlagen 120. Befolgt der Nutzer diesen Vorschlag, so wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt 101 , dem Kalibrieren zum Bestimmen der Brennfleckposition, fortgesetzt. Bei einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Kalibrierung automatisch ausgeführt wird.A query 119 determines whether one of the determined correction values exceeds a corresponding tolerance value. If this is the case, the user of the measuring system is proposed a new calibration 120. If the user follows this proposal, the method is continued with the method step 101, the calibration for determining the focal spot position. In some embodiments, it may be provided that the calibration is performed automatically.

Hat die Abfrage 119 ergeben, dass keiner der Korrekturwerte einen Toleranzwert überschreitet, so wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt 106 "Positionieren des neuen Messobjekts auf dem Messobjektträger" fortgesetzt.If query 119 has shown that none of the correction values exceeds a tolerance value, then the method is continued with method step 106 "Positioning of the new measurement object on the measurement object carrier".

Für den Fachmann ergibt es sich, dass das beschriebene Messverfahren und das darin enthaltene Korrekturverfahren modifiziert werden können. Beispielsweise kann es vorgesehen werden, eine Bestimmung eines Korrekturbildes auch nach Beendigung einer Vermessung eines Messobjekts auszuführen, um zu kontrollieren, ob die Brennfleckposition sich während der Vermessung des Messobjekts verändert hat. Wird eine solche Veränderung festgestellt, die beispielsweise oberhalb weiterer Toleranzgrenzen liegt, so kann eine Auswertung der Durchleuchtungsbilder unterbleiben. Bei wieder einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass nicht nach jedem zu vermessenden Objekt ein Korrekturbild aufgenommen wird. Viele weitere Ausgestaltungen des Messverfahrens sind möglich. Der Vorteil des hier beschriebenen Korrekturverfahrens liegt darin, dass mit einfachen, schnell auszuführenden Messungen zuverlässig die Brennfleckposition bezüglich Veränderungen kontrolliert werden kann und zusätzlich Korrekturwerte zur Kompensation einer Brennfleckpositionsänderung ermittelt werden können. Hierbei ist es von entscheidendem Vorteil, wenn das Referenzobjekt möglichst nahe an der Brennfleckposition angeordnet wird. BezugszeichenlisteIt will be clear to the person skilled in the art that the described measuring method and the correction method contained therein can be modified. For example, it may be provided to carry out a determination of a correction image even after a measurement of a measurement object has been completed in order to check whether the focal spot position has changed during the measurement of the measurement object. If such a change is detected, which is, for example, above further tolerance limits, an evaluation of the fluoroscopy images can be omitted. In another embodiment, it may be provided that a correction image is not taken after each object to be measured. Many other embodiments of the measuring method are possible. The advantage of the correction method described here is that the focal spot position can be reliably controlled with respect to changes with simple, quickly executed measurements, and additional correction values can be determined in order to compensate for a focal spot position change. In this case, it is of decisive advantage if the reference object is arranged as close as possible to the focal spot position. LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Messanordnung1 measuring arrangement

2 Röntgenröhre2 x-ray tube

3 Objektträger3 slides

4 Messobjekt4 measuring object

5 Detektor5 detector

6 Auswerteeinheit6 evaluation unit

7 Teilchenerzeugungseinheit7 particle generation unit

8 Beschleunigungsblende8 accelerator

9 Teilchenstrahl9 particle beam

10 Fokussiereinheit10 focusing unit

11 Target11 target

12 Brennfleck12 focal spot

13 Gehäuse der Röntgenröhre13 Housing of the X-ray tube

14 Austrittsfenster14 exit window

15 Gehäusewand15 housing wall

16 Strahlenbündel16 beams

17 Hauptausbreitungsrichtung17 main propagation direction

18 Drehachse18 axis of rotation

21 zentraler Strahl21 central beam

22 Kantenstrahl 3 Begrenzungspunkt 31 Begrenzungsbildpunkt 4 Objekthöhe 5 Bildobjekthöhe 6 Entfernung Brennfleck (Quelle) - Detektor 7 Entfernung Brennfleck (Quelle) - Objekt 8 Entfernung Objekt-Detektor 0 Pfeil 1 weiterer Pfeil 1 Referenzobjektaufnahme 2 Referenzobjekt 3 Schieber 4 Feder 5 Aussparung 6 Mitte des Austrittsfensters Mittelpunkt der Aussparung Stellglied bewegliches Element Vorsprung Zylinderfläche Mittelachse Führung kegelförmige Bohrung Bohrlochkante (mit kleinerem Durchmesser) abgebildete Bohrlochkante (mit kleinerem Durchmesser) Bohrlochkante (mit größerem Durchmesser) Kugelsektoroberfläche Kalibrieren - Bestimmung Brennfleckposition Zentrieren der Referenzobjektaufnahme Bewegen des Referenzobjekts in die Referenzstellung Erzeugen eines Referenzbildes und Ermitteln von geometrischen Referenzparametern Entfernen des Referenzobjekts aus dem Strahlengang Positionieren eines Messobjekts auf dem Objektträger Aufnehmen eines Durchleuchtungsbildes Abfrage: Messobjekt fertig vermessen? Drehen des Messobjekts um ein vorgegebenes Winkelinkrement Entfernen des Messobjekts aus dem Strahlengang Auswerten des/der Durchleuchtungsbildes/er, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Korrekturwerten für die Brennfleckposition Abfrage: Vermessen eines weiteren Messobjekts? Ende Bewegen des Referenzobjekts in die Referenzstellung Aufnehmen eines Korrekturbildes Ermitteln von geometrischen Korrekturparametern Vergleichen von Referenz- und Korrekturparametern und Ableiten von mindestens einem Korrekturwert für die Brennfleckposition Entfernen des Referenzobjekts aus dem Strahlengang Abfrage: Ist ein Korrekturwert größer als ein entsprechender Toleranzwert? Vorschlag: neue Kalibrierung 22 edge beam 3 boundary point 3 1 boundary pixel 4 object height 5 image object height 6 distance focal spot (source) - detector 7 distance focal spot (source) - object 8 distance object detector 0 arrow 1 further arrow 1 reference object holder 2 reference object 3 slider 4 spring 5 recess 6 center of exit window Center of the recess Actuator Moving element Projection Cylinder surface Center axis Guide Conical hole Drill hole edge (smaller diameter) Drill hole edge (smaller diameter) Drill hole edge (larger diameter) Spherical sector surface Calibrate - Determine focal spot position Center the reference object pickup Move the reference object to the reference position Generate a reference image and determine of geometric reference parameters Removal of the reference object from the beam path Positioning a measurement object on the slide Recording a fluoroscopy image Query: Measure the measurement object completely? Rotate the measurement object by a predetermined angle increment Remove the measurement object from the beam path Evaluate the fluoroscopy image (s), taking account of correction values for the focal spot position if necessary Query: Measuring another measurement object? End Moving the reference object to the reference position Recording a correction image Determining geometric correction parameters Comparing reference and correction parameters and deriving at least one correction value for the focal spot position Removing the reference object from the beam path Query: Is a correction value greater than a corresponding tolerance value? Suggestion: new calibration

Claims

Patentansprüche claims 1. Verfahren zur Korrektur einer Brennfleckposition einer Röntgenquelle einer Messanordnung (1 ) zum Erzeugen von Durchstrahlungsbildern eines Messobjekt (4), insbesondere von Durchstrahlungsbildern für ein Erzeugen eines dreidimensionalen Bilds des Messobjekts (4) mittels Rückprojektion, wobei die Messanordnung (1) die Röntgenquelle und einen Detektor (5) umfasst, umfassend die Schritte:1. A method for correcting a focal spot position of an X-ray source of a measuring arrangement (1) for generating radiographic images of a measurement object (4), in particular radiographic images for generating a three-dimensional image of the measurement object (4) by means of backprojection, wherein the measurement arrangement (1) the X-ray source and a detector (5) comprising the steps of: Erzeugen eines Referenzbilds eines Referenzobjekts (42), das in einemGenerating a reference image of a reference object (42), which in a Strahlengang der Messanordnung (1 ) reproduzierbar in einer Referenzstellung anordenbar ist, bei einer bekannten Brennfleckposition, reproduzierendes Anordnen des Referenzobjekts (42) in der Referenzstellung in dem Strahlengang,Beam path of the measuring arrangement (1) can be arranged reproducibly in a reference position, at a known focal spot position, reproducing the reference object (42) in the reference position in the beam path, Aufnehmen eines Korrekturbilds des Referenzobjekts (42),Taking a correction image of the reference object (42), Ermitteln von geometrischen Parametern in dem Referenzbild und in demDetermine geometric parameters in the reference image and in the Korrekturbild undCorrection picture and Ableiten mindestens eines Korrekturwerts für die Brennfleckposition anhand der ermittelten Parameter, wobei der mindestens eine Korrekturwert eine Angabe über die Brennfleckposition hinsichtlich eines Abstands des Brennflecks von dem Detektor (5) umfasst, wobei anhand der geometrischen Parameter einDeriving at least one correction value for the focal spot position based on the determined parameters, wherein the at least one correction value comprises an indication of the focal spot position with respect to a distance of the focal spot from the detector (5), wherein based on the geometric parameters Vergrößerungsverhältnisses des Referenzobjekts (42) in dem Referenzbild undMagnification ratio of the reference object (42) in the reference image and Korrekturbild ermittelt wird und aus dem Vergrößerungsverhältnis die Angabe über die Brennfleckposition hinsichtlich eines Abstands des Brennflecks von dem Detektor abgeleitet wird.Correction image is determined and derived from the magnification ratio of the indication of the focal spot position with respect to a distance of the focal spot of the detector. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzobjekt (42) beim reproduzierenden Anordnen in der Referenzstellung angrenzend an eine Begrenzungsfläche, insbesondere eine Austrittsblende oder ein Austrittsfenster (14), der Röntgenquelle angeordnet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the reference object (42) in the reproducing arrangement in the reference position adjacent to a boundary surface, in particular an exit aperture or an exit window (14), the X-ray source is arranged. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzobjekt (42) beim reproduzierenden Anordnen in der Referenzstellung mittels einer Drei-Punkt-Lagerung gegen die Röntgenquelle, vorzugsweise die Begrenzungsfläche der Röntgenquelle gedrückt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the reference object (42) is pressed in the reproducing arrangement in the reference position by means of a three-point bearing against the X-ray source, preferably the boundary surface of the X-ray source. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzobjekt mit einem Positioniersystem für das Messobjekt (4) in die Referenzstellung bewegt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reference object is moved with a positioning system for the measurement object (4) in the reference position. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Parameter eine Ausdehnung, insbesondere einen Durchmesser, einen Umfang, eine ausgezeichnete Position, insbesondere eine Mittelpunktsposition eines geometrischen Mittelpunkts, und/oder eine Verzerrung der Objektdarstellung umfassen.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the geometric parameters include an expansion, in particular a diameter, a circumference, an excellent position, in particular a center position of a geometric center, and / or a distortion of the object representation. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzbild anhand einer Kenntnis des Referenzobjekts (42) und der Referenzstellung für die bekannte Brennfleckposition errechnet wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reference image is calculated based on a knowledge of the reference object (42) and the reference position for the known focal spot position. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Korrekturverfahren Bestandteil eines Messverfahrens ist, bei dem die Messanordnung (1 ) kalibriert wird und die bekannte Brennfleckposition ermittelt wird, für die das Referenzbild erzeugt wird und Korrekturbilder in zeitlichen Abständen, insbesondere vor und/oder nach einer Vermessung eines Messobjekts (4) aufgenommen werden, wobei sich das Objekt beim Aufnehmen eines der Korrekturbilder nicht im Strahlengang befindet und beim Vermessen des Messobjekts (4) aufgenommene Bilder anhand des mindestens einen Korrekturwerts automatisch korrigiert werden.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is part of a measuring method as a correction method in which the measuring arrangement (1) is calibrated and the known focal spot position is determined for the reference image is generated and correction images at intervals, in particular before and / or after a measurement of a measurement object (4) are recorded, wherein the object is not in the beam path when recording one of the correction images and images taken during measurement of the measurement object (4) are automatically corrected on the basis of the at least one correction value. 8. Messanordnung (1 ) zum Erzeugen von Durchstrahlungsbildern eines Messobjekt (4), insbesondere von Durchstrahlungsbildern für ein Erzeugen eines dreidimensionalen Bilds des Messobjekts (4) mittels Rückprojektion, umfassend eine Röntgenquelle mit einem Brennfleck (12), an dem eine zur Abbildung verwendete elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, und einen Detektor (5) zum Erfassen der Durchstrahlungsbilder, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Referenzobjektaufnahme (41) zum reproduzierbaren Aufnehmen eines Referenzobjekts (42) in einer Referenzstellung im Strahlengang und eine Auswerteeinheit zum Ermitteln von geometrischen Parametern in einem Referenzbild, das eine Abbildung des Referenzobjekts (42) in der Referenzstellung bei bekannter Brennfleckposition repräsentiert, und einem Korrekturbild, das eine Abbildung des Referenzobjekts (42) in der Referenzstellung bei einer zu korrigierenden Brennfleckposition ist, und zum Ableiten mindestens eines Korrekturwerts für die Brennfleckposition umfasst sind, wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, als mindestens einen Korrekturwert eine Angabe über die Brennfleckposition hinsichtlich eines Abstands des Brennflecks von dem Detektor (5) zu ermitteln, wobei anhand der ermittelten geometrischen Parameter ein Vergrößerungsverhältnisses des Referenzobjekts (42) in dem Referenzbild und Korrekturbild ermittelt und aus dem Vergrößerungsverhältnis die Angabe über die Brennfleckposition hinsichtlich eines Abstands des Brennflecks von dem Detektor abgeleitet wird.8. Measuring arrangement (1) for generating radiographic images of a measurement object (4), in particular radiographic images for generating a three-dimensional image of the measurement object (4) by means of backprojection, comprising an X-ray source with a focal spot (12) on which an electromagnetic used for imaging Radiation is generated, and a detector (5) for detecting the radiographic images, characterized in that in addition a reference object recording (41) for reproducibly recording a reference object (42) in a reference position in the beam path and an evaluation unit for determining geometric parameters in a reference image, representing an image of the reference object (42) in the reference position at a known focal spot position, and a Correction image, which is an image of the reference object (42) in the reference position at a focal spot position to be corrected, and for deriving at least one correction value for the focal spot position, wherein the evaluation unit is designed as at least one correction value an indication of the focal spot position with respect to a distance of the focal spot from the detector (5), wherein based on the determined geometric parameters, a magnification ratio of the reference object (42) in the reference image and correction image determined and derived from the magnification ratio, the indication of the focal spot position with respect to a distance of the focal spot of the detector. 9. Messanordnung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzobjektaufnahme (41) mechanisch mit der Röntgenquelle, vorzugsweise einer Begrenzungsfläche, insbesondere einer Austrittblende oder eines Austrittsfensters (14), verbunden ist.9. Measuring arrangement (1) according to claim 8, characterized in that the reference object receptacle (41) is mechanically connected to the X-ray source, preferably a boundary surface, in particular an exit aperture or an exit window (14). 10. Messanordnung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzobjektaufnahme (41) drei Paare von jeweils zu einer entsprechenden Mittelachse (52) parallel ausgerichteten Zylinderflächen (51) umfasst, wobei die Mittelachsen (52) sich in einem Punkt schneiden.10. measuring arrangement (1) according to claim 8 or 9, characterized in that the reference object receptacle (41) comprises three pairs of each to a corresponding central axis (52) parallel aligned cylindrical surfaces (51), wherein the central axes (52) are in one point to cut. 11. Messanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzobjekt (42) drei Kugelsektoroberflächen (57) umfasst, die für ein Ineinandergreifen mit den Zylinderflächen (51 ) zum zentrierten reproduzierbaren Anordnen des Referenzobjekts (42) ausgebildet sind.11. Measuring arrangement (1) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the reference object (42) comprises three ball sector surfaces (57) adapted for engagement with the cylindrical surfaces (51) for centered reproducible positioning of the reference object (42) are. 12. Messanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzobjekt (42) auf einer beweglichen Einheit angeordnet ist, mit der das Referenzobjekt (42) wahlweise in die Referenzstellung anordenbar oder aus dem Strahlengang entfernbar ist.12. Measuring arrangement (1) according to one of claims 8 to 11, characterized in that the reference object (42) is arranged on a movable unit with which the reference object (42) can be arranged either in the reference position or removed from the beam path. 13. Messanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Einheit ein Positioniersystem für das Messobjekt (4) ist. 13. Measuring arrangement (1) according to one of claims 8 to 12, characterized in that the movable unit is a positioning system for the measuring object (4). 14. Messanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Parameter eine Ausdehnung, insbesondere einen Durchmesser, einen Umfang, eine ausgezeichnete Position, insbesondere eine Mittelpunktsposition eines geometrischen Mittelpunkts, und/oder eine Verzerrung der Objektdarstellung umfassen.14. Measuring arrangement (1) according to one of claims 8 to 13, characterized in that the geometric parameters include an expansion, in particular a diameter, a circumference, an excellent position, in particular a center position of a geometric center, and / or a distortion of the object representation , 15. Messanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzobjekt (42) eine kegelförmige Bohrung (54) umfasst, deren Kegelwinkel größer als ein Öffnungswinkel der Strahlung der Röntgenquelle ist.15. Measuring arrangement (1) according to one of claims 8 to 14, characterized in that the reference object (42) comprises a conical bore (54) whose cone angle is greater than an opening angle of the radiation of the X-ray source. 16. Messanordnung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelförmige Bohrung (54) in dem Referenzobjekt (42) so angeordnet ist, dass deren Kegelachse parallel zu einer Hauptausbreitungsrichtung (17) der elektromagnetischen Strahlung ausgerichtet ist, wenn das Referenzobjekt (42) in die reproduzierbare Referenzstellung bewegt ist.16. Measuring arrangement (1) according to claim 15, characterized in that the conical bore (54) in the reference object (42) is arranged so that its cone axis is aligned parallel to a main propagation direction (17) of the electromagnetic radiation when the reference object ( 42) is moved to the reproducible reference position. 17. Messanordnung (1 ) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelförmige Bohrung (54) zentriert bezüglich der Kugelsektoroberflächen (57) ist.17. Measuring arrangement (1) according to claim 15 or 16, characterized in that the conical bore (54) centered with respect to the ball sector surfaces (57). 18. Messanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzobjektaufnahme (41) bezüglich eines Targets auf dem der Brennfleck (12) erzeugt wird, bewegbar angeordnet ist, um die Referenzobjektaufnahme (41) bezüglich der bekannten Brennfleckposition, vorzugsweise zentriert, auszurichten. 18. Measuring arrangement (1) according to one of claims 8 to 17, characterized in that the reference object receptacle (41) with respect to a target on which the focal spot (12) is generated, is movably arranged to the reference object recording (41) with respect to the known focal spot position , preferably centered, to align.
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