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Halcon-basierte Software ersetzt Sichten durch Mitarbeiter

Bildverarbeitung: Funktionen-Fit wird mit linearer Algebra-Funktionalität gelöst
Halcon-basierte Software ersetzt Sichten durch Mitarbeiter

Statt wie bisher durch personelle Sichtung werden am Münchner Helmholtz-Zentrum Filmdosimeter nun mit einer Bildverarbeitung ausgewertet. Das geht nicht nur schneller, sondern erlaubt auch eine zuverlässigere Qualitätssicherung.

In Deutschland ist es gesetzlich streng geregelt, wie viel radioaktiver Strahlung ein Mensch im Jahr am Arbeitsplatz ausgesetzt sein darf. Gemessen wird diese Dosis mit Filmdosimetern, deren Eichung und Auswertung unter staatlicher Kontrolle steht. Nur wenige Institute sind dazu qualifiziert. Am Helmholtz-Zentrum München sichten Mitarbeiter monatlich etwa 120 000 Filmdosimeter aus fünf Bundesländern. Um sie zu entlasten und die Prüfung zuverlässiger zu gestalten, initiierte das Helmholtz-Zentrum ein Bildverarbeitungs-Projekt. Als Partner wurde die MVTec Software GmbH aus München gewonnen, Anbieter der Bildverarbeitungs-Standardsoftware Halcon.

Die Bildverarbeitung wurde auf die anspruchsvolle Grauwertanalyse zugeschnitten. Die Berechnung läuft auf einem Standard-PC mit Intel Core 2 Duo. Als Graphikkarte wird die speziell für medizinische Zwecke entwickelte ATI Fire GL V3600 verwendet. Für die Darstellung wählten die Entwickler ein Eizo Flex Scan MX 190 S, der sich für hochwertige Grauwertdarstellung eignet. Als Kamera setzen sie eine Kappa DX4 285 Firewire mit einem CCD-Sensor ein. Die Nachrüstung des bisherigen Messsystems hat für das Helmholtz-Zentrum entscheidende Vorteile:
  • Die Auswertung erfolgt vollautomatisch.
  • Der Durchsatz der Bilder ist um ein Vielfaches höher als früher.
  • Das automatische Auslesen der eindeutig zugehörigen Nummern verbessert die Qualitätssicherung erheblich.
  • Zusätzliche Belastungsmerkmale werden besser erkannt.
  • Die Filme und ihr Merkmale können als digitale Bilder archiviert werden.
Die Strahlendosis, die ein Film abbekommen hat, lässt sich aus der Umrechnung der optischen Dichte in Photonendosis ermitteln. Dazu ist ein Funktionen-Fit notwendig, welcher in Form eines Optimierungsproblems mit Hilfe der nur in Halcon verfügbaren linearen Algebra-Funktionalität gelöst wird.
Dr. Lutz Kreutzer MVTec Software, München

Filmdosimeter – Stand der Technik
Filmdosimeter arbeiten im Prinzip mit Aussagen über die optische Dichte eines Trägerfilms, dessen Herstellung sehr viel Wissen voraussetzt. Weil es eine Frage der Zeit ist, wie lange es Filme dieser Art noch geben wird, werden zunehmend Kristalldetektoren eingesetzt, die nach dem Prinzip der Thermoluminiszenz oder optisch stimulierten Lumineszenz arbeiten. Im Moment ist das Filmdosimeter vom Typ GD40, laut Markus Fiegel, Senior Technology Manager bei der Auswertestelle für Strahlendosimeter, das aussagekräftigste und selbst moderneren Geräten überlegen. „Durch die in die Dosimeterkassette eingebauten Filter und das auf dem eigentlichen Film entstehende Röntgenbild gibt es nicht nur über die Strahlungsdosis Auskunft, sondern auch über Art der Strahlungsquelle, Richtung der Strahlung, und von welcher Seite die Trägerperson bestrahlt wurde. Das ist wichtig für die tatsächliche Bewertung der Strahlenbelastung des menschlichen Körpers und eines möglichen Gesundheitsrisikos.“ Um neuen gesetzlichen Anforderungen zu genügen, werden die GD40-Modelle zunehmend durch das Gleitschatten-Dosimeter GD60 ersetzt. Dieser Typ verfügt über höhere Messgenauigkeit, ähnelt in seinen Aussagemöglichkeiten dem bisherigen Modell, kann aber ohne Automatisierung nicht mehr ausgewertet werden.
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