डेढ़ महीने पहले, मैंने इस बारे में बात की कि बेन क्रासनोव ने घर पर बने एक्स-रे स्कैनर को कैसे इकट्ठा किया । बेन ने एक्स-रे के साथ अपने प्रयोगों को नहीं रोका और अब एक पूर्ण कंप्यूटर टोमोग्राफ ( लेखक का विवरण ) का प्रतिनिधित्व करता है।

एक टोमोग्राफ का एक उदाहरण नीचे दिखाया गया है। क्या आप अनुमान लगा सकते हैं कि यह (या कौन) है?


हाँ, एक जमे हुए चिकन ने परीक्षण विषय के रूप में काम किया।

संचालन का सिद्धांत

स्थापना आरेख नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। कोलाइमर के साथ एक एक्स-रे ट्यूब, जो शंक्वाकार किरण का निर्माण करती है, जो वस्तु के माध्यम से पारभासी होती है। किसी वस्तु से गुजरने वाली एक्स-रे एक फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर एक छवि बनाते हैं जो एक डिजिटल कैमरा द्वारा फोटो खींची जाती है। ऑब्जेक्ट को मोड़कर, छवियों की एक श्रृंखला प्राप्त की जाती है, जिसमें से ऑब्जेक्ट का एक 3 डी मॉडल और इसकी पूरी आंतरिक संरचना आगे का निर्माण किया जाता है।


वास्तविकता में, इंस्टॉलेशन इस तरह दिखता है:

विकिरण स्रोत

एक्स-रे का स्रोत एक ट्यूब है जो बेन की पिछली परियोजनाओं से पहले से ही परिचित है।


ट्यूब को एक धातु सिलेंडर में एक छेद के साथ रखा जाता है जो इसे केवल उसी स्थान पर चमकने की अनुमति देता है जहां इसकी आवश्यकता होती है। ट्यूब पावर सप्लाई लगभग 1 mA के करंट पर 50 kV का वोल्टेज पैदा करता है।

प्रदर्शन

एक्स-रे विकिरण जो एक वस्तु से होकर गुजरा है, एक ल्यूमिनेन्सेंट स्क्रीन से टकराता है, जिससे बाद में चमक पैदा होती है। चूंकि ऑब्जेक्ट के विभिन्न हिस्से विकिरण को अलग-अलग डिग्री तक अवशोषित करते हैं, इसलिए स्क्रीन पर एक तस्वीर दिखाई देती है जहां गहरे क्षेत्र घने भागों के अनुरूप होते हैं।

कुंडा तंत्र

मेडिकल टोमोग्राफ में, मरीज का शरीर स्थिर रहता है, और एक्स-रे ट्यूब और डिटेक्टरों के साथ एक अंगूठी उसके चारों ओर घूमती है। बाकी सेटअप को स्थानांतरित किए बिना यहां देखी गई वस्तु को घुमाना भी आसान है।

ऑब्जेक्ट एक रोटरी टेबल पर स्थित है, जो एक स्टेपर मोटर द्वारा संचालित है। इंजन एक Arduino द्वारा संचालित है। कैमरे के शटर को नियंत्रित करने के लिए उसी नियंत्रक का उपयोग किया जाता है।


रोटेशन चरण 8 ° है, इसलिए विषय की 1 क्रांति के लिए 45 शॉट्स की एक श्रृंखला ली जाती है।

छवि प्रसंस्करण

टोमोग्राफी व्यर्थ नहीं है जिसे "कंप्यूटर" कहा जाता है, क्योंकि मुख्य डेटा प्रसंस्करण प्रोग्रामेटिक रूप से किया जाता है। मेडिकल टोमोग्राफ विशिष्ट सॉफ़्टवेयर का उपयोग करते हैं जो हार्डवेयर की लागत में तुलनीय है। बेन ने हाथ में साधनों को प्रबंधित किया।

सबसे पहले, फ़ोटोशॉप (बैच प्रोसेसिंग मोड में) का उपयोग करते हुए, कैमरे से स्क्रीन से दूर होने के कारण उत्पन्न होने वाले परिप्रेक्ष्य विकृतियों को हटा दिया गया था।


फिर "प्रकाश में" छवियों से ऑब्जेक्ट के समानांतर वर्गों की एक श्रृंखला प्राप्त करना आवश्यक है। इस प्रयोजन के लिए, व्युत्क्रम रेडॉन ट्रांसफॉर्म पर आधारित एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है । वे एक्स-रे के अभिन्न अवशोषण के कई अनुमानों की अनुमति देते हैं, ताकि वस्तु के अंदर घनत्व वितरण समारोह को बहाल किया जा सके।


बेन ने एक विशेष पुस्तकालय के साथ ऑक्टेव (मैटलैब का खुला स्रोत एनालॉग) का उपयोग किया। स्लाइस की परिणामी श्रृंखला इस तरह दिखती है:


अंत में, 3D स्लीकर पैकेज का उपयोग स्लाइस के स्टैक को तीन-आयामी मॉडल की कल्पना और बदलने के लिए किया गया था।

वीडियो

होममेड टोमोग्राफ के काम का प्रदर्शन: