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    <title language="eng">Introduction to “Realistic Simulation of real CT systems with a basic-qualified Simulation Software - CTSimU2“</title>
    <abstract language="eng">The lack of traceability to meter of X-ray Computed Tomography (CT) measurements still hinders a more extensive acceptance of CT in coordinate metrology and industry. To ensure traceable, reliable, and accurate measurements, the determination of the task-specific measurement uncertainty is necessary. The German guideline VDI/VDE 2630 part 2.1 describes a procedure to determine the measurement uncertainty for CT experimentally by conducting several repeated measurements with a calibrated test specimen. However, this experimental procedure is cost and effort intensive. Therefore, the simulation of dimensional measurement tasks conducted with X-ray computed tomography can close these drawbacks. Additionally, recent developments towards a resource and cost-efficient production (“smart factory”) motivate the need for a corresponding numerical model of a CT system (“digital twin”) as well. As there is no standardized procedure to determine the measurement uncertainty of a CT system by simulation at the moment, the project series CTSimU was initiated, aiming at this gap. Concretely, the goal is the development of a procedure to determine the measurement uncertainty numerically by radiographic simulation. The first project (2019-2022), "Radiographic Computed Tomography Simulation for Measurement Uncertainty Evaluation - CTSimU" developed a framework to qualify a radiographic simulation software concerning the correct simulation of physical laws and functionalities. The most important outcome was a draft for a new guideline VDI/VDE 2630 part 2.2, which is currently under discussion in the VDI/VDE committee. The follow-up project CTSimU2 "Realistic Simulation of real CT systems with a basic-qualified Simulation Software" will deal with building and characterizing a digital replica of a specific real-world CT system. The two main targets of this project will be a toolbox including methods and procedures to configure a realistic CT system simulation and to develop tests to check if this replica is sufficient enough. The result will be a draft for a follow-up VDI/VDE guideline proposing standardized procedures to determine a CT system's corresponding characteristics and test the simulation (copy) of a real-world CT system which we call a "digital twin".</abstract>
    <identifier type="doi">10.58286/27715</identifier>
    <identifier type="urn">urn:nbn:de:kobv:b43-589204</identifier>
    <enrichment key="eventName">12th Conference on Industrial Computed Tomography (iCT) 2023</enrichment>
    <enrichment key="eventPlace">Fürth, Germany</enrichment>
    <enrichment key="eventStart">27.02.2023</enrichment>
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    <author>T. Reuter</author>
    <author>F. Borges de Oliveira</author>
    <author>Ch. Abt</author>
    <author>F. Ballach</author>
    <author>M. Bartscher</author>
    <author>Carsten Bellon</author>
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    <author>G. Wagner</author>
    <author>Ch. Watzl</author>
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      <value>X-ray computed tomography</value>
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    <collection role="ddc" number="543">Analytische Chemie</collection>
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    <collection role="fulltextaccess" number="">Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")</collection>
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    <collection role="unnumberedseries" number="">Wissenschaftliche Artikel der BAM</collection>
    <thesisPublisher>Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)</thesisPublisher>
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    <publishedYear>2025</publishedYear>
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    <type>report</type>
    <publisherName>TIB Technische Informationsbibliothek</publisherName>
    <publisherPlace>Hannover</publisherPlace>
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    <title language="deu">Realistische Simulation realer Röntgencomputertomografie-Systeme mit basisqualifizierter Simulationssoftware – CTSimU2</title>
    <abstract language="deu">Das Förderprojekt CTSimU2 baute auf den Ergebnissen des Projektes CTSimU auf. Dieses Vorprojekt erarbeitete ein (Basis-)Qualifizierungsframework für Simulationssoftwares zur Anwendung bei der Röntgen-CT für dimensionelle Messungen. Dabei stand die ausreichende physikalische Korrektheit der Durchstrahlungssimulation im Vordergrund. Für die realitätsnahe Simulation einer CT-Anlage in einer Simulationssoftware (Digitales Modell) ist jedoch nicht nur die Korrektheit der Simulationssoftware selbst, sondern auch die Güte der Parametrisierung des realen CT-Systems in der Simulationssoftware entscheidend – dies stellte den Ausgangspunkt dar. Die Parametrisierung eines CT-Systems in einer Simulationssoftware lässt sich in vier Schritte unterteilen: nach der Datenaufnahme am realen CT-System folgt die Auswertung der aufgenommenen Daten für die Generierung allgemeiner Parameterangaben. Als letztes folgte die Übertragung der Parameter in die spezifischen Simulationssoftwares und die Validierung der resultierenden Simulationsparameter. Die Methodik der Datenaufnahme am CT und die Auswertung der Daten wurde in einem Werkzeugkasten allgemein beschrieben. Der dritte Schritt, die Umsetzung der Parameter, war softwarespezifisch und wurde beispielhaft mit den vorhandenen Simulationssoftwares durchgeführt. Die Validierung der Parameter war standardisierbar und konnte durch den entwickelten Test geleistet werden, auf dessen Basis die ausreichend korrekte Simulation einer realen Anlage beurteilt werden konnte. Endresultat des Projektes war ein Richtlinienentwurf (z. B. VDI/VDE 2630) zu diesem Test, der einen informativen Annex zum Stand der Technik bezüglich der Möglichkeiten zur Parameterbestimmung enthält. Mit einer Simulationssoftware, die die Basisqualifizierung aus CTSimU bestanden hat und einen Parameterdatensatz für ein reales CT-System enthält, der den Test aus CTSimU2 bestanden hat, können realistische Simulationen dieses CT-Systems möglich sein.</abstract>
    <subTitle language="deu">Abschlussbericht</subTitle>
    <identifier type="doi">10.34657/21602</identifier>
    <identifier type="urn">urn:nbn:de:kobv:b43-641719</identifier>
    <note>Dieses Projekt wurde durch die Förderrichtlinie WIPANO gefördert und durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (2022 -2025) finanziert. Der Projektträger Jülich verwaltet die Projekte der Förderrichtlinie WIPANO.</note>
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    <licence>Creative Commons - Namensnennung - Keine Bearbeitung 3.0</licence>
    <author>F. Ballach</author>
    <author>M. Bartscher</author>
    <author>Carsten Bellon</author>
    <author>F. Borges de Oliveira</author>
    <author>M. Braun</author>
    <author>F. Dennerlein</author>
    <author>M. Flessner</author>
    <author>P. Fuchs</author>
    <author>O. Günnewig</author>
    <author>T. Hausotte</author>
    <author>J. Hess</author>
    <author>S. Kasperl</author>
    <author>K. Kirschbaum</author>
    <author>K. Li</author>
    <author>N. Maass</author>
    <author>T. Mayer</author>
    <author>Anthony Orth</author>
    <author>T. Reuter</author>
    <author>A. Suppes</author>
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    <author>D. Weiß</author>
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      <value>Computertomografie</value>
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      <value>Simulation</value>
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      <value>Dimensionelles Messen</value>
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    <collection role="ddc" number="620">Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten</collection>
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    <collection role="institutes" number="">8.5 Röntgenbildgebung</collection>
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