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In the field of non-destructive testing of materials, computed tomography became a good way to check defects in industrial piece production. However, tomographic analysis is difficult to achieve due to the presence of high density objects (such as metal) in most produced pieces, leading to the well-known metal artifacts in reconstructed data. In X-Ray tomography, metal artifact is characterized by a local and straight hyper-signal. This observed phenomenon is due to high attenuations of the rays in the high density materials.Many different approaches have been proposed for metal artifact reduction (MAR) during the last decade. In the most popular case, developed methods consider the artifact reduction as a missing data problem. Currently, two kind of methods can be distinguished. The first one is based on projection completion method. Missing data, represented by the metal traces in the sinogram, are replaced by synthetic data computed by interpolation or in-painting methods. The second one considers metal artifact reduction as a penalizing term in an iterative reconstruction method. Such a method is based on local filtering assessing the coherence of a pixel with its neighborhood.However, these methods start their process from the original projection data. In our context, only the recon- structed image is available due to clinical scanner usage. Thus, we focus our investigations on a solution based on the reconstructed image only. We propose an algorithm that reduces the artifact by directly applying a patch-based image processing. Patches preserve geometry in the image and avoid over-smoothing. However, patch-based method amends all pixels whereas only few of them have to be corrected in our case. Thus, in order to only restore corrupted pixels, we compute confidence maps from a simulated sinogram and apply them as weighting functions determining the amount of correction to perform using the patch-based method.These maps represent hyper-signal and hypo-signal repartition generated by metal artifact in the reconstructed image. In other words, each map is a representation of the amount of hyper or hypo-signal phenomenon that occurs during the initial acquisition / reconstruction process. They are obtained using an iterative reconstruction from a simulated acquisition of metal traces. The overall output function is a combination of these two maps, where negative and positive values represent the hypo-signal and the hyper-signal, respectively.The following of the paper is organized as follows. We first present methods selected in the literature for comparison. Then, we detail and illustrate the proposed method. Finally, we compare and discuss reconstruction results obtained by our method and methods selected in the literature.

Questo capitolo presenta la sintesi di uno studio a carattere multidisciplinare, condotto dai membri di numerose unità operative afferenti al progetto “GEOBASI” su campioni di suolo del sito “pilota” di Muravera, ai fini di cogliere le dinamiche interne del suolo e quelle a scala territoriale, e fornire un contributo all’individuazione di appropriati strumenti di indagine e di intervento. I risultati, di seguito riportati, sono scaturiti dalle varie analisi di laboratorio, condotte con un approccio metodologico integrato e multiscala su campioni appartenenti a ciascuno dei diversi orizzonti genetici di cui si compone ogni profilo pedologico ed, ove possibile, anche del substrato roccioso. In tal modo si è cercato di garantire, a partire dal campionamento, un rigore di metodi in grado di tenere in dovuto conto la specificità delle proprietà e dei meccanismi di cui il suolo è sede. La caratterizzazione della composizione chimica degli elementi totali, sia maggiori sia in tracce, tramite spettrometria di fluorescenza ai raggi X è stata curata dalla UO di Siena (Protano G., Nannoni F., Pizzetti E., Riccobono F., Rossi S.), con un contributo specifico dell’UO afferente all’ENEA per quanto riguarda l’arsenico. I risultati ottenuti mediante XRF sono stati messi in relazione con i principali litotipi presenti nell’area di studio e con i diversi orizzonti pedologici. Sono stati inoltre confrontati con quelli derivanti dall’estrazione degli elementi pseudototali in acqua regia da parte dell’UO di Pavia (Sacchi E., Garzetti F., Fornelli Genot S., Vannucci R.), che discute la validità di applicabilità dei due diversi metodi, mettendo altresì in luce le difficoltà di applicazione della normativa vigente in materia di determinazione delle soglie di contaminazione di diverse matrici ambientali. I contributi successivi del presente capitolo analizzano attraverso molteplici sfaccettature ed approcci analitici il variegato tema della mobilità degli elementi nel sistema suolo. Si passa dall’analisi della frazione biodisponibile dei metalli tramite estrazione in EDTA al confronto con i tenori pseudototali (Sacchi E., Fornelli Genot S., Garzetti F., Vannucci R. dell’UO di Pavia) ed allo studio dei processi di mobilità, frazionamento e speciazione attraverso le estrazioni sequenziali (UO dell’ENEA: Angelone M., Armiento G., Caci E., Carucci V., Cremisini C., Crovato C.), attraverso procedure sempre applicate ancora al campione totale. Attraverso tecniche d’indagine micromorfologica e microanalitica in microscopia ottica ed elettronica e l’ausilio di analisi spettrometriche con l’utilizzo di sorgente laser si evidenziano alcuni meccanismi di ritenzione o mobilizzazione degli elementi con carattere “puntuale” all’interno di determinati profili e/o orizzonti pedologici (Scarciglia F., De Rosa R., Barca D., Apollaro C., Caruso A.M., Vecchio G. dell’UO di Cosenza e Vacca A. dell’unità di Cagliari). Vengono poi proposti un’analisi della distribuzione spaziale di alcuni isotopi radioattivi nonché l’applicazione di un metodo per stimare i tassi di erosione o accumulo sulla base dell’attività del 137Cs (UO di Roma Tre: Tuccimei P., Salzano R., Soligo M., Primavera P., Delitala M.C., Taddeucci A.) ed uno studio di dettaglio sul rapporto isotopico del ferro con la proposta di una metodologia innovativa (Castorina F., Masi U., Voltaggio M. dell’UO di Roma “La Sapienza”). Questo lavoro mette in luce le difficoltà di applicazione della normativa vigente, qualora si proceda alla misura ed alla discussione delle concentrazioni e distribuzioni degli elementi nei suoli dell’area rappresentata nel Foglio 549 Muravera della Carta Geologica d’Italia a scala 1:50.000. L’approccio multidisciplinare adottato mostra in modo chiaro i limiti dei metodi d’indagine sinora proposti dalla legislazione ambientale ed applicati dagli operatori del territorio: i limiti, cioè, sia di un campionamento del solo orizzonte di superficie, senza tener conto invece dei differenti orizzonti genetici (ovvero prodotti da specifici processi di pedogenesi) di cui consta un profilo di suolo, sia della sola analisi degli elementi totali, a scapito della valutazione dei contributi offerti dalle diverse sub-“matrici” costituenti ogni singolo orizzonte (scheletro minerale, matrice pedogenetica s.s., pellicole di argilla illuviale, sostanza organica, segregazioni di ossidi di ferro, ecc.).

International audience; no abstract