【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及X射线光栅成像技术,特别是涉及一种多能谱X射线光栅成像系统与成像方法。
技术介绍
在现有技术例如CT扫描设备中,利用X射线对物体进行扫描成像得到了广泛地应用。传统的X射线扫描成像一般利用被测材料对X射线的衰减特性来以非破坏性方式检查物体的内部结构。若物体内部的各部分结构组成的密度差异明显,则传统的X射线成像技术的效果尤为显著。但对于轻元素构成的物质,它们对X射线来说是弱吸收物质,所以用传统的X射线成像技术几乎看不到它们内部的具体结构。即使用其它辅助的手段,例如给生物组织打上造影剂也很难得到清晰的图像,这造成了很多的缺憾。在上世纪九十年代,出现了X射线相衬成像技术。相衬成像是通过捕捉X射线的相移信息来观察物体内部的电子密度变化,从而揭示物体的内部结构。开始时,出现的相衬成像方法一般通过利用相干或者部分相干的X射线的干涉或衍射现象来增强辐射图像的低对比度分辨率。而在此基础上,在公开号为“101532969A”、名称为“X射线光栅相衬成像系统及方法”(专利文献1)以及公开号为“101726503A”、专利技术名称为“X射线相衬层析成像”(专利文献2)的专利申请中,其中该专利申请的全部内容在此通过参照引入到本申请中,黄志峰等人提出了非相干光栅相衬成像的新技术构思和方案,这包括:使用两块吸收光栅在一个光栅周期范围内相对地平行移动若干步,每一步探测器采集一张图像;在完成一个光栅周期内的采集过程后,通过比较每个像素点对应的样品光强曲线与背景光强曲线的差异计算出被检测物体的折射图像信息。这取得了较好的相衬成像效果。该方法可以工作在多 ...
【技术保护点】
一种多能谱X射线光栅成像系统,其特征在于,具备:非相干X射线源,发射用于对被检测物体进行照射的X射线;光栅模块,包括彼此平行配置且依次布置在X射线传播方向上的第一吸收光栅和第二吸收光栅;以及能谱分辨型X射线探测器,接收通过了所述第一以及第二吸收光栅的X射线。
【技术特征摘要】
1.一种多能谱X射线光栅成像系统,其特征在于,具备:
非相干X射线源,发射用于对被检测物体进行照射的X射线;
光栅模块,包括彼此平行配置且依次布置在X射线传播方向上的第一吸收光栅和第二吸收光栅;以及
能谱分辨型X射线探测器,接收通过了所述第一以及第二吸收光栅的X射线。
2.如权利要求1所述的多能谱X射线光栅成像系统,其特征在于,
所述第一吸收光栅和所述第二吸收光栅之一在其至少一个周期范围内进行相位步进动作,在每个相位步进过程,所述非相干X射线源发射X射线对被检测物体进行照射,所述能谱分辨型X射线探测器接收X射线并对X射线进行能谱分辨,经过一次相位步进过程和数据采集,所述能谱分辨型X射线探测器上每个像素点处每个能量段的X射线的光强表示为一个光强曲线。
3.如权利要求1所述的多能谱X射线光栅成像系统,其特征在于,
还具备:源光栅,配置在所述非相干X射线源与被检测物体之间的靠近所述非相干X射线源的位置并且能够在平行于所述第一以及第二吸收光栅的方向上移动,
所述第一以及第二吸收光栅固定不动,使所述源光栅在其至少一个周期范围内进行步进动作,在每个相位步进过程,所述非相干X射线源发射X射线对被检测物体进行照射,所述能谱分辨型X射线探测器接收X射线并对X射线进行能谱分辨,经过一次相位步进过程和数据采集,所述能谱分辨型X射线探测器上每个像素点处每个能量段的X射线的光强表示为一个光强曲线。
4.如权利要求1~3的任意一项所述的多能谱X射线光栅成像系统,其特征在于,
还具备:致动装置,能够使被检测物体相对于所述多能谱X射线光栅成像系统整体相对地旋转一个角度。
5.如权利要求4所述的多能谱X射线光栅成像系统,其特征在于,
在每个所述旋转角度下,重复进行一次相位步进过程,然后根据预定CT图像重建算法来重建所述被检测物体的图像。
6.如权利要求1~3的任意一项所述的多能谱X射线光栅成像系统,其特征在于,
所述多能谱X射线光栅成像系统具备计算机工作站,
所述计算机工作站具备:数据处理模块,用于进行数据信息的处理,并从中计算得出被检测物体上各点的像素值;图像重建模块,用于根据计算得出的像素值重建被检测物体的图像;控制模块,用于控制所述非相干X射线源、光栅模块以及所述能谱分辨型X射线探测器。
7.如权利要求6所述的多能谱X射线光栅成像系统,其特征在于,
所述计算机工作站具备:显示单元,用于显示所述被检测物体的图像。
8.如权利要求6所述的多能谱X射线光栅成像系统,其特征在于,
所述计算机工作站能够从存在被检测物体的光强曲线和不存在被检测物体的背景光强曲线的对比中计算出X射线在被检测物体上预定点的折射信息,并由此计算出相应的像素值。
9.如权利要求6或8所述的多...
【专利技术属性】
技术研发人员:张丽,陈志强,姜晓磊,朱晓骅,金鑫,
申请(专利权)人:同方威视技术股份有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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