【技术实现步骤摘要】
基于剂量分布的信息提取方法及X射线相衬成像系统
本公开属于X射线成像
，涉及一种基于剂量分布的信息提取方法及X射线相衬成像系统。
技术介绍
X射线相衬成像技术，能够实现微米甚至亚微米级上的局部结构分辨，是对传统X射线衰减成像技术的很好补充。该技术能够同时提取吸收、相衬和暗场三种对比度信息，适用于低原子序数、低密度物质，特别是针对包括乳腺在内的生物软组织结构。根据成像原理的不同，目前在常规X光源上实现的X射线相衬成像主要包括基于分析晶体的成像(ABI，Analyzer-basedImaging)、基于光栅的成像(GI，Grating-basedImaging)、基于斑点的成像(SI，Speckle-basedImaging)以及边缘照射成像(EI，Edge-Illumination)。为了获得由于射线在物质中发生微小折射和散射等包含的信息，除了基于斑点的成像，以上另外三种X射线相衬成像系统通常都通过步进扫描方式在每个探测器像素上获得一条位移曲线，如在X射线光栅相衬成像技术中通过相位步进的方式来获得相位步进曲线，该...
【技术保护点】
1.一种基于剂量分布的信息提取方法，用于X射线相衬成像系统，其特征在于，所述信息提取方法包括：/n以机械步进方式或等同于机械步进的方式在设置物体和不设置物体的情况下分别进行曝光；/nX射线探测器在曝光后进行探测，获取不设置物体的背景位移曲线和设置物体的物体位移曲线；/n采用一信息提取算法分析背景位移曲线和物体位移曲线，以提取出物体的相衬或暗场信息；/n其中，所述机械步进方式或所述等同于机械步进的方式中，各步的X射线剂量不是均匀的，各步的X射线剂量遵循一特定剂量分布，所述特定剂量分布使得总剂量保持固定的情况下相衬或者暗场信息的方差最小且均值不变。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于剂量分布的信息提取方法，用于X射线相衬成像系统，其特征在于，所述信息提取方法包括：
以机械步进方式或等同于机械步进的方式在设置物体和不设置物体的情况下分别进行曝光；
X射线探测器在曝光后进行探测，获取不设置物体的背景位移曲线和设置物体的物体位移曲线；
采用一信息提取算法分析背景位移曲线和物体位移曲线，以提取出物体的相衬或暗场信息；
其中，所述机械步进方式或所述等同于机械步进的方式中，各步的X射线剂量不是均匀的，各步的X射线剂量遵循一特定剂量分布，所述特定剂量分布使得总剂量保持固定的情况下相衬或者暗场信息的方差最小且均值不变。
2.根据权利要求1所述信息提取方法，其特征在于，所述信息提取算法包括如下算法的一种或几种：D-MMA、GD-MMA、TA-MMA以及DB-MMA。
3.根据权利要求2所述的信息提取方法，其特征在于，当所述信息提取算法为D-MMA、GD-MMA、TA-MMA或DB-MMA时，所述特定剂量分布与所述信息提取算法中的核函数相关。
4.根据权利要求3所述的信息提取方法，其特征在于，当所述信息提取算法为D-MMA、GD-MMA或TA-MMA时，所述特定剂量分布中各步的X射线剂量与所述信息提取算法中的核函数成正比，特定剂量分布以核函数作为权重。
5.根据权利要求3所述的信息提取方法，其特征在于，当所述信息提取算法为DB-MMA时，所述特定剂量分布满足：
T为常数
x＝eiRF-1＝[x0，x1，...，xN-1]
其中，t(n)表示各步的剂量；n＝1，...，N，N为总步数；ei表示在第i个位置为1其它均为0的三维单位向量；R表示三种对比度信息的矩阵表达式中的雅可比矩阵，上述雅可比矩阵中，各个元素分别为对比度信息对应的核函数；F是一个循环矩阵，该循环矩阵中各个元素为背景位移曲线。
6.根据权利要求1所述的信息提取方法，其特征在于，所述各步的X射线剂量通过调整每一步的X射线源的电流、曝光时间、X射线源的电压或者X射线源的光强中的一个或多个来控制各步的X射线剂量，从而使得各步的X射线剂量遵循特定剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，吴承鹏，高河伟，邢宇翔，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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