【技术实现步骤摘要】
基于两次成像的X射线光栅相衬成像方法及系统、存储介质、设备
本专利技术涉及X射线成像领域，尤其涉及基于两次成像的X射线光栅相衬成像方法。
技术介绍
X射线相位衬度成像方法，相对于传统基于吸收的成像方法，因其对于人体软组织等低原子序数物质有明显优势，自提出以来引起了各方面的广泛关注。从上世纪90年代开始，X射线相衬成像主要有晶体干涉仪方法、衍射增强方法、同轴方法以及光栅干涉仪方法。由于X射线相移探测要求X射线光源有比较高的相干性，所以刚开始都是在同步辐射上完成的。在2006年，Pfeiffer等人从可见光的相位测量得到启发，在原有的基于两块光栅的Talbot干涉仪基础上增加了一块源光栅，提出了可以使用普通光源的Talbot-Lau干涉仪。由于该方法摆脱了庞大而昂贵的同步辐射光源以及低功率的微焦点光源，真正使X射线相衬成像应用于医学成像、无损检测等成为了可能。光栅相衬成像方法，其最大特点就是可以同时获取被检物体的吸收，折射以及散射图像，三种信息可以反映物质的不同特征，且相互补充。光栅相衬成像的基础在于通过信息分离...
【技术保护点】
1.基于两次成像的X射线光栅相衬成像方法，其特征在于，包括如下步骤：/n构建成像系统，所述成像系统沿X射线传播的光轴方向依次包括X射线光源、源光栅、样品、相位光栅、分析光栅以及探测器；/n第一次成像，配置所述源光栅、相位光栅以及分析光栅中的一个或多个的姿态并配置三者之间的相对距离，以使得所述探测器上接收最高对比度的X射线信号并将接收到的X射线信号记录为第一幅数字图像，并记录此时所述源光栅、相位光栅以及分析光栅在所述光轴上的位置；/n第二次成像，配置所述源光栅、相位光栅、分析光栅中的一个沿所述光轴方向移动，以使得所述探测器接收对比度为零的X射线信号并将接收到的X射线信号记录为...
【技术特征摘要】
1.基于两次成像的X射线光栅相衬成像方法，其特征在于，包括如下步骤：
构建成像系统，所述成像系统沿X射线传播的光轴方向依次包括X射线光源、源光栅、样品、相位光栅、分析光栅以及探测器；
第一次成像，配置所述源光栅、相位光栅以及分析光栅中的一个或多个的姿态并配置三者之间的相对距离，以使得所述探测器上接收最高对比度的X射线信号并将接收到的X射线信号记录为第一幅数字图像，并记录此时所述源光栅、相位光栅以及分析光栅在所述光轴上的位置；
第二次成像，配置所述源光栅、相位光栅、分析光栅中的一个沿所述光轴方向移动，以使得所述探测器接收对比度为零的X射线信号并将接收到的X射线信号记录为第二幅数字图像，并记录此时所述源光栅、相位光栅以及分析光栅在所述光轴上的位置；
重建图像，从所述第一幅数字图像与第二幅数字图像中提取X射线束经过样品的每个像素对应的吸收、折射和散射信息中的一种或几种；以及根据所得到的每个像素信息重建被扫描样品的图像。
2.如权利要求1所述的基于两次成像的X射线光栅相衬成像方法，其特征在于，在步骤第二次成像中还包括：所述源光栅、相位光栅、分析光栅中的任一个在所述光轴上的位置与对应的步骤第一次成像中的位置的距离最小。
3.如权利要求1或2所述的基于两次成像的X射线光栅相衬成像方法，其特征在于，在步骤重建图像中还包括从所述第一幅数字图像与第二幅数字图像中提取X射线束经过样品的每个像素对应的吸收、折射和散射信息的方法：
分别将所述第一次成像与第二次成像的探测器每个像素点得到的存在被扫描样品情况下的样品图像与不存在被扫描样品的情况下的背景图像进行比较，计算出每个像素点处对应的吸收、折射和散射信息中的一种或几种。
4.如权利要求3所述的基于两次成像的X射线光栅相衬成像方法，其特征在于，在步骤第一次成像中还包括：
将所述探测器每个像素点得到的存在被扫描样品情况下的样品图像与不存在被扫描样品的情况的背景图像的表达式分别为：
在步骤第二次成像中还包括：
将所述探测器每个像素点得到的存在被扫描样品情况下的样品图像与不存在被扫描样品的情况的背景图像的表达式分别为：
I2,ob(x,y)＝I2,ab,ob(x,y)，
I2,bg(x,y)＝I2,ab,bg(x,y)；
其中，I1、I2分别表示第一次成像与第二次成像；ob、bg分别表示存在被扫描样品与不存在被扫描样品；ab、sc分别表示吸收与散射；I(x,y)表示所述探测器上的一个点处的光强I。
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【专利技术属性】
技术研发人员：杜强，李铭，刘兆邦，张寅，杨晓冬，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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