X射线吸收边探测信号增强方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本公开提供一种X射线吸收边探测信号增强方法、装置、设备及存储介质，涉及信号处理技术领域。该方法包括：获取由X射线透射的具有吸收边效应的材料的理论衰减系数函数的曲线中的理论吸收边能量；根据理论吸收边能量获得多个备选探测能段；对于多个备选探测能段中的各个备选探测能段，根据理论衰减系数函数和X射线的能谱函数计算探测信号质量指标；根据与各个备选探测能段对应的探测信号质量指标从多个备选探测能段中选择增强探测能段以获得增强X射线吸收边探测信号。该方法可获得较为接近实际的物质吸收边能量，一定程度提高了X射线吸收边探测信号的增强能力。

【技术实现步骤摘要】
X射线吸收边探测信号增强方法、装置、设备及存储介质
本公开涉及信号处理
，具体而言，涉及一种X射线吸收边探测信号增强方法、装置、设备及可读存储介质。
技术介绍
由于X射线穿过物体时被吸收的程度不同导致产生透射X射线的差异，透射X射线经过X射线探测器采集和算法处理后，能够形成显示物体结构和成分差异的影像。目前X射线成像技术和相关仪器包括直接数字化成像技术(DigitalRadiogrpahy，DR)和电子计算机断层扫描(ComputedTomography，CT)等，已广泛应用于生物医学、无损检测、安全检查、材料科学等多个应用领域。由于X射线影像反映的是物质对于X射线的衰减特性，为了获得高质量的成像结果，可通过增加射线能量以便穿透物质后能采集到高信噪比的数据。但X射线成像结果(与物质本身的衰减系数密切相关)的对比度随着X射线能量的增加而降低，即X射线的能量越高越不容易区分衰减系数相近的物质结构。因此为了获得更高质量的X射线影像，通常可以在被检测对象中增加某些X射线高吸收的材料，以提高目标区域或物质的成像对比度。例如，在临床增强CT中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线吸收边探测信号增强方法，其特征在于，包括：/n获取由X射线透射的材料的理论衰减系数函数的曲线中的理论吸收边能量，所述材料具有吸收边效应，所述理论衰减系数函数为不考虑所述所述X射线的能谱对衰减的影响时材料的衰减系数随所述X射线的能量变化的函数，所述理论吸收边能量表示所述理论衰减系数函数的曲线上吸收边效应对应的X射线的能量；/n根据所述理论吸收边能量获得多个备选探测能段；/n对于所述多个备选探测能段中的各个备选探测能段，根据所述理论衰减系数函数和所述X射线的能谱函数计算探测信号质量指标，所述探测信号质量指标用于表示探测能量在所述各个备选探测能段的X射线经所述材料衰减后得到的X射线的信...

【技术特征摘要】
1.一种X射线吸收边探测信号增强方法，其特征在于，包括：
获取由X射线透射的材料的理论衰减系数函数的曲线中的理论吸收边能量，所述材料具有吸收边效应，所述理论衰减系数函数为不考虑所述所述X射线的能谱对衰减的影响时材料的衰减系数随所述X射线的能量变化的函数，所述理论吸收边能量表示所述理论衰减系数函数的曲线上吸收边效应对应的X射线的能量；
根据所述理论吸收边能量获得多个备选探测能段；
对于所述多个备选探测能段中的各个备选探测能段，根据所述理论衰减系数函数和所述X射线的能谱函数计算探测信号质量指标，所述探测信号质量指标用于表示探测能量在所述各个备选探测能段的X射线经所述材料衰减后得到的X射线的信号质量；
根据与所述各个备选探测能段对应的所述探测信号质量指标从所述多个备选探测能段中选择增强探测能段以获得增强的X射线吸收边探测信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述备选探测能段包括左能段和右能段，所述左能段在所述曲线中的所述理论吸收边能量的左侧，所述右能段在所述曲线中的所述理论吸收边能量的右侧；
所述根据所述理论衰减系数函数和所述X射线的能谱函数计算探测信号质量指标，包括：
根据所述理论衰减系数函数和所述X射线的能谱函数获得左入射X射线经所述材料衰减所遵循的衰减规律中的左等效衰减系数，所述左入射X射线的能量在所述左能段中；
根据所述理论衰减系数函数和所述X射线的能谱函数获得右入射X射线经所述材料衰减所遵循的衰减规律中的右等效衰减系数，所述右入射X射线的能量在所述右能段中；
根据所述左等效衰减系数、所述右等效衰减系数和所述X射线的能谱函数计算所述探测信号质量指标，所述探测信号质量指标用于表示探测所述左入射X射线和所述右入射X射线经所述材料衰减后得到X射线的信号质量。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述左等效衰减系数、所述右等效衰减系数和所述X射线的能谱函数计算所述探测信号质量指标，包括：
根据所述左等效衰减系数和所述右等效衰减系数获得所述材料对于所述左入射X射线和所述右入射X射线的衰减特性的差异；
根据所述X射线的能谱函数、所述左等效衰减系数和所述右等效衰减系数获得探测噪声对于所述衰减特性的影响程度；
根据所述衰减特性的差异和所述影响程度计算所述探测信号质量指标。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述X射线的能谱函数、所述左等效衰减系数和所述右等效衰减系数获得探测噪声对于所述衰减特性的影响程度，包括：
根据所述X射线的能谱函数、所述左等效衰减系数和所述右等效衰减系数计算所述材料对于所述左入射X射线的左衰减特性的均值与所述材料对于所述右入射X射线的右衰减特性的均值之间的均值差，其中，所述左衰减特性为与所述左入射X射线的统计分布和所述探测噪声相关的随机变量，所述右衰减特性为与所述右入射X射线的统计分布和所述探测噪声相关的随机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，张志都，户金铭，张效梅，魏存峰，魏龙，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11