一种在采用穿过被检物体的放射线的干涉条纹的强度信息的放射线成像装置中使用的分析方法包括以下步骤：从干涉条纹的强度信息产生卷绕到２π的范围中的被检物体的第一相位信息；从干涉条纹的强度信息产生关于被检物体的吸收强度梯度的信息；基于关于吸收强度梯度的信息中的梯度的绝对值产生加权函数；和通过使用加权函数展开第一相位信息，产生第二相位信息。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及分析方法、使用分析方法的放射线成像装置和用于执行分析方法的分析程序。
技术介绍
在诸如材料内部的非破坏性检查的工业的领域中、在诸如X射线照相和X射线计算断层摄影(CT)的医疗图像的领域中以及在其它的领域中，作为放射线的例子的X射线被用于成像方法中。采用X射线的成像方法的例子包括吸收衬度方法和相位衬度方法。在吸收衬度方法中，可通过基于当X射线穿过被检物体时导致的X射线的衰减产生吸收衬度，获得被检物体的图像。同时，在相位衬度方法中，可通过基于当X射线穿过被检物体时导致的相位变化产生相位衬度，获得被检物体的图像。该技术被称为X射线相位成像。由于X射线相位成像对于由轻元素构成的生物软组织实现了优异的敏感性，因此，期望被应用于医疗图像。在分析的过程中，由X射线相位成像获得的关于相位变化的信息被卷绕到2 π的范围中。因此，必须通过展开卷绕的相位以获得真实相位，来获取重构的相位图像。但是， 由于在被检物体的边缘部分中相位大大变化，因此，关于卷绕的相位的信息包含相位跳跃， 即相位不连续地改变的部分。当包含这种相位不连续地改变的部分的相位信息被展开时， 会出现这样的问题，即，在相位不连续地改变的部分与相位连续地改变的部分之间出现不一致，并因此出现原先不存在的畸变。在上述的情况下，在非专利文献1中公开了用于通过使用最小二乘法实施迭代计算来执行展开的方法。在非专利文献1中还公开了这样的方法，即，为了即使在存在相位不连续地改变的部分的情况下也使畸变最小化，通过使用加权函数执行最小二乘法。“加权函数”是用于在执行展开时对于相位不连续地改变的部分和相位连续地改变的部分给予不同权重的函数。通过使用加权函数，可以获得具有更少畸变的图像。在非专利文献1中公开的特定的展开方法被执行如下(i)获得卷绕的相位信息。(ii)确定试验性真实相位值并基于确定的真实相位值设定加权函数。(iii)通过基于在(ii)中设定的加权函数使用最小二乘法，计算最佳真实相位值 (第一值)。即，计算当使残差的平方和最小时获得的真实相位值。(iv)基于在(iii)中计算的最佳真实相位值(第一值)将加权函数重新设定。(ν)通过基于在(iv)中设定的加权函数使用最小二乘法，计算最佳真实相位值 (第二值)。(vi)通过重复执行上述的计算直到残差的平方和收敛到某值，获得更精确的加权函数并计算更精确的真实相位值。上述的计算方法具有这样一种问题，S卩，由于在交替校正加权函数和真实相位值的同时执行迭代计算，因此获得精确的真实相位值需要长的时间。相反，当迭代计算的次数减少时，可以快速地获得加权函数，并且可由此快速地获得真实相位值。但是，难以获得精确的加权函数和精确的真实相位值。非专利文献1Dennis C. Ghiglia and Louis A. Romero, J. Opt. Soc. Am. A, Vol. 13，No. 10(1996)
技术实现思路
与非专利文献1相比，本专利技术提供用于快速和简单地产生精确的加权函数并且快速地执行展开的方法。根据本专利技术的一个方面的一种在采用穿过被检物体的放射线的干涉条纹的强度信息的放射线成像装置中使用的分析方法包括以下步骤从干涉条纹的强度信息产生卷绕到的范围中的被检物体的第一相位信息；从干涉条纹的强度信息产生关于被检物体的吸收强度梯度的信息；基于关于吸收强度梯度的信息中的梯度的绝对值，产生加权函数； 和通过使用加权函数展开第一相位信息，产生第二相位信息。根据本专利技术的另一方面的放射线成像装置包括放射线产生器；被配置为偏移由放射线产生器产生的放射线的相位的相位光栅；被配置为增强当放射线穿过相位光栅和被检物体时形成的自图像的吸收光栅；被配置为检测穿过吸收光栅的放射线的干涉条纹的强度信息的检测器；和被配置为执行用于从由检测器检测的干涉条纹的强度信息获得被检物体的图像的运算的运算单元。由运算单元执行的运算包含以下步骤从干涉条纹的强度信息产生卷绕到2 π的范围中的被检物体的第一相位信息；从干涉条纹的强度信息产生关于被检物体的吸收强度梯度的信息；基于关于吸收强度梯度的信息中的梯度的绝对值产生加权函数；和通过使用加权函数展开第一相位信息，产生第二相位信息。根据本专利技术的又一方面的一种在采用穿过被检物体的放射线的干涉条纹的强度信息的放射线成像装置中使用的分析程序使中央处理单元执行包括以下步骤的处理从干涉条纹的强度信息产生卷绕到2 π的范围中的被检物体的第一相位信息；从干涉条纹的强度信息产生关于被检物体的吸收强度梯度的信息；基于关于吸收强度梯度的信息中的梯度的绝对值产生加权函数；和通过使用加权函数展开第一相位信息，产生第二相位信息。根据本专利技术的方面，与非专利文献1相比，由于可以快速和简单地产生精确的加权函数，因此，可以快速和简单地执行展开。附图说明图1示出根据本专利技术的实施例的分析方法的流程图的例子。图2是傅立叶图像的概念图。图3是用于解释被检物体的边缘部分的示图。图4是用于解释提供加权函数的例子的示图。图5是表示根据本专利技术的实施例的放射线成像装置的配置的例子的示图。图6是根据本专利技术的实施例的放射线成像装置中的运算单元的功能框图的例子。图7是在本专利技术的实施例中使用的被检物体的截面图。图8是表示在本专利技术的实施例中使用的被检物体的吸收强度梯度分布的示图。图9是表示在本专利技术的实施例中使用的被检物体的重构的相位图像的示图。具体实施例方式将解释在采用由放射线产生的干涉条纹的强度信息的放射线成像装置中使用的根据本专利技术的实施例的分析方法的例子。图1是表示从获取干涉条纹的强度信息到获取重构的相位图像的过程的流程图。 将依次解释图1中所示的流程图的步骤。在步骤SlOl中，获得干涉条纹的强度信息。这里，“干涉条纹的强度信息”意味着描述通过使用干涉计等由放射线产生的干涉而导致的干涉条纹的诸如图案和亮度的性能的信息。另外，“放射线”意味着包括X射线、α射线、β射线、Y射线、紫外线、诸如电子射线的微粒射线和电磁波的广义的放射线。希望同时实现透射和吸收的X射线被用作放射线。另外，希望使用在一定程度上实现吸收的具有在从约0.1人 约5人的范围内的波长的 X射线，而不是具有极短波长的X射线。在被检物体关于波长范围同时具有透射性能和吸收性能的情况下，可以使用诸如激光束的相干电磁波。被应用的X射线不必是完全相干的。X 射线只需要具有出现干涉的相干长度。例如，在Talbot干涉计的情况下，在比使用的光栅的节距长的相干长度处出现干涉。通过使用式(1)代表检测的干涉条纹的强度信息g(x，y) = a(x，y) + b(x，y)cos(2Kf0x+cp’(x，y)) (1)在式⑴中，“a(x，y)”代表与干涉条纹的图案无关的背景，并且“b(x，y)”代表干涉条纹的亮度。另外，代表干涉条纹的载波频率，并且“c|/(x,y)”代表当放射线穿过被检物体时出现的相位变化。载波频率&是根据当产生干涉条纹时使用的衍射光栅的光栅节距确定的参数。式(1)可被转换成式O):g (x, y) = a (χ, y) +c (χ, y) exp (2 π if0x) +c* (χ, y) exp (-2 π if0x) (2)在式(2)中，通过使用式(3)代表“‘，又)，，:c(x，y) = l/2b本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种在采用穿过被检物体的放射线的干涉条纹的强度信息的放射线成像装置中使用的分析方法，该分析方法包括以下步骤：从干涉条纹的强度信息产生卷绕到２π的范围中的被检物体的第一相位信息；从干涉条纹的强度信息产生关于被检物体的吸收强度梯度的信息；基于关于吸收强度梯度的信息中的梯度的绝对值产生加权函数；和通过使用加权函数展开第一相位信息，产生第二相位信息。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：长井健太郎，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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