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原文传递基于三探测器光栅干涉仪的单次曝光多模式X射线成像方法

专利名称：	基于三探测器光栅干涉仪的单次曝光多模式X射线成像方法
摘要：	本发明公开了一种基于三探测器光栅干涉仪的单次曝光多模式X射线成像方法，是在沿Z轴向上依次设置有X射线源、相位光栅、第一探测器、第二探测器和第三探测器构成的三探测器光栅干涉仪；且在沿Y轴向上中心对齐；其中，第一探测器的工作点固定在光强曲线的峰位；第二探测器的工作点固定在光强曲线的腰位；第三探测器的工作点固定在光强曲线的谷位；从而利用第一探测器、第二探测器和第三探测器所获取的图像提取被成像物的吸收、折射和暗场信号。本发明能解决低光子计数时被成像物的折射信号和暗场信号的准确提取问题，从而为发展快速、准确、低辐射剂量的多模式X射线成像技术提供新途径。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	合肥工业大学
发明人：	王志立;任坤
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910591538.7
公开号：	CN110133012A
代理机构：	安徽省合肥新安专利代理有限责任公司
代理人：	陆丽莉;何梅生
分类号：	G01N23/041(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	230009 安徽省合肥市包河区屯溪路193号
主权项：	1.一种基于三探测器光栅干涉仪的单次曝光多模式X射线成像方法，其特征是，所述三探测器光栅干涉仪是由X射线源(1)、相位光栅(2)、第一探测器(3)、第二探测器(4)和第三探测器(5)构成；以光轴方向为Z轴向，垂直于光轴、且平行于所述相位光栅(2)的栅条方向为Y轴向，以共同垂直于光轴和相位光栅(2)的栅条方向为X轴向；在沿Z轴向上依次设置有所述X射线源(1)、相位光栅(2)、第一探测器(3)、第二探测器(4)和第三探测器(5)；且所述X射线源(1)、相位光栅(2)、第一探测器(3)、第二探测器(4)以及第三探测器(5)在沿Y轴向上中心对齐；其中，所述第一探测器(3)的工作点固定在光强曲线的峰位；所述第二探测器(4)的工作点固定在光强曲线的腰位；所述第三探测器(5)的工作点固定在光强曲线的谷位；所述单次曝光多模式X射线成像方法是按如下步骤进行：步骤1、设置各器件相关位置：设置：0＜d1＜d2＜d3，其中，d1为所述第一探测器(3)与所述相位光栅(2)在沿Z轴向上的相对距离，d2为所述第二探测器(4)与所述相位光栅(2)在沿Z轴向上的相对距离，d3为所述第三探测器(5)与所述相位光栅(2)在沿Z轴向上的相对距离；设置：所述第一探测器(3)与所述相位光栅(2)在沿X轴向上的相对位移为零；所述第二探测器(4)与所述相位光栅(2)在沿X轴向上的相对位移为0.25p；所述第三探测器(5)与所述相位光栅(2)在沿X轴向上的相对位移为0.5p；其中，p为所述相位光栅(2)的周期；步骤2、获取背景投影图像：启动所述X射线源(1)后，分别同时利用所述第一探测器(3)按照曝光时长t1获取第一背景投影图像I1；利用所述第二探测器(4)按照曝光时长t2获取第二背景投影图像I2；利用所述第三探测器(5)按照曝光时长t3获取第三背景投影图像I3后，关闭所述X射线源(1)；步骤3、获取被成像物的投影图像：将所述被成像物(6)放置在所述相位光栅(2)的视场中央，并启动所述X射线源(1)后，分别同时利用所述第一探测器(3)按照所述曝光时长t1获取所述被成像物(6)的第一投影图像I′1，利用所述第二探测器(4)按照所述曝光时长t2获取所述被成像物(6)的第二投影图像I′2，利用所述第三探测器(5)按照所述曝光时长t3获取所述被成像物(6)的第三投影图像I′3后，关闭所述X射线源(1)；其中，获取的被成像物(6)的第一投影图像I′1满足式(3.1)：式(3.1)中，T是所述被成像物(6)的吸收信号；θR是所述被成像物(6)的折射信号；DF是所述被成像物(6)的暗场信号；V是所述三探测器光栅干涉仪的可见度；获取的所述被成像物(6)的第二投影图像I′2满足式(3.2)：获取的所述被成像物(6)的第三投影图像I′3满足式(3.3)：步骤4、利用式(1)提取所述被成像物(6)的吸收信号T：步骤5、利用式(2)提取所述被成像物(6)的折射信号θR：步骤6、利用式(3)提取所述被成像物(6)的暗场信号DF：以所述被成像物(6)的吸收信号T、折射信号θR、暗场信号DF作为所述单次曝光多模式X射线成像方法的结果。 2.根据权利要求1所述的单次曝光多模式X射线成像方法，其特征是：将d1取为相位光栅(2)的1阶分数泰伯距离，d2取为相位光栅(2)的3阶分数泰伯距离，d3取为相位光栅(2)的5阶分数泰伯距离。
所属类别：	发明专利