計(jì)算出X 射線(xiàn)在所述被檢測(cè)物體上預(yù)定點(diǎn)的散射信息，并由此計(jì)算出相應(yīng)的像素值。
[0016] 此外，在本發(fā)明的多能譜X射線(xiàn)光柵成像系統(tǒng)中，所述計(jì)算機(jī)工作站能夠從存在 所述被檢測(cè)物體的光強(qiáng)曲線(xiàn)和不存在所述被檢測(cè)物體的背景光強(qiáng)曲線(xiàn)的對(duì)比中計(jì)算出X 射線(xiàn)在所述被檢測(cè)物體上預(yù)定點(diǎn)的衰減信息，并由此計(jì)算出相應(yīng)的像素值。
[0017] 此外，本發(fā)明提供一種X射線(xiàn)光柵成像方法，其特征在于，具有如下步驟： 使彼此平行且依次布置在X射線(xiàn)傳播方向上的第一吸收光柵和第二吸收光柵之一在 其至少一個(gè)周期范圍內(nèi)進(jìn)行相位步進(jìn)動(dòng)作，在每個(gè)相位步進(jìn)過(guò)程，利用非相干X射線(xiàn)源對(duì) 被檢測(cè)物體照射X射線(xiàn)，并且由能譜分辨型X射線(xiàn)探測(cè)器接收通過(guò)了所述第一 W及第二吸 收光柵的X射線(xiàn)并對(duì)其進(jìn)行能譜分辨，經(jīng)過(guò)一次相位步進(jìn)過(guò)程和數(shù)據(jù)采集，將所述能譜分 辨型X射線(xiàn)探測(cè)器上每個(gè)像素點(diǎn)處每個(gè)能量段的X射線(xiàn)的光強(qiáng)表示為一個(gè)光強(qiáng)曲線(xiàn)，將所 述能譜分辨型X射線(xiàn)探測(cè)器上每個(gè)像素點(diǎn)處的光強(qiáng)曲線(xiàn)與不存在被檢測(cè)物體的情況下的 光強(qiáng)曲線(xiàn)進(jìn)行比較，計(jì)算得出每個(gè)像素點(diǎn)的像素值，根據(jù)所述像素值得到被檢測(cè)物體的圖 像信息。
[0018] 此外，在本發(fā)明的X射線(xiàn)光柵成像方法中，使所述被檢測(cè)物體旋轉(zhuǎn)，在每個(gè)所述旋 轉(zhuǎn)角度下，重復(fù)所述相位步進(jìn)動(dòng)作，然后根據(jù)預(yù)定CT圖像重建算法來(lái)重建所述被檢測(cè)物體 的圖像。
[0019] 此外，在本發(fā)明的X射線(xiàn)光柵成像方法中，從存在所述被檢測(cè)物體的光強(qiáng)曲線(xiàn)和 不存在所述被檢測(cè)物體的背景光強(qiáng)曲線(xiàn)的對(duì)比中計(jì)算出X射線(xiàn)在所述被檢測(cè)物體上預(yù)定 點(diǎn)的折射信息，并由此計(jì)算出相應(yīng)的像素值。
[0020] 此外，在本發(fā)明的X射線(xiàn)光柵成像方法中，從存在所述被檢測(cè)物體的光強(qiáng)曲線(xiàn)和 不存在所述被檢測(cè)物體的背景光強(qiáng)曲線(xiàn)的對(duì)比中計(jì)算出X射線(xiàn)在所述被檢測(cè)物體上預(yù)定 點(diǎn)的散射信息，并由此計(jì)算出相應(yīng)的像素值。
[0021] 此外，在本發(fā)明的X射線(xiàn)光柵成像方法中，從存在所述被檢測(cè)物體的光強(qiáng)曲線(xiàn)和 不存在所述被檢測(cè)物體的背景光強(qiáng)曲線(xiàn)的對(duì)比中計(jì)算出X射線(xiàn)在所述被檢測(cè)物體上預(yù)定 點(diǎn)的衰減信息，并由此計(jì)算出相應(yīng)的像素值。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，多能譜X射線(xiàn)光柵成像系統(tǒng)采用非相干方法實(shí)現(xiàn)，其采用能譜分辨 型X射線(xiàn)探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)X射線(xiàn)光源產(chǎn)生的寬能譜X射線(xiàn)能量范圍的不同能量段的探 測(cè)（X射線(xiàn)能量范圍是0到出束能量的設(shè)定值)，既保留光柵成像技術(shù)的原有優(yōu)點(diǎn)，例如一 次成像過(guò)程中同時(shí)獲得衰減、相襯、暗場(chǎng)Η種信息，又能夠解決現(xiàn)有光柵成像技術(shù)存在的問(wèn) 題，包括射線(xiàn)硬化問(wèn)題等，同時(shí)將能量沉積型探測(cè)器成像中多能譜的劣勢(shì)轉(zhuǎn)化為能譜分辨 型探測(cè)器成像中的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮多能譜帶來(lái)的更多信息的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)成分的識(shí)別，在醫(yī) 療成像、安全檢查等領(lǐng)域都具有很高的實(shí)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是本發(fā)明的多能譜X射線(xiàn)光柵成像系統(tǒng)的示意圖。
[0024] 圖2是由步進(jìn)掃描過(guò)程獲得的光強(qiáng)曲線(xiàn)的示意圖。
[00巧]圖3是水和聚丙帰與X射線(xiàn)相互作用的相位因子與X射線(xiàn)能量的關(guān)系。
[0026] 圖4是水和聚丙帰與X射線(xiàn)相互作用的吸收因子與X射線(xiàn)能量的關(guān)系。
[0027] 圖5是本發(fā)明的實(shí)施例1的示意圖。
[0028] 圖6是本發(fā)明的實(shí)施例2的示意圖。
[0029] 圖7是本發(fā)明的實(shí)施例3的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] W下，參照附圖詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0031] 圖1是本發(fā)明的多能譜X射線(xiàn)光柵成像系統(tǒng)的示意圖。本發(fā)明的多能譜X射線(xiàn)光 柵成像系統(tǒng)能夠用于對(duì)物體進(jìn)行成像檢測(cè)，如圖1所示郝樣，本發(fā)明的多能譜X射線(xiàn)光柵成 像系統(tǒng)包括；χ射線(xiàn)源S，用于向被檢測(cè)物體（即，圖1中的掃描物體W)發(fā)射X射線(xiàn)束（寬能 譜X射線(xiàn))，其中，在X射線(xiàn)源是大焦點(diǎn)光源情況下可W設(shè)置一個(gè)多縫準(zhǔn)直器巧Ρ，源光柵GO ) 來(lái)產(chǎn)生一組小焦點(diǎn)線(xiàn)光源，W向被檢測(cè)物體發(fā)射X射線(xiàn)束，如圖1所示郝樣，在配置了源光 柵GO的情況下，源光柵GO被配置在X射線(xiàn)源S和被檢測(cè)物體之間的靠近X射線(xiàn)源S的位 置；光柵模塊P，其包括第一吸收光柵G1和第二吸收光柵G2,送兩個(gè)吸收光柵G1、G2彼此平 行且依次位于X射線(xiàn)傳播方向上，經(jīng)被檢測(cè)物體折射與散射的X射線(xiàn)經(jīng)由第一吸收光柵G1 和第二吸收光柵G2形成強(qiáng)度變化的X射線(xiàn)信號(hào)；能譜分辨型X射線(xiàn)探測(cè)器，接收上述的強(qiáng) 度變化的寬能譜X射線(xiàn)，將X射線(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)X射線(xiàn)能量的分辨，獲得多種 能量下的信息。此外，在本發(fā)明中，X射線(xiàn)源S是非相干X射線(xiàn)源。
[0032] 此外，在進(jìn)行成像檢測(cè)的情況下，將被檢測(cè)物體(即，圖1中的掃描物體W)配置在X 射線(xiàn)源S和第一吸收光柵G1之間，并且，在設(shè)置了源光柵GO的情況下，被檢測(cè)物體配置在 源光柵GO和第一吸收光柵G1之間。此外，本發(fā)明的多能譜X射線(xiàn)光柵成像系統(tǒng)還包括計(jì) 算機(jī)工作站，計(jì)算機(jī)工作站對(duì)X射線(xiàn)源、光柵系統(tǒng)和能譜分辨型X射線(xiàn)探測(cè)器進(jìn)行控制來(lái)實(shí) 現(xiàn)下述過(guò)程；光柵系統(tǒng)進(jìn)行相位步進(jìn)過(guò)程（即，第一吸收光柵G1和第二吸收光柵G2進(jìn)行相 位步進(jìn)動(dòng)作)，在每一步X射線(xiàn)源都發(fā)射X射線(xiàn)，由能譜分辨型X射線(xiàn)探測(cè)器接收X射線(xiàn)，將 所接收到的X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并對(duì)X射線(xiàn)實(shí)現(xiàn)能譜分辨，經(jīng)過(guò)一次相位步進(jìn)過(guò)程(即，一 個(gè)周期的相位步進(jìn)過(guò)程)和數(shù)據(jù)采集，能譜分辨型X射線(xiàn)探測(cè)器上每個(gè)像素點(diǎn)處每個(gè)能量段 的X射線(xiàn)的光強(qiáng)均可表示為一個(gè)光強(qiáng)曲線(xiàn)(如圖2所示，在圖2中示出了某個(gè)能量段的光強(qiáng) 曲線(xiàn))，將能譜分辨型X射線(xiàn)探測(cè)器上每個(gè)像素點(diǎn)處的光強(qiáng)曲線(xiàn)與不存在被檢測(cè)物體情況下 的光強(qiáng)曲線(xiàn)相比較巧中，不存在被檢測(cè)物體情況下的光強(qiáng)曲線(xiàn)是已知的）；由光強(qiáng)曲線(xiàn)的 變化計(jì)算得出每個(gè)像素點(diǎn)的像素值，由此，能夠得到反映物質(zhì)結(jié)構(gòu)信息的衰減像、相襯像和 暗場(chǎng)像Η種信息。此外，在本發(fā)明中，能夠W與現(xiàn)有技術(shù)(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1~3)相同的方 式進(jìn)行光柵模塊Ρ的相位步進(jìn)動(dòng)作。此外，關(guān)于利用源光柵GO進(jìn)行相位步進(jìn)動(dòng)作的過(guò)程， 也能夠W與現(xiàn)有技術(shù)(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)4)相同的方式進(jìn)行。例如，第一吸收光柵G1和第二 吸收光柵G2固定不動(dòng)，使源光柵GO在其至少一個(gè)周期范圍內(nèi)進(jìn)行步進(jìn)動(dòng)作，在每個(gè)相位步 進(jìn)過(guò)程，X射線(xiàn)源S發(fā)射X射線(xiàn)對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行照射，能譜分辨型X射線(xiàn)探測(cè)器接收X射 線(xiàn)并對(duì)X射線(xiàn)進(jìn)行能譜分辨，經(jīng)過(guò)一次相位步進(jìn)過(guò)程和數(shù)據(jù)采集，能譜分辨型X射線(xiàn)探測(cè)器 上每個(gè)像素點(diǎn)處每個(gè)能量段的X射線(xiàn)的光強(qiáng)表示為一個(gè)光強(qiáng)曲線(xiàn)。
[0033] 此外，在本發(fā)明中，第一吸收光柵G1和第二吸收光柵G2彼此平行，它們之間的距 離為D，并且，X射線(xiàn)源S與光柵G1之間的距離為L(zhǎng)。
[0034] 此外，優(yōu)選地，第一吸收光柵G1和第二吸收光柵G2的周期一般在0. 1~30微米 之間。光柵使用重金屬作為吸收材料，W金(Au)為例，金的高度由所使用的X射線(xiàn)的能量 決定，在10~100微米之間。例如，對(duì)20keV的X射線(xiàn)來(lái)說(shuō)，金的高度大于16微米能阻擋 90%的X射線(xiàn)。
[0035] 此外，在本發(fā)明中所使用的探測(cè)器是能譜分辨型X射線(xiàn)探測(cè)器，能夠接收強(qiáng)度變 化的寬能譜X射線(xiàn)，將X射線(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)X射線(xiàn)能量的分辨，獲得多種能量 下的信息。在本發(fā)明中，能夠利用與現(xiàn)有技術(shù)相同的方法/方法進(jìn)行寬能譜X射線(xiàn)的分辨。 但并不限于此，只要是能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能，也可W是其它類(lèi)型的X射線(xiàn)探測(cè)器。
[0036] 此外，在本發(fā)明的多能譜X射線(xiàn)光柵成像系統(tǒng)中，整個(gè)成像系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)傳 輸、圖像重建W及數(shù)據(jù)處理