[发明专利]放射线成像系统和放射线照相图像处理方法

权利要求书

1.一种放射线成像系统，包括：

第一和第二光栅，相对布置，同时光栅方向一致；

扫描装置，将所述第一和第二光栅之间的相对位置改变为与所述光栅方向垂直的方向，从而依次将所述相对位置设置在多个扫描位置处；

放射线照相图像检测器，当所述相对位置设置在每个所述扫描位置处时，捕捉从放射线源施加的穿过所述第一和第二光栅的放射线的图像，并产生图像数据；

微分相位图像产生装置，通过获得强度调制信号的相移量来产生微分相位图像，所述强度调制信号表示所述图像数据中包含的每个像素值的与所述扫描位置相关的改变，所述微分相位图像产生装置根据在存在样本的情况下执行的实际放射线照相中获得的所述图像数据来产生第一微分相位图像，并根据在不存在所述样本的情况下执行的初步放射线照相中获得的所述图像数据来产生第二微分相位图像；

位置偏离量计算装置，通过检测在所述初步放射线照相中获得的所述强度调制信号与在所述实际放射线照相中获得的所述强度调制信号之间的差值，计算所述初步放射线照相与所述实际放射线照相之间每个所述扫描位置的位置偏离量；

位置偏离量校正装置，基于计算出的所述位置偏离量，校正由所述微分相位图像产生装置在产生所述第一和第二微分相位图像之一时使用的扫描位置数据；以及

减法处理装置，从所述第一微分相位图像中减去所述第二微分相位图像。

2.根据权利要求1所述的放射线成像系统，

其中，所述放射线照相图像检测器具有多个像素；以及

其中，所述位置偏离量计算装置利用每个所述像素的所述强度调制信号，统计计算每个所述扫描位置的所述位置偏离量。

3.根据权利要求2所述的放射线成像系统，

其中，所述放射线照相图像检测器具有非样本检测区域，在所述非样本检测区域上，从所述放射线源发射的所述放射线入射而不穿过所述样本；以及

其中，在计算所述位置偏离量时使用的所述多个像素属于所述非样本检测区域。

4.根据权利要求2所述的放射线成像系统，

其中，所述位置偏离量计算装置逐像素地计算每个所述扫描位置的所述位置偏离量，并通过检测像素数目相对于所述位置偏离量的频率分布的峰值、均值或中值，来确定每个所述扫描位置的所述位置偏离量。

5.根据权利要求1所述的放射线成像系统，

其中，所述位置偏离量计算装置对在从所述实际放射线照相和所述初步放射线照相之一中的所述像素之一获得的所述强度调制信号中的彼此相邻的所述扫描位置之间的所述像素值执行内插，并参照内插后的所述强度调制信号来计算从所述实际放射线照相和所述初步放射线照相中的另一个中的所述相同像素获得的所述强度调制信号的每个所述扫描位置处的所述位置偏离量。

6.根据权利要求5所述的放射线成像系统，

其中，所述位置偏离量计算装置对彼此相邻的所述扫描位置之间的所述像素值执行线性内插。

7.根据权利要求5所述的放射线成像系统，

其中，所述位置偏离量计算装置对在所述实际放射线照相或所述初步放射线照相中获得的所述强度调制信号中的所述像素值执行外推，以使得所述强度调制信号成为多于一个周期的周期波。

8.根据权利要求1所述的放射线成像系统，

其中，所述微分相位图像产生装置使用基于最小二乘的计算表达式来计算所述强度调制信号的所述相移量。

9.根据权利要求1所述的放射线成像系统，还包括：

相位对比图像产生装置，用于沿改变所述相对位置的方向对由所述微分相位图像产生装置所产生的所述微分相位图像进行积分，以产生相位对比图像。

10.根据权利要求1所述的放射线成像系统，

其中，所述第一光栅是吸收光栅，并且以几何光学的方式将从所述放射线源入射的所述放射线投影至所述第二光栅上。

11.根据权利要求1所述的放射线成像系统，

其中，所述第一光栅是相位光栅，并且导致从所述放射线源入射的所述放射线中的Talbot效应，以在所述第二光栅的位置形成本身图像。

12.一种在放射线成像系统中使用的放射线照相图像处理方法，所述放射线成像系统包括：第一和第二光栅，相对布置，同时光栅方向一致；扫描装置，将所述第一和第二光栅之间的相对位置改变为与所述光栅方向垂直的方向，从而依次将所述相对位置设置在多个扫描位置处；放射线照相图像检测器，当所述相对位置设置在每个所述扫描位置处时，捕捉从放射线源施加的穿过所述第一和第二光栅的放射线的图像；以及微分相位图像产生装置，通过获得强度调制信号的相移量来产生微分相位图像，所述强度调制信号表示所述图像数据中包含的每个像素值的与所述扫描位置相关的改变，所述放射线照相图像处理方法包括以下步骤：

通过检测在不存在样本的情况下执行的初步放射线照相中获得的所述强度调制信号与在存在所述样本的情况下执行的实际放射线照相中获得的所述强度调制信号之间的差值，计算所述初步放射线照相与所述实际放射线照相之间每个所述扫描位置的位置偏离量；

利用所述位置偏离量，校正所述微分相位图像产生装置在产生第一和第二微分相位图像之一时使用的扫描位置数据；

利用校正后的所述扫描位置数据，由所述微分相位图像产生装置根据在所述实际放射线照相中获得的所述图像数据来产生所述第一微分相位图像，根据在所述初步放射线照相中获得的所述图像数据来产生所述第二微分相位图像；以及

从所述第一微分相位图像中减去所述第二微分相位图像。