[发明专利]X射线成像设备和X射线图像的建模方法、装置

权利要求书

1.一种X射线成像设备的建模方法，所述X射线成像设备包括用于发出X射线的X射线源以及用于将穿透扫描对象的X射线转换为X射线图像的探测器；其特征在于，所述建模方法包括：

获取所述X射线源发出的X射线的最优能谱；

获取所述探测器的最优转换函数；以及

根据所述最优能谱对所述X射线源进行建模，并根据所述最优转换函数对所述探测器进行建模，以得到所述X射线成像设备的模型。

2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述获取所述X射线源发出的X射线的最优能谱和获取所述探测器对所述X射线的最优转换函数，包括：

获取初始能谱和第一初始转换矩阵；

获取单能剂量核；

基于所述初始能谱，将多个不同的单能剂量核拼接成多能剂量核；

获取所述多能剂量核的X射线在所述扫描对象内的剂量分布；

根据所述第一初始转换矩阵和所述剂量分布，得到所述扫描对象的X射线图像；以及

获取实测图像，并找到与所述实测图像最接近的所述X射线图像，以在多个所述初始能谱中确定所述最优能谱和在多个所述第一初始转换矩阵中确定最优转换矩阵；

其中，所述最优转换函数表示所述探测器将所述剂量分布转换为所述X射线图像的转换关系，所述最优转换矩阵为所述最优转换函数中的系数。

3.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，所述获取初始能谱和第一初始转换矩阵，包括：

根据所述X射线成像设备的性能参数，配置所述初始能谱和所述第一初始转换矩阵。

4.根据权利要求2或3所述的建模方法，其特征在于，所述获取所述多能剂量核的X射线在所述扫描对象内的剂量分布，包括：

根据所述X射线成像设备的性能参数，配置通量矩阵；

获取光子通量分布初值，并根据所述光子通量分布初值，得到所述多能剂量核的X射线的光子通量分布；所述光子通量分布初值为各所述单能剂量核的X射线的光子通量分布；

根据衰减规律、所述通量矩阵以及所述多能剂量核的X射线的光子通量分布，得到穿透所述扫描对象衰减后的光子通量分布；以及

对所述衰减后的光子通量分布和所述多能剂量核进行卷积，以得到所述剂量分布。

5.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述获取所述X射线源发出的X射线的最优能谱和获取所述探测器对所述X射线的最优转换函数，包括：

获取初始能谱和初始转换函数；

获取单能剂量核；

基于所述初始能谱，将多个不同的单能剂量核拼接成多能剂量核；

获取所述多能剂量核的X射线在穿透所述扫描对象衰减后的光子通量分布；

根据所述初始转换函数和所述衰减后的光子通量分布，得到所述扫描对象的X射线图像；

获取实测图像，并找到与所述实测图像最接近的所述X射线图像，以在多个所述初始能谱中确定所述最优能谱和在多个所述初始转换函数中确定所述最优转换函数；

其中，所述最优转换函数表示所述探测器将穿透所述扫描对象衰减后的多能剂量核的X射线转换为X射线图像的转换关系。

6.根据权利要求5所述的建模方法，其特征在于，所述获取初始转换函数，包括：

根据所述探测器的图纸得到所述探测器对每个单能光子的转换函数初值；

获取穿透所述扫描对象的衰减X射线能谱；以及

基于所述衰减X射线能谱，将多个所述单能光子拼接成所述多能剂量核衰减后的X射线，并根据所述转换函数初值，得到所述初始转换函数。