[發(fā)明專利]放射線成像系統(tǒng)和放射線照相圖像處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110388297.X
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102551759A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石井裕康
• 申請（專利權(quán)）人: 富士膠片株式會(huì)社
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 楊靜

1.一種放射線成像系統(tǒng)，包括：

第一和第二光柵，相對布置，同時(shí)光柵方向一致；

掃描裝置，將所述第一和第二光柵之間的相對位置改變?yōu)榕c所述光柵方向垂直的方向，從而依次將所述相對位置設(shè)置在多個(gè)掃描位置處；

放射線照相圖像檢測器，當(dāng)所述相對位置設(shè)置在每個(gè)所述掃描位置處時(shí)，捕捉從放射線源施加的穿過所述第一和第二光柵的放射線的圖像，并產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；

微分相位圖像產(chǎn)生裝置，通過獲得強(qiáng)度調(diào)制信號的相移量來產(chǎn)生微分相位圖像，所述強(qiáng)度調(diào)制信號表示所述圖像數(shù)據(jù)中包含的每個(gè)像素值的與所述掃描位置相關(guān)的改變，所述微分相位圖像產(chǎn)生裝置根據(jù)在存在樣本的情況下執(zhí)行的實(shí)際放射線照相中獲得的所述圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生第一微分相位圖像，并根據(jù)在不存在所述樣本的情況下執(zhí)行的初步放射線照相中獲得的所述圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生第二微分相位圖像；

位置偏離量計(jì)算裝置，通過檢測在所述初步放射線照相中獲得的所述強(qiáng)度調(diào)制信號與在所述實(shí)際放射線照相中獲得的所述強(qiáng)度調(diào)制信號之間的差值，計(jì)算所述初步放射線照相與所述實(shí)際放射線照相之間每個(gè)所述掃描位置的位置偏離量；

位置偏離量校正裝置，基于計(jì)算出的所述位置偏離量，校正由所述微分相位圖像產(chǎn)生裝置在產(chǎn)生所述第一和第二微分相位圖像之一時(shí)使用的掃描位置數(shù)據(jù)；以及

減法處理裝置，從所述第一微分相位圖像中減去所述第二微分相位圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線成像系統(tǒng)，

其中，所述放射線照相圖像檢測器具有多個(gè)像素；以及

其中，所述位置偏離量計(jì)算裝置利用每個(gè)所述像素的所述強(qiáng)度調(diào)制信號，統(tǒng)計(jì)計(jì)算每個(gè)所述掃描位置的所述位置偏離量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射線成像系統(tǒng)，

其中，所述放射線照相圖像檢測器具有非樣本檢測區(qū)域，在所述非樣本檢測區(qū)域上，從所述放射線源發(fā)射的所述放射線入射而不穿過所述樣本；以及

其中，在計(jì)算所述位置偏離量時(shí)使用的所述多個(gè)像素屬于所述非樣本檢測區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射線成像系統(tǒng)，

其中，所述位置偏離量計(jì)算裝置逐像素地計(jì)算每個(gè)所述掃描位置的所述位置偏離量，并通過檢測像素?cái)?shù)目相對于所述位置偏離量的頻率分布的峰值、均值或中值，來確定每個(gè)所述掃描位置的所述位置偏離量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線成像系統(tǒng)，

其中，所述位置偏離量計(jì)算裝置對在從所述實(shí)際放射線照相和所述初步放射線照相之一中的所述像素之一獲得的所述強(qiáng)度調(diào)制信號中的彼此相鄰的所述掃描位置之間的所述像素值執(zhí)行內(nèi)插，并參照內(nèi)插后的所述強(qiáng)度調(diào)制信號來計(jì)算從所述實(shí)際放射線照相和所述初步放射線照相中的另一個(gè)中的所述相同像素獲得的所述強(qiáng)度調(diào)制信號的每個(gè)所述掃描位置處的所述位置偏離量。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射線成像系統(tǒng)，

其中，所述位置偏離量計(jì)算裝置對彼此相鄰的所述掃描位置之間的所述像素值執(zhí)行線性內(nèi)插。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射線成像系統(tǒng)，

其中，所述位置偏離量計(jì)算裝置對在所述實(shí)際放射線照相或所述初步放射線照相中獲得的所述強(qiáng)度調(diào)制信號中的所述像素值執(zhí)行外推，以使得所述強(qiáng)度調(diào)制信號成為多于一個(gè)周期的周期波。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線成像系統(tǒng)，

其中，所述微分相位圖像產(chǎn)生裝置使用基于最小二乘的計(jì)算表達(dá)式來計(jì)算所述強(qiáng)度調(diào)制信號的所述相移量。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線成像系統(tǒng)，還包括：

相位對比圖像產(chǎn)生裝置，用于沿改變所述相對位置的方向?qū)τ伤鑫⒎窒辔粓D像產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的所述微分相位圖像進(jìn)行積分，以產(chǎn)生相位對比圖像。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線成像系統(tǒng)，

其中，所述第一光柵是吸收光柵，并且以幾何光學(xué)的方式將從所述放射線源入射的所述放射線投影至所述第二光柵上。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線成像系統(tǒng)，

其中，所述第一光柵是相位光柵，并且導(dǎo)致從所述放射線源入射的所述放射線中的Talbot效應(yīng)，以在所述第二光柵的位置形成本身圖像。

12.一種在放射線成像系統(tǒng)中使用的放射線照相圖像處理方法，所述放射線成像系統(tǒng)包括：第一和第二光柵，相對布置，同時(shí)光柵方向一致；掃描裝置，將所述第一和第二光柵之間的相對位置改變?yōu)榕c所述光柵方向垂直的方向，從而依次將所述相對位置設(shè)置在多個(gè)掃描位置處；放射線照相圖像檢測器，當(dāng)所述相對位置設(shè)置在每個(gè)所述掃描位置處時(shí)，捕捉從放射線源施加的穿過所述第一和第二光柵的放射線的圖像；以及微分相位圖像產(chǎn)生裝置，通過獲得強(qiáng)度調(diào)制信號的相移量來產(chǎn)生微分相位圖像，所述強(qiáng)度調(diào)制信號表示所述圖像數(shù)據(jù)中包含的每個(gè)像素值的與所述掃描位置相關(guān)的改變，所述放射線照相圖像處理方法包括以下步驟：

通過檢測在不存在樣本的情況下執(zhí)行的初步放射線照相中獲得的所述強(qiáng)度調(diào)制信號與在存在所述樣本的情況下執(zhí)行的實(shí)際放射線照相中獲得的所述強(qiáng)度調(diào)制信號之間的差值，計(jì)算所述初步放射線照相與所述實(shí)際放射線照相之間每個(gè)所述掃描位置的位置偏離量；

利用所述位置偏離量，校正所述微分相位圖像產(chǎn)生裝置在產(chǎn)生第一和第二微分相位圖像之一時(shí)使用的掃描位置數(shù)據(jù)；

利用校正后的所述掃描位置數(shù)據(jù)，由所述微分相位圖像產(chǎn)生裝置根據(jù)在所述實(shí)際放射線照相中獲得的所述圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生所述第一微分相位圖像，根據(jù)在所述初步放射線照相中獲得的所述圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生所述第二微分相位圖像；以及

從所述第一微分相位圖像中減去所述第二微分相位圖像。