[發明專利]斷層攝影中的定量暗場成像

有效

• 申請號: 201580043288.3
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN106659449B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: T·克勒;B·J·布倫德爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B6/03;G01N23/046
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

一種信號處理裝置和一種相關的方法。具體地，所述裝置包括新穎的圖像重建器以根據干涉投影數據(m)來重建樣本的橫截面圖像。所述重建器(RECON)是基于新的前向模型的，所述新的前向模型考慮相襯信號到暗場信號中的串擾。

技術領域

本發明涉及圖像信號處理裝置、圖像信號處理方法、計算機程序產品以及計算機可讀介質。

背景技術

差分相襯成像是使用包括光柵的干涉儀來對由人們想要成像的目標引起的相位變化進行成像的成像技術。當處理相稱圖像數據時，出現了當前吸引研究團體的注意力的另一信號。這就是涉及由電磁波在其通過被成像目標時經受的相干性損失的暗場信號。然而，已經觀察到暗場圖像(如能根據這樣的暗場信號以斷層攝影的方式進行重建)有時候會遭受偽影。

發明內容

因此可能存在對于用于改進暗場圖像的保真度或準確度的方法和相關系統的需要。

本發明的目標通過獨立權利要求的主題得以解決，其中，在從屬權利要求中并入了另外的實施例。

應當注意，本發明的以下描述的方面同等地應用于圖像信號處理方法、計算機程序單元以及計算機可讀介質。

根據本發明的第一方面，提供了一種圖像信號處理裝置，包括：

輸入端口，其用于接收干涉測量數據，所述干涉測量數據是響應于在投射X射線射束通過要被成像的樣本之后所述射束入射在探測器上而在所述探測器處探測到的，所述數據包括相襯信號和暗場信號；

重建器，其被配置為運行圖像重建算法以至少將所述暗場信號重建成暗場圖像ε，其中，所述重建算法基于前向模型的，所述前向模型并入了被配置為捕獲所述相襯信號到所述暗場信號中的串擾的模型分量；

輸出端口，其用于至少輸出所重建的暗場圖像ε。

具體地，所述相襯信號可以是差分相襯信號。所述信號是通過允許X射線射束路徑通過樣本和干涉測量裝置的至少兩個光柵而獲得的。

由于所提出的方法專門考慮了圖像信號之間的串擾，尤其是通過使用專門的(或者，在一個實施例中，明確的)串擾分量，導出的暗場圖像遭受較小(或沒有遭受)偽影。

根據一個實施例，所述前向模型是根據以下的組合來形成的復合前向模型：i)針對差分相襯信號的專用前向模型，和ii)針對暗場信號的專用前向模型。該組合的形成可以涉及非線性運算，但是在備選實施例中也可以只涉及線性運算。根據一個實施例，串擾模型分量與針對所述差分相襯信號的專用前向模型的空間偏導數的絕對值成比例或所述專用前向模型的絕對值成比例。

根據備選的實施例，并不是使復合前向模型由針對兩個信號中每個的專用前向模型組成，而是所述前向模型是針對所述相襯信號和所述暗場信號兩者的公共前向模型。

具有用于公共前向模型或復合的前向模型的選項在處理測量數據(正弦圖)中提供了增加的靈活性。正弦圖能夠(通過合適地信號處理)被預先分析成針對兩個渠道(分別是相襯和暗場)的各自的正弦圖并且然后按照所提出的方法的一個實施例被處理，或者正弦圖能夠備選地通過使用如在本文中所提出的公共前向模型來直接處理。

根據一個實施例，所述公共前向模型包括針對所述相襯信號的模型分量和針對所述暗場信號的模型分量，其中，所述串擾模型分量與針對所述相襯信號的所述模型分量的空間偏導數的絕對值成比例。根據一個實施例，所述重建算法是迭代的。根據一個實施例，所述迭代重建算法是由目標函數的優化驅動的。

根據一個實施例，所述目標函數包括關于所述前向模型的余量。

在一個實施例中，目標函數是用于兩個信號的公共目標函數，并且兩個信號是在一起求解的。因此考慮了兩個渠道對目標函數的貢獻，這繼而已經被觀察到以產生高保真度的圖像。