[發(fā)明專利]一種基于空間域相位校正的孔隙成像方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610566803.2
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN106290412B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王彥飛;唐巍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 張紅平

1.一種基于空間域相位校正的孔隙成像方法，其特征在于，該方法包括：

對樣品進(jìn)行X射線掃描，得到該樣品的投影數(shù)據(jù)；

利用所述X射線的光強(qiáng)傳輸方程構(gòu)造相位對于所述投影數(shù)據(jù)的干擾模型；

對所述干擾模型進(jìn)行空間域的離散化處理，得到該干擾模型的空間域離散化算子方程；

對所述空間域離散化算子方程進(jìn)行正則化，以建立需要最小化的目標(biāo)函數(shù)，并預(yù)設(shè)該目標(biāo)函數(shù)中正則化因子的初始值；

建立基于先驗(yàn)噪聲和所述正則化因子的偏差方程；

將所述投影數(shù)據(jù)及正則化因子的初始值作為輸入數(shù)據(jù)代入所述目標(biāo)函數(shù)對應(yīng)的歐拉方程進(jìn)行求解，并利用牛頓法對所述偏差方程進(jìn)行迭代求解，以實(shí)現(xiàn)對所述正則化因子的后驗(yàn)迭代選取，最后再根據(jù)后驗(yàn)迭代選取后得到的所述正則化因子的最終值得到相位校正后的投影數(shù)據(jù)；

利用濾波反投影算法對所述相位校正后的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到所述樣品的圖像；

其中，利用所述X射線的光強(qiáng)傳輸方程構(gòu)造相位對于所述投影數(shù)據(jù)的干擾模型的步驟包括：

根據(jù)所述X射線的光強(qiáng)及所述樣品的先驗(yàn)信息選定相位移動吸收比，并對所述相位移動吸收比作單一性假設(shè)，得到相位對于所述投影數(shù)據(jù)的干擾模型，表示為：

u_e＝Αf+error

其中，為對所述樣品進(jìn)行X射線掃描后得到的投影數(shù)據(jù)，為X射線透過所述樣品后檢測器記錄的剩余光強(qiáng)，Iⁱⁿ為X射線的入射光強(qiáng)，error為環(huán)境噪聲，f＝e^-μT(r)表示相位校正投影數(shù)據(jù)，d為所述樣品與所述檢測器之間的距離，δ為所述樣品的相位因子，為拉普拉斯算子，μ為所述樣品的線性吸收系數(shù)，T(r)為所述樣品的投影厚度，r表示所述樣品在投影平面的幾何坐標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空間域相位校正的孔隙成像方法，其特征在于，對所述干擾模型進(jìn)行空間域的離散化處理，得到該干擾模型的空間域離散化算子方程的步驟包括：

對Αf中的在空間域采用周圍五點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)表達(dá)，得出的空間域離散化表達(dá)形式：

∂2fi,j∂x2≈∂2f∂x2=1(Δx)2(a1fi,j+a2fi+1,j+a3fi+2,j+a4fi-1,j+a5fi-2,j)∂2fi,j∂y2≈∂2f∂y2=1(Δy)2(a1fi,j+a2fi,j+1+a3fi,j+2+a4fi,j-1+a5fi,j-2)]]>

其中，i,j表示不同方向的網(wǎng)格點(diǎn)；

將所述干擾模型中的設(shè)置為所述的空間域離散化表達(dá)形式，得到所述干擾模型的空間域離散化算子方程u_e＝Αf+error，其中Α為空間域離散化算子。