[发明专利]一种用于X射线光栅相位衬度成像的背景扣除方法

权利要求书

1.一种用于X射线光栅相位衬度成像的背景扣除方法，应用于X射线相位衬度成像系统，该系统包括X光机(1)、源光栅(2)、分束光栅(3)、样品室(4)、分析光栅(5)和X射线探测器(6)，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在垂直于光路的横向平面上，沿垂直于分析光栅栅条的方向上使分析光栅在一个光栅周期内逐步移动，在原始位置和每步移动后的位置均分别采集样品图像和背景图像，得到的样品图像记为S_j，得到的背景图像记为B_j，所述采集样品图像或背景图像的数量为M，j表示图像序号并有j＝0，1，……，M-1；

S2、利用如下公式计算所述样品图像和背景图像的折射角矩阵Φ：

其中(x，y)是所述样品图像或背景图像的像素坐标，是折射角矩阵Φ的元素，表示像素坐标(x，y)处的折射角，d为所述分析光栅的周期，z_T是样品和分析光栅之间的距离，k是整数，I_k(x，y)代表所述像素坐标(x，y)处图像的灰度值，简写为I_k，arg[]表示对[]中的复数求复角运算，其中：

当I₀，I₁，…，I_M-1分别为样品图像S₀，S₁，…，S_M-1的像素的灰度值时，得到样品图像的折射角矩阵其内部元素为当I₀，I₁，…，I_M-1分别为背景图像B₀，B₁，…，B_M-1的像素的灰度值时，得到背景图像的折射角矩阵其内部元素为

当I₀，I₁，…，I_M-1分别为样品图像S_M-1，S₀，S₁，…，S_M-2的像素的灰度值时，得到样品图像的折射角矩阵其内部元素为当I₀，I₁，…，I_M-1分别为背景图像B_M-1，B₀，B₁，…，B_M-2的像素的灰度值时，得到背景图像的折射角矩阵其内部元素为

……；

当I₀，I₁，…，I_M-1分别为样品图像S₁，S₂，…，S_M-1，S₀的像素的灰度值时，得到样品图像的折射角矩阵其内部元素为当I₀，I₁，…，I_M-1分别为背景图像B₁，B₂，…，B_M-1，B₀的像素的灰度值时，得到背景图像的折射角矩阵其内部元素为

S3、对于背影图像的折射角矩阵中像素坐标(1，1)的各元素比较其绝对值的大小，取其中绝对值最小的元素的从而确定其对应的样品图像的折射角矩阵中的元素i为自然数且不大于M，通过公式计算得到扣除背景后的样品图像的像素坐标(1，1)处的折射角

S4、对背景图像和样品图像中的每一个像素(x，y)，重复步骤S3，从而得到样品的折射角矩阵Φ_i的每一个元素

2.如权利要求1所述的用于X射线光栅相位衬度成像的背景扣除方法，其特征在于，所述步骤S1中，每次移动分析光栅的距离均为d/M。

3.如权利要求1所述的用于X射线光栅相位衬度成像的背景扣除方法，其特征在于，M大于或等于3。