[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

说明书

技术领域

本发明涉及X射线相位衬度成像技术领域，具体涉及一种用于X射线光栅相位衬度成像的背景扣除方法。

背景技术

对于那些由轻元素组成的物质，硬X射线相位衬度成像技术能够提供比传统吸收成像高达上千倍的图像衬度和测量灵敏度，该技术因而在生物软组织成像方面有巨大的应用前景(参考文件[1，2])。在目前众多的X射线相位衬度成像技术中，基于三块光栅的X射线相位衬度成像技术是最有可能获得推广和实际运用的(参考文件[3-5])，这是因为该方法可以利用普通的X光机进行X射线相位衬度成像，从而使X射线相位衬度成像技术摆脱了同步辐射光源和微焦点光源的约束。

在基于光栅干涉仪的X射线相位衬度成像技术中，为了得到纯样品的折射信息，背景扣除是一个必不可少的步骤(参考文件[6，7])。在实际试验中，往往是首先把样品移入成像视场，利用相位步进方法采集一套图像，然后把样品移出成像视场，采集另一套数据，最后利用这两套数据进行背景扣除运算。目前普遍采用的背景扣除方法主要有两种，第一种方法称为Arg(S)-Arg(B)，该方法的相位测量范围是(-2π，2π]，缺点是在样品产生的相位没有超出(-π，π]范围的时候，也很有可能会产生相位纠缠现象(参考文件[6，7])；第二种方法称为Arg(S/B)法(参考文件[8])，该方法的相位测量范围是固定在区间(-π，π]内的，缺点是在样品产生的相位超出(-π，π]范围的时候，该方法会产生相位缠绕现象(参考文件[7])，而解除相位缠绕现象需要非常复杂的算法(参考文件[9，10])。

参考文献：

[1]A.Momose，″Recent advances in X-ray phase imaging，″Japanese Journal ofApplied Physics，vol.44，p.6355，2005.

[2]A.Bravin，P.Coan，and P.Suortti，″X-ray phase-contrast imaging：from pre-clinical applications towards clinics，″Physics in medicine and biology，vol.58，p.R1，2013.

[3]F.Pfeiffer，T.Weitkamp，O.Bunk，and C.David，″Phase retrieval and differential phase-contrast imaging with low-brilliance X-ray sources，″Nature Physics，vol.2，pp.258-261，Apr 2006.

[4]F.Pfeiffer，C.Kottler，O.Bunk，and C.David，″Hard x-ray phase tomography with low-brilliance sources，″Physical review letters，vol.98，p.108105，2007.

[5]F.Pfeiffer，M.Bech，O.Bunk，P.Kraft，E.F.Eikenberry，C.et al.，″Hard-X-ray dark-field imaging using a grating interferometer，″Nature materials，vol.7，pp.134-137，2008.

[6]A.Momose，W.Yashiro，Y.Takeda，Y.Suzuki，and T.Hattori，″Phase tomography by X-ray Talbot interferometry for biological imaging，″Japanese journal of applied physics，vol.45，p.5254，2006.

[7]I.Zanette，″Interférométrie X à féseaux pour l′imagerie et l′analyse de front d′ondes au synchrotron，″Université de Grenoble，2011，Page 44.