[发明专利]针对暗场和相衬CT的鲁棒重建

说明书

一种用于信号处理的系统和相关的方法。干涉投影数据被重建成针对被成像的目标的物理性质的空间分布的一幅或多幅图像。所述干涉仪投影数据是从由X射线探测器(D)采集的信号导出的，所述信号是由X射线辐射在所述X射线辐射与干涉仪和要被成像的目标(OB)相互作用之后引起的，所述干涉仪(IF)具有参考相位。重建器(RECON)通过调整拟合变量来将所述数据拟合到信号模型来重建(一幅或多幅)图像，所述拟合变量包括i)针对所述一幅或多幅图像的一个或多个成像变量；以及ii)除了所述一个或多个成像变量之外的针对所述参考相位的波动的专用相位变量。

技术领域

本发明涉及信号处理系统、信号处理方法、成像装置、计算机程序产品以及计算机可读介质。

背景技术

基于光栅的差分相衬成像是用于改进X射线计算机断层摄影的新兴的且有希望的方法。除了线性衰减系数的空间分布之外，该方法还提供对目标的电子密度的空间分布(经由折射)和小角度散射功率的访问。

在一个系统设置中，三个光栅被额外地放置在由成像器生成的辐射射束中。针对数据采集的一个的基本要求是需要采集光栅的不同相对位置的数据。这通常通过所谓的“相位步进”或“条纹扫描”流程来实现，其中在相继的探测器读数之间光栅中的一个向一侧移位。参见例如Pfeiffer等人的“Phase retrieval and differential phase-contrastimaging with low-brilliance X-ray sources”(nature physics 2，258，2006年)。

已经提出了各种替代方案来避免在相位步进中的光栅移动。一种替代方案是例如在Momose等人的“Four-dimensional X-ray phase tomography with Talbotinterferometry and white synchrotron radiation:dynamic observation of aliving worm(Optics Express 19(9)，8423，2011年)中描述的傅里叶变换方法。在这种方法中，有目的地使光栅失谐，使得实现具有几个探测器像素周期的条纹图案。条纹图案的相位通过对邻近探测器像素的分析来确定。另一种方法是焦斑扫掠。如在傅里叶变换方法中那样，在探测器上产生足够频率的条纹图案。然而，相位是通过焦斑偏转来获得的。参见例如Miao等人的“Motionless phase stepping in x-ray phase contrast imaging with acompact source(PNAS 110(48)，19268，2012年)”。

在B.Brendel等人的文章“Intensity-Based Iterative Reconstruction forDifferential Phase-Contrast Imaging with Reconstruction Parameter Estimation”(13TH INTERNATIONAL MEETING ON FULLY THREE-DIMENSIONAL IMAGE RECONSTRUCTIONIN RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE，第713-716页，XP055234160，Newport，RI，USA，2015年5月31日)中提出了一种方法，其中，除了图像重建参数之外，对估计强度校正因子进行估计以补偿环形伪影。

然而，申请人已经观察到，例如，这些方法和其他方法对于环境变化不是很鲁棒。

发明内容

因此，在本领域中可能需要替代的图像处理方法或相关的系统。

本发明的目标通过独立权利要求的主题得以解决，其中，在从属权利要求中并入另外的实施例。

应当注意，以下描述的本发明的各方面等同地应用于图像处理方法、图像处理装置、计算机程序产品以及计算机可读介质。

根据本发明的第一方面，提供了一种信号处理系统，包括：