[发明专利]一种多级联分布式显微CT成像系统

权利要求书

1.一种多级联分布式显微CT成像系统，其特征在于，包括X射线光源(1)、至少两级显微CT成像模块(5)、控制器(3)和运动驱动装置(4)，每一级的所述显微CT成像模块(5)均包括显微物镜(51)、镜筒透镜(52)、成像相机(53)和闪烁体(54)，所述X射线光源(1)布置在样品(2)的一侧，每一级的所述显微CT成像模块(5)的闪烁体(54)按照先后顺序依次布置在所述X射线光源(1)出射的X射线穿过所述样品(2)之后的直线传播光路上；每一级的所述显微CT成像模块(5)的显微物镜(51)、镜筒透镜(52)、成像相机(53)依次位于所述闪烁体(54)出射的可见光光路上，所述成像相机(53)将采集到的所述样品(2)每一个位置的图像均输送给所述控制器(3)；所述控制器(3)通过运动驱动装置(4)驱动所述样品(2)旋转和平移，以采集射线以不同角度穿过所述样品(2)的成像结果，所述控制器(3)根据输入的成像结果完成CT重建。

2.如权利要求1所述的多级联分布式显微CT成像系统，其特征在于，每一级的所述显微CT成像模块(5)均还包括反射镜(55)，所述反射镜(55)布置在所述闪烁体(54)与所述显微物镜(51)之间的可见光光路上。

3.如权利要求2所述的多级联分布式显微CT成像系统，其特征在于，到达所述反射镜(55)的入射光和反射光的夹角为90度。

4.如权利要求3所述的多级联分布式显微CT成像系统，其特征在于，每一级的所述显微CT成像模块(5)的所述反射镜(55)的厚度相同。

5.如权利要求1至4中任一项所述的多级联分布式显微CT成像系统，其特征在于，第2至n级所述显微CT成像模块(5)的所述闪烁体(54)的前表面贴附有滤波片。

6.如权利要求5所述的多级联分布式显微CT成像系统，其特征在于，所述X射线光源(1)为微焦点锥束射线，所述显微物镜(51)的放大倍率匹配所述成像相机(53)的图像探测面上的图像放大率，使得各级所述显微CT成像模块(5)的成像相机(53)的图像探测面上获取到的图像放大率相同。

7.如权利要求6所述的多级联分布式显微CT成像系统，其特征在于，所述显微物镜(51)为长工作距离显微物镜，放大倍率的范围是2倍～50倍。

8.如权利要求5所述的多级联分布式显微CT成像系统，其特征在于，所述X射线光源(1)为微焦点锥束射线，所述控制器(3)包括：

缩放量标定模块，其用于对标准尺寸样品成像，并利用如下公式计算相邻级显微CT成像模块的闪烁体之间的距离，完成缩放量标定：

式中，S₁为X射线光源到标准尺寸样品的垂直距离，为X射线光源到第i级显微CT成像模块的闪烁体的垂直距离，t为标定过程中控制标准尺寸样品向X射线光源平移的距离，q_i为第i级显微CT成像模块的显微物镜的放大倍率，p₂为成像相机的像素尺寸，为测量得到的每张标准尺寸样品的图像对应物方的像素尺寸，m_i,j为像方与物方之间的放大比；

平移量和旋转量标定模块，其用于在各显微物镜之间相同样品的位置情况下的拍摄图像经过缩放后，以第一级成像相机的图像为基准，进行遍历搜索旋转量和平移量，寻找图像之间差异最小的旋转量和平移量，完成平移量和旋转量的标定。

9.如权利要求8所述的多级联分布式显微CT成像系统，其特征在于，所述缩放量标定模块中的“根据相邻级显微CT成像模块的闪烁体之间的距离完成缩放量标定”具体包括：

各级显微CT成像模块的闪烁体与第1级显微CT成像模块的闪烁体成像的图像缩放量U_k可按如下公式计算：

式中，Δ_i为相邻级显微CT成像模块的闪烁体之间的距离，为X射线光源到标准尺寸样品的垂直距离，为X射线光源到第1级显微CT成像模块的闪烁体的垂直距离。