[发明专利]一种基于加权调制的多光束X射线激发发光断层成像方法

权利要求书

1.一种基于加权调制的多光束X射线激发发光断层成像方法，包括下列步骤：

①XLCT成像参数设置；

②X射线束的设置：根据待测物体尺寸设计合适的准直器实现多光束X射线准直，这里采用5条X光束，光束初始位置沿成像腔直径方向将成像腔5等分，5条X射准直线束通过不同金属衰减片，使X射线强度分别衰减为原强度的100％，80％，60％，40％以及20％，设置光束平移扫描步进步长；

③放置需要成像的待测物体，调整位移台进行校准操作，保证待测物体在实验过程中可以全部被扫描到；

④设置数字放射成像系统的曝光参数，对待测物体对待测物体从不同角度进行扫描，用光电倍增管记录光子数量，即测量量，最终得到总的测量量矩阵：nd是探测点个数，s＝I*J代表总的扫描次数，I为每个角度下平移扫描次数，J为扫描角度总数；

⑤正向模型构建：利用有限元法将待测物体进行有限元剖分建模，得到正向模型，并将信号采集光纤的位置配准到该模型，将探测器所在位置设置点光源，代入正向模型后求解每个点光源照射后的物体内部的光通密度分布Φ_i(i＝1,2,…,nd),获得A＝[Φ_n1,Φ_n2,...,Φ_nd]^Τ，然后根据幅度加权的选择性激发向量，即当位置r处的节点node_r在第j，j＝1,2,3,4,5，条X射线束照射范围Ω_Xj内，其值分别设置为1，0.8,0.6,0.4,0.2，否则设置为0，即对矩阵A进行修正，得到修正的格林函数矩阵：

⑥设η为待重建的纳米发光粒子密度分布信息，建立逆向图像重建模型Aη＝d，并采用快速梯度投影算法求解，求出表征物体内部结构的功能信息图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤⑥中，针对对临时解η实现L1-范数正则化逼近最小值，其中为η的L1-范数展开式，||·||₂为L2范数运算，中的上标2为平方运算，λ是正则化项系数，N_n是有限元模型的剖分结点数；纳米发光粒子密度分布初始值设为0，通过迭代使最后的结果收敛到最小范数的解，以此获取最终包含纳米发光粒子密度分布的信息，从而求出表征物体内部结构的功能信息图像。