[发明专利]一种X射线相衬成像的相位抽取方法

摘要

本发明涉及一种X射线相衬成像的相位抽取方法，包括：设置X射线类同轴相衬成像参数,设置数字放射成像系统的曝光参数，在待成像的物平面位置放置成像物体；对该物体成像，获得成像结果，并获得无物体时成像；构建对应的有限元剖分空间；将相衬成像的非线性模型转换为有限元模型；对有限元模型采用代数重建法迭代求解，再获得表征物体内部结构的相位信息。

主权项

1.一种X射线相衬成像的相位抽取方法，包括下列步骤：(1)设置X射线类同轴相衬成像参数,设置数字放射成像系统的曝光参数，在待成像的物平面位置放置成像物体；(2)对该物体成像，获得成像结果I_d(x,y)，并获得无物体时成像；(3)据I_d(x,y)的维数大小，构建对应的有限元剖分空间：采用面积等于探测器像素的正方形有限元，并将有限元节点定位在像素中心，按照图像I_d(x,y)矩阵的行的方向为顺序，设置有限元节点的序号；完成有限元剖分后，最终获得每个正方形有限元对应的4个节点序号及面积，以及每个节点的坐标，节点数D为I_d(x,y)中像素点数的总和；(4)将相衬成像的非线性模型转换为有限元模型K·h＝Q，I_in(x,y)为入射X射线强度，为待求的标准物体内部结构的相位信息，λ为X射线的波长，d为被测物体与探测器之间距离，为拉普拉斯算子，有限元模型中h＝[h₁(x,y),h₂(x,y),…h_D(x,y)]^T为有限元基函数u_i(x,y)对相位信息的表征，即K为D×D维矩阵，Q为D×1维矢量，对应元素分别为Q_i＝∫_Ωu_i(x,y)q₀(x,y)dΩ，其中是对有限元基函数u_i(x,y)计算梯度，有限元基函数选择的是正方形有限元，(5)对有限元模型K·h＝Q采用代数重建法迭代求解得到h，再利用相位和h的关系，获得表征物体内部结构的相位信息。