[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

摘要

本发明涉及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：XLCT成像参数设置；X射线束的设置；设置数字放射成像系统的曝光参数，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；正向模型构建；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，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。

主权项

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％(未加金属片滤光)，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，对待测物体从一个角度进行扫描，用光电倍增管记录光子数量，即测量量；该角度扫描完成后，将线性平移台调整到初始位置，依次旋转角度到30°、60°、90°、120°、150°，再次进行扫描，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]^T，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。