專利名稱：多重散射校正的制作方法
多重散射校正本發(fā)明涉及x射線成像領(lǐng)域。尤其，本發(fā)明涉及用于檢査感興m^的檢查裝置、 一種使用檢査裝置檢查感興趣對象的方法、 一種圖像處理設(shè) 備、一種計(jì),可讀介質(zhì)和一種辦單元。x射線娜技術(shù)通常目的在于檢測材料^m部分的娜功能。僅僅單一散射的光子有助于產(chǎn)生可i平估信號。多重 1"光子不包含有價(jià){直的信 息，并且通常形成削弱觀糧的背景信號。膽越大，光子在職中數(shù)次散 射的可能性越高。因而，必須進(jìn)行對多重tfclt強(qiáng)度的校正，尤其對于遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于x射線光子的翻t平均自由程的m。相干Mt計(jì)對幾斷層攝影(CSCT)是一種基于相干翻寸X射線光子的新成像技術(shù)。從扇形平面微小發(fā)散出的準(zhǔn)直扇形束輻照對象。測量兩個(gè)信號已翻的輻辦艘和由X^m中的tfclf過程弓胞的已散射的輻射纟驢。如在CT掃描儀中，測量旋轉(zhuǎn)方向不同的大量投影。類似于在CT中重建圖像，可以從測得的TO投影重建照射的x^、區(qū)域中的齡點(diǎn)的翻t函數(shù)。根據(jù)Monte—Carlo模擬，通常多重M1T 20cm厚的7尺體膜的CSCT 投影中領(lǐng)嗨的 ]"強(qiáng)度的大約一半。多重艦輻射的量不僅取決于已穿刺 的對象厚度和對象材料，還取決于膽垂直于扇形平面的延伸。因而，難 以在無需對于m的倒可附加知識的情況下進(jìn)行校正。可能需要改善對多重翻朽M的校正。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)典型實(shí)施例，可以提供一種用于檢査感興W"象的檢 査裝置，該檢查^S包括適于發(fā)射電磁輻射的輻針源、具有至少一個(gè)用于 采織射弓艘數(shù)據(jù)的檢測單元的能量解析檢測器部件以及預(yù)處理部件，該 預(yù)處理部件適于確定輻射強(qiáng)度Wf寺征峰值附近的第一多重娜強(qiáng)度，并 且適于基于織一多重,跛校正輻射鵬W。然而，應(yīng)當(dāng)注意到，預(yù)處理部件可以與重建部件分離或者集成在重建 部件中。因而，根據(jù)本發(fā)明的該典型實(shí)施例，可以對使用用于多重,輻射的育織析檢測^!il幌的x射線弓驢進(jìn)行校正，而無需對感興fctm的幾何微的倒可假設(shè)。因而，可以掛共多重翻t校正，而無需對感興^a的倒可附加知識。 該校正可以改善圖像質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例，檢測器部件包括第一檢測單元和第二檢 測單元，其中對第一檢測單元和第二檢測單元執(zhí)行確定。因而，為檢測部件的多個(gè)單一能量解析檢測單元可以僅執(zhí)行一定能量 的第一多重t^^g的各個(gè)第一確定。根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例，基于在檢測器部件的各個(gè)第一和第二檢 測單元的完全測量倉遣范圍J^第二多重ml^雖的第二估計(jì)，執(zhí)行艦。 而且，檢測器部件所采集的輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)包括已透射的強(qiáng)度數(shù)據(jù)，其中基 于第一多重M^雖和已娜的S驢繊執(zhí)行估計(jì)。同樣在如x射線Mt中的邀寸成像中，多重t^t光子導(dǎo)M1t測器強(qiáng)度的貢獻(xiàn)，戶腿檢測器強(qiáng)度對于觀懂沒有價(jià)值，但是會導(dǎo)致偽影。因而，xt源自多重散射光子的強(qiáng)度的校正消除了相應(yīng)偽影，并且提高了圖像或數(shù)據(jù)質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例，特征峰是輻針源的陽極材料的特征線。 因而，基于可以允許校正其多重散射部分的已檢測光譜的成分分析， 可以確定多重mt輻射的量。根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例，預(yù)處理部件腿于對多個(gè)檢測單元的相鄰檢測單元的第一多重t^l^M進(jìn)行平滑(smoothing)。這可以衝l例如平均《M計(jì)算中il^執(zhí)行。因而，可以M^已估計(jì)的多重fcl^驢的Mf。根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例，檢查，適于作為計(jì)穀幾斷層攝影裝置、 相干,計(jì)穀幾斷層攝影^ 或吸 像系統(tǒng)中的一種。此外，檢g^S可以包括布置在輻lt源和檢測單^t間的準(zhǔn)直儀，其中準(zhǔn)直，于準(zhǔn)直輻針源^f的輻射束以形自形束。根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例，計(jì),斷層攝影，適于具有形成單層 檢測器陣列或多層檢測器陣列的檢測單元。根據(jù)本發(fā)明的CT/CSCT ，可以應(yīng)用作為行李檢，置、醫(yī)療應(yīng)用裝 置、材料測試裝置或材料科學(xué)分析裝置。本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域可以是行李檢驗(yàn)，因?yàn)楸景l(fā)明的已定義功能允許安全和可靠地分析行李項(xiàng)的內(nèi)容物，允 許檢測可疑內(nèi)容物，甚至允許確定這種行李項(xiàng)內(nèi)部的材料的類型。根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的這種體或方法可以創(chuàng)建高質(zhì)量自動系統(tǒng)， 其可以自動識別某種類型的材料，并且如果需要，當(dāng)存在可疑材料時(shí)觸發(fā) 警報(bào)。輻l^源適于^lf包J辯寺征峰的多色X射線束。根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例，可以^i共j頓檢查裝置檢查感興m^的方法，該方^括確定輻辦，數(shù)據(jù)的特征峰附近的第一多重tm強(qiáng)度和基于，一多重離躬M^iE輻射 Mi^的步驟。應(yīng)當(dāng)相信，這可以允許艦地校正在能M析衍射方法中領(lǐng)幌的弓雖， 而無需對感興wa的幾何^s行假設(shè)。根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例，可以掛射頓檢査裝置用于檢査感興趣 對象的圖像處理設(shè)備，該圖像處理設(shè)備包括用于存儲輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的存儲 器和適于實(shí)施，方法步驟的預(yù)處理部件。根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例，可以掛共一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中存 儲了{(lán)頓檢查裝置檢查感興 ]^的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)由處理器執(zhí)行時(shí)，其 適于實(shí)Mi^方法步驟。本發(fā)明還涉及檢査感興^a的禾將單元，當(dāng)由處理器執(zhí)行時(shí)，其適 于實(shí)施上述方法步驟。該禾歸單元可以存儲在計(jì)^a可讀介質(zhì)上，并且可 以裝載入 處理器的工作存儲器中。因而，可以配備數(shù)據(jù)處理器以實(shí)施 本發(fā)明的方法的典型實(shí)施例。計(jì)^t幾s^可以以任何^s的編程語言書寫，例如，C++，并且可以存儲在CD—ROM上。同樣，計(jì)#^幾禾聘可以從 網(wǎng)絡(luò)獲得，諸如WorldWideWeb，從其可以將計(jì)##1禾聘下載至圖像處理部 件或處理器或ftf可M的計(jì)^t幾中?？梢哉J(rèn)為本發(fā)明典型實(shí)施例的要點(diǎn)是，禾,由于多重Mf弓l起的光譜 改變，而用于估計(jì)部分多重Mf強(qiáng)度。由于伴隨X射線光子的Compton散 射過程的能量變化，在多重Mf輻射的能量譜中，在強(qiáng)度上大大減少了一 級光it(primaiy spectrum)中陽極材料的特征線。這可以允許對已檢觀啲光譜 進(jìn)行成分分析，iM:譜允許對其多重Mf部^S行校正。參考下文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它方面將變得顯然，并且 將參考下文描述的實(shí)施例對其進(jìn)行描述。參考下列附圖，將在下文中描述本發(fā)明的典型實(shí)施例。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的CSCT掃描儀系統(tǒng)的簡化示意圖;圖2示出了駒寸輻射的Monte—Carlo模擬光譜的分解的示意圖； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的典型實(shí)施例的流程圖； 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的典型實(shí)施例，用于執(zhí)行根據(jù) 本發(fā)明的方法的典型實(shí)施例。
附圖中的圖示是示意性的。在不同的附圖中，相似或相同的單元將以 相同的附圖^HB^Jif共。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的CSCT掃描儀系統(tǒng)的典型實(shí)施例。 參考該典型實(shí)施例，將描述本發(fā)明用于在行李檢驗(yàn)領(lǐng)域中的應(yīng)用。然而， 應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明不局限于該應(yīng)用，而還可以應(yīng)用于醫(yī)療成像的領(lǐng)域， 或者其它工^用，諸如材料測i式。
圖1中戶標(biāo)的計(jì)^a斷層攝影裝置100魏形束CSCT掃描儀。然而， 可以將本發(fā)明實(shí)施為具有錐形束幾何形狀。圖1中所示的CSCT掃描儀包 括臺架101，其圍繞旋轉(zhuǎn)軸102可旋轉(zhuǎn)。臺架101借助于馬達(dá)103驅(qū)動。附 圖*射己104指玩者如X射線源的輻針源，其根據(jù)本發(fā)明一方面發(fā)射多色輻 射。附圖標(biāo)己105指示 L^^統(tǒng)，期每輻針源鄉(xiāng)的輻射束形成為扇形輻 射束106。弓l導(dǎo)扇形束106，從而使其穿透布置在臺架101中心，g卩，在CSCT 掃描儀的檢査區(qū)域中的感興Wt、107，并Ji童擊檢測器108。如從圖l中 可以獲得的，檢測器108布置在臺架101上，與輻針源104相沐從而檢 測器108的長度t錦形束106所覆蓋。圖1中所示的檢測器108包括多個(gè) 檢測器單元U4， ^f檢測器單元124可以檢測已經(jīng)穿透感興Wa 107的 X射線或各個(gè)光子。M^形面的第二檢測器，艦檢測器，測量/錦形 束翻拙的輻射。其還包括多個(gè)檢測器單元123，齡檢測器單元123會^ 以^MM/ 方式檢測己經(jīng)穿透感興Ma 107并且在感興^j^ 107中散 射的X射線或各個(gè)光子。然而，第一和第二檢測器可以布置為單一檢測器 108，其包括用于檢測邀寸輻射的中間行檢測器單元124和用于檢測翻寸輻 射的多行檢測單元123。
在掃描感興 ^ 107期間，輻針源104、 ？L徑系統(tǒng)105和檢測器108 在箭頭116戶際的方向上沿著臺架101旋轉(zhuǎn)。為了旋轉(zhuǎn)具摘針源104、孔《孫統(tǒng)105和檢測器108的臺架101 ，將馬達(dá)103連接至馬腿制部件117， 該馬,制部件117連接到計(jì)算或確定部件118。在圖1中，感興@^ 107可以^W在傳送帶119上的一項(xiàng)行李。 在掃描期間，4鏈帶119可以停止而由此測量單一層。作為樹斜專送帶119 的代替，例如，在感興li^為患者的醫(yī)療應(yīng)用中，可以^ffi可移動平臺。 然而，應(yīng)當(dāng)注意到，在所有所述的情況中，還可以執(zhí)行圓周掃描，其中在 平行于旋轉(zhuǎn)軸102的方向上沒有位移，而僅圍繞旋轉(zhuǎn)軸102旋轉(zhuǎn)臺架101 。 而且，可以執(zhí)行其它掃描路徑，諸如鵬以源檢測器體頻率的兩倍頻率, 將平臺周斯性地來回移動的鞍形軌跡。檢測器108可以連接到計(jì)算部件118。計(jì)算部件118可以接收檢測結(jié)果， 即，來自檢測器108的檢測器單元123的讀數(shù)，并且可以基刊賣數(shù)確定掃 描結(jié)果。此外，計(jì)算部件118與馬達(dá)控制部件117通信，以便使得臺架101 的移動與具有傳送帶119的馬達(dá)103和120協(xié)調(diào)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)典型實(shí)施例，M確定輻射5M數(shù)據(jù)的特征峰附近的 第一多重,強(qiáng)度，并且基于該第一多重，寸強(qiáng)度校正輻身躬雖度數(shù)據(jù)，可 以包括預(yù)處理部件的計(jì)算部件118可以適于從檢測器108的讀數(shù)中構(gòu)建圖 像。由M部件118產(chǎn)生的重建圖像可以經(jīng)由接口 122輸出到顯示器(圖1 中未示出)。然而，在可以布置在臺架上的^ 蟲的預(yù)處理部件125中，多重 翻寸校正也是可行的。計(jì)算部件118可以由 處理器實(shí)現(xiàn)，以處理來自檢測器108的檢測 器單元123的讀數(shù)。此外，如從圖1中可獲得的，重建部件118可以連接到擴(kuò)音器121，例 如，以在行李項(xiàng)107中檢測到可疑物質(zhì)的情況下自動輸出警報(bào)，或者可以 3^接到開關(guān)，該開關(guān)觸發(fā)該行李項(xiàng)與其它行李項(xiàng)的機(jī)械分離。用于檢查感興 107的相干娜計(jì)^m斷層攝影體100包括檢 測器108，其包括檢測單元123和124，其中多個(gè)檢測單元123以類似矩陣 的方式布置，針檢測單元123適于以會,析方式檢測X射線。檢測單 元124沿著中心線布置，并JJS于檢測邀寸的輻射。此外，計(jì)^t幾斷層攝 影體100包括確定部件或錢部件118，適于重建感興Wm 107的圖像。計(jì)^^幾斷層攝影體腦包括X射線源104，其適于將X射線鄉(xiāng)至 感興Wm 107。設(shè)置在電Mlt源104和檢測單元124之間的準(zhǔn)直儀105適于準(zhǔn)彭人電TO針源104發(fā)射出的電ffi射束。此外，可以提供由垂直 于扇形面的多個(gè)薄片構(gòu)成并且聚焦在X射線焦點(diǎn)上的準(zhǔn)直儀(圖1中未示 出)，布置在檢測器108前。在X射線成像中，湖糧主射線在感興W"^中的衰減。該情況中，單 一散射和多重翻寸的輻射都是不必要的。在一些技術(shù)中，可以使用置于檢 測器前部的防Mf柵格，以大量地減少到達(dá)檢測器的，輻射的量。在其 它技術(shù)中，防t^t柵格是不適用的。然后，取決于對象的厚度和照射區(qū)域的尺寸，Mt輻射的強(qiáng)度可以相當(dāng)可觀地超MM的主要強(qiáng)度。這例如在H.Chan和K.Doi， Med.Phys.12 (2)， 152—165 (1985)的"Scatteredradiation in diagnostic radiology"中所描述的。如果f始要求，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)典型實(shí)施例的方法還可以用于吸收成 像，以校正多重艦部分。根據(jù)本發(fā)明一方面的方法可以允許校正在能量解析衍射方法中測得的 X射線纟破，例如CSCT，用于多重翻才輻射，而無需對感興W^的幾何 形狀的假設(shè)?？赡艽嬖谟糜谛Ｕ齺碜陨⑸?單一和多重翻t)輻射的吸收 成像中領(lǐng)幌的信號的若干方法。然而，本發(fā)明的方齒又提供了對多重翻寸 的量ttJ^正。如果需要下文描述的要求，根據(jù)本發(fā)明一方面的方法可以應(yīng)用于其它x射線成像技術(shù)，例如吸收成像。然而，在吸收成像中，多重Mt輻射以及單一mt輻射都是不必要的。因而，根據(jù)本發(fā)明的方法可以校正至少一 部分不必要的信號。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一種方法的典型實(shí)施例的流程圖，在下文中 關(guān)于X射線劍 ^其進(jìn)行描述。該方法從步驟0開始，其中執(zhí)行對一級光譜的采集以及基于該一級光譜確定多重Mt光譜。這是一個(gè)校準(zhǔn)步驟，在真實(shí)測量之前需要艦其執(zhí)行一次。然后，在步驟1中，{頓檢測器部 ^m行對x射線強(qiáng)度的測量。然后，在步驟2中，對于多個(gè)檢測器單^者甚魏于^^檢測器單元，艦刑古在艦其附近測得的5雖，而 確定陽極材料的特征線的旨糧附近的多重翻朽雖度。在此，使用一級 光譜和從一級光譜(步驟0中)中獲得的多重翻寸光譜用于校準(zhǔn)。此外，在步驟3中，可以執(zhí)行對相鄰檢測器單元的多重 1^驢分布 的平均以便^H刻言號的散射。然而，應(yīng)當(dāng)注意到，為了實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，步驟3并非必需的。然后在步驟4中，對于齡檢測器像素，執(zhí)行范圍從E^處的值和從 翻^^的完全測量的育瞳的多重娜 艘的估計(jì)。再次，〗頓在步驟0 中獲得的多重M光譜用于校準(zhǔn)。其后，在步驟5中，執(zhí)行由估計(jì)的多重翻躬破対測得的強(qiáng)度的校正， 由此獲得幾乎純的單一t^強(qiáng)度。下面將更詳細(xì)地描跪些步驟。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，這些復(fù)雜的計(jì)算可以由位于檢測器附近的設(shè)備 實(shí)時(shí)執(zhí)行，或者可以首先存儲測量數(shù)據(jù)，并且在測量之后在計(jì)算設(shè)備中執(zhí) 行多重TO"校正。對多重翻t輻射的校正基于這一事實(shí)，即大部分多重散射光子己經(jīng)經(jīng) 歷了^T Compton ,過程，而具有相當(dāng)大的和統(tǒng)計(jì)分布的會疆損失。如 果l吏用具有鴨陽極(或者具有高原子序數(shù)的^f可陽極材料)的常規(guī)X射線 源， 一級光譜可以包括陽極材料的連續(xù)軔致輻射譜和特征線。由于伴隨 Compton過程的能量改變，多重艦光子在特征能量處形成具有相當(dāng)?shù)偷?相對強(qiáng)度的光譜。這在圖2中示出。圖2示出了Mf輻射的Monte—Carlo模擬光譜的分解示意圖。 7jC平車由204示出了單位為keV的，輻射的能量。垂直軸205以任意單位示出了相應(yīng)的皿強(qiáng)度。曲線206示出了總f^強(qiáng)度，曲線207示出了單一Mt強(qiáng)度，而曲線 208示出了多重t^弓雖度。在模擬中已經(jīng)實(shí)施具有非常平滑的TO功能的材料。因而，未產(chǎn)生散 射峰，并且t^t光譜類似于一級光譜。如上戶，，由于伴隨Compton過程的倉讀改變，多重翻寸光子在特征 育瞳處形成具有相當(dāng)?shù)拖鄬μ澦业墓庾V(如圖1中所示)。相反地，翻的 以及由于小散射角的單一Mf輻射未經(jīng)歷相當(dāng)大的能量改變，而因而特征 線的相對強(qiáng)度等于一級光譜中的值(參見圖1的曲線207)。使用該事實(shí)確 定多重，輻射的量。推薦的方法也可以與X射線光if^作，X射線包J鏈續(xù)光譜和陡峭的 峰，類1姊自電子^f奩源的光譜。為了會 該校正，可能需要^ffi高光譜為，率測量將校正的x輻射。可能需要估計(jì)m的穿透厚度。 一種解決其的方法是在翻朽驢之外 測量一級輻射的衰減。校準(zhǔn)(圖3中的步驟0)該技稱!J用從X射線源中出現(xiàn)的一級光譜中的特征線。為了測量其強(qiáng)度，需要界定能量光譜中感興趣的三個(gè)區(qū)域遠(yuǎn)離特征線的兩個(gè)能量間隔 一一個(gè)在陽極材料的特征能量之下，而另一個(gè)在陽極材料的特征能量之上 一以及包 敵寺征旨糧的第三旨遣間隔。這在圖2中示出。根據(jù)"拜^ 7—d)，需要估計(jì)一級光譜中與籾致輻射譜相關(guān)的 特征線的纟艘。在此，/—(u是包含特征能量202的能量間隔中一級光譜的平均強(qiáng)度，而；,JAw ±A￡)是圖2中另夕卜兩個(gè)能量間隔201和203中的平均虧驢。為了能夠重新計(jì)算多重tm輻射的光譜分布，需要測量其光譜W std或者用標(biāo)7tx^a行模擬?？梢詫Χ嘀胤璽輻射的該光譜發(fā)現(xiàn)類似于Upnm的值 由于所陳述的交M，該值近似為l。當(dāng)在 采集期間或之后需要執(zhí)行下列步驟時(shí)，需要僅執(zhí)行一次這些測量和計(jì)算。im^鞭倉^h的lM^驢(圖3中的步驟2)從測得的 中，需要計(jì)算檢測器的齡能離析像素i的特征線的 相對鵬r f￡ 、假設(shè)，由于艦峰的強(qiáng)度變〗樹于《。/沒有相當(dāng)大的影響，{頓Up^(來自一級光譜)和Ums (來自參考多重Mf光譜)，可以從這對直計(jì)算包含 特征能量的能量間隔中的多重TO強(qiáng)度.-<formula>formula see original document page 12</formula>平滑和內(nèi)插(步驟3)可能在一些檢測器像素i處，娜lll軒擾多重翻躬雖的計(jì)算。因而， 并且由于多重Mt輻射的強(qiáng)度分布相當(dāng)光滑，其有利于使得來自用于相鄰 像素的之前等式的多重t^估計(jì)值平滑，例如，通過計(jì)算中間值。結(jié)果是 對于所有檢測器像素在特征能量處多重散射強(qiáng)度的己平滑估計(jì)值夕,全M^ (步驟4)如果將對于多重娜部分校正檢測器的全能量解析輸出，需要對全能 量范圍計(jì)算多重娜的光譜弓販。為了實(shí)現(xiàn)該計(jì)算，預(yù)先測量的多重娜輻射的倉遣光譜翻于以^h檢測器像素測量得到的衰減將iAMt與一級輻射的比例中計(jì)算3SiM料的厚嵐在此，A血是一級光譜的平均能量的衰減系數(shù)。 現(xiàn)在可以估計(jì)旨多重TO光譜;(。=7~" (五,"。)exp(-&s (五)W - "o》d, "o) exP(-& d X" - "o))鄉(xiāng)匕，do是在標(biāo)準(zhǔn)多重翻寸光譜iMS,std的測量莉莫擬中4頓的體膜的 材料厚度。而;^(巧描述了多重Mt輻射的衰減的能量相關(guān)性，其可以由下式進(jìn)行描述&(￡) = (C-0.0004^)丄^!E測得的鵬(步驟5)為了校正多重繊輻射測得的纟驢，需魏去計(jì)算得的多重調(diào)躬艘"^■ec/erf = 7加咖(￡) — (￡)本發(fā)明可以應(yīng)用在所有x射線f^f和成像技術(shù)中，其滿^MOT的x射線光譜和檢測器的要求。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的典型實(shí)施例，其用于執(zhí)行根 據(jù)本發(fā)明的方纟去的典型實(shí)施例。圖5中所示的圖像處理設(shè)備400包括中央 處理部件(CPU)或圖像處理器401，其連接至用于存儲示出感興 象的 圖像的存儲器402，所述感興Wm諸如患者或行李項(xiàng)。 處理器401可 以連接Mffi于諸如CSCT設(shè)備的診斷設(shè)備的多個(gè)輸A4俞出網(wǎng)絡(luò)。 處理器401還可以連接M示設(shè)備403，例如，計(jì)^nHS視器，用于顯示圖像處 理器401中計(jì)算的或適用的信息或圖像。操作者或用戶可以經(jīng)由鍵盤404 禾口/或其^出設(shè)備而與f^處理器401互相作用，戶;f^輸出設(shè)備在圖5中 未示出。此外，經(jīng)由總線系統(tǒng)405，也可以將圖像處理和控制處理器401連 接至例如運(yùn)動監(jiān)視器，其監(jiān)視感興 ^的運(yùn)動。例如，在對患割市部成 像的情況下，運(yùn)動傳感器可以是呼氣傳感器。在對心臟成像的情況下，運(yùn) 動傳繊可以是心電圖。在倒可X射線衍射方法中，僅單一翻棚光子攜帶有價(jià)值的信息，然 而多重翻才輻射降低了數(shù)據(jù)質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，通過量化多重散 射強(qiáng)度和減法策略可以提高圖像質(zhì)量。因?yàn)樵u估特征峰附近的光譜信息以 量化多重tfclf輻射的量，這可以艦4柳電子碰撞x射線源和能iM斤檢 測器而提供。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了使用相干MH十算機(jī)斷層攝影，但是該 方法還可以應(yīng)用于其它X身寸線技術(shù)。多重翻t輻射可以導(dǎo)致重建的CSCT 數(shù)據(jù)中的偽影。對其進(jìn)行校正可以避免這些偽影，并且因而可以導(dǎo)致對測 得的輸出的相當(dāng)大的艦。本發(fā)明典型實(shí)施例可以出售為允許CT掃描儀控制臺選擇的軟件或者 作為適于在由重建部件重建之前預(yù)處理(并且因而校正)已檢測的信號的 3te預(yù)處理部件。應(yīng)當(dāng)注意到，術(shù)語"包括"不排除其它單元或步驟，而"一"或"一 個(gè)"不排除多個(gè)，并且單一處理器或系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)權(quán)禾腰求中所述的數(shù)個(gè) ，或部件的功能。同樣地，可以組合關(guān)于不同實(shí)施例描述的單元。還應(yīng)當(dāng)注意到，權(quán)利要求中的所有附圖標(biāo)己不應(yīng)當(dāng)理解為限制權(quán)禾傻 求的范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于檢查感興趣對象(107)的檢查裝置(100)，該檢查裝置(100)包括輻射源(104)，其適于發(fā)射電磁輻射；檢測器部件，其具有至少一個(gè)用于采集輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的檢測單元(123)；預(yù)處理部件(125)，所述預(yù)處理部件(125)適于確定所述輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的特征峰附近的第一多重散射強(qiáng)度；基于所述第一多重散射強(qiáng)度校正所述輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，其中，所述檢測器部件包括第一檢測單元(123)和第二檢測單 元(123);以及其中，對所述第一檢測單元(123)和所述第二檢測單元(123) 執(zhí)行所述確定過程。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，其中，所述檢測器部件還包括第三檢測單元(124)，其用于采集 透射強(qiáng)度數(shù)據(jù)；其中，基于對對于所述第一檢測單元和所述第二檢測單元中的每 一個(gè)測得的全部能量范圍的第二多重散射強(qiáng)度的估計(jì)，來執(zhí)行所述校 正；以及其中，基于所述第一多重散射強(qiáng)度和所述透射強(qiáng)度數(shù)據(jù)執(zhí)行所述 估計(jì)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢查裝置(100)，其中，所述預(yù)處理部件(125)還適于對多個(gè)所述檢測單元(123) 的相鄰檢測單元的所述第一多重散射強(qiáng)度進(jìn)行平滑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，其中，所述檢査裝置(100)適于作為計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置、相 干散射計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置、吸收成像系統(tǒng)、或X射線散射檢査裝 置中的一種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，還包括準(zhǔn)直儀(105 )，其布置在所述輻射源(104 )和所述檢測單元(123 ) 之間；其中，所述準(zhǔn)直儀(105)適于準(zhǔn)直由所述輻射源(104)發(fā)射的 電磁輻射，從而形成扇形束或錐形束中的一種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，其中，所述檢測單 元(123、 124)形成單層檢測器陣列。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢査裝置(100)，其中，所述檢測單 元(123、 124)形成多層檢測器陣列(108)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，配置為包括下列的 組中的一種行李檢驗(yàn)裝置、醫(yī)療應(yīng)用裝置、材料測試裝置和材料科 學(xué)分析裝置。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，其中，所述輻射源 (104)適于發(fā)射包括至少一個(gè)特征峰的多色X射線束。
11、 一種使用檢査裝置(100)檢查感興趣對象(107)的方法， 該檢查裝置(100)包括適于發(fā)射電磁輻射的輻射源(104)、具有至 少一個(gè)用于采集輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的檢測單元(123)的檢測器部件，以 及預(yù)處理部件(125)，所述方法包括如下步驟確定所述輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的特征峰附近的第一多重散射強(qiáng)度；以及 基于所述第一多重散射強(qiáng)度校正所述輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
12、 一種使用檢查裝置檢查感興趣對象(107)的圖像處理設(shè)備，該圖像處理設(shè)備包括用于存儲輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的存儲器；預(yù)處理部件(125)，其適于確定輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的特征峰附近的第一多重散射強(qiáng)度；以及 基于所述第一多重散射強(qiáng)度校正所述輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
13、 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(402)，其中存儲了使用檢查裝置(100) 檢査感興趣對象(107)的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)由處理器(401)執(zhí)行時(shí)， 該計(jì)算機(jī)程序適于實(shí)施下列步驟確定輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的特征峰附近的第一多重散射強(qiáng)度；以及 基于所述第一多重散射強(qiáng)度校正所述輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
14、 一種檢查感興趣對象(107)的程序單元，其當(dāng)由處理器(401) 執(zhí)行時(shí)適于實(shí)施下列步驟確定輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的特征峰附近的第一多重散射強(qiáng)度；以及 基于所述第一多重散射強(qiáng)度校正所述輻射強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，對于多重散射輻射，可以提供對在能量解析衍射方法中測得的X射線強(qiáng)度的校正，而無需對已檢查的對象的幾何形狀做出任何假設(shè)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)典型實(shí)施例，評估一級光譜中陽極材料的特征線，產(chǎn)生對已檢測的光譜的成分分析，這可以允許校正其多重散射部分。
文檔編號G01N23/04GK101218501SQ200680024504
公開日2008年7月9日 申請日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
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