[发明专利]材料成像权重的确定方法、装置、介质及电子设备

说明书

本发明实施例提供了一种成像方法、装置、介质及电子设备，包括：获得电磁波在预设能量区间下穿过目标材料的信号和噪声；基于信号和噪声，构建目标材料的信噪比函数；最大化信噪比函数，确定出目标材料的权重系数。本发明实施例的技术方案通过能量加权之后，低能量区间对成像贡献更大，图像信噪比获得提升，利用采集到的光子分布信息以及光子在不同材料内的衰减曲线特征，计算出了能区内的x射线等效衰减系数，使得计算更加精确。

技术领域

本发明涉及投影域能量权重成像技术领域，具体而言，涉及一种材料成像权重的确定方法、装置、介质及电子设备。

背景技术

目前，传统的投影域能量权重成像方法进行成像时，没有针对不同种类的材料来探究目标与背景密度差异对权重因子变化趋势的影响；并且，由于人们多采用模拟的方法，材料尺寸是已知的，因此目标物厚度测量值与实际值的差异对成像结果的影响同样没有较为深入的研究。除此之外，目前在计算权重因子时没有考虑实际中的光谱分布信息。

基于投影域的权重成像方法在计算权重因子时需要能量区间内的材料等效衰减系数以及目标物的厚度，而目前关于能量权重成像的研究主要采用蒙特卡洛模拟，因此物质厚度是已知的；然而，实际应用中扫描的对象是不规则且难以直接测量的，从断层成像上估算目标物尺寸会增加交互性操作，降低投影域方案的实用性。因此传统方法没有关注厚度参数对能量权重的影响，使得这种方案在应用中缺少一定的可行性。另外，由于光子的衰减系数随能量的变化是非线性的，并且出射光中每一个单色能量下的光子数也是不同的。因此只考虑μ数值上的变化难以估计等效值，会使得计算结果不够准确。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种材料成像权重的确定方法、装置、介质及电子设备，进而至少在一定程度上克服相关技术中计算结果不够准确等一个或多个问题。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种材料成像权重的确定方法，包括：

获得电磁波在预设能量区间下穿过目标材料的信号和噪声；

基于信号和噪声，构建目标材料的信噪比函数；

最大化信噪比函数，确定出目标材料的权重系数。

在本发明的一个实施例中，上述获得电磁波在预设能量区间下穿过目标材料的信号和噪声，还包括：

采集电磁波中光子的分布数据和电磁波中光子在目标材料内的衰减曲线特征数据；

基于光子的分布数据和衰减曲线特征数据，计算出在预设能量区间内电磁波的等效衰减系数。

在本发明的一个实施例中，上述基于光子的分布数据和衰减曲线特征数据，计算出在预设能量区间内电磁波的等效衰减系数，包括：

通过公式：

计算出在预设能量区间内电磁波的等效衰减系数；其中，μ_i表示等效衰减系数，μ(E)表示能量为E的电磁波中的光子衰减系数，N₀(E)表示能量为E的电磁波中光子的计数。

在本发明的一个实施例中，上述获得电磁波在预设能量区间下穿过目标材料的信号和噪声，包括：

通过S_b,c(E)＝ω(E)N_b,c(E)表示电磁波在预设能量区间下穿过目标材料的信号；