[发明专利]一种X射线相位衬度成像方法

权利要求书

1.一种X射线相位衬度成像方法，其中，包括：

步骤1，采集背景图像并形成背景位移曲线；

步骤2，计算步骤1中所述背景位移曲线的特征物理量；

步骤3，根据步骤2所计算的背景位移曲线的特征物理量选取优化步进位，基于所述优化步进位采集物体的正向图像和反向图像；以及

步骤4，根据步骤3中所述正向图像和反向图像、优化步进位以及所述特征物理量完成X射线相位衬度成像；

其中，所述特征物理量包括：平均光强、可见度以及初始相位；

所述背景图像表示为：

其中I_b(x，y)为探测器采集图像灰度值，a(x，y)为背景位移曲线的平均光强，V₀(x，y)为背景位移曲线的可见度，x_g为光栅相对位移，p₂为分析光栅的周期，为背景位移曲线的初始相位；

所述平均光强为：

其中I_bn(x，y)为第n步采集的背景图像，1≤n≤N，N≥3，N为步进总数；

所述可见度为：

所述初始相位为：

其中，函数arg为取辐角。

2.根据权利要求1所述的X射线相位衬度成像方法，其中，所述采集背景图像包括：

在不放物体的情况下，控制光栅在垂直于光栅栅线方向等间距步进，所述光栅每步进一步，采集一幅背景图像；所述光栅的步进数大于等于3步。

3.根据权利要求1所述的X射线相位衬度成像方法，其中，利用傅里叶分析方法计算所述背景位移曲线的特征物理量。

4.根据权利要求1所述的X射线相位衬度成像方法，其中，所述物体的正向图像和反向图像为：

其中I_s(x，y，φ)为物体正向图像，I_s(-x，y，φ+π)为物体反向图像，M(x，y，φ)、θ(x，y，φ)分别为物体的吸收信号和折射信号，为优化的步进位光栅相对位移，d为分束光栅与分析光栅间的间距。

5.根据权利要求4所述的X射线相位衬度成像方法，其中，所示正向图像与所述反向图像的投影之比为F，即以及

其中A(x，y)和B(x，y)分别定义为物体成像步进位振幅余弦量和正弦量。

6.根据权利要求5所述的X射线相位衬度成像方法，其中，当A(x，y)-FA(-x，y)＝0且B(x，y)+FB(-x，y)≠0时

其中：

其中，C(x，y)为物体成像步进位加入物体折射信号的正投影光强，D(x，y)为物体成像步进位加入物体折射信号的反投影光强；

当A(x，y)-FA(-x，y)≠0时，

其中角度γ₀和β₀为：