[发明专利]一种X射线稳定成像的装置及方法

说明书

本发明涉及一种X射线稳定成像的装置及方法，属于X射线成像技术领域，解决了现有技术中X射线成像不稳定的问题。该装置包括，同步辐射X射线装置，用于产生X射线；入射光成像组件，用于接收X射线，将其中的部分X射线转化为可见光图像，并探测可见光图像获得入射光图像；出射光成像组件，用于接收未被入射光成像组件吸收和转化的剩余部分X射线垂直照射样品后获得的携带样品信息的X射线，将其转化为携带样品信息的可见光图像，并探测携带样品信息的可见光图像获得携带样品信息的出射光图像；图像处理器，用于根据入射光图像和出射光图像获得样品图像。该装置减少了X射线成像过程中的不稳定因素，大大提高了成像效率和成像稳定性。

技术领域

本发明涉及X射线成像技术领域，尤其涉及一种X射线稳定成像的装置及方法。

背景技术

同步辐射X射线是储存环中高速偏转运动的电子产生的。储存环是由多个磁聚焦结构组成的。当电子束流在磁聚焦结构中运动时，由于束流轨道的不稳定性，电子束流会偏离磁铁的中心位置，则电子束产生的形似高斯分布的X射线光源位置、出射角度会发生变化。光源位置及出射角度的微小变化使探测器探测到的光强分布随时间发生变化。并且，同步辐射X射线光源从产生到被探测器接收，中间需要经过许多光学器件，这些部件的不稳定性也会使入射光图像和出射光图像的光强分布发生变化。

目前通常使用一个探测器分别探测X射线形成的入射光图像和X射线照射样品后形成的携带样品信息的出射光图像，从而获得携带样品信息的图像。

现有技术存在以下缺点，一是不能同时拍摄入射光图像和出射光图像，无法避免光源和光学部件的不稳定性造成的光强变化；二是反复移动样品拍摄入射光图像和出射光图像的过程中，受位移台振动的影响，样品的位置发生不定向改变，极大的增加了成像的不稳定性来源；为了使入射光图像和出射光图像的像素点一一对应，理论上需要不断探测入射光图像并反复调整样品的位置，但由于样品方向改变的不确定性，实际中无法通过调整样品位置让入射光图像和出射光图像的像素点一一对应；三是反复移动样品会极大浪费宝贵的同步辐射X射线光源机时。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种X射线稳定成像的装置及方法，用以解决现有技术中X射线成像不稳定的问题。

一方面，本发明提供了一种X射线稳定成像的装置，该装置包括同步辐射X射线装置，用于产生X射线；入射光成像组件，用于接收所述X射线，将其中的部分X射线转化为可见光图像，并探测可见光图像获得入射光图像；出射光成像组件，用于接收未被所述入射光成像组件吸收和转化的剩余部分X射线垂直照射样品后获得的携带样品信息的X射线，将其转化为携带样品信息的可见光图像，并探测所述携带样品信息的可见光图像获得携带样品信息的出射光图像；图像处理器，用于根据所述入射光图像和出射光图像获得携带样品信息的图像。

进一步的，所述图像处理器通过下述方式获得所述携带样品信息的图像：

根据对应像素点在入射光图像中的光强I_1i和在出射光图像中的光强I_2i通过下述公式获得携带样品信息的图像的像素点值：

其中，i为第i个像素点，k为X射线透过入射光成像组件的百分比。

进一步的，所述入射光成像组件包括：

第一预处理组件，用于将接收的X射线转化可见光图像；

第一反射镜，用于反射可见光图像发出的光线；

第一无限共轭光学组件，用于放大反射后的所述可见光图像发出的光线获得第一光线；

第一相机，用于接收所述第一光线获得入射光图像。

进一步的，所述出射光成像组件包括：

第二预处理组件，用于接收携带样品信息的X射线并将其转化为携带样品信息的可见光图像；