用于对X射线成像设备进行校准的测试对象的制作方法

本发明涉及用于x射线成像设备的校准对象、用于对x射线成像设备进行校准的方法、计算机程序和计算机可读介质。

背景技术：

x射线成像最近已经在各种对比机构(包括透射成像、相衬成像和暗场成像)中取得了进展。与后一种暗场成像对比机构相关的背景可以例如在pfeiffer等人的“hard-x-raydark-fieldimagingusingagratinginterferometer”(naturepublishinggroup，doi：10.1038/nmat2096)中找到。

暗场图像或更一般地基于散射的图像基于样本的局部散射能力，并且由通过样本散射的小角度衍射强度而不是如在透射成像的情况下的衰减强度形成。

在常规透射x射线成像中，射束硬化导致伪影并且必须被校正以便提供适于诊断或其他基于图像的推理任务的准确图像。

在暗场成像中存在类似的伪影。在过去，类似于射束硬化校正的校正已经被应用在暗场成像中。

技术实现要素：

因此，能够需要用于校准用于暗场成像(或者更一般地，利用x射线进行基于散射的成像)的x射线成像系统的不同方法和相关对象。

通过独立权利要求的主题解决了本发明的目的，其中，另外的实施例被包含在从属权利要求中。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于对被用于暗场成像的x射线成像设备进行校准的校准对象。校准对象包括多个部分。来自多个部分的第一部分包括第一常规材料(其中，与x射线的主导相互作用是衰减)和第二暗场活性材料，优选地是仅非常少地衰减x射线并且实现小角度散射的材料。类似地，来自多个部分的第二部分包括第一常规材料和第二暗场活性材料。因此，第一部分中的第一常规材料与第二暗场活性材料的比率不同于第二部分中的第一常规材料与第二暗场活性材料的比率。

在本发明的校准方法期间可以有益地使用本发明的校准对象，如将在下文中进一步详述的。具体地，从将这样的校准对象(例如，图1至7中描绘的校准对象之一)曝光于x射线射束采集的数据可以用于线性化暗场成像系统的性能，并且因此用于关于暗场图像的x射线成像系统的校准。

换言之，本文公开了测试体模，即校准对象，以校准暗场成像的系统。得到的数据可以用于线性化暗场图像的性能。因此使用该校准对象，即测试对象，如此处所述，可以校准暗场成像系统以实现对象高度与暗场信号d的对数的更好的线性关系。更线性的数据将有利地允许基于定量成像的计算机辅助决策。

本发明的校准对象通常可以是单个结构元件，但也可以包括两个或更多个结构元件，所述结构元件可以机械地布置在一起以最终构建在x射线成像设备的校准期间使用的校准对象。这将在下文中基于示范性实施例更详细地解释。

校准对象可以具有矩形实心、金字塔形、阶梯金字塔形的形状或者可以具有任何其他三维几何形状，如将从以下公开变得显而易见的。校准对象的部分可以包括校准对象的体积的部分。例如，校准对象的体积的上述部分可以由在底部表面的部分和对象的顶部表面的部分之间延伸的体积给出。在后一种情况下，体积可以根据底部面积或横截面积(例如与底部表面的前述部分相关联)以及校准对象的高度来表征。此处，校准对象的高度是指校准对象的底部表面和顶部表面之间的距离。

由于在对应的部分中由常规材料或暗场活性材料填充的部分的不同高度，通常能够出现上述比率的差异。

根据本发明的一个实施例，常规材料包括以下材料中的一项：pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、pom(聚甲醛)、pe(聚乙烯)、铝或上述材料中的任何的组合。常规材料根据由x射线穿过的材料和材料的厚度将遍历x射线衰减到不同的信号水平。其应该不创建或只创建很少的暗场信号。

根据本发明的一个实施例，暗场活性材料包括以下材料中的一项：组织、(中空)玻璃球、树脂中的(中空)玻璃球、泡沫、玻璃纤维或上述材料的任何组合。暗场活性材料通常包含结构，其在约100nm至约10μm的范围内。这些结构导致入射x射线的小角度散射信号，其形成由样本散射的小角度衍射强度的基础并且被记录用于暗场成像中的后续分析。在例如与临床应用有关的实施例中，暗场活性材料具有与暗场活性组织类似的形状，所述形状将在暗场成像系统的校准之后利用暗场成像系统进行分析。例如，如果系统将在校准后用于肺成像，则优选的材料是：闭孔泡沫，其具有大约50至300μm的孔尺寸，以及大约几μm的壁厚度；或对应尺寸的中空球。如果系统将在校准之后被用于骨骼成像，则优选的材料是开孔泡沫，其中，泡沫韧带具有与小梁类似的尺寸(约十至几百μm)。

根据本发明的一个实施例，校准对象在第一部分和第二部分中包括第三材料。第三材料可以是常规材料或暗场活性材料。第三材料可以与被包括在第一部分和第二部分中的第一常规材料和第二暗场活性材料不同。例如，可以使用校准对象以校准暗场成像系统，以在之后用于肺成像中。针对该临床应用，可以选择第一常规材料以包括作为软组织的替代物的pom，并且可以将第二暗场活性材料选择为作为肺等效材料的闭孔泡沫。作为被包括在校准对象的第一和第二部分中的第三材料，铝可以被用作骨骼的替代物。

根据本发明的一个实施例，类似于图3中所示的实施例，校准对象的部分可包括第一和第二子部分。在这种情况下，第一子部分包括部分的体积的部分，并且可以归于横截面积和第一高度。第二子部分包括该部分的体积的剩余部分并具有第二高度。因此，部分的第一子部分和第二子部分不重叠，即，它们是不相交的，或者换言之，不共享公共体积。第一子部分可包括常规材料，而第二子部分包括暗场活性材料。校准对象的若干部分可包括具有上述性质的第一和第二子部分。在这种情况下，第一子部分的高度可以分别从部分到部分变化。因此，第二子部分的高度也可以从部分到部分变化。对应的部分的第一和第二子部分被布置成使得穿过部分的x射线的射束可以连续地穿过第一和第二子部分。该实施例的另外的方面将在图3所示的实施例的背景下阐述。根据前述实施例，部分的高度，或换言之，厚度由其子部分的高度的总和给出。

可以选择部分的高度，使得其对应于要在校准之后利用暗场成像系统检查/分析的样本的高度或厚度。

根据本发明的一个实施例，校准对象包括第一和第二阶梯楔。第一阶梯楔包括常规材料，并且第二阶梯楔包括暗场活性材料。两者阶梯楔都可以具有至少三个阶梯，但是每个阶梯楔的阶梯数可以是例如十、二十或更大的量级。此外，第一阶梯楔的阶梯的数量可以等于或不等于第二阶梯楔的阶梯的数量。阶梯楔的布置可以是使得第二阶梯楔被布置在第一阶梯楔之上。第二阶梯楔的阶梯可以在平行于第一阶梯楔的阶梯的纵向延伸的平面中纵向延伸。然而，第二阶梯楔的阶梯的纵向延伸的取向也可以相对于第一阶梯楔的阶梯的纵向延伸被旋转90°。

在具有两个阶梯楔的布置的前述实施例中，部分沿着垂直于第一和第二阶梯楔的纵向延伸的轴延伸。因此，在该实施例中，校准对象的部分可以呈现由第一阶梯楔的阶梯的部分形成的第一子部分。该部分的对应的第二子部分可以由第二阶梯楔的阶梯的部分形成。该布置确保了部分包括两个不重叠的子部分，一个子部分具有常规材料，并且另一个子部分具有暗场活性材料。

根据本发明的实施例，校准对象包括阶梯楔和流体。阶梯楔包括暗场活性材料并被浸没到流体中，所述流体包括常规材料。流体可以是水。根据本发明的实施例，第一部分的高度可以等于校准对象的第二部分的高度。以这种方式，可以模拟恒定患者身高或要检查的样本的高度-或厚度。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于校准用于采集暗场成像数据的x射线成像设备的方法。所述方法包括以下步骤：

根据本发明的实施例的校准对象被定位于x射线成像设备的x射线射束的射束路径中。校准对象被曝光于x射线，使得x射线射束可以穿过校准对象的特定部分。亦即，校准对象应该以这样的方式相对于射束方向被定位：使得特定的x射线穿过部分并且优选地不穿过校准对象的多个部分。通过以上述方式将校准对象曝光于x射线源，从校准对象采集暗场测试图像。随后，针对校准对象的每个部分i，从暗场测试图像获得值loglog(ti)和log(di)的对。因此，ti＝ii/ii0指代对应于校准对象的第i部分的实际平均x射线强度ii与在没有校准对象的情况下平均x射线强度ii0的比率。例如，平均x射线强度是根据具有条纹图案的采集的强度数据导出的，所述条纹图案可以通过在条纹图案的所有相位上取平均来由对基于光栅的干涉仪的使用产生。类似地，di＝vi/vi0指代实际可见度vi与在没有校准对象的情况下的可见度vi0的比率，再次，所述比率对应于校准对象的第i部分。

在下一步骤中，将每个部分i的值log(ti)和log(di)与校准对象的预期设计参数(例如厚度或高度)进行比较。基于比较，构建了函数，所述函数将测量的log(t)和log(d)数据分别映射到常规材料和暗场活性材料的厚度。稍后参考图7提供对函数构造的更详细的示范性描述。

根据本发明的一个实施例，在另一方法步骤中根据该函数构建二维查找表。

根据本发明的一个实施例，函数和/或二维查找表用于基于暗场成像校正临床图像。

根据本发明的一个实施例，对应于不同的x射线能量，针对校准对象的每个部分i获得值log(ti)和log(di)的若干对。当使用x射线能量分辨探测器来获得log(t)和log(d)的值时，出现这样的情况。例如，可以使用x射线能量分辨探测器获得对应于两个不同x射线能量的两对值log(t)和log(d)。针对每个部分具有不同能量处的log(ti)和log(di)的该额外的信息，能够生成将测量的log(t)和log(d)数据分别映射到常规材料、暗场活性材料和第三材料的厚度的函数。

根据本发明的一个实施例，在另一方法步骤中根据该函数构建三维查找表。

应当注意，与用于校准x射线设备的方法有关的本发明的方面类似地适用于计算机程序和计算机可读介质。

附图说明

现在将参考以下附图描述本发明的示范性实施例，其中：

图1示出了具有校准对象的成像布置；

图2示出了根据本发明的示范性实施例的校准对象的示意性表示。

图3示出了根据本发明的示范性实施例的校准对象的另一示意性表示。

图4a示出了本发明的示范性实施例的校准对象的第一阶梯楔的示意性表示。

图4b示出了本发明的示范性实施例的校准对象的第二阶梯楔的示意性表示。

图5a示意性地示出了根据本发明的示范性实施例的包括第一和第二阶梯楔的校准对象；

图5b示意性地示出了根据本发明的示范性实施例的包括第三材料的校准对象；

图5c示意性地示出了根据本发明的示范性实施例的包括第三材料的另一校准对象；

图6a示意性地示出了根据本发明的示范性实施例的第一阶梯楔的俯视图；

图6b示意性地示出了根据本发明的示范性实施例的第二阶梯楔的俯视图。

图6c示出了来自图6a和6b的第一和第二阶梯楔的组合的示意性表示。

图7示意性地示出了根据本发明的示范性实施例的一行校准对象的侧视图。

图8示意性地示出了关于用于校准根据本发明的示范性实施例的x射线成像设备的方法步骤的流程图。

具体实施方式

参考图1，示出了根据本发明一个实施例的具有校准对象1的x射线成像系统a，校准对象1用于校准x射线成像系统。x射线系统包括x射线源和用于探测x射线射束的强度的x射线探测器。校准对象1被布置在x射线源和x射线探测器之间的x射线的射束路径中。此外，x射线成像系统包括计算系统c，以用于进一步处理利用x射线探测器记录的x射线相关数据。以这样的方式，可以通过使用本文例如在图7的背景下详细解释的校准方法来校准x射线成像设备。

图2示意性地图示了根据本发明的一个实施例的校准对象1。所示的校准对象1具有大致立方体形状。然而，图2中的示范性校准对象1的上表面不是平面的而是弯曲的。通常，校准对象的3维形状不是固定的，而是可以采取提供用于x射线射束通过的三维体积的任何形式。校准对象可以被划分成多个部分。在图2中示范性地示出了两个这样的部分，即第一部分10和第二部分20。每个部分包括校准对象1的上表面和下表面之间的体积，使得源自于被布置在校准对象之上的x射线源的x射线射束可以从顶部到底部穿过给定部分。第一部分10包括第一常规材料101和第二暗场活性材料102，分别填充第一部分的总体积的特定部分。具体地，如图2所示，被填充有第一常规材料101的第一部分10的体积的部分与具有第二暗场活性材料102的体积的对应的部分不同，使得两个相应部分的总和或空间组合组成第一部分10。以类似的方式，第二部分20包括第一常规材料201和第二暗场活性材料202，其中，两种材料201和202中的每个可以或者可以不与第一部分10中的相应材料相同。第二部20中的常规材料201和暗场活性材料202的布置类似于第一部分10中的材料101和102的对应的布置。在图2的情况下，第一部分10中的常规材料101填充尺寸与由暗场活性材料102填充的体积可比较的体积。相反，由常规材料201填充的第二部分20的体积明显小于由暗场活性材料202填充的体积。因此，第一部分10中由常规材料101和暗场活性材料102填充的体积的比率与在部分20中的常规材料201和暗场活性材料202的情况下的对应的比率不同。

由于对应的部分中由常规材料或暗场活性材料填充的部分的不同高度，通常能够出现上述比率的差异。

参考图3，示出了根据另一示范性实施例的校准对象1，其具有整体长方体形状。校准对象1包括多个部分，其中，图3中示出了两个，即第一部分10和第二部分20。两个部分10和20具有相同的横截面积以及相同的总高度，而在如图3所示的布置中，从校准对象1的底部到顶部测量高度。第一部分10的高度可以被描述为对应于第一部分10的第一子部分11和第二子部分12的高度111和121的总和。因此，第一子部分11包括常规材料101，并且第二子部分12包括暗场活性材料102。类似地，第二部分20的总高度由分别对应于第二部分20的第一和第二子部分21和22的高度211和221的总和给出。第一子部分21包括常规材料201，并且第二子部分22包括暗场活性材料202。由于第一和第二部分中包括常规材料的高度111和211不同，因此在部分10和20的情况下，给定部分中包括常规材料和暗场活性材料的体积的比率是不同的。

参考图4a和图4b，示出了两个阶梯楔2和3，其可以用于构造根据实施例的校准对象。阶梯楔2可以包括常规材料101，阶梯楔3可以包括暗场活性材料201。两个阶梯楔2和3可以移动在一个位置中，其中，阶梯楔3的阶梯被定位于阶梯楔2的阶梯上，或者反之亦然。在每个阶梯楔的阶梯的数量相同的情况下，如图3所示，可以获得校准对象，所述校准对象包括多个部分-在本范例的情况下为五个部分-其中，部分中的每个是通过来自阶梯楔2的阶梯和来自阶梯楔3的阶梯的总和给出的。每个阶梯楔的五个阶梯的数量是示范性的，并且在不同的实施例中可以变化。每个阶梯楔的最小阶梯数量可以是三个，但是可以存在具有例如每个阶梯楔的十个或二十个阶梯的量级的实施例，但是阶梯的其他数量当然也是本发明的部分。最高阶梯的高度，即厚度，可以为使得其表示要在校准后利用暗场成像系统检查或分析的样本的最高厚度。例如，如果暗场成像系统将在校准后用于肺成像，则阶梯楔中的一个中的阶梯的最大高度-或者换言之最高厚度-可以对应于要检查的人或动物胸部的(实际的、平均的或预期的)厚度。

参考图5a，示出了根据从两个阶梯楔2和3获得的一个示范性实施例的校准对象1的示意性图示。因此，本领域技术人员理解，部件2和3两者可机械组合以最终构建校准对象，并且因此是双部件实施例。包括多于两个部件(例如，三个、四个或更多个部件)的实施例应被理解为本发明的部分。阶梯楔2包括常规材料101，并且阶梯楔3包括暗场活性材料201。图5a中的两个阶梯楔2和3中的每个包括四个阶梯。得到的校准对象总共包括五个部分，其中，图5a中的最左边的部分包含常规材料101，并且最右边的部分包含暗场活性材料201。其余三个部分包括常规材料和暗场活性材料两者，其中，由两种材料所采取体积的比率从部分到部分变化。

参考图5b，示出了根据本发明的一个实施例的具有第三材料的校准对象1的示意性表示。例如，校准对象1可以通过组装如图5a所示的三个校准对象并且额外地将第三材料的薄板布置在从图5a中已知的后三个校准对象中的两个上来获得。具体地，图5b中的校准对象1可以被划分成三个子单元s1、s2、s3，子单元中的每个包括如图5a已知的校准对象。在如从图5a已知的校准对象的顶部上，第三材料301的薄板被布置在第二子单元s2和第三子单元s3中。因此，子单元s2中的第三材料301的薄板具有的高度或厚度31，高度或厚度31小于第三子单元中的第三材料301的薄板的高度或厚度32。第三材料301可以是与常规材料101不同的常规材料。如图5b所示的校准对象1可以用于校准x射线成像系统，从而针对存在被包含在患者/样本/样品中的感兴趣区域中的多于两个常规材料的情况提供诊断的改进的精度。例如，参考肺成像的应用，图5b的校准对象1中的常规材料101可以被选择为具有与软组织相似的性质的pom，并且暗场活性材料201可以被选为作为肺等效材料的闭孔泡沫。然后可以将第三材料301选择为作为骨的替代物的铝。本领域技术人员应当理解，第三材料301也可以被选择为与图5b中的暗场活性材料201不同的暗场活性材料。

图5c示意性地示出了另一校准对象1，其包括常规材料101、暗场活性材料201和第三材料301。图5c中的校准对象1可通过将第三材料301的阶梯楔30布置在如图5a所示的两个阶梯楔2和3的组合的顶部上来组装。因此，阶梯楔2包括常规材料101，阶梯楔3包括暗场活性材料201，并且第三阶梯楔30包括第三材料301，第三材料301可以是常规材料或暗场活性材料。图5c中的校准对象可以用于校准目的，如在图5b的背景下描述的。

参考图6c，示出了根据一个实施例的校准对象1的示意性俯视图。图6a和6b分别示出了包括常规材料的阶梯楔4和包括暗场活性材料的阶梯楔5的示意性俯视图，阶梯楔4和阶梯楔5可以布置在彼此的顶部上以便获得图6c中的校准对象1。图6a中的水平条的不同灰度值表示从图6a中上方看到的阶梯楔4的阶梯的不同高度。类似地，图6b中的垂直条描绘了从上方看到的阶梯楔5的阶梯，并且不同的灰度级指示阶梯的不同高度。当与阶梯楔4的阶梯的对准相比时，阶梯楔5的阶梯的对准相对于平行于图6a和6b中的视线的轴旋转90°。保持如图6a和6b中的阶梯的对准并且在阶梯楔4之上移动阶梯楔5，获得校准对象1。因为图6a和6b中描绘的阶梯楔4和5中的每个包括10个阶梯，因此校准对象1可以被构造成包括一百个不同的部分，每个部分具有从来自阶梯楔4的阶梯的部分构建的子部分和从来自阶梯楔5的阶梯的部分构建的另一子部分。因此，当将校准对象1曝光于x射线射束时，可以将材料的100个不同的组合曝光于x射线射束，并且随后可以分析曝光期间获得的对应的暗场成像数据。

换言之，图6a-6c中所示的校准对象的实施例是可以用于校准暗场成像的系统的测试体模。其包括具有不同材料的两个阶梯楔。一个是常规材料的，诸如是pmma、pom或pe的，并且将x射线衰减到不同的信号水平。第二个新楔由包含大约几微米的结构的暗场活性材料制成。针对此的范例是玻璃球的织物组织。已经利用树脂中的中空玻璃球进行了实验。如果两个阶梯楔具有10个阶梯，则可以将它们布置在彼此上，其中一个旋转90°，诸如可以对材料的100个不同的组合进行曝光。

图7示意性地示出了根据示范性实施例的校准对象1的一行的侧视图。校准对象1包括两个阶梯楔，即第一阶梯楔6和第二阶梯楔7。第一阶梯楔6包括常规材料。其由若干阶梯构成。在图7中，示出了具有不同高度hti的五个这样的阶梯。图7中的第二阶梯楔7包括暗场活性材料并且由若干阶梯构成。在图7中示范性地示出了具有不同高度hdi的四个阶梯。第一和第二阶梯楔可以被布置在彼此的顶部上，从而得到由两个结构元件-第一和第二阶梯楔-构建的校准对象。选择高度hti和hdi，使得至少对于校准对象的一行中的所有部分，它们的和hti+hdi对应于相同的患者/样本/样品高度。因此，校准对象的部分包括具有来自第一阶梯楔6的高度hti的阶梯和具有来自第二阶梯楔7的高度hdi的阶梯。以这种方式，能够模拟要在其校准后利用暗场成像系统检查或分析的患者或者其他样本的高度-或厚度。关于临床应用，可以将被包括在第一阶梯楔7中的常规材料选择为与软组织表现得完全相同，并且可以将暗场活性材料选择为表现得完全如肺组织。在这种情况下，总和hti+hdi应该在一行中恒定。然而，如果被包括在第一阶梯楔6中的常规材料比软组织更致密，例如pom比软组织使x射线衰减强1.3倍，则在该范例中，总和hti/1.3+hdi应在校准对象的一行中保持恒定。

图7中所示的实施例的一个范例是由包括暗场活性材料的阶梯楔构建的校准对象1，其被浸没在水中，因为水是常规材料并且几乎完全如软组织一样进行衰减。

还参考图7中所示的实施例，可以构建校准对象1，使得不同的行-其中一行在图7中以侧视图示出-对应于不同的患者/样本/样品高度。

从将参考图1至图7描述的根据本发明的前述实施例中的任何的校准对象曝光于x射线射束而采集的数据可以被用于线性化暗场图像的性能，并且因此用于校准关于暗场图像的x射线成像系统。现在参考图8描述根据本发明的一个实施例的校准方法。

图8示意性地示出了根据本发明的一个实施例的用于校准的方法步骤的流程图。以下方法步骤被包括：在步骤81中，根据本发明的实施例的校准对象被定位于x射线成像设备的射束路径中。随后，在步骤82中，校准对象被曝光于x射线成像设备的x射线。在步骤83中，从校准对象采集暗场测试图像。对于校准对象的每个部分i，在步骤84中获得log(ti)和log(di)的值的对。ti指代x射线强度的归一化比率，并且di指代对应于在校准对象的暗场测试图像中的校准对象的部分i的归一化的可见度比率。

确定值log(ti)和log(di)的原因如下：如公知的，x射线射束在穿过物质时衰减。在良好的近似中，衰减遵循具有作为参数的衰减系数μ的指数定律，后一参数是相应物质的特性。强度的指数行为可以被写成i＝i0·exp[-μ·h]，其中，h是由x射线射束通过的对象的高度，μ是表征组成对象的物质的系数，并且i0是在没有对象的情况下非衰减x射线的强度。然后，t＝i/i0的负对数与对象的高度h成比例。在实验中，由于射束硬化，可以观察到该行为的一些偏差，这意味着–log(t)低估了真实高度h。暗场成像中的可见度v表现得非常相似。在很好的近似中，其可以被描述为v＝v0·exp[-ε·h·c]，其中，ε指代扩散系数，v0指代在没有对象的情况下的可见度，并且c指代几何常数，参见bech等人的“quantitativex-raydark-fieldcomputedtomography”(phys.med.biol.55(2010)5529-5539(eq.20))。为简洁起见，此处假定常数c为1。然后暗场信号被定义为d＝v/v0。在上面提到的近似中，值-log(d)是对象性质(即ε)和对象的高度h的乘积。然而，事实证明，扩散系数ε也取决于能量，因此如果不同量的衰减材料在射束中，则log(d)的不同值被测量。在稍后的诊断情况下，t和d-或等效地log(t)和log(d)-的值将根据患者/样本/样品(例如，在相应的x射线成像系统用于肺部成像中的情况下的人胸腔)的x射线图像被确定。然后这些t和d值-或等效地对应的log(t)和log(d)值-应该分别被映射到患者/样本/样品中的常规材料和暗场活性材料的等效高度。在x射线成像系统的校准期间，因此，应该建立两个函数，即h1(log(t)，log(d))和h2(log(t)，log(d))。因此，函数h1根据log(t)和log(d)的测量值给出常规材料的高度。类似地，第二函数h2给出作为log(t)和log(d)的测量值的函数的暗场活性材料的高度。根据上述推理，函数h1是只比仅log(t)的线性函数更复杂的函数，除了其他效应之外，其可以归于射束硬化效应。以类似的方式，函数h2是比仅log(d)的线性函数更复杂的函数。应该注意，在校准期间建立两个函数h1和h2等价于在校准期间建立单个函数，所述单个函数将log(t)和log(d)的测量值映射到常规材料的高度(针对校准对象的每个部分)并且映射到暗场活性材料的高度。

现在转向方法步骤85，针对每个部分i，将log(ti)和log(di)的值与校准对象的设计参数的预期值进行比较。因此，设计参数可以是包括常规材料的子部分的高度-或等效地厚度-以及包括暗场活性材料的子部分的高度。根据比较，在方法步骤85中构建将log(t)和log(d)的值映射到包括常规材料或暗场活性材料的相应子部分的厚度的函数。以这种方式，获得在log(t)数据和包括子部分的常规材料的高度之间的线性化以及log(d)数据和包括子部分的暗场活性材料的高度之间的线性化。任选地，在方法步骤86中，可以针对校准对象的部分中的每个根据值log(ti)和log(di)与预期设计参数(即，包括子部分的常规材料或暗场活性材料的高度或厚度)的比较来创建二维查找表。在另一方法步骤中，函数，或者任选地或另外地，二维查找表可以被用于校正被采集为暗场图像的临床图像。实质上，校准为常规材料和暗场活性材料的多对高度hti和hdi提供了对应的测量值log(ti)和log(di)。这些校准数据的缩进使用是为了建立针对逆映射的总体关系，即在患者或样本的随后的测量期间，获得log(t)和log(d)的一些测量结果并且应该估计常规材料和暗场活性材料的对应的等效高度ht和hd。由于通常log(ti)和log(di)的测量值不跨越规则网格，因此必须在计算中使用一些所谓的散落数据插值。

应该注意，本发明不限于非能能量分辨的常规x射线探测器。具体地，本发明还涉及能量分辨x射线探测器的情况。在后一种情况下，针对每个可分辨x射线能量，可以针对校准对象的每个部分采取log(t)的值和log(d)的值。例如，可以针对每个部分采取log(t)和log(d)的两个值，使得可以构造函数，所述函数在针对每个部分的四个log(t)和log(d)值与相应部分中的常规分量和暗场活性分量的高度值之间进行映射。这可以实现甚至改进的校准。具有这样的能量分辨探测器，使用第三材料也是有利的，因为变得能够区分射束中不同的衰减的材料(诸如软组织和骨骼)。

如上文已经解释的，本发明的校准对象促进暗场成像系统可以被校准以实现对象高度和暗场信号d的对数的更好的线性关系。更线性的数据将允许基于定量成像的计算机辅助决策。