计算出X 射线在所述被检测物体上预定点的散射信息，并由此计算出相应的像素值。
[0016] 此外，在本发明的多能谱X射线光栅成像系统中，所述计算机工作站能够从存在 所述被检测物体的光强曲线和不存在所述被检测物体的背景光强曲线的对比中计算出X 射线在所述被检测物体上预定点的衰减信息，并由此计算出相应的像素值。
[0017] 此外，本发明提供一种X射线光栅成像方法，其特征在于，具有如下步骤： 使彼此平行且依次布置在X射线传播方向上的第一吸收光栅和第二吸收光栅之一在 其至少一个周期范围内进行相位步进动作，在每个相位步进过程，利用非相干X射线源对 被检测物体照射X射线，并且由能谱分辨型X射线探测器接收通过了所述第一 W及第二吸 收光栅的X射线并对其进行能谱分辨，经过一次相位步进过程和数据采集，将所述能谱分 辨型X射线探测器上每个像素点处每个能量段的X射线的光强表示为一个光强曲线，将所 述能谱分辨型X射线探测器上每个像素点处的光强曲线与不存在被检测物体的情况下的 光强曲线进行比较，计算得出每个像素点的像素值，根据所述像素值得到被检测物体的图 像信息。
[0018] 此外，在本发明的X射线光栅成像方法中，使所述被检测物体旋转，在每个所述旋 转角度下，重复所述相位步进动作，然后根据预定CT图像重建算法来重建所述被检测物体 的图像。
[0019] 此外，在本发明的X射线光栅成像方法中，从存在所述被检测物体的光强曲线和 不存在所述被检测物体的背景光强曲线的对比中计算出X射线在所述被检测物体上预定 点的折射信息，并由此计算出相应的像素值。
[0020] 此外，在本发明的X射线光栅成像方法中，从存在所述被检测物体的光强曲线和 不存在所述被检测物体的背景光强曲线的对比中计算出X射线在所述被检测物体上预定 点的散射信息，并由此计算出相应的像素值。
[0021] 此外，在本发明的X射线光栅成像方法中，从存在所述被检测物体的光强曲线和 不存在所述被检测物体的背景光强曲线的对比中计算出X射线在所述被检测物体上预定 点的衰减信息，并由此计算出相应的像素值。
[0022] 根据本发明，多能谱X射线光栅成像系统采用非相干方法实现，其采用能谱分辨 型X射线探测器，实现对常规X射线光源产生的宽能谱X射线能量范围的不同能量段的探 测（X射线能量范围是0到出束能量的设定值)，既保留光栅成像技术的原有优点，例如一 次成像过程中同时获得衰减、相衬、暗场Η种信息，又能够解决现有光栅成像技术存在的问 题，包括射线硬化问题等，同时将能量沉积型探测器成像中多能谱的劣势转化为能谱分辨 型探测器成像中的优势，发挥多能谱带来的更多信息的优势，实现对物质成分的识别，在医 疗成像、安全检查等领域都具有很高的实用价值。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明的多能谱X射线光栅成像系统的示意图。
[0024] 图2是由步进扫描过程获得的光强曲线的示意图。
[00巧]图3是水和聚丙帰与X射线相互作用的相位因子与X射线能量的关系。
[0026] 图4是水和聚丙帰与X射线相互作用的吸收因子与X射线能量的关系。
[0027] 图5是本发明的实施例1的示意图。
[0028] 图6是本发明的实施例2的示意图。
[0029] 图7是本发明的实施例3的示意图。
【具体实施方式】
[0030] W下，参照附图详细地对本发明进行说明。
[0031] 图1是本发明的多能谱X射线光栅成像系统的示意图。本发明的多能谱X射线光 栅成像系统能够用于对物体进行成像检测，如图1所示郝样，本发明的多能谱X射线光栅成 像系统包括；χ射线源S，用于向被检测物体（即，图1中的扫描物体W)发射X射线束（宽能 谱X射线)，其中，在X射线源是大焦点光源情况下可W设置一个多缝准直器巧Ρ，源光栅GO ) 来产生一组小焦点线光源，W向被检测物体发射X射线束，如图1所示郝样，在配置了源光 栅GO的情况下，源光栅GO被配置在X射线源S和被检测物体之间的靠近X射线源S的位 置；光栅模块P，其包括第一吸收光栅G1和第二吸收光栅G2,送两个吸收光栅G1、G2彼此平 行且依次位于X射线传播方向上，经被检测物体折射与散射的X射线经由第一吸收光栅G1 和第二吸收光栅G2形成强度变化的X射线信号；能谱分辨型X射线探测器，接收上述的强 度变化的宽能谱X射线，将X射线信号转换为电信号，并实现X射线能量的分辨，获得多种 能量下的信息。此外，在本发明中，X射线源S是非相干X射线源。
[0032] 此外，在进行成像检测的情况下，将被检测物体(即，图1中的扫描物体W)配置在X 射线源S和第一吸收光栅G1之间，并且，在设置了源光栅GO的情况下，被检测物体配置在 源光栅GO和第一吸收光栅G1之间。此外，本发明的多能谱X射线光栅成像系统还包括计 算机工作站，计算机工作站对X射线源、光栅系统和能谱分辨型X射线探测器进行控制来实 现下述过程；光栅系统进行相位步进过程（即，第一吸收光栅G1和第二吸收光栅G2进行相 位步进动作)，在每一步X射线源都发射X射线，由能谱分辨型X射线探测器接收X射线，将 所接收到的X射线转换为电信号，并对X射线实现能谱分辨，经过一次相位步进过程(即，一 个周期的相位步进过程)和数据采集，能谱分辨型X射线探测器上每个像素点处每个能量段 的X射线的光强均可表示为一个光强曲线(如图2所示，在图2中示出了某个能量段的光强 曲线)，将能谱分辨型X射线探测器上每个像素点处的光强曲线与不存在被检测物体情况下 的光强曲线相比较巧中，不存在被检测物体情况下的光强曲线是已知的）；由光强曲线的 变化计算得出每个像素点的像素值，由此，能够得到反映物质结构信息的衰减像、相衬像和 暗场像Η种信息。此外，在本发明中，能够W与现有技术(例如，专利文献1~3)相同的方 式进行光栅模块Ρ的相位步进动作。此外，关于利用源光栅GO进行相位步进动作的过程， 也能够W与现有技术(例如，专利文献4)相同的方式进行。例如，第一吸收光栅G1和第二 吸收光栅G2固定不动，使源光栅GO在其至少一个周期范围内进行步进动作，在每个相位步 进过程，X射线源S发射X射线对被检测物体进行照射，能谱分辨型X射线探测器接收X射 线并对X射线进行能谱分辨，经过一次相位步进过程和数据采集，能谱分辨型X射线探测器 上每个像素点处每个能量段的X射线的光强表示为一个光强曲线。
[0033] 此外，在本发明中，第一吸收光栅G1和第二吸收光栅G2彼此平行，它们之间的距 离为D，并且，X射线源S与光栅G1之间的距离为L。
[0034] 此外，优选地，第一吸收光栅G1和第二吸收光栅G2的周期一般在0. 1~30微米 之间。光栅使用重金属作为吸收材料，W金(Au)为例，金的高度由所使用的X射线的能量 决定，在10~100微米之间。例如，对20keV的X射线来说，金的高度大于16微米能阻挡 90%的X射线。
[0035] 此外，在本发明中所使用的探测器是能谱分辨型X射线探测器，能够接收强度变 化的宽能谱X射线，将X射线信号转换为电信号，并实现X射线能量的分辨，获得多种能量 下的信息。在本发明中，能够利用与现有技术相同的方法/方法进行宽能谱X射线的分辨。 但并不限于此，只要是能够实现上述功能，也可W是其它类型的X射线探测器。
[0036] 此外，在本发明的多能谱X射线光栅成像系统中，整个成像系统的控制、数据传 输、图像重建W及数据处理