被检体信息获得装置、程序和成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及从通过切变干涉计产生的干涉图案获得关于相位图像的信息的被检 体信息获得装置、程序和成像系统。
【背景技术】
[0002] 切变干涉计被用于通过利用干涉条纹的位移观察由被检体导致的入射光的相位 变化。切变干涉计被配置为分离从光源发射的诸如光束的相干光、允许一个光分量的波前 具有由被检体导致的畸变，并且使另一光分量轻微位移以形成干涉条纹。作为光的替代，可 以使用例如X射线的光以外的电磁波或电子束。
[0003] 利用Talbot效应的切变干涉计是已知的。特别地，利用X射线的Talbot干涉法 (X射线Talbot干涉法）最近受到关注。
[0004] 现在简要描述X射线Talbot干涉计。当来自X射线源的X射线穿过被检体时，X 射线的相位偏移。穿过被检体的X射线通过衍射光栅被衍射，由此在到衍射光栅具有预定 距离的位置处形成被称为自图像的第一干涉图案。可基于由被检体导致的第一干涉图案的 畸变获得由被检体导致的X射线的相位偏移。但是，依赖于使用的检测器的分辨率，由于条 纹图案的周期对于标准检测器来说太小以至于不能检测，因此可能难以直接检测第一干涉 图案。为了克服以上问题，提出了通过在形成的第一干涉图案的位置处设置吸收光栅来形 成第二干涉图案或具有约几百微米的周期的莫尔图案的方法，吸收光栅具有与第一干涉图 案的周期几乎相同的周期。可通过检测具有足够大以能够被检测器检测的周期的莫尔图 案，间接地检测第一干涉图案的畸变。
[0005] 存在从第二干涉图案获得关于由被检体导致的相位偏移的信息（被检体微分相 位信息）的一些方法（相位解调方法）。这些方法的一个例子是傅立叶变换方法（参照PTL 1)。根据该方法，对第二干涉图案进行傅立叶变换，并且，从与包围与通过对第二干涉图案 进行傅立叶变换获得的载波频率对应的谱的区域相关联的信息，获得被检体相位信息。
[0006] 另一典型的相位解调方法是相位偏移方法（参见PTL 2)。根据该方法，一般地，吸 收光栅相对于干涉图案的位置偏移与吸收光栅的周期的分数对应的距离以偏移相位，由此 改变第二干涉图案。在吸收光栅的各位置中检测第二干涉图案。基于作为检测结果的变化 获得被检体相位信息。另外，可以使用作为傅立叶变换方法和相位偏移方法的组合的方法 和任何其它方法。在相位偏移方法中，第二干涉图案的周期可大于或等于检测器的尺寸或 者可以为无限大。在本说明书中，在莫尔图案中也包含通过使用上述方法形成的第二干涉 图案。
[0007] 由于Talbot干涉计是切变干涉计，因此，通过使用第二干涉图案的相位解调获得 的一次（primary)信息是由被检体导致的X射线的相位偏移的导数（或者关于被检体的微 分相位图像的信息）。因此，为了获得关于被检体的相位信息，关于微分相位图像的信息必 须被积分。虽然存在一些积分方法，但可通过根据微分方法依次将信息相加而简单地积分 关于微分相位图像的信息。
[0008] [引文列表]
[0009] [专利文献]
[0010] [PTL 1]
[0011] 国际公布 No. W0 10/050483
[0012] [PTL 2]
[0013] 日本专利 No. 4445397
【发明内容】
[0014] 本发明提供一种通过使用关于由切变干涉计产生的干涉图案的信息获得关于被 检体的相位图像的信息的被检体信息获得装置，干涉图案是由穿过被检体或者被其反射的 电磁波或电子束形成的。该装置包括：被配置为通过使用关于干涉图案的信息获得关于被 检体的微分相位图像的信息的第一获得单元；被配置为获得关于干涉图案的各区域中的对 比度的信息的第二获得单元；被配置为通过使用关于对比度的信息加权关于微分相位图像 的信息以获得关于加权的微分相位图像的信息的第三获得单元；以及被配置为积分关于加 权的微分相位图像的信息以获得关于被检体的相位图像的信息的第四获得单元。
[0015] 参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得清晰。
【附图说明】
[0016] 图1是根据实施例的被检体信息获得装置的功能框图。
[0017] 图2是根据实施例的X射线成像系统的示意图。
[0018] 图3是例子1、例子2和比较例中的被检体的示意图。
[0019]图4是由例子1中的被检体信息获得装置执行的运算处理的流程图。
[0020] 图5A示出例子1中的加权图。
[0021] 图5B示出通过使用例子1中的加权图模拟的微分相位图像。
[0022] 图5C示出通过使用例子1中的加权图模拟的另一微分相位图像。
[0023] 图示出通过使用例子1中的加权图模拟的相位图像。
[0024] 图6是由例子2中的被检体信息获得装置执行的运算处理的流程图。
[0025] 图7A示出例子2中的加权图。
[0026] 图7B示出通过使用例子2中的加权图模拟的微分相位图像。
[0027] 图7C示出通过使用例子2中的加权图模拟的另一微分相位图像。
[0028] 图7D示出通过使用例子2中的加权图模拟的相位图像。
[0029] 图8是由根据比较例的被检体信息获得装置执行的运算处理的流程图。
[0030] 图9A示出比较例中的模拟用莫尔图案。
[0031] 图9B示出在比较例中模拟的微分相位图像。
[0032] 图9C示出在比较例中模拟的另一微分相位图像。
[0033] 图9D示出在比较例中模拟的相位图像。
【具体实施方式】
[0034] 本发明的发明人揭示了以下方面：如果第二干涉图案包含低对比度区域，那么可 能难以根据对比度测量区域中的干涉图案的偏移。如上所述，基于由被检体导致的第二干 涉图案的偏移获得关于被检体的相位图像的信息。关于有关微分相位图像的信息，在包含 于微分相位图像中的与低对比度区域对应的区域中，信息可能丢失，或者，噪声的影响可能 增加。如果关于包含信息丢失的区域和噪声影响大的区域的微分相位图像的信息被积分， 那么这些区域的影响会影响其它区域，使得获得的关于相位图像的信息的精度会降低。 [0035] 以下描述的实施例提供能够在从关于包含丢失关于微分相位图像的信息的区域 和噪声影响大的区域的微分相位图像的信息获得关于相位图像的信息时，减少这些区域的 影响的被检体信息获得装置、程序和成像系统。
[0036] 实施例提供通过使用关于由切变干涉计产生的干涉图案的信息获得关于被检体 的相位图像的信息的被检体信息获得装置。图1是根据本实施例的被检体信息获得装置的 功能框图。以160表示的被检体信息获得装置包括第一获得单元610、第二获得单元620、 第三获得单元630以及第四获得单元640。第一获得单元610被配置为通过使用关于干涉 图案