如鼠标，并悬停在LE片432或HE片431或合成片460中的像素或体素上，与2-D直方图中的体素对应的点就会加亮。这种交互特征可允许操作者查找样品中不同的成分在2-D直方图429中所处的位置。
[0107]在一示例中，指针图标780指向操作者指示定点设备悬停操作的位置。该位置为HE片431中的一个点。在鼠标悬停事件过程中对点的选择又被称为指示。作为对该指示的响应，双能量悬停工具770计算并加亮LE片关联点782-l、2-D直方图关联点782-2，以及合成片关联点782-3。
[0108]在另一示例中，操作者指示2-D直方图429中对应于LE和HE体素亮度的结合的点。作为对该指示的响应，LE片432、HE片431以及合成片460中具有对应LE和HE亮度的所有体素被加亮。这允许操作者从2-D直方图429中定位图像数据中的不同成分。
[0109]图8示意性地图示了一样品114的高能X射线吸收比低能X射线像素亮度的示例性2-D直方图429。除空气之外，该样品114具有两种具有不同有效原子序数Z的成分。该2-D直方图429显示了与三个视觉上不同的与三种物质的X射线吸收相关的像素亮度集群相关的信息。该像素亮度集群包括:空气像素亮度集群706，低原子序数元素像素亮度集群702，以及高原子序数元素像素亮度集群704。
[0110]操作者在直方图429中选择枢轴点427和角度，并且计算机系统124根据该枢轴点427和角度数指示器424指示的角度选择绘制出配比计算线714。当创建片选择窗口 408中的操作者选择的片的合成片460时，该配比计算线714提供高能比低能像素亮度的配比，供计算机系统124使用。操作者使用该枢轴点427和角度选择分离样品114的特征。
[0111]在本示例中，操作者希望在与低原子序数像素亮度集群702相关的低原子序数元素和与高原子序数元素像素集群704相关的高原子序数元素之间提供隔离。像素亮度集群中的每个点为一个体素712。
[0112]2-D直方图429中的点的颜色为在这一容器中具有多少体素的衡量(S卩，体素具有相同的LE和相同的HE X射线像素亮度值)。当显示该2-D直方图时，该2-D直方图窗口410使用偏移对数比例，以确保2-D直方图429中出现的甚至单个点为可识别的点。
[0113]计算机系统124通过2-D直方图429内的枢轴点427和角度选择计算合成片460。特别地，计算机系统124迭代2-D直方图429内的所有体素712，并计算每个体素712的体素偏移716，或者体素712之间的距离以及2-D直方图429内的配比计算线714。
[0114]如果体素712位于配比计算线714的一侧，则体素偏移716视为正；如果体素712位于配比计算线714的相对侧，则体素偏移716视为负。通过该组体素偏移716，计算机系统714创建合成片460。
[0115]当计算机系统124存储合成片460时，计算机系统124还存储其他相关信息，包括2-D直方图429，含有O和I值的二进制掩膜图，其中O和I表示体素与线的间隔(在其一侧还是另一侧)，由二进制掩膜倍增的配准LE图像，由二进制掩膜倍增的配准HE图像，以及高能断层体数据集154和低能断层体数据集152。
[0116]这些附加的数据集又被称为相关断层数据集，因为它们与最优化组合断层体数据集156的创建以及对最优化组合断层体数据集156的操作相关。在一示例中，操作者在后续的图像分析中使用这些附加的数据集，以从最优化组合断层体数据集156中分离出一种物质。
[0117]图9为根据本发明的思想，用于X射线成像系统(“X射线成像系统”)的数据采集的图像重建的方法900的流程图。
[0118]根据步骤902，操作者基于估计的样品构成确定低能(“LE”)扫描和(“HE”)高能扫描的X射线断层设置。在步骤910中，操作者选择LE扫描的滤光镜和/或曝光时间，并指定X射线源系统上的LE电压设置。在步骤912中，操作者获取样品兴趣体在LE设置下的断层数据集(投影)。在步骤914中，X射线成像系统通过LE投影生成LE断层体数据集。
[0119]以类似的方式，操作者利用X射线成像系统对同一样本执行高能扫描。在步骤915中，操作者选择HE扫描的滤光镜和/或曝光时间，并指定X射线源系统上的HE电压设置。在步骤916中，X射线成像系统在LE设置中选择的相同量的样品中的HE设置下获取断层数据集(投影)。在步骤918中，X射线成像系统通过HE投影生成HE断层体数据集。在步骤919中，操作者保存HE和LE断层体数据集。
[0120]对于上述步骤，操作者可以分别执行HE和LE扫描，或者利用侦察和扫描应用程序顺序执行该扫描。
[0121]在步骤920中，操作者打开双能量对比度调节工具，在步骤922中，加载LE和HE断层体数据集。在步骤923中，计算机系统使LE和HD断层体数据集彼此对齐和配准，并放大以实现逐像素配准。
[0122]在步骤924中，操作者选择LE和HE断层体数据集内的片。在步骤926中，计算机系统基于被选择片创建并显示HE X射线像素亮度值比LE X射线像素亮度值的直方图。
[0123]在步骤928中，操作者选择直方图上的枢轴点和角度，以计算要使用的HE与LE的配比，并创建合成片。在步骤930中，操作者查看该合成片，并且在步骤932中，如果已实现期望的图像对比度，则操作者继续执行步骤934，将角度和枢轴点应用到LE和HD断层体数据集的所有片，并保存最优化的组合断层体数据集156。否则，操作者重复步骤930和步骤932，直到实现期望的图像对比度。
[0124]在步骤934中一旦实现了期望的图像对比度，为了获得与其图像对比度最优化相关的信息，操作者选择合成片的点，并且在步骤938中，计算最优化单扫描参数，并执行最优化扫描。
[0125]图1Oa为图9所示流程图中步骤902的细节流程图，以基于估计的样品构成决定低能(“LE”)扫描和(“HE”)高能扫描的X射线断层设置。在步骤904中，操作者选择与侦察和扫描应用程序上的样品相关的合适的双能量模板。在步骤906中，操作者将LE和HE扫描入射到样品上的X射线光束的视场(“FOV”)的位置和尺寸设置为相同的值。在步骤908中，操作者选择该LE和HE扫描的投影数量和角度。
[0126]图1Ob为图9所示流程图中步骤938的细节流程图，根据本发明的思想，计算最优化单扫描参数。在步骤940中，计算机系统基于估计的样品构成，以及HE和LE扫描的采集设置，确定用于最优化单扫描设置的X射线断层设置。在步骤942中，操作者验证最优化单扫描的滤光镜、曝光时间，以及最优化电压设置。在步骤944中，X射线成像系统在样品的兴趣体的最优化单扫描设置下获取断层数据集(投影)。在步骤946中，X射线成像系统通过最优化单扫描投影生成最优化单扫描断层体数据集。
[0127]尽管本发明结合优选实施例进行了特别显示和描述，然而本领域内技术人员可以在形式和细节上做出多种修改，都在由附带的权利要求书覆盖的本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种X射线成像系统，包括: X射线源系统，用于生成高能X射线光束和低能X射线光束； 样品支撑物，用于在来自所述X射线源系统的所述高能X射线光束和所述低能X射线光束中旋转样品，以执行所述样品的低能扫描和高能扫描； 检测系统，用于在所述高能X射线光束和所述低能X射线光束透射过所述样品以产生投影数据后检测高能X射线光束和低能X射线光束； 计算机系统，根据所述投影数据，在所述计算机系统中生成来自所述低能扫描的低能重建断层体数据集，并生成来自所述高能扫描的高能重建断层体数据集，并呈现来自所述低能和高能重建断层体数据集的同步片视图，并提供数学组合的合成片。2.根据权利要求1所述的X射线成像系统，所述计算机系统包括用户界面应用程序。3.根据权利要求2所述的X射线成像系统，其特征在于，所述用户界面应用程序包括: 双能量对比度调节工具；以及 侦察和扫描应用程序。4.根据权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述低能扫描和所述高能扫描通过辐照相同量的所述样品来执行。5.根据权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，还包括切换用于过滤由所述检测系统接收的所述X射线光束的滤光镜的滤光镜切换器装置。6.根据权利要求5所述的X射线成像系统，其特征在于，所述滤光镜切换器装置还包括用于滤光轮的精确调整控制装置。7.根据权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述X射线源系统利用低能X射线源生成所述低能X射线光束，并利用高能X射线源生成所述高能X射线光束。8.根据权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述X射线源系统利用X射线源的低能设置生成所述低能X射线光束，并利用所述X射线源的高能设置生成所述高能X射线光束。9.根据权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述X射线源系统利用X射线源的低能滤光镜生成所述低能X射线光束，并利用所述X射线源的高能滤光镜生成所述高能X射线光束。10.根据权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述X射线源系统利用X射线源系统的低能靶生成所述低能X射线光束，并利用所述X射线源系统的高能靶生成所述高能X射线光束。11.根据权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述X射线源系统利用X射线源低能曝光时间生成所述低能X射线光束，并利用所述X射线源的高能曝光生成所述高能X射线光束，其中所述曝光时间最优化为在这些扫描中具有不同的噪声水平。12.根据权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述计算机系统在三维空间中使所述低能和高能重建断层体数据集彼此对齐和配准。13.根据权利要求12所述的X射线成像系统，其特征在于，所述计算机系统在放大状态下使所述低能和所述高能重建断层体数据集彼此对齐和配准。14.根据权利要求13所述的X射线成像系统，其特征在于，所述计算机系统以亮度比例缩放所述低能和所述高能重建断层体数据集。15.根据权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述计算机系统: 提供交互图，用于显示从所述低能和高能重建断层体数据集中选择的二维片；以及 作为对用户在所述二维片选择图中选择片的响应，呈现所述样品的同一区域的来自所述低能重建断层体数据集的低能片的视图以及来自所述高能重建断层体数据集的高能片的视图。16.根据权利要求15所述的X射线成像系统，其特征在于，所述计算机系统: 基于所述被选择片，创建高能X射线像素亮度值比低能X射线像素亮度值的二维直方图，其中所述直方图中的点的亮度分别与体素的数量以及所述低能和所述高能像素亮度值相关；以及 显示所述直方图。17.根据权利要求16所述的X射线成像系统，其特征在于，所述直方图使用偏移对数比例，以确保即使单个体素也显示为可识别的点。18.根据权利要求15所述的X射线成像系统，其特征在于，所述计算机系统: 通过在直方图中选择枢轴点和角度创建所述被选择片的合成片，其中所述枢轴点和角度确定所述直方图中高能比低能像素亮度值的缩放比和配比； 将用于生成被选择片的所述合成片的参数应用于所述高能重建断层体数据集和所述低能重建断层体数据集，以创建最优化组合断层体数据集；以及保存所述最优化组合断层体数据集。19.根据权利要求18所述的X射线成像系统，其特征在于，所述计算机系统基于所述最优化组合断层体数据集计算最优化单扫描采集设置。20.根据权利要求19所述的X射线成像系统，其特征在于，所述计算机系统: 使所述最优化组合断层体数据集上的点可选择，以获得与所述最优化组合断层体数据集相关的扫描设置；以及