利用所述扫描设置执行所述样品或新样品的最优化扫描，并生成所述样品的重建断层体数据集。21.根据权利要求20所述的X射线成像系统，其特征在于，所述计算机系统将所述最优化组合断层体数据集及来自所述点选择的相关扫描设置存储到数据库。22.根据权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，当具有样品基本成分的先验知识时，所述X射线成像系统识别所述样品中的特定材料成分。23.根据权利要求22所述的X射线成像系统，其特征在于，所述X射线成像系统: 使二维片可利用交互图选择； 创建来自所述被选择的二维图像片的高能X射线像素亮度比低能X射线像素亮度的二维直方图；以及 计算来自所述直方图的所述样品内元素内的所述原子摩尔浓度。24.根据权利要求23所述的X射线成像系统，其特征在于，所述计算机系统通过计算相关有效原子序数的所述原子摩尔浓度估计所述样品的微孔隙。25.—种在X射线成像系统的计算机系统上执行的双能量对比度调节工具，包括: 用于显示来自低能重建断层体数据集的低能片的低能窗口； 用于显示来自高能重建断层体数据集的高能片的高能窗口； 具有二维片选择交互图的用于从所述样品中选择片的片选择窗口 ；以及显示通过组合所述低能重建断层体数据集和所述高能重建断层体数据集生成的合成片的结果窗口。26.根据权利要求25所述的双能量对比度调节工具，还包括用于显示与所述双能量对比度调节工具操作相关的信息的日志窗口。27.根据权利要求25所述的双能量对比度调节工具，还包括二维直方图工具，用于显示作为低能和高能像素亮度值的函数的像素密度，以及使枢轴点和线斜率参数可选择，所述枢轴点和线斜率参数用于通过所述低能重建断层体数据集和所述高能重建断层体数据集生成所述合成片。28.根据权利要求27所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，与所述样品上被辐照的点相关的所述直方图中的点的位置用像素表示，所述位置为对于所述样品上被辐照的点，所述低能和高能X射线像素亮度值有多不同的衡量。29.根据权利要求25所述的双能量对比度调节工具，其特征在于， 所述低能窗口包括文件浏览器按键，用于选择和显示与所述低能重建断层体数据集相关的所述文件名；以及 所述高能窗口包括文件浏览器按键，用于选择和显示与所述高能重建断层体数据集相关的所述文件名。30.根据权利要求25所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，作为用户对所述二维片选择图内片的选择的响应，所述低能窗口显示来自所述低能重建断层体数据集的所述低能片，并且所述高能窗口显示来自所述高能重建断层体数据集的所述高能片。31.根据权利要求25所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，所述片选择窗口还具有: 用于选择所述片的片选择器滑动条和片选择按键；以及 显示所述被选择片的片的数目的片数目指示器。32.根据权利要求27所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，所述直方图窗口包括: 用于在所述直方图内进行角度选择的角度选择器滑动条； 显示与所述角度选择相关的角度的角度指示器；以及用于为所述直方图提供放大的放大/缩小按键。33.根据权利要求28所述的双能量对比度调节工具，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射线像素亮度值的所述直方图，其中与所述样品上被辐照的点相关的所述直方图中的点的亮度用像素表示，所述亮度为对于所述样品上的被辐照的点，所述低能和高能X射线像素亮度值有多相同的衡量；以及 显示所述直方图。34.根据权利要求28所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，所述计算机系统: 通过在所述直方图中选择枢轴点和角度创建所述被选择片的所述合成片，其中所述枢轴点和角度确定所述直方图中高能与低能像素亮度值的缩放比和配比； 将用于生成所述被选择片的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； 在所述结果窗口中显示所述被选择片的所述合成片；以及保存所述最优化组合断层体数据集。35.根据权利要求27所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，所述直方图采用偏移对数比例，以确保即使单个像素也显示为可识别的点。36.根据权利要求34所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，所述计算机系统计算最优化单扫描设置。37.根据权利要求36所述的双能量对比度调节工具，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 利用所述扫描设置执行所述样品或新样品的最优化扫描，并生成样品的重建断层体数据集。38.根据权利要求37所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，所述双能量对比度调节工具包括保存按键，用于将所述最优化组合断层体数据集及来自点选择的所述相关扫描设置存储到所述计算机系统。39.根据权利要求25所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，当具有样品基本成分的先验知识时，所述双能量对比度调节工具识别所述样品中的特定材料成分。40.根据权利要求25所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，所述双能量对比度调节工具: 使二维片可利用交互图选择； 仓Ij建来自所述被选择的二维图像片的高能X射线像素亮度比低能X射线像素亮度的直方图；以及 计算来自所述直方图的所述样品内元素的所述原子摩尔浓度和有效原子序数。41.根据权利要求40所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，所述计算机系统通过计算相关有效原子序数的原子摩尔浓度估计所述样品的微孔隙。42.根据权利要求25所述的双能量对比度调节工具，其特征在于，由所述双能量X射线对比度调节工具显示的信息显示在连接到所述计算机系统的显示设备上。43.一种X射线成像系统的数据采集和图像重建的方法，所述方法包括: 将样品加载到所述X射线成像系统的样品支撑物上； 通过在来自所述X射线成像系统的X射线源系统的低能光束中旋转样品执行低能扫描; 通过在来自所述X射线源系统的高能X射线光束中旋转样品执行高能扫描； 生成来自计算机系统中的所述低能扫描的低能重建断层体数据集； 生成来自计算机系统中的所述高能扫描的高能重建断层体数据集；以及将来自所述低能和高能重建断层体数据集的片的视图呈现在所述计算机系统的显示设备上。44.根据权利要求43所述的方法，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。45.根据权利要求43所述的方法，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。46.根据权利要求43所述的方法，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。47.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述X射线源系统利用X射线源的低能靶生成所述低能X射线光束，并利用所述X射线源的高能靶生成所述高能X射线光束。48.根据权利要求43所述的方法，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。49.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，执行所述低能扫描和执行所述高能扫描包括辐照相同量的所述样品。50.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，还包括在三维空间中使所述低能和高能断层体数据集彼此对齐和配准。51.根据权利要求50所述的方法，还包括在放大状态下使所述低能和高能断层体数据集彼此对齐和配准。52.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，还包括: 显示用于二维片选择的交互图；以及 作为对用户在所述二维片选择图中选择的片的响应，显示所述样品的同一区域的来自低能重建断层体数据集以及来自所述高能重建断层体数据集的片的视图。53.根据权利要求52所述的方法，其特征在于，还包括: 基于所述被选择片，创建高能X射线像素亮度值比低能X射线像素亮度值的所述直方图，其中与所述样品上被辐照的点相关的直方图中的点的亮度用像素表示，所述亮度为对于所述样品上的被辐照的点，所述低能和高能X射线像素亮度值有多相同的衡量；以及 显示所述直方图。54.根据权利要求53所述的方法，其特征在于，显示所述直方图包括在所述直方图中使用偏移对数比例，以确保即使单个像素在所述直方图中也显示为可识别的点。55.根据权利要求53所述的方法，其特征在于，还包括: 通过在所述直方图中选择枢轴点和角度创建所述被选择片的最优化图像，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配比； 将用于生成所述被选择片的所述最优化图像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 将所述最优化组合断层体数据集保存到所述计算机系统中。56.根据权利要求55所述的方法，还包括计算最优化单扫描设置。57.根据权利要求56所述的方法，其特征在于，所述计算最优化单扫描设置包括: 选择最优化组合断层体数据集上的点，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 利用所述扫描设置执行所述样品或新样品的最优化扫描，并生成样品的重建断层体数据集。58.根据权利要求43所述的方法，还包括当具有样品基本成分的先验知识时，识别所述样品中的特定材料成分。59.根据权利要求58所述的方法，其特征在于，所述识别所述样品中的特定材料成分包括: 利用交互图选择二维片； 创建来自被选择的二维图像片的高能X射线像素亮度比低能X射线像素亮度的直方图；以及 计算来自所述直方图的所述样品内元素的所述元素原子摩尔浓度和有效原子序数。60.根据权利要求59所述的方法，还包括通过所述样品的所述特定材料成分估计微孔隙。61.一种在X射线系统的计算机系统上执行的双能量对比度调节工具，包括: 用于显示来自低能重建断层体数据集的低能片的低能窗口； 用于显示来自高能重建断层体数据集的高能片的高能窗口； 显示通过组合所述低能重建断层体数据集和所述高能重建断层体数据集生成的合成片的结果窗口 ；以及 作为对操作指在其中一个窗口中指示位置的响应，用于在其他窗口中指示同一位置的关联工具。62.根据权利要求61所述的双能量对比度调节工具，还包括直方图窗口，用于显示作为低能和高能像素亮度值的函数的像素密度，以及使枢轴点和线斜率参数可选择，所述枢轴点和线斜率参数用于通过低能重建断层体数据集和高能重建断层体数据集生成所述合成片，其中所述关联工具指示所述直方图内的对应体素。
【专利摘要】一种多能量，如双能量(DE)，X射线成像系统数据采集和图像重建系统和方法可最优化样本的图像对比度。使用该DE X射线成像系统及其相关用户界面应用程序，操作者可对利用相同量的样品进行低能(LE)和高能(HE)X射线扫描。该系统通过低能投影创建低能重建断层体数据集，并通过高能投影创建高能重建断层体数据集。这使得操作者可控制被选择片的图像对比度，并将与所述最优化该被选择片的对比度的相关信息应用到断层体数据集的所有片中。这创建了来自LE和HE体数据集的组合体数据集。
【IPC分类】G01N23/04, G21K7/00
【公开号】CN104995690
【申请号】CN201480008362
【发明人】托马斯·A·凯斯, 苏珊·坎德尔, 斯里瓦特桑·瑟哈德里, 保罗·麦吉尼斯
【申请人】卡尔蔡司X射线显微镜公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2014年1月15日
【公告号】EP2956945A2, US9128584, US20140233692, US20150323474, WO2014126672A2, WO2014126672A3