Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений

Авторы патента:


Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений
Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений

 


Владельцы патента RU 2572644:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Использование: для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений. Сущность изобретения заключается в том, что дифракционная решетка для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений снабжена первой подобластью, содержащей по меньшей мере один участок первой решеточной структуры и по меньшей мере один участок второй решеточной структуры. Первая решеточная структура содержит множество полос и промежутков с первой решеточной ориентацией GO1, которые расположены периодически, при этом полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и при этом промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей. Вторая решеточная структура содержит множество полос и промежутков со второй решеточной ориентацией GO2, которые расположены периодически, при этом полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и при этом промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей. Первая решеточная ориентация GO1 является отличающейся от второй решеточной ориентации GO2. Технический результат: повышение качества изображения. 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 39 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к формированию дифференциальных фазово-контрастных изображений, в частности к дифракционным решеткам для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений, детекторной компоновке рентгенографической системы для генерирования фазово-контрастных изображений объекта, устройству получения рентгеновских изображений для генерирования фазово-контрастных изображений объекта, медицинской системе формирования рентгеновских изображений для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений, способу для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений, а также компьютерному программному элементу и машиночитаемому носителю.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений используется, например, чтобы усиливать контраст слабопоглощающего образца, по сравнению со стандартными амплитудно-контрастными изображениями. В EP 1731099 A1, описывается компоновка рентгеновского интерферометра, содержащая стандартный полихроматический источник рентгеновских лучей, решетку источника, решетку расщепителя пучка и решетку анализатора и детектор изображения. Объект располагается между решеткой источника и решеткой расщепителя пучка, т.е. фазовой решеткой. Посредством фазового пошагового размещения решетки анализатора возможно записывать исходные данные изображения, содержащие фазовую информацию. Решетки, например, фазовая решетка и решетка анализатора, содержат множество прозрачных для рентгеновских лучей щелей между канавками поглощающего материала, например, золота.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Показано, что основанная на фазовом градиенте информация достигается только в одном решеточном направлении.

Следовательно, может иметься необходимость в обеспечении улучшенных данных основанного на фазовом градиенте изображения.

Задача настоящего изобретения решается посредством объектов независимых пунктов формулы изобретения, при этом дополнительные варианты осуществления содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения.

Следует отметить, что последующие описываемые аспекты изобретения применимы также для дифракционной решетки, детекторной компоновки, устройства получения рентгеновских изображений, медицинской системы формирования рентгеновских изображений, способа, компьютерной программы и машиночитаемого носителя.

Согласно одному иллюстративному варианту осуществления изобретения обеспечена дифракционная решетка для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений, содержащая первую подобласть с, по меньшей мере, одним участком первой решеточной структуры и, по меньшей мере, одним участком второй решеточной структуры. Первая решеточная структура содержит множество полос и промежутков с первой решеточной ориентацией GO1, которые расположены периодически. Полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей. Вторая решеточная структура содержит множество полос и промежутков со второй решеточной ориентацией GO2, которые расположены периодически. Полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей. Первая решеточная ориентация GO1 является отличающейся от второй решеточной ориентации GO2.

Согласно настоящему изобретению, признак "изменение фазы" относится к сдвигу фазы рентгеновского излучения.

Согласно настоящему изобретению, признак "прозрачный для рентгеновских лучей" относится к факту, что рентгеновское излучение, проходящее через решетку, не изменяется в своей фазе, т.е. оно не сдвигается по фазе, и не изменяется по своей амплитуде, как с точностью до измеримой, так и приемлемой величины.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, первая решеточная ориентация GO1 располагается поперечно ко второй решеточной ориентации GO2, например, на 90°.

Согласно дополнительному аспекту изобретения, множество полос и промежутков первой решеточной структуры расположены периодически с первым шагом PG1 решетки, и полосы и промежутки второй решеточной структуры расположены периодически со вторым шагом PG2 решетки.

Согласно дополнительному аспекту изобретения, первый и второй шаги PG1 и PG2 являются равными.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, участки первой и второй решеточных структур расположены по области дифракционной решетки в шахматном порядке.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления обеспечен, по меньшей мере, один участок второй подобласти; при этом вторая подобласть является прозрачной для рентгеновских лучей, и при этом упомянутый, по меньшей мере, один участок второй подобласти обеспечивает прозрачную для рентгеновских лучей апертуру в решетке. Участки первой и второй подобластей расположены чередующимся образом в, по меньшей мере, одном направлении.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, обеспечена детекторная компоновка рентгенографической системы для генерирования фазово-контрастных изображений объекта, содержащая первую дифракционную решетку, вторую дифракционную решетку, и детектор с датчиком. Датчик содержит, по меньшей мере, один пиксель датчика первой подгруппы пикселей и, по меньшей мере, один пиксель датчика второй подгруппы пикселей. Первая дифракционная решетка является фазовой решеткой и вторая дифракционная решетка является решеткой анализатора. Фазовая решетка и решетка анализатора обеспечены как дифракционная решетка для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления. Решетка анализатора и/или фазовая решетка выполнены с возможностью пошагового размещения в предварительно определенном отношении к решетке анализатора. Первая и вторая дифракционные решетки, каждая, выполнены с возможностью переноса по отношению к датчику из первого положения (P1) в, по меньшей мере, второе положение (P2) с первым шагом PT1 переноса. Шаг PT1 переноса адаптирован для участков первой и/или второй решеточных структур дифракционных решеток. В первом и втором положении, разные части датчика расположены за участками первой и второй решеточных структур.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, первая и/или вторая дифракционные решетки выполнены с возможностью фазового пошагового размещения под острым углом α к первой и/или второй решеточной структуре.

Например, направление фазового пошагового размещения располагается под углом 45° к первой и/или второй решеточной структуре.

Согласно дополнительному варианту осуществления, острый угол равняется 30° или 60°, т.е. в случае ортогонально расположенных первого и второго решеточных направлений, угол с первой и второй решеточной структурой является разным для каждого направления решеточной структуры.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, обеспечено устройство получения рентгеновских изображений для генерирования фазово-контрастных изображений объекта, с источником рентгеновских лучей, решеткой источника, фазовой решеткой, решеткой анализатора, и детектором. Источник рентгеновских лучей генерирует пучок рентгеновских лучей полихроматического спектра рентгеновских лучей, при этом решетка источника выполнена с возможностью обеспечивать достаточную поперечную когерентность, чтобы освещать, по меньшей мере, один полный шаг решетки фазовой решетки когерентно, так что в местоположении решетки анализатора может наблюдаться интерференция. Фазовая решетка освещается посредством нескольких из щелей и может называться решеткой расщепителя пучка, также она расщепляет пучок в двух ведущих порядках, т.е. 1-ых порядках дифракции, так как 0-ой порядок в точности сводится на нет.

Фазовая решетка, решетка анализатора и детектор обеспечены как детекторная компоновка согласно одному из вышеупомянутых вариантов осуществления.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, обеспечена медицинская система формирования рентгеновских изображений для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений, с устройством получения рентгеновских изображений для генерирования фазово-контрастных изображений объекта, согласно варианту осуществления, описанному выше, блоком обработки, блоком интерфейса, и устройством приема объекта. Блок обработки выполнен с возможностью управления источником рентгеновских лучей, а также фазовым пошаговым размещением решетки анализатора и переносом фазовой решетки и решетки анализатора. Блок интерфейса выполнен с возможностью обеспечивать записанные первые и вторые исходные данные изображения в блок обработки. Устройство приема объекта выполнено с возможностью принимать объект интереса для получения фазово-контрастного изображения.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, обеспечен способ для дифференциальной фазы для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений, содержащий следующие этапы:

aa1) Применение когерентного рентгеновского излучения к интерферометру с двумя дифракционными решетками в первом положении (P1), при этом упомянутые дифракционные решетки, каждая, содержат, по меньшей мере, две части с разными решеточными ориентациями, при этом первая дифракционная решетка является фазовой решеткой и вторая дифракционная решетка является решеткой анализатора.

aa2) Фазовое пошаговое размещение решетки анализатора.

aa3) Запись первых исходных данных изображения с помощью датчика с, по меньшей мере, двумя частями, при этом первая и вторая часть записывают информацию фазово-контрастного изображения, относящуюся к первой и второй решеточным ориентациям.

b) Перенос решетки анализатора и фазовой решетки во второе положение (P2).

cc1) Применение когерентного рентгеновского излучения к интерферометру во втором положении.

cc2) Фазовое пошаговое размещение решетки анализатора.

cc3) Запись вторых исходных данных изображения с помощью датчика; при этом первая и вторая часть записывают информацию фазово-контрастного изображения, относящуюся ко второй и первой решеточным ориентациям.

d) Обеспечение записанных первых и вторых исходных данных изображения в качестве исходных данных изображения.

В качестве сущности изобретения можно рассматривать обеспечение дифракционной решетки с решеточной структурой, имеющей разные решеточные ориентации в разных частях области решетки. Таким образом, информация основанного на фазовом градиенте изображения может быть получена для разных направлений без необходимости вращения или поворота каких-либо из соответствующих решеток между этапами получения, например. Далее, таким образом, может быть получена и обеспечена улучшенная информация изображения.

Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут очевидными из и объяснены со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, описанные ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Иллюстративные варианты осуществления чертежей будут описаны в последующем со ссылкой на следующие чертежи.

Фиг. 1 схематически показывает пример медицинской системы формирования рентгеновских изображений согласно изобретению.

Фиг. 2 схематически показывает устройство получения рентгеновских изображений для генерирования фазово-контрастных изображений согласно изобретению.

Фиг. 3 схематически показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления устройства получения рентгеновских изображений для генерирования фазово-контрастных изображений согласно изобретению.

Фиг. 4 схематически показывает детекторную компоновку с дифракционной решеткой согласно изобретению.

Фиг. 5 по 6 показывают дополнительные иллюстративные варианты осуществления детекторной компоновки из фиг. 3.

Фиг. 7 по 9 показывают дополнительные иллюстративные варианты осуществления детекторной компоновки согласно изобретению.

Фиг. 10 по 12 показывают дополнительные иллюстративные варианты осуществления детекторных компоновок согласно изобретению.

Фиг. 13 показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления детекторной компоновки согласно изобретению.

Фиг. 14 схематически показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления устройства получения рентгеновских изображений для генерирования фазово-контрастных изображений согласно изобретению.

Фиг. 15 по 16 показывают дополнительный иллюстративный вариант осуществления детекторной компоновки согласно изобретению.

Фиг. 17 показывает основные этапы способа иллюстративного варианта осуществления изобретения.

Фиг. 18 показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления способа согласно изобретению.

Фиг. 19 показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления способа согласно изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

На фиг. 1, схематически показана медицинская система 500 формирования изображений для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений согласно изобретению. Устройство 510 получения рентгеновских изображений для генерирования фазово-контрастных изображений объекта, например, пациента, показано как часть системы 500. Устройство 510 получения рентгеновских изображений содержит источник 512 рентгеновских лучей, а также детектор 514, который располагается напротив источника рентгеновских лучей, например, на структуре 516 C-штатива. Дополнительно, устройство 510 получения рентгеновских изображений содержит решетку источника, которая не показана, фазовую решетку 520 и решетку 522 анализатора (также не показаны). Более подробное описание этих аспектов приведено ниже.

В качестве устройства приема объекта обеспечен стол 524, который располагается, по меньшей мере, частично между источником рентгеновских лучей и детектором.

Дополнительно, обеспечены блок 526 обработки и блок 528 интерфейса (не показаны). Дополнительно, устройство 530 отображения показано выше стола, чтобы отображать информацию. Дополнительно, для ввода пользователем, обеспечена панель взаимодействия, показанная с помощью ссылочной позиции 532.

Показанный пример является примером так называемого устройства получения рентгеновских изображений C-типа, имеющего штатив в форме C. Детектор изображения располагается на одном конце C-штатива и источник рентгеновского излучения располагается на противоположном конце C-штатива. Сам штатив может устанавливаться с возможностью перемещения и, таким образом, может вращаться вокруг объекта интереса. Проще говоря, возможно получать изображения для разных направлений просмотра. Однако следует отметить, что, конечно, также возможны другие формы устройств получения рентгеновских изображений, например, портал с вращающейся парой источника рентгеновских лучей и детектора.

Согласно одному аспекту изобретения, блок 526 обработки выполнен с возможностью управления источником 512 рентгеновских лучей и фазовым пошаговым размещением решетки анализатора. Блок обработки также выполнен с возможностью управления переносом фазовой решетки и решетки анализатора, что будет объясняться дополнительно ниже.

Согласно одному аспекту изобретения, блок 526 обработки выполнен с возможностью управления фазовым пошаговым размещением фазовой решетки.

Блок 528 интерфейса располагается так, что записанные данные, которые записываются посредством детектора, могут обеспечиваться в блок обработки.

В последующем, теперь устройство 510 получения рентгеновских изображений будет описываться со ссылкой на фиг. 2.

Устройство 510 получения рентгеновских изображений для генерирования фазово-контрастных изображений содержит источник 512 рентгеновских лучей, показанный посредством простого квадрата, решетку 518 источника, фазовую решетку 520, решетку 522 анализатора, и детектор 514 для обследования объекта. Объект показан с помощью ссылочной позиции 534. Дополнительно, пучок 536 рентгеновских лучей из рентгеновских лучей полихроматического спектра обеспечен источником рентгеновских лучей, который обеспечен, например, как стандартный источник рентгеновских лучей. Пучок 536 рентгеновского излучения применяется к решетке 518 источника. Решетка 518 источника, также указываемая как G0, выполнена с возможностью обеспечивать достаточную поперечную когерентность, чтобы освещать, по меньшей мере, один полный шаг решетки фазовой решетки когерентно, так что в местоположении решетки анализатора может наблюдаться интерференция. Говоря по-простому, решетка источника "расщепляет" рентгеновское излучение, так что обеспечивается когерентное рентгеновское излучение (дополнительно не показано).

Например, на фиг. 2, решетка 518 источника обеспечивает когерентное излучение, которое имеет высокую поперечную когерентность в двух направлениях.

Конечно, вместо решетки источника и источника, обеспечиваемых как стандартный источник рентгеновских лучей, может обеспечиваться микрофокусная трубка или компоновка микрофокусных трубок, например, матрица.

Согласно дополнительному примеру, для когерентного рентгеновского излучения обеспечено множество нанотрубок, чтобы генерировать соответствующее множество пучков рентгеновских лучей.

Пучок, проходящий через решетку источника, показан с помощью ссылочной позиции 538. Фазовая решетка освещается посредством нескольких из щелей и может называться решеткой расщепителя пучка, а также она расщепляет пучок в двух ведущих порядках, т.е. 1-ых порядках дифракции, так как 0-ой порядок в точности сводится на нет. После рекомбинирования расщепленных пучков за фазовой решеткой 520, рекомбинированный пучок применяется к решетке 522 анализатора. Затем, детектор 514 с датчиком, дополнительно не показан, записывает исходные данные изображения, в то время как для решетки анализатора осуществляется фазовое пошаговое размещение, что будет дополнительно объясняться ниже.

Фазовая решетка 520, решетка 522 анализатора, и детектор 514 обеспечены как детекторная компоновка 10 согласно изобретению, что будет описано в последующем.

Дополнительно, фазовая решетка и решетка анализатора обеспечены как дифракционная решетка для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений согласно одному из вариантов осуществления, описанных ниже.

Согласно одному иллюстративному варианту осуществления, решетка анализатора выполнена с возможностью пошагового размещения поперечно по, по меньшей мере, одному периоду решетки анализатора. Дополнительно, фазовая решетка и решетка анализатора обеспечены как дифракционная решетка для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений согласно одному из вариантов осуществления, описанных ниже. Согласно дополнительному аспекту, также для фазовой решетки, также указанной как G1, осуществляется пошаговое размещение по отношению к решетке анализатора, указанной как G2. Тогда, однако, достаточно осуществлять пошаговое размещение фазовой решетки только на 1/2 ее шага, так как частота интерференционных полос на анализаторе равна двойному шагу G1, т.е. фазовой решетки, что имеет место для параллельных пучков. Для конических пучков, увеличение ведет к незначительному отклонению от коэффициента 2.

На фиг. 3, схематично показан дополнительный иллюстративный вариант осуществления устройства 510' получения рентгеновских изображений. Как можно видеть, обеспечена решетка 518' источника, таким образом, обеспечивающая расщепленный пучок 538' с когерентностью в двух направлениях. В качестве решетки 518' источника, показана решетчатая структура, показывающая поперечную когерентность в двух направлениях. Дополнительно, фазовая решетка 520, также показанная с помощью ссылочной позиции 15, и решетка 522 анализатора, также показанная с помощью ссылочной позиции 14, расположены под острым углом к когерентности расщепленного пучка 538'. В качестве примера, фазовая решетка и решетка анализатора повернуты на угол 45°.

Согласно дополнительному варианту осуществления, хотя не показано, обеспечены пучки рентгеновских лучей с поперечной когерентностью только в одном направлении, например, посредством обеспечения решетки источника с линейной решеткой или одного или нескольких линейных источников вместо решетчатой решетки источника.

Множество линий решетки 518' показывают направление канавок решетки источника, и, таким образом, поперечная когерентность рентгеновских лучей в значительной степени перпендикулярна к упомянутым линиям.

Конечно, является также возможным генерировать пучки рентгеновских лучей с поперечной когерентностью в направлении, перпендикулярном к направлению, показанному на фигуре.

Согласно одному аспекту, обеспечен один линейный источник.

Согласно одному аспекту, обеспечены несколько линейных источников.

Согласно дополнительному аспекту, обеспечен маленький фокус, например, микрофокусная трубка.

На фиг. 4, схематически показана детекторная компоновка 10 рентгенографической системы для генерирования фазово-контрастных изображений объекта. Детекторная компоновка содержит детектор 12 с датчиком и первую и вторую дифракционную решетку, которые обеспечены как решетка 14 анализатора и фазовая решетка 15. Фиг. 4a показывает вид сверху, и фиг. 4b показывает изометрический вид, в так называемой иллюстрации с пространственным разделением.

По отношению к направлению излучения, подлежащего применению, фазовая решетка 15 и решетка 14 анализатора расположены перед детектором 12, согласно последующим фигурам, при этом фазовая решетка 15 располагается перед решеткой 14 анализатора.

На фиг. 4, решетка 14 анализатора располагается выше детектора, и фазовая решетка 15 располагается выше решетки 14 анализатора. Для более хорошего понимания, фиг. 4b показывает вид схематической компоновки в перспективе.

Следует явно отметить, что в последующем, описывается решетка 14 анализатора. Однако согласно настоящему изобретению, относящиеся к решетке признаки решетки 14 анализатора также обеспечены для фазовой решетки 15. Дополнительно, фазовая решетка 15 и решетка 14 анализатора расположены друг перед другом с одной и той же решеточной структурой согласно одному из вариантов осуществления, описанных для решетки анализатора, чтобы обеспечивать обнаружение информации фазового градиента.

Другими словами, признаки и характеристики, описанные для решетки 14 анализатора, также относятся к фазовой решетке 15, которая в дальнейшем не показана для обеспечения более хорошего понимания чертежей.

Согласно дополнительному аспекту, полосы решетки анализатора являются поглощающими рентгеновские лучи, так что они изменяют амплитуду рентгеновского излучения, проходящего через решетки.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, полосы фазовой решетки изменяют фазу рентгеновского излучения, проходящего через решетку.

Как можно видеть, датчик детектора 12 содержит, по меньшей мере, один пиксель 16 датчика первой подгруппы пикселей 18, и, по меньшей мере, один пиксель 20 датчика второй подгруппы пикселей 22 (см. также ниже). Дифракционные решетки 14, 15 для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений, каждая, содержат первую подобласть 23 с, по меньшей мере, одним участком 24 первой решеточной структуры 26 и, по меньшей мере, одним участком 28 второй решеточной структуры 30.

Первая решеточная структура 26 содержит множество полос 34 и промежутков 36 с первой решеточной ориентацией GO1 37, которые расположены периодически. Полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей.

Согласно одному аспекту изобретения, полосы решетки 14 анализатора являются поглощающими рентгеновские лучи, так что они изменяют амплитуду рентгеновского излучения, проходящего через решетки.

Согласно одному аспекту изобретения, полосы фазовой решетки 15 изменяют фазу рентгеновского излучения, проходящего через решетку.

Согласно другому аспекту, решетка источника обеспечена также как решетка поглощения, так как здесь также наблюдается эффект Тальбота.

Вторая решеточная структура 30 содержит множество полос 40 и промежутков 42 со второй ориентацией GO2 44, которые расположены периодически. Полосы 40 являются поглощающими рентгеновские лучи, и промежутки 42 являются прозрачными для рентгеновских лучей.

Первая решеточная ориентация GO1 37 является отличающейся от второй решеточной ориентации GO2.

Согласно одному аспекту изобретения, множество полос 34 и промежутков 36 первой решеточной структуры 26 расположены периодически с первым шагом PG1 38 решетки.

Согласно одному аспекту изобретения, множество полос 40 и промежутков 42 второй решеточной структуры 30 расположены периодически со вторым шагом PG2 46 решетки.

Согласно дополнительному аспекту, первый и второй шаги PG1 и PG2 решетки являются равными.

Согласно дополнительному аспекту (не показано), первый и второй шаги PG1 и PG2 решетки являются разными.

В случае, когда первый и второй шаги решеток являются разными, необходимо принять во внимание, что расстояния Тальбота для первой решеточной ориентации и второй решеточной ориентации должны быть равными, так как расхождение между фазовой решеткой и решеткой анализатора должно быть фиксированным. Так как расстояния Тальбота зависят от расчетной энергии, шага и порядка Тальбота, это требование переходит в использование разных расчетных энергий и/или порядков Тальбота для первой и второй решеточной ориентации, соответственно.

Решетка 14 анализатора выполнена с возможностью пошагового размещения в предварительно определенном отношении к решетке 14 анализатора.

Согласно одному аспекту изобретения, решетка 14 анализатора выполнена с возможностью пошагового размещения в предварительно определенном отношении к первому и/или второму шагу решетки PG1, PG2 решетки 14 анализатора.

В показанном примере, фазовое пошаговое размещение показано с помощью двойной стрелки, с помощью ссылочной позиции 48. Например, направление фазового пошагового размещения имеет угол 45° по отношению к обеим первой и второй решеточным ориентациям 37 и 44.

Согласно дополнительному аспекту, фазовая решетка 15 выполнена с возможностью пошагового размещения в предварительно определенном отношении к решетке 14 анализатора.

Согласно еще дополнительному аспекту, фазовая решетка 15 выполнена с возможностью пошагового размещения в предварительно определенном отношении к первому и/или второму шагу решетки PG1, PG2 решетки 14 анализатора.

Первая и вторая дифракционные решетки, т.е. фазовая решетка 15 и решетка 14 анализатора, выполнены с возможностью переноса по отношению к датчику из первого положения P1, показанного на левой половине фиг. 4a, в, по меньшей мере, второе положение P2, показанное на правой половине фиг. 4a, с первым шагом PT1 переноса, который показан с помощью стрелок 50 и 52. Этап переноса также показан с помощью широкой стрелки 54.

Следует отметить, что стрелка 50 показывает этап переноса, подлежащий выполнению, и стрелка 52 показывает предшествующий этап переноса, т.е. этап переноса, который был выполнен. Эти стрелки используются всюду в последующих фигурах и, таким образом, не будут явно упоминаться во всех случаях, где это показано на чертежах. Однако следует отметить, что эти символы показаны и объяснены таким ясным способом, что они являются ясными для специалиста в данной области техники и, таким образом, они не нуждаются в дополнительном объяснении в написанном описании. То же относится к широкой стрелке 54, показывающей этап переноса.

На фиг. 4b, перенос из первого положения P1 во второе положение P2 показан на виде в перспективе.

Конечно, все фигуры показаны не в масштабе. Особенно решеточные структуры и расстояния решеток в иллюстрациях в перспективе показаны только схематично.

Как можно видеть на фиг. 4a и 4b, шаг PT1 переноса адаптирован для участков первой и/или второй решеточных структур дифракционных решеток.

Дополнительно, в первом и втором положении, разные части датчика расположены за участками первой и второй решеточных структур. На фиг. 4a, в левой части, пиксель 16 датчика первой подгруппы пикселей располагается ниже участка 24 первой решеточной структуры 26. Дополнительно, пиксель 20 второй подгруппы пикселей 22 располагается ниже участка 28 второй решеточной структуры 30. После переноса решеток, что показано в правой половине фиг. 4a, пиксель 16 первой подгруппы 18 пикселей располагается ниже участка 28 второй решеточной структуры 30, и пиксель 20 второй подгруппы пикселей 22 располагается ниже участка 24 первой решеточной структуры 26.

Как можно видеть на фиг. 5, согласно дополнительному аспекту изобретения, решетка 14 анализатора и детектор 12 могут располагаться так, что перенос происходит горизонтально на чертеже, т.е. перпендикулярно к первой решеточной структуре 26, тогда как на фиг. 4, перенос происходит вертикально, т.е. параллельно с первой решеточной структурой 26.

Следует отметить, что признаки такие, как "правый", "левый", "вверх" или "вниз", а также "горизонтальный" и "вертикальный" относятся к странице, на которой фигуры представлены, если смотреть на страницу таким образом, что буквы и ссылочные позиции могут читаться, т.е. в большинстве случаев страницы фигур рассматриваются в альбомной ориентации.

Как можно видеть из фиг. 6, участки первой и второй решеточных структур 26, 30 могут обеспечиваться как прямоугольные, при этом их протяженность в одном направлении отличается от протяженности во втором направлении. Альтернативно, как показано на фиг. 4 и 5, участки, каждый, имеют квадратную форму.

Согласно дополнительному аспекту изобретения, решеточные участки, т.е. участки первой решеточной структуры и участки второй решеточной структуры, обеспечены в разных формах, как, например, треугольной, шестиугольной, или других (дополнительно не показаны).

Как можно видеть посредством этих очень схематичных иллюстраций, с помощью решетки 14 анализатора согласно изобретению, возможно получать данные изображения на первом этапе, при этом первая подгруппа 18 пикселей записывает информацию фазового градиента по отношению к первой решеточной ориентации. Вторая подгруппа пикселей 22 записывает основанную на фазовом градиенте информацию по отношению ко второй решеточной ориентации.

Вследствие переноса, показанного с помощью стрелки 54, решетка 14 анализатора затем располагается так, что первая подгруппа пикселей 18 записывает основанную на фазовом градиенте информацию по отношению ко второй решеточной ориентации, и вторая подгруппа пикселей 22 записывает основанную на фазовом градиенте информацию по отношению к первой решеточной ориентации.

Согласно дополнительному аспекту, в первом и/или втором положении, упомянутый, по меньшей мере, один участок первой или второй решеточной структуры располагается частично перед одной из первой или второй подгруппы пикселей.

Согласно дополнительному аспекту изобретения, участки первой и второй решеточных структур 26, 30 расположены чередующимся образом в первом и во втором направлении. Например, первое направление указано как направление X и второе направление является направлением Y.

Согласно дополнительному аспекту, соотношение участков первой решеточной структуры располагается в направлении X с первым шагом PR1X повторения в направлении X.

Согласно дополнительному аспекту, множество участков первой решеточной структуры располагается в направлении Y, с первым шагом PR1Y повторения в направлении Y.

Согласно дополнительному аспекту, множество участков второй решеточной структуры располагается в направлении X со вторым шагом PR2X повторения в направлении X.

Согласно дополнительному аспекту, множество участков второй подобласти располагается в направлении Y со вторым шагом PR2Y повторения в направлении Y.

Согласно дополнительному аспекту, первый шаг PR1X повторения в направлении X и второй шаг PR2X повторения в направлении X являются равными.

Согласно дополнительному аспекту, первый шаг PR1Y повторения в направлении Y и второй шаг PR2Y повторения в направлении Y являются равными.

Согласно дополнительному аспекту, шаги PRX, PRY повторения в направлении X и Y являются равными.

Следует отметить, что вышеупомянутые аспекты могут свободно комбинироваться.

Согласно дополнительному аспекту, участки первой и второй решеточных структур являются равными по размеру. Согласно дополнительному аспекту, они также могут иметь разные размеры.

Согласно дополнительному аспекту изобретения обеспечен, по меньшей мере, один участок третьей или более решеточных структур с, по меньшей мере, одной дополнительной другой решеточной ориентацией GON.

Согласно дополнительному аспекту изобретения, первая решеточная ориентация GO1 располагается поперечно ко второй решеточной ориентации GO2.

В показанных примерах, первая решеточная ориентация GO1 располагается ортогонально ко второй решеточной ориентации GO2, т.е. под 90° ко второй решеточной ориентации.

Согласно фиг. 7, показан пример, где участки первой и второй решеточных структур 26, 30 расположены по области решетки 14 анализатора в шахматном порядке 56. Как схематично проиллюстрировано, множество участков первой решеточной структуры 26 расположены в горизонтальном направлении с первым шагом PR1X повторения, показанным с помощью ссылочной позиции 58. Дополнительно, множество участков первой решеточной структуры 26 расположены в направлении Y с первым шагом PR1Y повторения, показанным с помощью ссылочной позиции 60. Как можно видеть, первые шаги повторения являются равными по размеру.

Под решеткой 14 анализатора, располагается детектор 12. Датчик содержит пиксели 16 датчика первой подгруппы 18 пикселей, которые покрываются участками первой решеточной структуры 26 решетки 14 анализатора. Датчик дополнительно содержит пиксели 20 датчика второй подгруппы пикселей 22, которые показываются с помощью точечного шаблона, при этом упомянутый шаблон предназначен только для описания, а не указания на какое-либо структурное различие пикселей датчика первой и второй подгрупп.

Фиг. 7a показывает первое положение P1, в котором исходные данные изображения могут записываться датчиком. Как упомянуто выше, пиксели 16 датчика первой подгруппы пикселей записывают информацию фазового градиента согласно первой решеточной ориентации, тогда как пиксели 20 датчика второй подгруппы пикселей 22 записывают информацию фазового градиента на основе второй решеточной ориентации.

Посредством переноса решетки, участка 24 первой подрешеточной структуры 26 расположены перед пикселями 20 датчика второй подгруппы пикселей 22. Пиксели 16 первой подгруппы пикселей 18 теперь расположены за участками 28 второй решеточной структуры 30. Таким образом, во втором положении, как показано на фиг. 7b, пиксели 16 датчика подгруппы пикселей 18 записывают информацию фазового градиента по отношению ко второй решеточной ориентации, тогда как пиксели 20 второй подгруппы пикселей 22 теперь записывают информацию фазового градиента, относящуюся к первой решеточной ориентации.

Перенос решетки показывается с помощью толстой рамки 62 из пунктирной линии, показывающей конкретный участок с решеточной структурой первой решеточной структуры 26. Однако рамка 62 предназначена только для целей иллюстрации.

На фиг. 7, решетка 14 анализатора была перенесена по отношению к датчику горизонтальным образом, при этом датчик остается. Дополнительно, следует отметить, что иллюстрации показывают часть дифракционной решетки, т.е. фазовую решетку и решетку анализатора, согласно изобретению. Это можно видеть в том, что, хотя осуществляется перемещение решетки анализатора от фиг. 7a к фиг. 7b на один шаг в вправо, левый столбец из фиг. 7b также показывается с соответствующими решеточными полями.

Согласно дополнительному аспекту изобретения (не показан), также возможно переносить решетку анализатора в другом направлении, например, в вертикальном направлении. Как показано на фиг. 8, шахматный порядок также может быть выполнен с прямоугольными полями. Как можно видеть, участки первой и второй решеточных структур являются прямоугольными, при этом протяженность в одном направлении отличается от протяженности во втором направлении.

Согласно одному аспекту изобретения, как упомянуто выше, шаг PG1 решетки первой решеточной структуры равняется шагу PG2 решетки второй решеточной структуры 30.

Конечно, решетка 14 анализатора из фиг. 8 также может перемещаться в вертикальном направлении вместо горизонтального переноса, показанного на фиг. 8.

Согласно дополнительному аспекту изобретения, показанному на фиг. 9, участи первой решеточной структуры 26 расположены линейно в, по меньшей мере, одной линейной первой группе 76 решетки, содержащей, по меньшей мере, одну линию 78 участков 24 первой решеточной структуры. Дополнительно, участки 28 второй решеточной структуры 30 расположены линейно в, по меньшей мере, одной линейной второй группе 80 решетки, содержащей, по меньшей мере, одну линию 82 второй решеточной структуры. Как можно видеть на фиг. 9, обеспечены, по меньшей мере, две первые группы 76 решетки и, по меньшей мере, две линейных вторые группы 80 решетки. Группы решетки расположены чередующимся образом с первым линейным шагом PL1, который показан с помощью ссылочной позиции 84. Чтобы обеспечивать информацию фазового градиента в обоих направлениях решеточной ориентации для всех пикселей датчика, решетка анализатора переносится вниз в вертикальном направлении от фиг. 9a к фиг. 9b, что еще раз иллюстрируется посредством рамки 62.

В вышеописанных фигурах, т.е. фиг. 4 по 9, фазовое пошаговое размещение было показано под острым углом 45° по отношению к каждой из решеточных ориентаций.

Следует отметить, что острый угол ведет к пошаговому перемещению обоих решеточных структур, имеющих разную ориентацию. Таким образом, проекция ведет к эффективному пошаговому размещению ортогональным образом к соответствующим решеточным структурам.

Как упомянуто выше, следует отметить, что возможны также другие углы. Например, если две решеточные структуры имеют ортогонально расположенные решеточные ориентации, т.е. они расположены ортогонально друг к другу, более маленькие или более большие углы по отношению к решеточным ориентациям также возможны.

Например, угол, ясно отличимый от 45°, например, 30°, применяется для направления фазового пошагового размещения. Посредством пошагового размещения при другом угле, нежели 45°; возможно различие между фазовым градиентом над двумя частями пикселя посредством частоты модуляции в течение фазового пошагового размещения. Это обеспечивает возможность улучшенного получения информации изображения. Например, 30° к первой решеточной ориентации, таким образом, 60° ко второй ориентации, являются также возможными. Конечно, также возможны более маленькие/более большие углы, как, например, 10° и 80° к первой и второй решеточной ориентации, соответственно. Однако следует отметить, что в случае более маленьких углов, геометрия проекции конечно ведет к уменьшению в качестве получаемых сигналов изображения.

Аспект когерентного излучения уже был упомянут по отношению к фиг. 2 и 3. Посредством применения излучения, которое имеет когерентность в двух разных направлениях, например, достигаемого посредством решеточной компоновки согласно фиг. 2 или 3, информация фазового градиента может записываться в двух разных решеточных ориентациях, как, например, показано на фиг. 4 по 9.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления (не показано), в случае, когда является доступным только излучение с когерентностью в одном направлении, фазовая решетка 15 и решетка 14 анализатора повернута под острым углом, чтобы достигать возможность получать информацию градиента для двух разных направлений, что, еще раз, обеспечивается посредством проекции, так как, так сказать, линейное когерентное излучение располагается повернутым образом по отношению к решеточным структурам первой и второй решеточных структур 26, 30.

Дополнительный аспект объясняется в последующем со ссылкой на фиг. 10. На фиг. 10, применяется излучение 90, которое имеет высокую поперечную когерентность в двух направлениях, что символически показано посредством решетки с линиями, для которой используется ссылочная позиция 90.

Следует отметить, что решетка 90 показана так, что углы квадратных решеточных структур выходят за решетку, так как решетка 90 показывает только повернутую ориентацию когерентности и решеточную структуру, а не фактические размеры. Конечно, решетки могут полностью облучаться с помощью излучения с двумя направлениями когерентности, т.е. детектор и решетки облучаются по их всей области.

Согласно другому аспекту, обеспечено излучение, которое покрывает решетки и/или детектор только частично.

Решетка 14 анализатора, и конечно также фазовая решетка 15, повернуты по отношению к линейной решеточной структуре под углом, например, 45°, при этом упомянутый угол показан с помощью ссылочной позиции 92.

Фиг. 10a показывает первое положение P1, в котором получают первые исходные данные изображения при фазовом пошаговом размещении решетки 14 анализатора по отношению к одной из двух когерентностей излучения 90, например, фазовое пошаговое размещение выполняется горизонтальным образом, что показано посредством ссылочной позиции 48'. Таким образом, достигается проекция для обоих решеточных направлений, так что информация фазового градиента может записываться для обоих решеточных направлений.

Затем, решетка 14 анализатора переносится во второе положение P2, которое показывается с помощью тех же ссылочных позиций, как использовались на фигурах выше. Однако перенос происходит по отношению к шагу решетки 14 анализатора. Другими словами, перенос происходит в направлении вверх направо, именно 45° согласно острому углу 92. Перенос можно видеть с помощью пунктирной рамки 62. Таким образом, по отношению к конкретному пикселю, например, пикселю, показанному с помощью рамки 94, обозначенной посредством пунктирной линии, обеспечен участок 24 первой решеточной структуры 26 в первом положении, и участок 28 второй решеточной структуры 30 во втором положении.

Следует отметить, что угол 92 в 45° показан только для иллюстративных целей. Конечно, могут применяться разные углы, например, в диапазоне от 30° до 60° или даже от 10° до 80°.

Вследствие повернутого расположения, т.е. острого угла 92, решетки 14 анализатора по отношению к когерентному излучению 90, фазовое пошаговое размещение может также достигаться посредством пошагового размещения решетки 14 анализатора вертикальным образом, как показано с помощью ссылочной позиции 48'', как показано на фиг. 11.

Следует отметить, что согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, для фазовой решетки 15 осуществляется фазовое пошаговое размещение в первом и/или втором положении.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления (не показано), обеспечено когерентное излучение с когерентностью только в одном направлении, при фазовом пошаговом размещении решетки анализатора согласно фиг. 10 или 11.

Согласно дополнительному аспекту изобретения, также возможно обеспечивать когерентное излучение с когерентностью в двух направлениях, при фазовом пошаговом размещении решетки анализатора в первом направлении в первом фазовом пошаговом размещении и во втором направлении во втором фазовом пошаговом размещении, при этом направления пошагового размещения являются перпендикулярными или ортогональными друг к другу. Это показано на фиг. 12.

На первом этапе, показанном на фиг. 12a, для решетки анализатора осуществляется фазовое пошаговое размещение горизонтальным образом, как показано с помощью ссылочной позиции 48H. Таким образом, конкретный пиксель, например, пиксель, показанный с помощью пунктирной рамки 96, записывает основанную на фазовом градиенте информацию по отношению к первой решеточной структуре 26. Смежный пиксель, показанный с помощью второй пунктирной рамки 98, не записывает основанную на фазовом градиенте информацию, так как фазовое пошаговое размещение происходит параллельно решеточной структуре участка 28 второй решеточной структуры 30.

На дополнительном этапе фазового пошагового размещения, показанном на фиг. 12b, для решетки 14 анализатора осуществляется фазовое пошаговое размещение вертикальным образом, показанным посредством ссылочной позиции 48V. На этом этапе фазового пошагового размещения, пиксель 96 не записывает основанную на фазовом градиенте информацию, так как пошаговое размещение происходит параллельно с направлением первой решеточной структуры 26, которая покрывает этот пиксель. Смежный пиксель 98 теперь записывает основанную на фазовом градиенте информацию по отношению ко второй решеточной структуре 30, которая располагается перед этим конкретным пикселем.

Далее, обеспечен этап переноса, чтобы перенести решетку 14 анализатора из положения P1, как показано на фиг. 12a и 12b, в положение P2, которое, показано на фиг. 12c и 12d. Другими словами, фиг. 12c следует за 12b.

На третьем этапе фазового пошагового размещения, показанном на фиг. 12c, для решетки 14 анализатора еще раз осуществляется пошаговое размещение горизонтальным образом, как показано с помощью двойной стрелки 48H. В этом положении, пиксель 96 не записывает основанную на фазовом градиенте информацию, так как направление фазового пошагового размещения является параллельным решеточной структуре второй решеточной структуры 30, теперь расположенной перед этим конкретным пикселем. Смежный пиксель 98 теперь записывает основанную на фазовом градиенте информацию по отношению к первой решеточной структуре, которая располагается перед этим конкретным пикселем.

На четвертом этапе фазового пошагового размещения, показанном на фиг. 12d, для решетки 14 анализатора осуществляется пошаговое размещение вертикальным образом, как показано с помощью ссылочной позиции 48V. В этом втором положении P2, посредством пошагового размещения вертикально, пиксель 96 может теперь записывать основанную на фазовом градиенте информацию по отношению ко второй решеточной структуре 30, которая располагается перед этим пикселем. Смежный пиксель 98 не записывает основанную на фазовом градиенте информацию, так как пошаговое размещение происходит в направлении, параллельном решеточной структуре первой решеточной структуры 26, расположенной перед этим пикселем во втором положении.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, показанному на фиг. 13, в первом и втором положении P1 и P2, первая и вторая решеточные структуры 26, 30 решетки 14 анализатора, каждая, расположены, по меньшей мере, частично перед первой подгруппой пикселей 18 и, по меньшей мере, частично перед второй подгруппой пикселей 22. В первом и втором положении, разные первая и вторая части первой и второй подгруппы пикселей покрываются участками первой решеточной структуры решетки анализатора, соответственно.

Как схематически иллюстрируется на фиг. 13, в качестве примера, показаны пиксели 16 датчика первой подгруппы пикселей 18 и пиксели 20 датчика второй подгруппы пикселей 22; пиксели 16, 20 датчика расположены в шахматном порядке, что показано посредством точечного шаблона вторых пикселей 20.

Дополнительно, решетка 14 анализатора показана с участками 24 первой решеточной структуры 26 и участками 28 второй решеточной структуры 30. Следует отметить, что участки 28 второй решеточной структуры 30 показаны как расположенные перпендикулярно к участкам 24 первой решеточной структуры 26.

Решетка 14 анализатора обеспечена в шахматном порядке, в котором участок 24 с первой решеточной структурой 26 и участок 28 со второй решеточной структурой 30 расположены чередующимся образом в обоих направлениях. Дополнительно, на фиг. 13a, показано первое положение P1, где решетка 14 анализатора располагается смещенным образом по отношению к датчику на половину шага, при этом шаг шахматного порядка датчика и шаг шахматного порядка решетки 14 являются равными. Таким образом, каждое решеточное поле, т.е. каждый участок 24 первой решеточной структуры 26, покрывает как половину первого пикселя 16, так и половину пикселя 20 датчика. Например, рамка 192 показывает первое положение конкретного решеточного поля на фиг. 13a.

Со ссылкой на конкретный пиксель датчика, например, пиксель 94 в третьем ряду пикселей датчика, который является третьим столбцом пикселей датчика, решеточный участок 24 покрывает правую половину пикселя 94, что дополнительно не показано. Со ссылкой на смежный пиксель справа, который показан с помощью ссылочной позиции 96, решеточное поле 24 покрывает его левую половину.

Посредством переноса решетки 14 по отношению к датчику на один шаг, показанного посредством стрелки 54 переноса, пиксель 94 датчика теперь частично покрывается другим решеточным полем первой решеточной структуры 26. Таким образом, решеточная структура теперь покрывает левую половину пикселя 94 датчика.

По отношению ко второй решеточной структуре 30, другая половина пикселя покрывается посредством этой решеточной структуры.

Таким образом, один пиксель принимает излучение, подвергнутое воздействию первой решеточной структуры, а также второй решеточной структуры. Другими словами, один пиксель датчика принимает информацию фазового градиента по отношению к обоим направлениям решеточной структуры.

Поэтому, фазовое пошаговое размещение обеспечено под углом, отличающимся от 45°, как показано с помощью ссылочной позиции 48.

Например, фазовое пошаговое размещение обеспечено под острым углом 30° к первой решеточной структуре и под углом 60° ко второй решеточной структуре. Таким образом, возможно отличать информацию, относящуюся к первой решеточной структуре, от информации фазового градиента, относящейся ко второй решеточной структуре, так как упомянутые два разных угла дают в результате два разных сигнала, перекрывающихся на датчике, но при этом упомянутые одиночные сигналы могут быть отличимыми один от другого вследствие их разного периода.

Посредством переноса решетки по отношению к датчику на один шаг, показанного посредством стрелки 54 переноса, пиксель датчика теперь частично покрывается двумя решеточными структурами, только в другом расположении, т.е. другая половина теперь записывает соответствующую информацию градиента.

В третьем положении P3, показанном на фиг. 13c, решеточная структура располагается так, что она покрывает верхнюю и нижнюю половины пикселей датчика по отношению к первой решеточной структуре вместо правой и левой половин, как показано на фиг. 13a и 13b. Перенос в третье положение показан с помощью стрелки 198 переноса, обозначенной посредством пунктирной линии.

Из третьего положения, решетка переносится в дополнительное положение, в котором записываются дополнительные исходные данные изображения при применении когерентного рентгеновского излучения и фазового пошагового размещения решетки анализатора. В дополнительном положении, первая и вторая подобласти решетки анализатора и фазовой решетки, каждая, расположены, по меньшей мере, частично перед первой подгруппой пикселей и, по меньшей мере, частично перед второй подгруппой пикселей; при этом в дополнительном положении, разные дополнительные части первой и второй подгруппы пикселей покрываются участками первой подобласти анализатора и фазовой решетки соответственно; при этом упомянутые дополнительные части частично перекрываются с первой и второй частями соответственно.

Например, как показано на фиг. 13, посредством переноса решетки из третьего положения P3 в четвертое положение P4, которое показано на фиг. 13d, при этом упомянутый перенос показан посредством стрелки 54 переноса, решетка перемещается вниз на один шаг, что, еще раз, иллюстрируется с помощью рамки 192 всюду на фиг. 13. В четвертом положении P4, конкретный пиксель теперь покрывается посредством другой решеточной структуры по отношению к фиг. 13c.

Таким образом, пока, обеспечены четыре набора исходных данных изображения.

Дополнительно, обеспечено пятое положение P5, в которое решетка переносится и в котором записываются пятые исходные данные изображения при применении когерентного рентгеновского излучения и фазовом пошаговом размещении решетки анализатора. В пятом положении P5, подчасти первых, вторых, третьих и четвертых частей покрываются посредством участков первой решеточной структуры 26, и аналогичным образом по отношению ко второй решеточной структуре 30.

Для пятого положения, на фиг. 13e и фиг. 13f показаны две альтернативные возможности.

Начиная с четвертого положения, является возможным достигать первое пятое положение P51, как показано на фиг. 13e, посредством переноса решетки анализатора на половину шага, что показано с помощью стрелки 100 переноса, обозначенной посредством пунктирной линии, и стрелки 102 индикатора шага, которая имеет половину размера предыдущей стрелки шага. Как можно видеть посредством рамки 192, каждое решеточное поле решетки 14 анализатора первой решеточной структуры 26 теперь покрывает четыре пикселя датчика в одно время, именно два первых пикселя датчика и два вторых пикселя датчика.

Альтернативное пятое положение P52 показано на фиг. 13f, которое может достигаться, начиная из третьего положения, посредством переноса решетки 14 анализатора на половину шага вправо, что показано с помощью стрелки 104 переноса, обозначенной посредством пунктирной линии, и стрелки 106 половины шага.

Как можно видеть, в пятом положении P52, подчасти первых, вторых, третьих и четвертых частей покрываются участками решеточных полей, относящихся к первой решеточной структуре 26 решетки 14 анализатора. Таким образом, части пикселей датчика покрываются, так сказать, зеркальным образом со ссылкой на фиг. 13e.

Со ссылкой на фиг. 13, возможно достигать улучшения пространственного разрешения c коэффициентом 2, при приеме информации фазового градиента для обоих решеточных направлений либо в горизонтальном направлении, что показано на фиг. 13a и 13b, либо в вертикальном направлении, что показано на фиг. 13c и 13d.

Как объяснено выше, для каждого из положений переноса решетки анализатора, должен выполняться полный цикл фазового пошагового размещения. Посредством выполнения только этапов из фиг. 13a и 13b или этапов из фиг. 13c и 13d, разрешение может улучшаться либо в вертикальном, либо в горизонтальном направлении, но не в обоих направлениях в одно и то же время.

Один вариант осуществления, для которого это является возможным, как объяснено выше, иллюстрируется посредством фиг. 13e или 13f. Другими словами, если четыре процедуры фазового пошагового размещения из фиг. 13a по 13d поддерживаются посредством какого-либо из двух циклов пошагового размещения, показанных на фиг. 13e или 13f, пространственное разрешение может улучшаться в вертикальном и горизонтальном направлении одновременно. Таким образом, из пяти результирующих фаз, фазовый градиент в каждой четверти показанного пикселя на фиг. 13a по 13d, в комбинации с либо фиг. 13e, либо фиг. 13f может вычисляться для обоих решеточных ориентаций.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, для фазовой решетки 15 осуществляется фазовое пошаговое размещение в, по меньшей мере, одном из группы первого, второго, третьего, четвертого и пятого положения.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, четвертый этап получения не применяется, но вместо этого обеспечен пятый этап получения. Таким образом, также возможно достигать улучшенных данных изображения для дополнительной обработки в результате следующих вычислительных этапов. Например, в положении P1, для пикселя 96, измеряется a+c=m1; в положении P2, измеряется b+d=m2 и в положении P3 a+b=m3.

В положении P4, будет измеряться c+d=m4. Матрица, полученная таким образом для этой системы линейных уравнений, будет сингулярной. Как упомянуто выше, если измерение P4 пропускается и вместо этого измеряется положение P5, ведя к последовательности P1, P2, P3, P5:

A.x=m с

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, вместо четвертого и пятого положения, обеспечено одно из пятых положений (P51; P52), в которое решетка анализатора и фазовая решетка переносятся (464) и в котором пятые исходные данные изображения записываются (474) при применении (470) когерентного рентгеновского излучения и при фазовом пошаговом размещении (472) решетки анализатора; при этом в пятом положении, подчасти (94e1, 94e2, 96e1, 96e2; 94f1, 94f2, 96f1, 96f2) первых, вторых, третьих и четвертых частей покрываются участками первых подобластей решетки анализатора и фазовой решетки.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, дополнительно не показано, к фазовой решетке и решетке анализатора применяется рентгеновское излучение, которое является когерентным только в одном направлении. Дополнительно, решетка 14 анализатора и фазовая решетка 15 повернуты на острый угол, например, 45°, и фазовое пошаговое размещение происходит либо параллельно, либо ортогонально к когерентности рентгеновского излучения.

Согласно дополнительному аспекту изобретения обеспечен, по меньшей мере, один участок 202 второй подобласти 204, при этом вторая подобласть является прозрачной для рентгеновских лучей, и при этом упомянутый, по меньшей мере, один участок второй подобласти обеспечивает и прозрачную для рентгеновских лучей апертуру 206 в решетке. Дополнительно, участки первой подобласти 23 и второй подобласти 204 расположены чередующимся образом в, по меньшей мере, одном направлении.

Например, некоторое количество участков первой и/или второй подобластей расположены смежным образом как первые поднаборы и/или вторые поднаборы. Например, первый и/или второй поднаборы расположены по области дифракционной решетки с первым шагом PSR1 повторения поднабора и/или вторым шагом PSR2 повторения поднабора в, по меньшей мере, одном направлении (дополнительно не показано).

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления изобретения, участки первой и второй подобластей 23, 204 расположены по области дифракционной решетки в шахматной конфигурации 207, как показано на фиг. 14.

Например, участки первой и второй решеточных структур 26, 30 расположены чередующимся образом в расчете на ряд и столбец, т.е. каждое второе поле имеет решеточную структуру, но при этом решеточная структура изменяется. Другими словами, участок первой решеточной структуры 26 обеспечен в каждом четвертом поле.

Согласно дополнительному примеру, участки первой и второй решеточных структур 26, 30 расположены чередующимся образом в диагональном направлении.

Согласно дополнительному примеру, обеспечен шаблон, в котором несколько участков комбинируются в подполя с первой или второй решеточными структурами, при этом упомянутые подполя обеспечены чередующимся образом в одном или двух направлениях.

Согласно дополнительному аспекту, подполя могут иметь разные размеры, т.е. комбинируются разные количества участков.

Как можно видеть на фиг. 14, решетка 14 анализатора и фазовая решетка 15 обе обеспечены шахматным порядком, в котором каждое второе поле обеспечено как участок второй подобласти 204. Решетки повернуты на 45° по отношению к одному из двух направлений решетки 518' источника, которая обеспечивает излучение с поперечной когерентностью в двух направлениях.

На фиг. 15, показаны соответствующие этапы. Во-первых, как показано на фиг. 15a, когерентное излучение 90 с когерентностью в двух направлениях применяется к решеточным структурам 14, 15, при этом упомянутые решеточные структуры расположены под острым углом, например, углом 45°, как показано с помощью ссылочной позиции 92.

Конечно, также являются возможными другие острые углы, например, между 10° и 80° или, в частности, между 30° и 60°.

По отношению к конкретному пикселю, показанному с помощью пунктирной рамки 292, на первом этапе фазового пошагового размещения, достигается информация градиента по отношению к первой решеточной ориентации. Фазовое пошаговое размещение выполняется горизонтальным образом 48H, т.е. перпендикулярно к одному из направлений структуры когерентного излучения, при этом упомянутая когерентность показана с помощью ссылочной позиции 90. Далее, решетки 14 и 15 переносятся из положения P1 на фиг. 15a в положение P2 на фиг. 15b, при этом перенос обеспечен по отношению к решетке, т.е. под углом 45° по отношению к когерентности излучения 90, т.е. параллельно одной из осей шахматной решеточной структуры. Таким образом, пиксель 292 может теперь записывать информацию плотности в положении P2, так как участок 202 второй подобласти 204 обеспечен как прозрачная для рентгеновских лучей апертура в решетке. Конечно, решеточные части содержат также некоторую информацию интенсивности. Например, решеточные участки обеспечивают некоторую информацию о среднем затухании, например, посредством усреднения по сканированиям фазового пошагового размещения. Однако вышеупомянутое отличие указывает больше на общее различие для иллюстрации.

Посредством дополнительного этапа переноса, решетки переносятся в третье положение P3, показанное на фиг. 15c. В этом положении, выполняется дополнительное фазовое пошаговое размещение, таким образом, пиксель 292 теперь записывает информацию фазового градиента по отношению ко второй решеточной ориентации, теперь покрывающей конкретный пиксель датчика.

Посредством дополнительного этапа переноса, решетки переносятся из третьего положения P3 в четвертое положение P4, показанное на фиг. 15d. В этом положении, пиксель 292 снова записывает информацию плотности, так как в этом положении участок 202 второй подобласти 204 располагается перед этим конкретным пикселем.

Конечно, во втором положении P2 и четвертом положении P4, также применяется фазовое пошаговое размещение, так как информация фазового градиента тоже записывается для каждого второго другого пикселя датчика в этих двух положениях.

Конечно, фазовое пошаговое размещение может выполняться вертикальным образом, что показано с помощью соответствующих фиг. 16a по 16d.

Согласно другому аспекту, фазовое пошаговое размещение может выполняться горизонтальным образом в одном положении и вертикальным образом в другом положении (не показано).

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, хотя дополнительно не показано, вместо вращения решеточной структуры по отношению к линейному когерентному излучению, обеспечивается излучение с когерентностью в двух направлениях, и фазовое пошаговое размещение обеспечивается под острым углом по отношению к решеточной структуре, т.е. выполняется диагональное пошаговое размещение аналогичным образом как описано по отношению к фиг. 7, например.

Согласно одному аспекту изобретения, фазовое пошаговое размещение выполняется под углом 45° по отношению к решеточной структуре.

Согласно дополнительному аспекту, угол фазового пошагового размещения равняется 30°, например.

Посредством обеспечения решеточной структуры с двумя подобластями, при этом одна из упомянутых подобластей содержит решеточную структуру с двумя разными решеточными направлениями, и другая из упомянутых подобластей обеспечена как прозрачные для рентгеновских лучей апертуры, возможно получать данные изображения информации фазового градиента, а также данные изображения информации плотности, т.е., так сказать, стандартные рентгеновские изображения в комбинации с информацией фазового градиента. Следует отметить, что к пациенту применяется такая же доза рентгеновских лучей, например, по сравнению с необходимыми этапами для получения того же типа информации. Однако одно из преимуществ состоит в том, что замена или удаление любой из решеток не является необходимым в течение информации. Другими словами, в одно и то же время могут получаться два типа изображения, и могут, таким образом, обеспечиваться пользователю одновременно, например, посредством представления их рядом друг с другом или также посредством комбинирования их в улучшенном рентгеновском изображении.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления (не показано), вместо поперечной когерентности в двух направлениях из фиг. 14, обеспечена когерентность только в одном направлении, например, с помощью линейной решетки источника.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, обеспечен способ 400 для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений, который объясняется со ссылкой на фиг. 17.

Способ содержит следующие этапы: В первом положении P1, на первом этапе 410 применения, когерентное рентгеновское излучение применяется к фазовой решетке и решетке анализатора в первом положении P1. Фазовая решетка и решетка анализатора, каждая, содержат, по меньшей мере, две части с разными решеточными ориентациями, при этом первая дифракционная решетка является фазовой решеткой и при этом вторая дифракционная решетка является решеткой анализатора. Далее, на этапе 412 фазового пошагового размещения, для решетки анализатора осуществляется фазовое пошаговое размещение, и на этапе 414 записи, первые исходные данные 416 изображения записываются с помощью датчика с, по меньшей мере, двумя частями, при этом первая и вторая часть записывают информацию фазового контраста, относящуюся к первой и второй решеточным ориентациям. Три этапа 410, 412, и 414 выполняются в одно и то же время, что показано с помощью прямоугольника 418, обозначенного посредством пунктирной линии, окружающего упомянутые три этапа.

Дополнительно, на этапе T1 переноса, показанном с помощью ссылочной позиции 420, фазовая решетка и решетка анализатора переносятся во второе положение P2.

Затем, на втором этапе 425 применения, когерентное рентгеновское излучение применяется к фазовой решетке и решетке анализатора во втором положении. В течение применения, на втором этапе 424 фазового пошагового размещения, для решетки анализатора осуществляется фазовое пошаговое размещение. В то же время, на втором этапе 426 записи, вторые исходные данные 428 изображения записываются с помощью датчика с, по меньшей мере, двумя частями, при этом первая и вторая часть записывают информацию фазового контраста, относящуюся ко второй и первой решеточным ориентациям. Одновременное выполнение трех этапов 422, 424, и 426 показывается с помощью второго прямоугольника 430, обозначенного посредством пунктирной линии.

Дополнительно, на этапе 432 обеспечения, записанные первые и вторые исходные данные изображения обеспечены в качестве исходных данных 434 изображения. Комбинирование первых и вторых исходных данных 416, 428 изображения показано с помощью стрелки 436.

Этап 410 применения также указан как этап aa1), этап 412 фазового пошагового размещения как этап aa2), этап 414 записи как этап aa3), этап 420 переноса как этап b), второй этап 422 применения как этап cc1), второй этап 424 фазового пошагового размещения как этап cc2), второй этап 426 записи как этап cc3), и этап 432 обеспечения как этап d).

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, не показан, дифракционные решетки, каждая, содержат, по меньшей мере, один участок первой решеточной структуры и, по меньшей мере, один участок второй решеточной структуры, при этом первая решеточная структура содержит множество полос и промежутков с решеточной ориентацией, которые расположены периодически. Полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей. Вторая решеточная структура содержит множество полос и промежутков со второй решеточной ориентацией, которые расположены периодически. Полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей. Первая решеточная ориентация является отличающейся от второй решеточной ориентации.

Согласно дополнительному аспекту, первые и вторые исходные данные изображения обеспечены как два разных изображения.

Согласно дополнительному аспекту, исходные данные изображения обеспечены как одно одиночное изображение, представляющее информацию градиента, относящуюся к обеим решеточным ориентациям.

Согласно одному аспекту, когерентное излучение является когерентным в одном направлении, и это направление когерентности располагается под острым углом по отношению к первой и/или второй решеточной ориентации, например, 45° или в диапазоне от 30° до 60°.

Согласно дополнительному аспекту, для решетки анализатора осуществляется фазовое пошаговое размещение под острым углом, например, 45° или 30°, ко второй или первой решеточной структуре на этапах фазового пошагового размещения, упомянутых выше.

Согласно дополнительному аспекту, направление фазового пошагового размещения на этапе aa2) является параллельным с направлением фазового пошагового размещения на этапе cc2).

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, дополнительно не показан, на этапе aa2), для фазовой решетки осуществляется пошаговое размещение поперечно первой решеточной ориентации. На этапе cc2), для фазовой решетки осуществляется пошаговое размещение поперечно второй решеточной ориентации. На этапе aa3), в качестве первичных первых исходных данных изображения, информация фазово-контрастного изображения, относящаяся к первой решеточной ориентации, записывается с помощью первых частей датчика. На этапе cc3), в качестве первичных вторых исходных данных изображения, информация фазового контраста, относящаяся ко второй решеточной ориентации, записывается с помощью первых частей датчика. В первом положении P1, следом за этапами aa1) по aa3), перед этапом b) выполняются следующие этапы: ab1) применение когерентного рентгеновского излучения к интерферометру, при осуществлении ab2) фазового пошагового размещения решетки анализатора поперечно второй решеточной ориентации и ab3) записи вторичных первых исходных данных изображения с помощью датчика, при этом вторые части датчика записывают информацию фазового контраста, относящуюся ко второй решеточной ориентации. Во втором положении P2, следом за этапами cc1) по cc3), выполняются следующие этапы: cd1) применение когерентного рентгеновского излучения к интерферометру, при осуществлении cd2) фазового пошагового размещения решетки анализатора поперечно первой решеточной ориентации, и cd3) записи вторичных вторых исходных данных изображения с помощью датчика, при этом вторые части датчика записывают информацию фазово-контрастного изображения, относящуюся к первой решеточной ориентации.

Вышеупомянутый пример также иллюстрируется на фиг. 12a по 12d.

Согласно дополнительному аспекту, когерентное излучение является когерентным в одном направлении, и это направление когерентности располагается под острым углом по отношению к первой и/или второй решеточной ориентации. Например, угол равняется 45°.

Согласно другому аспекту, когерентное излучение является когерентным в двух направлениях, одно из которых является параллельным первой решеточной ориентации и другое является параллельным второй решеточной ориентацией.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, показанному на фиг. 18, обеспечен способ, в котором, следом за вторым этапом получения, показанным с помощью второго прямоугольника 430, обозначенного посредством пунктирной линии, обеспечен второй этап T2 переноса, показанный с помощью ссылочной позиции 438, на котором фазовая решетка и решетка анализатора переносятся в третье положение P3. В третьем положении обеспечены третий этап 440 применения, третий этап 442 фазового пошагового размещения, и третий этап 444 записи аналогичным способом как соответствующие этапы, описанные выше со ссылкой на фиг. 17. Еще раз, эти этапы, обеспечивающие третьи данные 445 изображения, выполняются одновременно, что показано с помощью третьего прямоугольника 446, обозначенного посредством пунктирной линии.

Дополнительно обеспечен третий этап T3 переноса, показанный с помощью ссылочной позиции 448, на котором фазовая решетка и решетка анализатора переносятся в четвертое положение P4. В этом четвертом положении, четвертый этап 450 применения, четвертый этап 452 фазового пошагового размещения, и четвертый этап 454 записи, обеспечивающие четвертые данные 455 изображения, обеспечены одновременно, что показывается посредством четвертого прямоугольника, обозначенного посредством пунктирной линии, с помощью ссылочной позиции 456.

Таким образом, обеспечены первые, вторые, третьи, и четвертые исходные данные изображения, которые, на этапе 458 обеспечения, обеспечены в качестве исходных данных 416 изображения, при этом этапы комбинирования и вычисления показываются с помощью стрелки 462.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления, показанному на фиг. 19, следом за четвертым получением в положении P4, выполняется четвертый этап T4 переноса, показанный с помощью ссылочной позиции 464, на котором решетка переносится в пятое положение P5, в котором пятые исходные данные 475 изображения записываются 474 при применении 470 когерентного рентгеновского излучения и фазового пошагового размещения 472 решетки анализатора. В пятом положении, подчасти первых, вторых, третьих, и четвертых частей покрываются участками первых решеточных структур и вторых решеточных структур, соответственно. Этапы применения рентгеновских лучей, записи, и фазового пошагового размещения обеспечены в одно и то же время, что показано с помощью прямоугольника 476, обозначенного посредством пунктирной линии. Затем, записанные первый, второй, третий, четвертый, и пятый наборы исходных данных изображения обеспечены 478 в качестве исходных данных 480 изображения. Конечно, вычислительные этапы обеспечены, чтобы обеспечивать исходные данные 480 изображения. Этапы комбинирования и вычисления показаны с помощью стрелки 482.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления одного из способов, описанных выше, для фазовой решетки осуществляется фазовое пошаговое размещение в, по меньшей мере, одном из группы первого, второго, третьего, четвертого и пятого положения.

В другом иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения, обеспечена компьютерная программа или компьютерный программный элемент, который характеризуется тем, что выполнен с возможностью исполнять этапы способа для способа согласно одному из предшествующих вариантов осуществления, на соответствующей системе. Компьютерная программа может храниться и/или распространяться на подходящем носителе, таком как оптический запоминающий носитель или твердотельный носитель, предоставляемый вместе с или как часть другого аппаратного обеспечения, но также может распространяться в других формах, как, например, посредством сети Интернет или других проводных или беспроводных систем дистанционной связи.

Компьютерный программный элемент может, поэтому, храниться в вычислительном блоке, который может также являться частью одного варианта осуществления настоящего изобретения. Этот вычислительный блок может быть выполнен с возможностью выполнять или побуждать выполнение этапов способа, описанного выше. Более того, он может быть выполнен с возможностью управления компонентами вышеописанного устройства. Вычислительный блок может быть выполнен с возможностью работать автоматически и/или исполнять команды пользователя. Компьютерная программа может загружаться в рабочую память процессора данных. Процессор данных может, таким образом, обеспечиваться, чтобы выполнять способ изобретения.

Этот иллюстративный вариант осуществления изобретения охватывает обе, компьютерную программу, которая прямо с начала использует изобретение, и компьютерную программу, которая посредством обновления обращает существующую программу в программу, которая использует изобретение.

Далее дополнительно, компьютерный программный элемент может быть способным обеспечивать все необходимые этапы, чтобы выполнять процедуру иллюстративного варианта осуществления способа, как описано выше.

Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, предоставляется машиночитаемый носитель, такой как CD-ROM, при этом машиночитаемый носитель имеет компьютерный программный элемент, сохраненный на нем, при этом упомянутый компьютерный программный элемент описан в предшествующем разделе.

Однако компьютерная программа также может предоставляться через сеть, такую как глобальная сеть, и может загружаться в рабочую память процессора данных из такой сети. Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, обеспечен носитель, чтобы делать компьютерный программный элемент доступным для загрузки, при этом упомянутый компьютерный программный элемент выполнен с возможностью выполнять способ согласно одному из ранее описанных вариантов осуществления изобретения.

В то время как изобретение было проиллюстрировано и описано подробно на чертежах и в предшествующем описании, такая иллюстрация и описание должны рассматриваться как иллюстративные или примерные, а не ограничительные. Изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Другие изменения для раскрытых вариантов осуществления могут пониматься и осуществляться специалистами в данной области техники при использовании заявленного изобретения на практике, из изучения чертежей, раскрытия, и зависимых пунктов формулы изобретения.

В формуле изобретения, признак "содержать" не исключает другие элементы или этапы, и употребление единственного числа не исключает множественность. Одиночный процессор или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в пунктах формулы изобретения. Простой факт, что некоторые меры перечисляются во взаимно разных зависимых пунктах формулы изобретения, не показывает, что комбинация этих мер не может использоваться для преимущества.

Какие-либо ссылочные позиции в пунктах формулы изобретения не должны толковаться как ограничивающие объем.

1. Дифракционная решетка (14, 15) для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений, содержащая первую подобласть (23) с
- по меньшей мере одним участком (24) первой решеточной структуры (26); и
- по меньшей мере одним участком (28) второй решеточной структуры (30);
при этом первая решеточная структура содержит множество полос (34) и промежутков (36) с первой решеточной ориентацией GО1 (37), которые расположены периодически; при этом полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения и при этом промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей;
при этом вторая решеточная структура содержит множество полос (40) и промежутков (42) со второй решеточной ориентацией GО2 (44), которые расположены периодически; при этом полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения и при этом промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей; и
при этом первая решеточная ориентация GО1 отличается от второй решеточной ориентации GО2.

2. Дифракционная решетка по п.1, в которой первая решеточная ориентация GО1 расположена поперечно ко второй решеточной ориентации GО2.

3. Дифракционная решетка по п.1 или 2, в которой участки первой и второй решеточных структур расположены по области дифракционной решетки в шахматном порядке (56).

4. Дифракционная решетка по п.1 или 2, в которой обеспечен по меньшей мере один участок (202) второй подобласти (204), при этом вторая подобласть является прозрачной для рентгеновских лучей, и при этом упомянутый по меньшей мере один участок второй подобласти обеспечивает прозрачную для рентгеновских лучей апертуру (206) в решетке; и
при этом участки первой и второй подобластей расположены чередующимся образом в по меньшей мере одном направлении.

5. Дифракционная решетка по п.4, в которой участки первой и второй подобластей расположены по области дифракционной решетки в шахматной конфигурации (207).

6. Детекторная компоновка (10) рентгенографической системы для генерирования фазово-контрастных изображений объекта, содержащая:
- первую дифракционную решетку (15);
- вторую дифракционную решетку (14) и
- детектор (12) с датчиком;
при этом датчик содержит по меньшей мере один пиксель (16) датчика первой подгруппы (18) пикселей и по меньшей мере один пиксель (20) датчика второй подгруппы пикселей (22);
при этом первая дифракционная решетка является фазовой решеткой (15);
при этом вторая дифракционная решетка является решеткой (14) анализатора;
при этом фазовая решетка и решетка анализатора обеспечены как дифракционная решетка для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений согласно одному из предшествующих пунктов;
при этом решетка анализатора или фазовая решетка выполнена с возможностью пошагового размещения в предварительно определенном отношении к решетке анализатора;
при этом первая и вторая дифракционные решетки, каждая, выполнены с возможностью переноса по отношению к датчику из первого положения (Р1) в по меньшей мере второе положение (Р2) с первым шагом PT1 переноса;
при этом шаг PT1 переноса адаптирован для участков первой и/или второй решеточных структур дифракционных решеток, и
при этом в первом и втором положениях разные части датчика расположены за участками первой и второй решеточных структур.

7. Детекторная компоновка по п.6, в которой вторая дифракционная решетка выполнена с возможностью фазового пошагового размещения под острым углом (92) к первой или второй решеточной структуре.

8. Устройство (510) получения рентгеновских изображений для генерирования фазово-контрастных изображений объекта с
- источником (512) рентгеновских лучей;
- решеткой (518) источника;
- фазовой решеткой (520);
- решеткой (522) анализатора и
- детектором (514);
при этом источник рентгеновских лучей генерирует пучок рентгеновских лучей (536) полихроматического спектра рентгеновских лучей;
при этом решетка источника выполнена с возможностью расщепления пучка рентгеновских лучей полихроматического спектра рентгеновских лучей на расщепленный пучок (538);
при этом фазовая решетка выполнена с возможностью рекомбинирования расщепленного пучка в плоскости анализатора, и
при этом фазовая решетка, решетка анализатора и детектор обеспечены как детекторная компоновка согласно одному из пп.6 или 7.

9. Медицинская система (500) формирования рентгеновских изображений для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений с
- устройством (510) получения рентгеновских изображений для генерирования фазово-контрастных изображений объекта по п.8;
- блоком (526) обработки;
- блоком (528) интерфейса; и
- устройством (524) приема объекта;
при этом блок обработки выполнен с возможностью управления источником рентгеновских лучей, а также фазовым пошаговым размещением решетки анализатора и переносом фазовой решетки и решетки анализатора;
при этом блок интерфейса выполнен с возможностью обеспечивать записанные первые и вторые исходные данные изображения в блок обработки, и
при этом устройство приема объекта выполнено с возможностью принимать объект интереса для получения фазово-контрастного изображения.

10. Способ (400) для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений, содержащий этапы:
- аа1) применения (410) когерентного рентгеновского излучения к интерферометру с двумя дифракционными решетками в первом положении (Р1), причем упомянутые дифракционные решетки, каждая, содержат по меньшей мере две части с разными решеточными ориентациями, при этом первая дифракционная решетка является фазовой решеткой и вторая дифракционная решетка является решеткой анализатора;
аа2) фазового пошагового размещения (412) решетки анализатора; и
аа3) записи (414) первых исходных данных (416) изображения с помощью датчика с по меньшей мере двумя частями, при этом первая и вторая части записывают информацию фазово-контрастного изображения, относящуюся к первой и второй решеточным ориентациям;
- b) переноса (420) решетки анализатора и фазовой решетки во второе положение (Р2) и
сс1) применения (422) когерентного рентгеновского излучения к интерферометру во втором положении;
сс2) фазового пошагового размещения (424) решетки анализатора и
cc3) записи (426) вторых исходных данных (428) изображения с помощью датчика, при этом первая и вторая части записывают информацию фазово-контрастного изображения, относящуюся ко второй и первой решеточным ориентациям, и
- d) обеспечения (432) записанных первых и вторых исходных данных изображения в качестве исходных данных (434) изображения.

11. Способ по п.10, в котором дифракционные решетки, каждая, содержат по меньшей мере один участок первой решеточной структуры и по меньшей мере один участок второй решеточной структуры, при этом первая решеточная структура содержит множество полос и промежутков с первой решеточной ориентацией GО1, которые расположены периодически; при этом полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения и при этом промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей; при этом вторая решеточная структура содержит множество полос и промежутков со второй решеточной ориентацией GО2, которые расположены периодически; при этом полосы расположены так, что они изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и при этом промежутки являются прозрачными для рентгеновских лучей; и при этом первая решеточная ориентация GО1 отличается от второй решеточной ориентации GО2.

12. Способ по п.10 или 11, в котором решетку анализатора фазово пошагово размещают под острым углом (92) к первой или второй решеточной структуре.

13. Машиночитаемый носитель, имеющий сохраненный компьютерный программный элемент для управления устройством по одному из пп.1 - 9, который, когда исполняется блоком обработки, выполнен с возможностью выполнять этапы способа одного из пп.10 - 12.



 

Похожие патенты:

Использование: для лучевой сканирующей визуализации. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для лучевой сканирующей визуализации содержит: множество генераторов излучения, распределенных равномерно по дуге окружности, причем упомянутое множество генераторов излучения испускает последовательно пучки излучения к объекту, подлежащему контролю, в течение одного периода сканирования, чтобы выполнить сканирование одного слоя; устройство детектирования излучения, предназначенное для сбора значений проекций пучков излучения, испускаемых упомянутым множеством генераторов излучения, при этом упомянутое устройство детектирования излучения содержит множество линейных решеток детекторов излучения, при этом каждая из упомянутого множества линейных решеток детекторов излучения состоит из множества блоков детектирования излучения, расположенных по прямой линии, причем упомянутое множество линейных решеток детекторов излучения соединяется впритык в одной и той же плоскости последовательно, за исключением того, что две из множества линейных решеток детекторов излучения на обоих концах множества не соединяются между собой, чтобы сформировать полузамкнутый каркас.

Использование: для неразрушающего контроля механической детали. Сущность изобретения заключается в том, что устройство неразрушающего контроля механической детали, в частности, такой как турбинная лопатка, содержит источник испускания высокоэнергетического электромагнитного излучения по оси (92) и экран, выполненный из материала, способного поглощать электромагнитное излучение и содержащий проем, форма и размеры которого определены таким образом, чтобы подвергать действию электромагнитного излучения только заданную контролируемую зону детали (12), при этом устройство содержит средства опоры и позиционирования поглощающего экрана и механической детали и средства выравнивания проема экрана и контролируемой зоны механической детали с источником излучения, при этом средства опоры и позиционирования содержат раму (72), содержащую первый (76) и второй (78) ярусы, расположенные друг над другом вдоль оси (92) электромагнитного пучка, при этом второй ярус (78) расположен между первым ярусом (76) и источником (70) и содержит, по меньшей мере, одно место (80, 82, 84) для размещения поглощающего экрана (96), выровненного вдоль оси (92) пучка излучения, по меньшей мере, с одним местом (86, 88, 90) опоры (104) детали первого яруса (76).

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству компьютерной томографии. Устройство содержит канал сканирования, стационарный источник рентгеновского излучения, размещенный вокруг канала сканирования и содержащий множество фокальных пятен излучения и множество стационарных детекторных модулей, размещенных вокруг канала сканирования и расположенных напротив источника рентгеновского излучения.

Изобретение относится к области электрооптического (радиооптического) приборостроения и, в частности, к визуализации электромагнитного излучения. Устройство визуализации электромагнитных излучений содержит набор антенн, включающий в себя по меньшей мере одну антенну, выполненную с возможностью приема сигнала визуализируемого излучения, устройство опроса, выполненное с возможностью формирования и выдачи по меньшей мере одного опорного импульса заданной длительности, причем заданная длительность опорного импульса по меньшей мере в два раза больше одного периода принимаемого сигнала визуализируемого излучения, по меньшей мере одно устройство амплитудно-импульсной модуляции, выполненное с возможностью формирования промодулированного сигнала посредством модуляции принятого опорного импульса Uоп.

Изобретение относится к технологии получения рентгеновского изображения. Устройство для фазоконтрастного формирования изображений содержит источник рентгеновского излучения, элемент детектора рентгеновского излучения, первый и второй элементы решетки, причем объект может быть расположен между источником рентгеновского излучения и элементом детектора рентгеновского излучения, причем первый элемент решетки и второй элемент решетки могут быть расположены между источником рентгеновского излучения и элементом детектора рентгеновского излучения, а источник рентгеновского излучения, первый и второй элементы решетки и элемент детектора рентгеновского излучения соединены с возможностью получения фазоконтрастного изображения объекта, имеющего поле обзора, большее чем размер детектора.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к рентгеновским комплексам для проведения широкого спектра различных рентгеновских исследований пациентов.

Использование: для радиографического неразрушающего контроля. Сущность изобретения заключается в том, что производят ряд снимков при разных значениях анодного напряжения, разные значения анодного напряжения достигаются путем регистрации снимков в разные моменты времени действия переменного или пульсирующего анодного напряжения, питающего рентгеновскую трубку, при этом также производят ряд снимков при разных значениях анодного тока, разные значения анодного тока достигаются путем регистрации снимков в разные моменты времени действия переменного или пульсирующего анодного тока, протекающего через рентгеновскую трубку, обработкой снимков получают изображение, на котором для всех функциональных элементов (узлов) изделия микроэлектроники с неоднородной структурой обеспечен заданный контраст.

Использование: для осмотра тела человека на основе обратного рассеяния излучения. Сущность изобретения заключается в том, что используют блок формирования бегущих пятен, имеющий распределенные по спирали бегущие пятна, с чередованием пиков и спадов рентгеновского излучения на облучаемой поверхности.

Изобретение относится к устройствам для компьютерной томографии без гентри. Установка КТ содержит туннель сканирования, стационарный источник рентгеновских лучей, расположенный вокруг туннеля сканирования и содержащий множество фокусных пятен, испускающих излучение, и множество стационарных модулей детектора, расположенных вокруг туннеля сканирования напротив источника рентгеновского излучения.

Использование: для определения геометрических смещений сенсоров в плоскопанельном детекторе рентгеновского изображения. Сущность изобретения заключается в том, что на рабочей поверхности детектора размещают тест-объект, включающий по меньшей мере два объекта «острый край», соответствующих положению технологического зазора между указанными сенсорами, поток рентгеновского излучения направляют на тест-объект, получают его рентгеновское изображение, на полученном изображении идентифицируют пиксели, соответствующие изображению острого края каждого объекта «острый край», по которым определяют геометрические смещения сенсоров из условия минимума целевого функционала с ограничениями на указанные смещения, причем ограничения включают линейные ограничения, соответствующие геометрическим смещениям сенсоров, расположенных рядом друг с другом по горизонтали или вертикали, и нелинейные ограничения, соответствующие геометрическим смещениям сенсоров, расположенных рядом друг с другом по диагонали.

Использование: для формирования изображений методом дифференциального фазового контраста. Сущность изобретения заключается в том, что дифракционная решетка для формирования изображений методом дифференциального фазового контраста снабжена, по меньшей мере, одним участком первой подобласти и, по меньшей мере, одним участком второй подобласти. Первая подобласть содержит решетчатую структуру с множеством полос и щелей, периодически расположенных с первым шагом PG1 решетки, при этом полосы расположены так, что упомянутые полосы изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и причем щели являются рентгенопрозрачными. Вторая подобласть является рентгенопрозрачной, и при этом, по меньшей мере, один участок второй подобласти обеспечивает рентгенопрозрачную апертуру в решетке. Участки первой и второй подобластей расположены с чередованием в, по меньшей мере, одном направлении. Технический результат: повышение качества изображения. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 52 ил.

Использование: для реконструкции рентгеновской двухэнергетической компьютерной томографии. Сущность изобретения заключается в том, что способ реконструкции рентгеновской двухэнергетической CT согласно настоящему изобретению содержит: (a) оценку энергетического спектра и создание двухэнергетической таблицы поиска; (b) сбор данных высокой энергии и данных низкой энергии системы формирования изображений двухэнергетической CT с использованием детектора системы формирования изображений двухэнергетической CT; (c) получение изображений проекции и масштабированных изображений и согласно полученным данным высокой энергии и данным низкой энергии ; (d) реконструкцию масштабированного изображения с использованием первого условия ограничения кусочной гладкости и, тем самым, получение изображения электронной плотности; и (e) реконструкцию масштабированного изображения с использованием второго условия ограничения кусочной гладкости и, тем самым, получение изображения эквивалентного атомного номера. В настоящем изобретении шум в двухэнергетическом реконструированном изображении может эффективно подавляться при сохранении разрешения посредством эффективного использования информации, присутствующей в данных. Технический результат: обеспечение возможности получения реконструированного изображения с высоким качеством. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для анализа области, представляющей интерес, в объекте с использованием рентгеновских лучей. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют (a) предоставление данных измерений посредством системы дифференциальной фазово-контрастной рентгеновской визуализации, и (b) анализ характеристик объекта в области, представляющей интерес. Здесь данные измерений содержат двухмерный или трехмерный набор пикселей, где для каждого пикселя данные измерений содержат три типа данных изображения, пространственно совмещенных друг с другом, включая (i) данные А изображения, представляющие абсорбцию, (ii) данные D изображения, представляющие дифференциальный фазовый контраст, и (iii) данные C изображения, представляющие когерентность. Этап анализа основан, для каждого пикселя, на комбинации по меньшей мере двух из информации, содержащейся в данных А изображения, представляющих абсорбцию, и информации, содержащейся в данных D изображения, представляющих дифференциальный фазовый контраст, и информации, содержащейся в данных С изображения, представляющих когерентность. Технический результат: повышение достоверности сегментации или классификации внутренних структур в объекте, представляющем интерес. 3 н. и 9 з.п. ф-лы.

Использование: для восстановления изображения компьютерной томографии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют выполнение сканирования формирования изображения, в котором L последовательных углов проекции измеряются при низкой энергии рентгеновских лучей и Н последовательных углов проекции измеряются при высокой энергии рентгеновских лучей чередующимся образом, где L существенно меньше, чем Н, для генерации набора данных проекции низкой энергии, содержащего измерения углов проекции при низкой энергии, и набора данных проекции высокой энергии, содержащего измерения углов проекции при высокой энергии; оценивание субдискретизированной части набора данных проекции низкой энергии, чтобы сформировать оцененный полный набор данных проекции низкой энергии, причем оценивание низкой энергии выполняется без восстановления изображения набора данных проекции низкой энергии или набора данных проекции высокой энергии. Технический результат: повышение качества получаемого изображения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Использование: для контроля объекта посредством проникающего излучения. Сущность изобретения заключается в том, что конфигурация гентри для составной мобильной системы лучевого контроля содержит первую консольную раму, выполненную с возможностью перемещения вдоль первого рельса, вторую консольную раму, противоположную первой консольной раме, выполненную с возможностью перемещения вдоль второго рельса, параллельного первому рельсу, и третью консольную раму, соединяющую первую и вторую консольные рамы, чтобы перемещаться с первой и второй консольными рамами, при этом первая, вторая и третья консольные рамы вместе образуют канал сканирования, чтобы позволить инспектируемому объекту пройти через него, при этом конфигурация гентри для составной мобильной системы лучевого контроля дополнительно содержит устройство измерения положения, выполненное с возможностью обнаружения позиционной погрешности между первой консольной рамой и второй консольной рамой, и контроллер, выполненный с возможностью управления скоростью перемещения, по меньшей мере, одной из первой консольной рамы и второй консольной рамы на основе позиционной погрешности, обнаруженной устройством измерения положения, с тем чтобы позиционная погрешность между первой консольной рамой и второй консольной рамой стала равной нулю. Технический результат: обеспечение возможности контроля позиционной погрешности между рамами обеих сторон посредством системы автоматической коррекции отклонений в процессе перемещения консольной рамы гентри по закрепленным рельсам с тем, чтобы получить точное сканированное изображение. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для рентгеновской томографии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство рентгеновской томографии для получения 3D томографического изображения образца содержит рентгеновский источник, излучающий пучок фотонов в направлении оси пучка, при этом рентгеновский источник представляет собой источник, близкий к монохроматическому источнику, и пучок фотонов имеет пространственный угол больше чем 0,1 градуса относительно оси пучка; ячейку, выполненную с возможностью включать в себя пористый образец, изображение которого снимают, с возможностью расположения ячейки внутри пучка фотонов и поворота ячейки вокруг своей оси, которая по существу перпендикулярна оси пучка, а также с возможностью обеспечения затопления указанного пористого образца по меньшей мере одной текучей средой; детектор фотонов, принимающий прошедший пучок фотонов, который пропущен через упомянутую ячейку, при этом детектор фотонов обеспечивает получение по меньшей мере одного изображения для каждого угла из множества углов ячейки, причем полученные изображения снимаются в течение менее десяти минут; и модуль обработки, выполненный с возможностью рассчитывать томографическое изображение на основе указанных полученных изображений, соответствующих указанному множеству углов ячейки. Технический результат: обеспечение возможности быстрого получения 3D томографических изображений перемещений текучей среды в образце пористой среды. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для контроля объекта посредством проникающего излучения. Сущность изобретения заключается в том, что самоходная система лучевого контроля содержит мобильную платформу, детекторную консоль, перевозимую на мобильной платформе, и канал сканирования, образованный между детекторной консолью и мобильной платформой, источник излучения, установленный на мобильной платформе и выполненный с возможностью испускания излучения на инспектируемый объект, проходящий через канал сканирования, и детектор, установленный на детекторной консоли и выполненный с возможностью приема излучения, испускаемого источником излучения, при этом самоходная система лучевого контроля дополнительно содержит механизм сопровождения, отделенный от детекторной консоли, при этом механизм сопровождения содержит материал для защиты от излучения, при этом механизм сопровождения сопровождает детекторную консоль, чтобы перемещаться бесконтактно в процессе проверки инспектируемого объекта для недопущения утечки излучения. Технический результат: снижение массы самоходной системы лучевого контроля, а также обеспечение возможности эффективной защиты от излучения. 19 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх