基于计算层析成像扫描数据的X射线能谱估计方法

X射线能谱分布在双能谱X射线计算层析(CT)成像、CT图像的硬化校正、CT成像的定量分析等方面起着重要的作用。传统的X射线能谱估计方法是通过直接测量X射线穿过不同厚度物质后的衰减数据,间接估计X射线的能谱分布。与传统方法相比,提出一种由已知结构模体的CT数据间接估计X射线能谱的方法。该方法的特点是:1)不需要精确测量射线穿过物质的长度,只需要对已知结构和材质的模体进行CT扫描便可获得该材质下的衰减曲线,并且该方法对模体的制作精度要求不高;2)采用了带非线性约束的迭代求解方法,由于在迭代求解过程中加入了X射线能谱模型作为约束条件,大大减轻了求解模型的病态性和不适定性。所采用的X射线能谱模型考虑了靶材料对射线的吸收,更加接近实际CT系统的X射线能谱分布。数值实验表明:与已有方法相比,该方法能够更精确、更稳定地估计出X射线能谱的轫致辐射分布和特征辐射分布。