在X射线系统中生成衰减图像数据和相位图像数据.pdf

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1、10申请公布号CN104039227A43申请公布日20140910CN104039227A21申请号201280066654322申请日2012122661/585,76120120112USA61B6/0020060171申请人皇家飞利浦有限公司地址荷兰艾恩德霍芬72发明人T克勒E勒斯尔74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人刘瑜王英54发明名称在X射线系统中生成衰减图像数据和相位图像数据57摘要在生成相位图像数据38中，接收包括第一逐像素测量信号值30A的第一X射线图像数据28A和包括第二逐像素测量信号值30B的第二X射线图像数据28B。以第一测量模式获得所述第一X射线图。

2、像数据28A，并且以不同于所述第一测量模式的第二测量模式获得所述第二X射线图像数据28B。通过根据以第一测量模式在像素31处获得的第一测量信号值30A和以第二测量模式在所述像素31处获得的第二测量信号值30B确定所述像素31处的相位值34来确定包括来自所述第一X射线图像数据28A和所述第二X射线图像数据28B的逐像素相位值34的相位图像数据38。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014071086PCT国际申请的申请数据PCT/IB2012/0577172012122687PCT国际申请的公布数据WO2013/104966EN2013071851INTCL权利要求书2页说明书10。

3、页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书10页附图3页10申请公布号CN104039227ACN104039227A1/2页21一种用于生成相位图像数据38的方法，所述方法包括如下步骤接收包括第一逐像素测量信号值30A的第一X射线图像数据28A；接收包括第二逐像素测量信号值30B的第二X射线图像数据28B；其中，所述第一X射线图像数据28A是以第一测量模式获得的，并且所述第二X射线图像数据28B是以不同于所述第一测量模式的第二测量模式获得的；其中，所述方法的特征在于，通过根据以第一测量模式在像素31处获得的第一测量信号值30A和以第二测量模式在所述像素31。

4、处获得的第二测量信号值30B确定所述像素31处的相位值34，来根据所述第一X射线图像数据28A和所述第二X射线图像数据28B确定包括逐像素相位值34的相位图像数据38。2根据权利要求1所述的方法，其中，所述相位值34是基于对测量模式的能量行为进行建模的灵敏度函数I，GE而确定的。3根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一X射线图像数据28A是以光子能量的第一谱加权获得的，并且所述第二X射线图像数据28B是以不同于所述第一谱加权的第二谱加权获得的。4根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一谱加权和所述第二谱加权包括对光子进行计数、对光子能量进行积分或确定光子能量波动。5根据前述权利要求之一所。

5、述的方法，其中，所述相位值34是通过对所述相位值34以及所述第一测量信号值30A和所述第二测量信号值30B的方程系进行数值反转而确定的。6根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述相位值是基于使所述相位值34与基于测量模式的测量信号值30A、30B相互关联的经验模型而确定的。7根据前述权利要求之一所述的方法，还包括以下步骤根据以第一测量模式在像素31处获得的第一测量信号值30A和以第二测量模式在所述像素31处获得的第二测量信号值30B来确定所述像素31处的衰减值32。8根据前述权利要求之一所述的方法，还包括利用适于以不同的谱加权探测光子的一个探测器18来同时获得所述第一X射线图像数据28A和所。

6、述第二X射线图像数据28B。9根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述第一X射线图像数据28A是以第一能量水平获得的，并且所述第二X射线图像数据28B是以不同于所述第一能量水平的第二能量水平获得的。10根据前述权利要求之一所述的方法，还包括利用基于光栅的差分相位成像系统以第一能量水平来获得所述第一X射线图像数据28A；利用所述基于光栅的差分相位成像系统以第二能量水平并在相同的光栅位置处来获得所述第二X射线图像数据28B。权利要求书CN104039227A2/2页311一种用于生成相位图像数据的程序单元，其在由处理器执行时适于实施根据权利要求1至10之一所述的方法的步骤。12一种计算机可读介质。

7、，在其中存储有根据权利要求11所述的计算机程序。13一种用于X射线系统10的控制器24，所述X射线系统适于执行根据权利要求1至10之一所述的方法。14一种X射线系统10，包括X射线源16；X射线探测器18；控制器24；其中，所述X射线系统10适于以不同的测量模式获得X射线图像数据28A、28B；其中，所述控制器适于基于以不同测量模式获得的所述X射线图像数据28A、28B来生成相位图像数据34。15根据权利要求14所述的X射线系统10，其中，所述X射线探测器18适于执行不同的测量模式。权利要求书CN104039227A1/10页4在X射线系统中生成衰减图像数据和相位图像数据技术领域0001本发明。

8、涉及一种用于生成相位图像数据的方法、计算机程序以及计算机可读介质，并涉及一种X射线系统。背景技术0002X射线照相及断层摄影是用于多种应用的重要方法，例如大批量样品的非破坏性研究、工业产品的质量检验以及患者身体内部的感兴趣解剖结构和组织区域的无创检查。0003基于X射线的衰减的X射线成像可以得到良好的结果，其中，诸如骨骼的高吸收解剖结构嵌在相对弱吸收材料的组织中。这是由于以下事实，即硬X射线束的穿透深度可以相当高，这允许记录衰减系数的尖锐突出。0004在US2009/0304149AL和US2011/0216878AL中，示出了适于探测基于衰减的图像数据的X射线成像系统。0005当对具有相似吸。

9、收截面的不同类型的组织进行检查时例如在乳房摄影或血管造影中，X射线吸收的对比度可能相对较差。在这种情况下，可以采用相位对比X射线照相及断层摄影，其中，对穿透感兴趣对象的X射线的相位变化进行检查。0006存在若干方法来检索相位信息。目前，最流行的是TALBOT干涉仪类型的方法，其可以是基于光栅的。但是，也存在替代方案，其中，同轴全息摄影方法是吸引人的，因为它可以不需要任何光学仪器，如需要仔细对准的单色仪或光栅。0007在WO2008/006470AL中示出了用于相位对比成像的X射线干涉仪。发明内容0008本发明的目的之一是提供生成相位图像数据的另外的可能性。0009该目的可以由独立权利要求的主题。

10、来实现。进一步的示范性实施例根据从属权利要求和以下的描述将是显而易见的。0010本发明的一个方面涉及一种用于生成相位图像数据的方法。0011根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤接收包括第一逐像素测量信号值的第一X射线图像数据；接收包括第二逐像素测量信号值的第二X射线图像数据；其中，所述第一X射线图像数据是以第一测量模式获得的，并且所述第二X射线图像数据是以不同于所述第一测量模式的第二测量模式获得的。通常，该方法可以包括以下步骤接收至少两组X射线图像数据，其中，以不同的测量模式获得每个组。0012该方法包括另外的步骤通过根据以第一测量模式在像素处获得的第一测量信号值和以第二测量模式在该像素处获。

11、得的第二测量信号值确定该像素处的相位值来根据第一X射线图像数据和第二X射线图像数据确定包括逐像素相位值的相位图像数据。0013X射线图像数据的相位和衰减信息通常混合在由探测器获得或探测到的强度信息或数据中，该强度信息或数据被存储在X射线图像数据中。以下可以被看作是本发明的主旨，即当以不同的测量模式例如以不同的能量或利用不同的探测器类型获得两组图像数据说明书CN104039227A2/10页5时，该混合信息或数据可以被分离。该分离可以基于以下事实来执行，即存在将像素处的相位值和任选的衰减值映射到强度值或测量信号值的函数关系通常是可以利用数学模型确定的函数。利用基于两种不同测量模式的两种测量，可以。

12、从该函数关系推导出两个独立的方程，这两个方程可以被求解以得到相位值和/或衰减值。0014本发明的另一方面涉及一种用于生成相位图像数据的程序单元，其在由处理器执行时适于执行如上面和下面所描述的方法的步骤，并且涉及一种计算机可读介质，在该计算机可读介质中存储了这种计算机程序。计算机可读介质可以是软盘、硬盘、USB通用串行总线存储设备、RAM随机存取存储器、ROM只读存储器和EPROM可擦除可编程只读存储器。计算机可读介质还可以是数据通信网络，例如因特网，其允许下载程序代码。0015本发明的又一方面涉及一种用于X射线系统的控制器，所述X射线系统适于执行如上面和下面所描述的方法。0016本发明的再一个。

13、方面涉及一种X射线系统。根据本发明的实施例，该X射线系统包括X射线源、X射线探测器和控制器。该X射线系统适于以不同的测量模式获得X射线图像数据。该控制器适于基于以不同的测量模式获得的X射线图像数据生成相位图像数据。必须理解的是，如上面和下面描述的方法的特征可以是如上面和下面描述的系统或控制器的特征，反之亦然。0017本发明的这些和其他方面将从下文描述的实施例变得显而易见，并将参照下文描述的实施例得以阐述。附图说明0018图1示意性示出根据本发明的实施例的X射线系统。0019图2示意性示出根据本发明的实施例的处理单元。0020图3示出根据本发明的实施例的用于控制X射线系统的流程图。0021图4示。

14、出根据本发明的实施例的用于控制X射线系统的流程图。0022图5示意性示出一种差分相位成像系统。0023图6示出根据本发明的实施例的用于控制X射线系统的流程图。0024原则上，在附图中为相同的部件提供相同的附图标记。具体实施方式0025图1示出包括探测器装置12和评估单元14的X射线系统10。探测器装置12包括X射线源16和X射线探测器18。对象20被放置在X射线源16与X射线探测器18之间，并且从X射线源16发出的X射线能够穿透对象20并落在探测器18上。在穿透对象20的过程中，X射线被衰减和移相。然而，探测器18可能只适于以逐像素的方式测量X射线的强度。例如，探测器18是线探测器或二维探测器。

15、。0026可以包括工作站14的评估单元14包括适于控制X射线源16和探测器18的控制器22。例如，控制器22可以控制X射线源16的操作持续时间和/或从X射线源16发出的X射线的能级。此外，控制器22可以在测量过程中接收从X射线探测器18生成的图像数据28。0027图像数据28可以在处理单元24中进行处理，并且可以显示在具有显示器的HMI26说明书CN104039227A3/10页6上。X射线系统10的操作可以由操作人员经由HMI26进行控制。0028在下面，解释了允许分离图像数据中的吸收和相移的不同方法。通常，这可以通过以不同的测量模式获得图像数据28来实现。例如，图像数据28可以以不同的能量。

16、水平或利用不同的测量方法获得。0029为了以不同的能量水平获得图象数据28，X射线源16可以适于以不同的能量水平生成X射线，和/或探测器18可以适用于区分不同的能量水平处的X射线。在后者的情况下，探测器18可以是分光探测器。0030然而，也可以通过以不同的测量模式特别是在一次测量过程中同时地探测X射线来获得图像数据28。这可以通过使用具有不同谱加权的至少两种测量和/或通过使用适用于同时以18种测量模式工作的探测器18来实现。在这些情况下，可以使用非分光探测器18，例如计数与积分X射线CIX探测器18或积分和与坎贝尔处理CAMPBELLINGX射线ICX探测器18。后面的这两个范例可以比分光探测。

17、器更便宜。此外，这种探测器18可以产生具有相关噪声的图像数据28，这可以有利于吸收和相位对比度的分离。0031US2009/0304149A1示出适用于计数与积分的探测器。0032US2011/0216878AL示出适用于积分与坎贝尔处理的探测器。0033谱加权并不局限于如分光探测器可能具有的高尖峰函数，而也可以使用像对ICX探测器的CIX有效的一般加权。因此，可以利用这些探测器的不同信道中的噪声相关性的益处。0034图2示出处理单元24中的图像数据28的处理。所探测的图像数据28是由探测器18获得的，图像数据28包括与不同测量模式相关的至少两组图像数据28A、28B。每个图像数据28A、28。

18、B包括针对图像数据28A、28B中的每个像素31的测量信号值30A、30B。例如，测量信号值30A、30B可以指示探测器18的特定像素31处的X射线强度。0035对于每个像素31，处理单元24基于测量信号值30A、30B确定衰减值32和/或相位值34，如下面将解释的。根据衰减值32和/或相位值34，由处理单元24重建衰减图像数据36和/或相位图像数据38。必须注意，处理单元34能够仅生成衰减图像数据36或相位图像数据38。0036处理单元24可以包括具有处理器的计算机。在处理器上运行并存储在处理单元24的存储设备中的软件可以执行如上面和下面解释的方法。同样，图像数据28A、28B以及衰减图像数。

19、据36和相位图像数据38可以被存储在处理单元24的存储设备中。0037根据本发明的实施例，用于生成衰减图像数据36和/或相位图像数据38的方法包括以下步骤接收包括处理单元24中的第一逐像素测量信号值30A的第一X射线图像数据28A，以及接收包括第二逐像素测量信号值30B的第二X射线图像数据28B。0038根据本发明的实施例，X射线系统10包括X射线源16、X射线探测器18和适于从相位图像数据中分离衰减图像数据的控制器24。X射线系统10可以适于以不同测量模式获得X射线图像数据28A、28B，例如，X射线系统10包括CIX或ICX探测器18。0039根据本发明的实施例，X射线探测器18适于执行不。

20、同的测量方法，特别是同时执行不同的测量方法。0040根据本发明的实施例，X射线探测器18适于以至少两种不同的方式对所探测的光子进行谱加权，例如通过对光子计数、对光子能量积分或对光子进行坎贝尔处理。坎贝尔处说明书CN104039227A4/10页7理可以通过探测光子流的波动并确定波动的平均值来执行，其为光子能量的平方的度量。0041在下面将解释使衰减值32和相位值34与测量信号值30A、30B相关的函数关系所基于的理论背景。0042强度I和相位在垂直于光轴A且紧随对象20之后假设处于Z0的平面中的分布能够以对象20的复折射率NX,Y,Z,N1I的线积分的形式来表达为0043IX,Y,Z0,I0X。

21、,Y,ZEMX,Y,Z0，0044其中00450046M是依赖于折射率N的虚部的衰减函数。I0X,Y,是X射线源16的空间依赖主谱。0047此外，波前的相位函数根据下式受到干扰00480049并且依赖于折射率N的实部。应该注意到，对于折射率N，其实部以及其虚部依赖于波长并因此依赖于X射线的能量。0050相位函数并不是直接可探测的，但是在波前进一步沿光轴A传播的情况下将导致强度变化。0051任务是根据在探测器平面ZR处的测量结果检索M和两者。特定像素的衰减值32基于探测器平面中的像素的位置X,Y处的衰减函数M，并且相位值34基于探测器平面中的像素的位置X,Y处的相位函数0052向探测器平面ZR处。

22、的传播能够通过菲涅耳传播，或者近似通过强度方程的传递来描述00530054其能够在强度在近场中的对象后面不剧烈变化的情况下被进一步简化。在以下假设条件下00550056这导致0057说明书CN104039227A5/10页80058是已知的。在对象中没有吸收K边缘的情况下并且针对具有平均波长0的相当小的能量范围，这种依赖性由下式给出005900600061其中，对于康普顿效应能够被忽略的低能量来说P为3，并且能量越高，P越小。使用/0，R/2并且为了简洁而忽略空间坐标，则可以得到00620063该方程需要被再次转换以针对给定波长提供预期强度00640065然后测量信号值30A、30B为0066。

23、0067其中，谱灵敏度函数对探测器18的数据采集进行建模。指数I显示出针对不同的测量模式存在不同的函数关系。0068例如，不同测量模式的最常见依赖性是00690070项能够被省略，这得到00710072最后的函数是将衰减值32即平均波长0处的M和相位值34即平均波长0处的映射到测量信号S的函数关系或函数。该关系可以是逐像素评估的。0073该函数关系依赖于谱灵敏度函数I和/或主谱I0。说明书CN104039227A6/10页90074谱灵敏度函数I可以由探测器18的校准测量获得。备选地或额外地，可以使用具有已知谱灵敏度函数I的探测器18参见上述内容。0075同样，可以利用校准测量来确定主谱I0。。

24、0076可能只需要S的两个独立测量值30A、30B来通过求解上述函数关系推导出两个量M0和0077从至少两组图像数据28A、28B生成衰减图像数据36和相位图像数据38的不同可能性将参考图3A和图3B进行解释。0078根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤通过根据以第一测量模式在像素31处获得的第一测量信号值30A和以第二测量模式在像素31处获得的第二测量信号值30B确定像素31处的相位值34，来根据第一X射线图像数据28A和第二X射线图像数据28B确定包括逐像素衰减值32的衰减图像数据36和/或包括逐像素相位值34的相位图像数据38。0079根据本发明的实施例，图像数据36和/或38是基于将。

25、衰减值32和相位值34映射到第一测量信号值30A和第二测量信号值30B的函数关系获得的。该函数关系依赖于第一测量模式和第二测量模式，例如依赖于用于以各自模式进行测量的探测器18的谱灵敏度函数I。0080根据本发明的实施例，该函数关系基于将衰减值32和/或相位值34映射到测量信号值S的逐像素函数。0081参考图3A，图像数据36、36是基于对上述函数关系的数值求解而确定的。0082在步骤S10中，执行诊断扫描，其得到至少两组图像数据28A、28B。具体而言，第一图像数据28A是以第一测量模式获得的，并且第二图像数据28B是以第二测量模式获得的。例如，第一图像数据28A和第二图像数据28B可以利用。

26、计数探测器18、积分探测器或坎贝尔处理探测器18获得，并且第二图像数据28B利用积分探测器获得。0083可以在不移动探测器18或X射线系统10的机械部件的情况下获得或探测第一X射线图像数据28A和第二X射线图像数据28B。可以同时探测两组图像数据28A、28B。0084同样，可以例如例用分光镜探测器18以不同的能级获得第一图像数据28A和第二图像数据28B。0085从临床角度来看，可能进一步期望的是同时采集对患者运动不灵敏的两种图像数据28A、28B。使用分光镜探测器或使用适于在一次测量过程中执行上述测量模式的探测器如上述CIX或ICX探测器18以不同的能量同时采集图像数据28A、28B是可能。

27、的。0086根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤利用适于以不同谱加权探测光子的一个探测器18同时获得第一X射线图像数据28A和第二X射线图像数据28B。0087根据本发明的实施例，第一X射线图像数据28A是以第一测量模式获得的，并且第二X射线图像数据28B是以与第一测量模式不同的第二测量模式获得的。0088根据本发明的实施例，第一X射线图像数据28A是以光子能量的第一谱加权获得的，并且第二X射线图像数据28B是以与第一谱加权不同的第二谱加权获得的。谱加权可以被视为以不同方式考虑的针对具有不同能量的光子的测量方法。0089根据本发明的实施例，第一谱加权和第二谱加权包括对光子进行计数、对光子能量。

28、进行积分或者确定光子能量波动。说明书CN104039227A7/10页100090在步骤S12中，图像数据28A、28B在处理单元24中被接收并且被处理以生成图像数据36、38。0091针对每个像素，处理单元24将第一测量信号值30A、针对第一测量模式的谱灵敏度函数1和针对第一能级的主谱I0插入到该函数关系中以获得针对两个未知值32、34的第一方程。0092类似地，处理单元24将第二测量信号值30A、针对第二测量模式的谱灵敏度函数2和针对第二能级的主谱I0插入到该函数关系中以获得针对两个未知值32、34的第二方程。0093可以由处理单元34对这两个方程进行数值求解以确定值32、34。0094根。

29、据本发明的实施例，该函数关系依赖于对光子能量进行加权的谱灵敏度函数I。第一测量模式和第二测量模式可以包括具有不同谱灵敏度函数I的不同谱加权。0095根据本发明的实施例，相位值34是基于对第一测量模式和第二测量模式进行建模的至少两个谱灵敏度函数I确定的。具体而言，谱灵敏度函数I可以对在特定测量模式中光子能量的探测器18的加权进行建模。0096根据本发明的实施例，衰减值32和相位值34是通过对该函数关系进行数值反转而确定的。0097衰减图像数据36是根据所有像素的衰减值32生成的，并且相位图像数据38是根据所有像素的相位值34生成的。在此，拉普拉斯算子2可以被反转以得到相位图像数据38。0098参。

30、考图3B，图像数据34、36是基于经验模型确定的。0099在步骤S20中，执行校准扫描。在该步骤中具有已知折射率N的对象被放置在X射线源16与探测器18之间并且执行测量。测量结果被评估并且根据这些测量结果确定经验模型。针对每种测量模式，经验模型可以对将第一测量信号值和第二测量信号值映射到衰减值和相位值的函数进行建模。该经验模型可以基于查找表。0100可能必需针对在后续数据分析期间应该被评估的相同测量模式执行在校准扫描期间的测量。0101应该注意到，校准扫描可以仅执行一次，而后续的诊断扫描可以利用在校准扫描期间生成的相同校准数据执行若干次。0102在步骤S22中，类似于图3A中的步骤S12执行诊。

31、断扫描，这得到以第一测量模式获得第一图像数据28A以及以第二测量模式获得第二图像数据28B。0103在步骤S24中，图像数据28A、28B在处理单元24中被接收并且被处理以生成图像数据36、38。针对每个像素，第一测量值30A和第二测量值30B被输入到经验模型中以确定衰减值32和相位值34。0104根据本发明的实施例，该函数关系基于使衰减值32和相位值34与基于测量模式的测量信号值30A、30B相互关联的经验模型。0105根据本发明的实施例，该经验模型是利用校准测量确定的。0106如上面和下面所描述的方法也可以利用图5所示的差分相位成像系统50来执行。该提出的方法的主要益处可以在于其在对象扫描。

32、期间不再需要机械相位步进。因此，扫描速度可以被提高一定的数量级。此外，该方法可以用于利用连续移动的源探测器布置的断说明书CN104039227A108/10页11层摄影。0107图5示意性示出具有X射线源16和探测器18的差分相位成像系统10。0108X射线源16可以包括诸如X射线管52的非相干X射线源52以及用于实现空间波束相干的源栅格54。探测器18可以包括相位栅格56、吸收器栅格58以及适于通过从X射线源16发出穿过对象20的X射线来探测图像数据28A、28B的X射线探测器元件60。0109相位栅格56用作相移分束器，其将X射线束的相前PHASEFRONT的变化转换成强度调制，即具有在吸。

33、收器栅格58的位置处的相位栅格56的半间距的典型长度标度的干涉图案。吸收器栅格58生成来自离开相位栅格56的X射线的莫尔干涉图案。探测器元件60上的莫尔干涉图案包含关于在穿过对象20和相位栅格56两者后的经偏转和相移的X射线的相移的信息。0110不同于移动栅格54、56、58之一，在下面描述了一种生成衰减图像数据36和相位图像数据38的方法，其使用不同的能级来获得X射线图像数据28A、28B。该方法可以被视为用于差分相位对比度CT的校准和处理方案。例如，可以使用能量选择性探测器元件60。0111由于相位步进可能需要高机械精度并且可能增加扫描时间，避免机械步进可以得到更块的断层摄影设置。同样可以。

34、实现连续旋转的系统10。0112在下面将解释关于DPCI系统10的理论背景，使衰减值32和相位值34与测量信号值30A、30B相关的函数关系基于该理论背景。0113如前所述，折射率N依赖于波长和能量。0114N1I0115使用投影近似，根据下式由对象衰减X射线束的强度01160117波前的相位根据下式被进一步干扰01180119其中，所有积分都是沿着X射线的几何路径执行的。假设系统设计能量是E0。作为网格56和58的相对位置的函数的每个像素31中的强度变化归一化为1可以被建模为0120I，E0A0COS2010121其中，是梯度函数并且是栅格取向。量A0等于平均强度IE0。0122为了说明所提。

35、出的处理方案的基本思想，首先描述具有完美网格和相当低的X射线能量的理想情况更复杂的通用方案将在后面概述首先回想在没有K边缘的情况下并且针对相当小的能量其中，康普顿散射能够被忽略，折射率具有如下能量依赖性01230124说明书CN104039227A119/10页120125使用这些关系，能够总结出01260127获知这一关系，能够根据不同能量处的观察强度估计感兴趣的量，即A0和0，但是每次都有0。注意到在上述方程中，量A0已经被归一化到空气校准扫描，以便补偿不同能量处的入射X射线束的不同强度。0128在真实系统中，针对作为网格位移函数的强度依赖性的模型可能不会很好地满足。具体而言，X射线束可以。

36、是部分非相干的，网格56可能不是施加相移的完美相位网格，网格58可能不会完美地吸收X射线，并且探测器60的谱响应可能不是完美的。0129所有这些效应可以通过在校准扫描期间执行常规网格步进来补偿。更具体地，在该校准扫描期间，测量作为网格位移函数的强度的函数依赖性。最终的函数GE可以依赖于能量区间，能量区间由下标E来反映0130I，EAGE20131由于具有GE是周期性的的先验知识，将期望将测量的值扩展在有限傅里叶级数中。针对更高的能量可能出现另一个重要的难题，即吸收系数的能量依赖性变得更复杂。通常将总吸收分成光子效应和康普顿效应的贡献。01320133该方程提供使相位值与强度值30A、30B或测。

37、量信号值30A、30B相关的函数关系。该方程可以被视为将参考能量E处的期望相位梯度0与测量数据I连接的前向模型。注意到是网格56和58的相对位置并且可以被设置为0。0134图6示出用于确定相位图像数据38的方法的流程图。0135在步骤S30中执行校准扫描。在该扫描中，灵敏度函数GE被测量或确定。注意到在校准扫描中不需要移动栅格56、58。具体而言，通过利用不同能量处的强度测量结果拟合函数GE的傅里叶系数来确定有限傅里叶级数，可以确定函数GE。额外的拟合参数是参数B光子和B康普顿。这些参数和有限傅里叶级数可以被视为探测器18的经验模型。0136在步骤S32中执行诊断扫描。在诊断扫描期间，测量针对。

38、一对能量EI例如至少两种能量EI的强度I0,EI。针对每种能量EI生成X射线图像数据28A、28B。注意到在诊断扫描中不需要移动栅格56、58。0137根据本发明的实施例，以第一能级E1获得第一X射线图像数据28A，并且以与第一能级E1不同的第二能级E2获得第二X射线图像数据28B。0138根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤以第一能级E1利用基于栅格的差分相位成像系统50获得第一X射线图像数据28A；以及以第二能级E2并且在相同的栅格位置处利用该基于栅格的差分相位成像系统50获得第二X射线图像数据28B。0139在步骤S34中，诊断扫描期间生成的X射线图像数据28A、28B在处理单元34中。

39、被接收并且被评估以生成相位图像数据38。0140具有所确定的函数GE的上述函数关系被用于根据以不同的能量EI在像素31处获得的测量信号值30A、30B来确定像素31处的相位值34或0。例如，最终的方程可以被数说明书CN104039227A1210/10页13值反转。0141根据本发明的实施例，相位值34是基于对探测器18的能量行为进行建模的谱灵敏度函数GE而确定的。0142尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但这种说明和描述被认为是说明性或示范性的而非限制性的；本发明并不局限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时能够理解和实现对所公开实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且量词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或控制器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中记载特定措施并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求书中的任何附图标记不得被解释为对范围的限制。说明书CN104039227A131/3页14图1图2图3说明书附图CN104039227A142/3页15图4图5说明书附图CN104039227A153/3页16图6说明书附图CN104039227A16。