本发明公开了一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，依次包括：A、投影图像信号采集：采用n份不同能量的X射线分别在m个不同空间位置投影出s份图像信号，n≥1，m≥1，s＝n×m；B、投影图像前处理：投影图像模拟信号首先经过信号放大器及模拟数字转换器，将投影图像模拟信号放大并转换成数字图像信号；然后将所述数字图像信号输入到数字图像前处理器；数字图像前处理器对每一接收的像素单元灵敏度做补偿；C、投影数字图像合成：将修正的数字图像通过数字图像合成器，利用数字图像处理，合成为一系列的合成数字图像；D、合成数字图像后处理：以满足诊断的要求；E、合成数字图像的输出：将处理后图像输出至终端设备。
1.一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于依次包括如下步骤：
A、投影图像信号的采集：采用n份不同能量的X射线分别在m个不同空间位置投影出s份图像信号，n≥1，m≥1，s=n×m；
B、投影图像的前处理：投影图像模拟信号首先经过放大器及模拟数字转换器，将投影图像模拟信号放大并转换成数字图像信号；然后将所述数字图像信号输入到数字投影图像前处理器；数字投影图像前处理器对每一接收的像素单元灵敏度做补偿；
C、投影数字图像的合成：将修正的数字图像通过数字图像处理及合成器，利用数字图像处理，合成为一系列的合成数字图像；
E、合成数字图像的输出：将处理后图像输出至终端设备。
2.根据权利要求1所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤A为先采用n份不同能量的X射线分别在一设定空间位置投影出n份图像，再采用所述n份不同能量在另外的(m-1)个不同空间投影位置进行投影，即投影产生s=n×m份图像，n≥1，m≥1。
3.根据权利要求2所述一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤A为先采用两份不同能量的X射线分别在一设定空间位置投影出两份图像，再采用所述两份不同能量在另外的(m-1)个不同空间投影位置进行投影，即投影产生s=2m份图像，m≥1。
4.根据权利要求1所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤A为先采用一设定能量的X射线在m个空间位置投影出m份图像，再采用另外的(n-1)份不同能量的X射线分别在所述m个位置进行投影，即投影产生s=n×m份图像，n≥1，m≥1。
5.根据权利要求4所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤A为先采用一设定能量的X射线在m个空间位置投影出m份图像，再采用另一份不同能量的X射线在所述m个位置进行投影，即投影产生s=2m份图像，m≥1。
6.根据权利要求1所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤B中对像素单元灵敏度做补偿的方法是用一均匀的X射线直接照射接收器，调整每一像素单元的增益，使得从每一像素单元输出一样强度的图像信号。
7.根据权利要求1所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤B中数字投影图像前处理器还将利用散射X射线的物理特性及近似假设，对散射X射线对接收信号干扰做修正。
8.根据权利要求7所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述修正的方法是散射X射线均匀分布在每个局部区域，其散射强度与每个局部区域X射线衰减成比例、或与通过的局部区域的人体组织的厚度成比例。
9.根据权利要求1所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤B中数字投影图像前处理器还将做投影数字图像的运动修正，包括人体外部运动对图像影响的修正，以得到运动位移修正的投影数字图像。
10.根据权利要求9所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述人体外部运动对图像影响的修正为利用光感应器定位人体位移，求解出人体外部结构相对运动位移。
11.根据权利要求9所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述人体外部运动对图像影响的修正为通过对人体外部特征结构的投影图像进行图像处理及图像比较，求解出人体外部结构相对运动位移。
12.根据权利要求1或9所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤B中数字投影图像前处理器还将做投影数字图像的运动修正，包括人体内部运动对图像影响的修正，以得到运动位移修正的投影数字图像。
13.根据权利要求12所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述人体内部运动对图像影响的修正为利用心电图描记器的信号来定位人体内部的周期性运动位移，心电图描记器的信号可提供心脏跳动的周期相位信息，在相同的相位有着相同的心脏跳动位移，求解出人体内部相对运动位移。
14.根据权利要求12所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述人体内部运动对图像影响的修正为通过对人体内部结构的投影图像进行图像处理及图像比较，人体器官边界或血管形状特征的相对运动来定义人体内部结构相对运动，求解出人体内部结构相对运动位移。
15.根据权利要求1所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤C中的合成为先对每相同空间角度但具有不同能量的投影先采用一固定的加权线性组合，以得到器官/组织成分的投影像，然后将所有投影角度的器官/组织的投影像进行组合，从而产生一组含有器官/组织成分的断层面结构的图像。
16.根据权利要求1所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤C中的合成为先将一设定能量的不同角度的投影像进行合成，以得到组织断层面结构的图像；然后将不同能量所形成的断层面的图像采用加权平移线性组合，从而得到器官/组织成分断层面结构的图像。
17.根据权利要求1所述的一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于：所述步骤D中后处理包括数字图像的动态压缩、动态图像噪音降低、图像区域选择、图像增强、动态图像显示，得到一系列处理后的图像。
18.一种用于实现如权利要求1中所述利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法的装置，其特征在于：包括X射线源和图像接收器，所述图像接收器依次连接放大器、模拟数字转换器、数字投影图像前处理器、临时数字投影图像存储器、数字图像处理及合成器、数字合成图像后处理器和数字合成图像存储器，所述数字合成图像存储器连接最终图像显示器或计算机网络输出。
19.根据权利要求18所述的一种用于实现如权利要求1中所述利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法的装置，其特征在于：所述X射线源连接X射线源高频高压控制电路和X射线源位置控制电路，所述图像接收器连接接收器控制电路，所述X射线源高频高压控制电路、X射线源位置控制电路、接收器控制电路、数字图像处理及合成器、数字合成图像后处理器、数字合成图像存储器、最终图像显示器均连接终端用户控制器。
一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法及其
装置
技术领域
[0001] 本发明涉及数字X射线图像合成成像应用领域，尤其涉及一种利用多能量X射线复合投影数字成像合成的方法及装置。
背景技术
[0002] 由于数字X光线照像术(DR-Digital Radiography)相对于胶片X光线照像术具有以下优点：提高疾病诊断效率和减少病人的辐射剂量，及没有环境污染，不需用胶片和及其有关的化学原料。总体上来讲，数字X光线照像术是在传统投影X光线照像术的技术上利用数字仪器和数字图像处理技术。数字X光线照像术作为一种是在投影X光线照像术，它通常由三部分组成：第一部分是X-射线源，包括X-射线管及相关高电压控制电路。第二部分是X-线接收器，通常有两种接收方式，一种是CCD(Charged-Coupled Devices)接收，另一种是半导体平板(Flat Panel Detectors)接收。CCD(Charged-Coupled Devices)接收器首先将X-射线通过一个转换板(CsI)将它转换成可见光，然后这些可见光就可以被聚焦到CCD芯片表面，并被它所吸收。CCD芯片是由一组分离的半导体硅积分电路或单元组成，例如：一个2.5x2.5cm的CCD芯片可含有1024x1024个电路单元。可见光被CCD芯片表面吸收后将产生电子并存储在每一个单元上，光的强弱与电子数直接成比例。然后这些电子可以以列输出的型式被读出。对于大屏幕接收器，需要一个非常精确的光学聚焦透镜将它投影到相对面积较小的CCD表面。半导体平板接收器表面上含有很多独立的接受单元。每一单元将其接受的X-射线能转换成电信号，然后将这些电信号以系列水平及垂直线的方式将被读出。CCD接收器相对与半导体平板接收器而言成本较低，但由于它含有一个光学聚焦系统，因此它的图像分辨率和信噪比较低，并且体积较大。第三部分是数字图像信号处理及图像显示。相对于传统的胶片X射线照像术而言，数字X光线照像术所成的像具有更大的动态显示范围，同时DR可充分利用现代计算机图像处理技术，以实现最佳的诊断效果。以数字X光线照像术系统为基础，近年来已不断发展出更新的应用技术：双能量照像术(Dual-energyRadiography)，数字断层面合成技术(Digital Tomosynthesis)等等。通过这些新的技术的应用，使医学临床诊断更加准确。
[0003] 双能量照像术已被广泛地应用在X射线荧屏血管造影术中。由于特殊的电子束缚能效应，X射线造影剂材料(如碘、钡等)的X射线吸收谱在某些能量段(～33keV)有突变的X射线吸收系数，但人体的组织的X射线吸收系数在该能量段没有这样的突变。利用这些不同的X射线吸收的特点，我们可以产生两帧X射线图像，一帧是由吸收系数突变前的相对低能量X射线所产生，而另一帧则是由吸收系数突变后的相对高能量X射线所产生。然后将这两帧数字图像进行加权线性组合，就可得只含造影剂材料的X射线图像。如果造影剂材料只含在某些血管的血液中，我们就可利用它来诊断血管及其附近器官的生理功能。
[0004] 还有一种方式为：在数字X光线照像术成像过程中，由于人体内软组织和骨组织的有效原子数的不一样性(软组织的有效原子数：Z＝7.6，骨组织的有效原子数：Z＝13)。在低能量(～50kVp)段，X-射线吸收系数是直接与原子数Z有关：与Z^3成比例(主要是光电效应)。而在高能量(～120kVp)段，X-射线吸收系数与原子数Z没有关(主要是康普顿效应)。类似于双能量X射线荧屏血管造影术，我们可产生两帧图像，一帧是由相对低能量X-射线产生(～50kVp)，另一帧则是由相对高能量X-射线产生(～120kVp)。然后将这两帧图像进行加权线性组合，就可得到只含软组织(如肺器官)或者骨骼组织(如胸部骨骼)的两帧X射线图像。
[0005] 尽管双能量方法在单一投影成像中得到应有，如X射线荧屏血管造影术，但它还没有在别的成像系统中得到实现，如在数字断层面合成成像(DigitalTomosynthesis)方面。“数字断层面合成成像”是一种新的成像方法。这技术和方法将有效地提高图像的“对比分辨率”，从而能有效地诊断出物质结构的微小变化。“断层面合成成像”是基于模糊掉在聚焦断层面以外结构的投影图像，而保存聚焦面上的结构的投影图像的技术。到目前为止，数字断层面合成技术只利用单一能量的方法来实现，并且这技术主要应用在乳房成像系统中。圆形物位于聚焦面上方，方形物位于聚焦面中，三角形物位于聚焦面下方。当我们将X射线源从左侧位置A移动到右侧位置B时，X射线投影的像“A”和“B”也将产生变化。在投影像“A”中，左，中，右的像分别是“三角形物”，“方形物”，和“圆形物”。而在投影像“B”中，左，中，右的像分别是“圆形物”，“方形物”，和“三角形物”。
[0006] 给出了这两个投影的图像，并将这两个投影的图像进行简单的线性相加。从相加的图像中我们可以看到：圆形物和三角形物的投影在合成后的图像中，由于分布在左右两侧而被模糊掉，方形物的投影在合成后的图像中，始终位于同一个位置而被保留下来。
[0007] 近年来随着计算机技术的不断发展，传统的断层面合成技术已被进一步扩展到数字的断层面合成。采用相类似的概念，当我们将X-射线源从最左侧位置“A”移动到位置“B”，“C”和“D”(最右侧位置)时，X射线投影所成的像“A”，“B”，“C”和“D”也将产生变化。我们将这四组图像进行不同程度的平移及简单的线性组合，就可以得到新的四帧图像。每帧图像将会保留某个特定断层面的结构的投影，而模糊掉其它层面的结构的投影。这样的话，最终我们将会得到一系列断层面结构的投影的影像。这些影像将可被用来临床诊断这些断层面结构及其特性。断层面合成技术能使我们看到在传统投影成像中的看不到的结构。
[0008] 由于这些先进的数字X射线照像术系统和技术的不断涌现，使得在临床上医生们能更加准确地诊断出病人早期的病变。同时这些先进的数字X射线照像术系统与传统的CT相比，还能保持相对低廉的成本，使用方便，X射线辐射剂量低等优点。本专利发明将进一步发展这些新技术，将现有数字X射线照像术的单一能量的断层面成像方法和设备进一步发展到多能量的断层面成像的方法和设备。
发明内容
[0009] 本发明的目的在于提供一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法及其装置，可以有效地解决现有单能量成像技术清晰度不足，不能有效地区分不同组织的结构等问题，实现图像诊断的灵敏度和精确度大幅提高。
[0010] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0011] 一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，其特征在于依次包括如下步骤：
[0012] A、投影图像信号的采集：采用n份不同能量的X射线分别在m个不同空间位置投影出s份图像信号，n≥1，m≥1，s＝n×m；
[0013] B、投影图像的前处理：投影图像模拟信号首先经过信号放大器及模拟数字转换器，将投影图像模拟信号放大并转换成数字图像信号；然后将数字图像信号输入到数字图像前处理器；数字图像前处理器对每一接收的像素单元灵敏度做补偿；
[0014] C、投影数字图像的合成：将修正的数字图像通过数字图像合成器，利用数字图像处理，合成为一系列的合成数字图像；
[0015] D、合成数字图像的后处理：以满足诊断的要求；
[0016] E、合成数字图像的输出：将处理后图像输出至终端设备。
[0017] 优选的，步骤A为先采用n份不同能量的X射线分别在一设定空间位置投影出n份图像，再采用n份不同能量在另外的(m-1)个不同空间投影位置进行投影，即投影产生s＝n×m份图像，n≥1，m≥1。
[0018] 更优选的，步骤A为先采用两份不同能量的X射线分别在一设定空间位置投影出两份图像，再采用两份不同能量在另外的(m-1)个不同空间投影位置进行投影，即投影产生s＝2m份图像，m≥1。
[0019] 优选的，步骤A为先采用一设定能量的X射线在m个空间位置投影出m份图像，再采用另外的(n-1)份不同能量的X射线分别在m个位置进行投影，即投影产生s＝n×m份图像，n≥1，m≥1。
[0020] 更优选的，步骤A为先采用一设定能量的X射线在m个空间位置投影出m份图像，再采用另一份不同能量的X射线在m个位置进行投影，即投影产生s＝2m份图像，m≥1。
[0021] 优选的，步骤B中对像素单元灵敏度做补偿的方法是用一均匀的X射线直接照射接收器，调整每一像素单元的增益，使得从每一像素单元输出一样强度的图像信号。
[0022] 优选的，步骤B中数字图像前处理器还将利用散射X射线的物理特性及近似假设，对散射X射线对接收信号干扰做修正。
[0023] 更优选的，修正的方法是散射X射线均匀分布在每个局部区域，其散射强度与每个局部区域X射线衰减成比例、或与通过的局部区域的人体组织的厚度成比例。
[0024] 进一步，步骤B中数字图像前处理器还将做投影数字图像的运动修正，包括人体外部运动对图像影响的修正，以得到运动位移修正的投影数字图像。
[0025] 优选的，人体外部运动对图像影响的修正为利用光感应器定位人体位移，求解出人体外部结构相对运动位移。
[0026] 优选的，人体外部运动对图像影响的修正为通过对人体外部特征结构的投影图像进行图像处理及图像比较，求解出人体外部结构相对运动位移。
[0027] 更进一步，步骤B中数字图像前处理器还将做投影数字图像的运动修正，包括人体内部运动对图像影响的修正，以得到运动位移修正的投影数字图像。
[0028] 优选的，人体内部运动对图像影响的修正为利用心电图描记器的信号来定位人体内部的周期性运动位移，心电图描记器的信号可提供心脏跳动的周期相位信息，在相同的相位有着相同的心脏跳动位移，求解出人体内部相对运动位移。
[0029] 优选的，人体内部运动对图像影响的修正为通过对人体内部结构的投影图像进行图像处理及图像比较，人体器官边界或血管形状特征的相对运动来定义人体内部结构相对运动，求解出人体内部结构相对运动位移。
[0030] 优选的，步骤C中的合成为先对每相同空间角度但具有不同能量的投影先采用一固定的加权线性组合，以得到器官/组织成分的投影像，然后将所有投影角度的器官/组织的投影像进行组合，从而产生一组含有器官/组织成分的断层面结构的图像。
[0031] 优选的，步骤C中的合成为先将一设定能量的不同角度的投影像进行合成，以得到组织断层面结构的图像；然后将不同能量所形成的断层面的图像采用加权平移线性组合，从而得到器官/组织成分断层面结构的图像。
[0032] 优选的，步骤D中后处理包括数字图像的动态压缩、动态图像噪音降低、图像区域选择、图像增强、动态图像显示，得到一系列处理后的图像。
[0033] 一种用于实现如权利要求1中利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法的装置，其特征在于：包括X射线源和图像接收器，图像接收器依次连接放大器、模拟数字转换器、数字投影图像前处理器、临时数字投影图像存储器、数字图像处理及合成器、数字合成图像后处理器和数字合成图像存储器，数字合成图像存储器连接最终图像显示器或计算机网络输出。
[0034] 进一步，X射线源连接X射线源高频高压控制电路和X射线源位置控制电路，图像接收器连接接收器控制电路，X射线源高频高压控制电路、X射线源位置控制电路、接收器控制电路、数字图像处理及合成器、数字合成图像后处理器、数字合成图像存储器、最终图像显示器均连接终端用户控制器。
[0035] 本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
[0036] 本发明主要结合人体不同组织对X射线在不同的能量段所具有的不同的X射线吸收特性，和不同空间角度投影的数字图像进行数字合成，最终得到一系列高对比度、高灵敏度的医学图像，这些图像将包含不同物质成分的断成面信息，能使医生更加准确地诊断病情。
[0037] 本发明与计算机断成扫描技术(CT-Computerized Tomography)相比，具有结构简单，成本低，使用方便，X射线辐射剂量小的优势。
[0038] 本发明可以应用于医学成像、安检仪等，也可将本发明的方法应用到乳房机及其他专门化的医疗成像仪器的开发。
附图说明
[0039] 下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0040] 图1为本发明一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法的流程图；
[0041] 图2为本发明一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像装置的结构框图。
具体实施方式
[0042] 如图1所示，本发明一种利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法，依次包括如下步骤：
[0043] A、投影图像信号的采集：采用n份不同能量的X射线分别在m个不同空间位置投影出s份图像信号，n≥1，m≥1，s＝n×m。投影图像信号的采集可以采用下述方法：先采用n份不同能量的X射线分别在一设定空间位置投影出n份图像，再采用n份不同能量在另外的(m-1)个不同空间投影位置进行投影，即投影产生s＝n×m份图像，n≥1，m≥1。更优选的，投影图像信号的采集为先采用两份不同能量的X射线分别在一设定空间位置投影出两份图像，再采用两份不同能量在另外的(m-1)个不同空间投影位置进行投影，即投影产生s＝2m份图像，m≥1。投影图像信号的采集也可以采用下述方法：先采用一设定能量的X射线在m个空间位置投影出m份图像，再采用另外的(n-1)份不同能量的X射线分别在m个位置进行投影，即投影产生s＝n×m份图像，n≥1，m≥1。更优选的，步骤A为先采用一设定能量的X射线在m个空间位置投影出m份图像，再采用另一份不同能量的X射线在m个位置进行投影，即投影产生s＝2m份图像，m≥1。即多能量和多角度空间投影图像的采集，一种方法是：我们可以先采用一固定的X射线能量(例如低能量或高能量)而变化空间角度投影来以获得一组投影图像；然后变化X射线能量，并重复相同的空间角度位置重新投影获得另一组投影图像。另一种方法是：我们可以先采用一固定的空间角度和不同的X射线能量(例如低能量和高能量)投影来以获得两帧投影图像；然后变化空间角度位置，而重复相同的X射线能量(低能量和高能量)投影来以获得另两帧投影图像，最后完成所有的空间角度的投影。类似地，一般情况下我们可用多能量来代替双能量。例如：先采用2份不同能量的X射线分别在第1个固定空间位置投影出2份图像，再采用2份不同能量的X射线分别在第2个不同空间位置投影出2份图像，再采用2份不同能量的X射线分别在第3个不同空间位置投影出2份图像，再采用2份不同能量的X射线分别在第4个不同空间位置投影出2份图像，一共得到8份图像；2份能量不同的x射线，一份为高能量，一份为低能量。再例如：先采用高能量的X射线分别在3个固定空间位置投影出3份图像，再采用低能量的X射线分别在上述3个不同空间位置投影出3份图像，得到6份不同图像。
[0044] B、投影图像的前处理：投影图像模拟信号首先经过信号放大器及模拟数字转换器，将投影图像模拟信号放大并转换成数字图像信号；然后将数字图像信号输入到数字图像前处理器；数字图像前处理器对每一接收的像素单元灵敏度做补偿和修正、以及将散射X射线对接收信号干扰做修正。由于人体成像过程需要在一定的时间内完成，在这期间人体器官组织的运动，如人体呼吸、心脏跳动等，都不可避免。而这些运动会产生错误的图像信息，从而得到错误的临床诊断结果。这里我们将采用自动数字图像修正的方法进行修正。对像素单元灵敏度做补偿修正：一种简单的方法是用一均匀的X射线直接照射接收器，调整每一像素单元的增益，使得从每一像素单元输出一样的强度的图像信号。同时我们将根据X射线散射的物理特性，将X射线散射对接收信号干扰的做修正，修正的方法是散射X射线均匀分布在每个局部区域，其散射强度与每个局部区域X射线衰减成比例、或与通过的局部区域的人体组织的厚度成比例。数字图像前处理器还将做投影数字图像的运动修正，包括人体外部运动对图像影响的修正和人体内部运动对图像影响的修正，以得到运动位移修正的投影数字图像。人体外部运动对图像影响的修正为利用光感应器定位人体位移，求解出人体外部结构相对运动位移。人体外部运动对图像影响的修正也可以为通过对人体外部结构的投影图像进行图像处理及图像比较，求解出人体外部结构相对运动位移。人体内部运动对图像影响的修正为利用心电图描记器的信号来定位人体内部的周期性运动位移，心电图描记器的信号可提供心脏跳动的周期相位信息，在相同的相位有着相同的心脏跳动位移，求解出人体内部相对运动位移。人体内部运动对图像影响的修正也可以为通过对人体内部结构的投影图像进行图像处理及图像比较，人体器官边界或血管形状特征的相对运动来定义人体内部结构相对运动，求解出人体内部结构相对运动位移。
[0045] C、投影数字图像的合成：将修正的数字图像通过数字图像合成器，利用数字图像处理，合成为一系列的合成数字图像。投影数字图像的合成为先对每相同空间角度但具有不同能量的投影先采用一固定的加权线性组合，以得到器官/组织成分的投影像，然后将所有投影角度的器官/组织的投影像进行组合，从而产生一组含有器官/组织成分的断层面结构的图像。投影数字图像的合成也可以为先将一设定能量的不同角度的投影像进行合成，以得到组织断层面结构的图像；然后将不同能量所形成的断层面的图像采用加权平移线性组合，从而得到器官/组织成分断层面结构的图像。
[0046] D、合成数字图像的后处理：合成图像通过数字图像后处理器处理，如数字图像的动态压缩、动态图像噪音降低、图像区域选择、图像增强、动态图像显示等等，得到一系列处理后的图像，以满足诊断的要求。
[0047] E、合成数字图像的输出：将处理后图像输出至终端设备。
[0048] 如图2所示，为一种用于实现利用多能量X射线复合投影数字合成成像的方法的装置，包括X射线源和图像接收器，图像接收器依次连接放大器、模拟数字转换器(ADC)、数字投影图像前处理器、临时数字投影图像存储器、数字图像处理及合成器(DSP)、数字合成图像后处理器和数字合成图像存储器，数字合成图像存储器连接最终图像显示器或计算机网络输出。X射线源连接X射线源高频高压控制电路与X射线源位置控制电路，数字图像接收器连接接收器控制电路，X射线源高频高压控制电路、X射线源位置控制电路、接收器控制电路、数字图像处理及合成器、数字合成图像后处理器、数字合成图像存储器、最终图像显示器均连接终端用户控制器。
[0049] 用户可通过“终端用户控制器”对所需X射线源输入指令(参数)：1)X射线源高频高压控制电路：单能量或多能量，kVp，mAs/mA，X射线源大小(如0.1mm，0.3mm或0.6mm)，2)X射线源位置控制电路：单一或多个位置，转动角度，转动/平动速度等。具体采集过程是这样的，当X射线源接受到这些指令后，首先以一固定的X射线能量(例如140kVp)，转动射线源以形成不同角度的空间投影图像，然后变化X射线能量(例如70kVp)，再重复上述转动以形成另一组不同角度的空间投影图像。
[0050] 在这过程中，用户可通过“终端用户控制器”，对“接受器”输入指令(参数)：开始/停止采集信号，每帧投影图像信号采集所需的时间，采集速度等等。接收的模拟图像信号将通过“信号放大器”，“模拟数字转换器”，和“数字投影图像前处理器”后临时存储在“投影数字图像存储器”。然后用户可通过“终端用户控制器”输入指令(参数)：图像断层面深度(cm)，断层面层数(单层或多层面)，及器官类别(肺脏，骨骼)，对存储在“数字投影图像存储器”里的数字图像进行合成。这些合成是在“数字图像处理及合成器”中完成的。一种最简单的合成方法是：将某一特定的X射线能量(如在140kVp高压下产生的X射线)的所有投影的数字图像组进行简单的平移相加的处理。在这一合成过程中，我们可以对人体的运动进行自动修正。一种简单的方法是将第二幅投影像相对于同一空间投影位置的第一幅投影像做相对运动位移的修正。
[0051] 合成以后的图像信号将被输出到“数字图像后处理器”。用户可通过“终端用户控制器”，对“后处理器”输入指令(参数)：合成图像感兴趣的图像信号范围和区域采集所需的时间。“数字图像后处理器”将数字图像做相应的处理，如数字图像的动态压缩(Dynamic compression)、动态图像噪音降低(Dynamicimage noise reduction)、图像区域选择(Image segmentation)、图像增强(Imageenhancement)等等。
[0052] 最后将处理好的数字图像存储在“数字图像存储器”中。这些数字图像可在高分辨率显示器中显示，或打印出来，输出到计算机网络，或DVD上，供以后诊断用。
[0053] 以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
