X射线断层扫描方法及系统

摘要

本发明属于X射线成像技术领域，提供了一种X射线断层扫描方法及系统，所述方法包括：在扫描时，控制器按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射，并控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量趋于一致；探测器采集不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将所述投影图像传输到终端设备；终端设备根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像。本发明通过控制脉冲曝光时间来调整投影图像的质量，相对于调节管电流的方式硬件成本低、调节精度高，且可以在保证成像质量的前提下，有效地降低扫描过程的整体辐射剂量。

权利要求

1.一种X射线断层扫描方法，其特征在于，所述方法包括：

探测器向控制器发送曝光准备信号；

所述控制器在接收到所述探测器发送的曝光准备信号后，向所述探测器发送反馈信号；

所述探测器在接收到所述反馈信号后，根据预设的采集模式向所述控制器输出扫描触发时序信号；

控制器在接收到所述扫描触发时序信号后，按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射，并控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量趋于一致；其中，所述脉冲曝光时间为所述X射线源照射到所述扫描对象的持续时间，所述脉冲曝光时间根据最低成像要求下的扫描对象表面剂量阈值与X射线源对扫描对象的辐射剂量得到；

探测器采集所述不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将所述投影图像传输到终端设备；

所述终端设备根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像。

2.如权利要求1所述的X射线断层扫描方法，其特征在于，在所述探测器向控制器发送曝光准备信号之前，所述方法还包括：终端设备对所述探测器进行初始化，设置采集模式，将预设的扫描模式和时间补偿参数发送至所述控制器，以及设置所述多焦斑X光源阵列的栅极高压电源和阳极高压电源；

其中，所述时间补偿参数包括所述多焦斑X光源阵列中不同排布位置上的X射线源对应的脉冲曝光时间。

3.一种X射线断层扫描系统，其特征在于，所述系统包括控制器、探测器和终端设备；

所述探测器用于，向所述控制器发送曝光准备信号；

所述控制器用于，在接收到所述探测器发送的曝光准备信号后，向所述探测器发送反馈信号；

所述探测器还用于，在接收到所述反馈信号后，根据预设的采集模式向所述控制器输出扫描触发时序信号；

所述控制器还用于，在接收到所述扫描触发时序信号后，按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射，并控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同角度的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量趋于一致；其中，所述脉冲曝光时间为所述X射线源照射到所述扫描对象的持续时间，所述脉冲曝光时间根据最低成像要求下的扫描对象表面剂量阈值与X射线源对扫描对象的辐射剂量得到；

所述探测器还用于，采集所述不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将所述投影图像传输到终端设备；

所述终端设备用于，根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像。

4.如权利要求3所述的X射线断层扫描系统，其特征在于，所述终端设备还用于，在所述探测器向所述控制器发送曝光准备信号前，对所述探测器进行初始化，设置采集模式，将预设的扫描模式和时间补偿参数发送至所述控制器，以及设置所述多焦斑X光源阵列的栅极高压电源和阳极高压电源；

其中，所述时间补偿参数包括所述多焦斑X光源阵列中不同排布位置上的X射线源对应的脉冲曝光时间。

说明书

X射线断层扫描方法及系统

技术领域

[0001] 本发明属于X射线成像技术领域，尤其涉及一种X射线断层扫描方法及系统。

背景技术

[0002] 随着冷阴极在X射线源上的应用，采用多个冷阴极集成的多焦斑X光源阵列可实现静态多角度的扫描成像。由于多焦斑X光源阵列需要在有限的几何结构上排列几十个X射线源，现有容易实现的阵列形式为直线型结构。当多焦斑X光源阵列采用与探测器平面平行的直线型阵列时，不同排布位置上的X射线源照射扫描对象的角度互不相同，且排布在中心区域的X射线源距离扫描对象较近，排布在两端的X射线源距离扫描对象较远，X射线源到扫描对象中心的距离用SOD表示。图1示出了直线型结构的多焦斑X光源阵列不同角度的扫描示意图。在图1中，所述多焦斑X光源阵列包括n个X射线源，且关于位于中心区域的X射线源n-m对称。当采用多角度静态扫描时，不同排列位置的X射线源照射到扫描对象的X射线光束路径不同，排列在两端的X射线源比中间的X射线源路径长。由于X射线辐射剂量mAs与X射线源2
到扫描对象中心的距离的平方成反比，即SOD*mAs＝K，其中K为预设值，因此扫描对象接受到中间部分X射线源出来的X射线辐射剂量比排列在两端的X射线源要高，即不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象的表面剂量是不一致，导致探测器采集到的不同角度X射线源照射下的投影图像不均匀，从而影响了图像重建的质量。

[0003] 为了解决直线型多焦斑X光源阵列不同排布位置的X射线源照射到扫描对象的表面剂量不一致的问题，现有的解决方案主要有两种：

[0004] 一种是调整不同排布位置的X射线源出射剂量，即调整X射线源的管电流，以使得该X射线源照射到扫描对象的表面剂量相同。在调节管电流时，可以通过调节栅极电压和串联可调电阻的方式实现。调节栅极电压的实现方式包括实时调节栅极电压和预先固定栅极电压。由于多焦斑X光源阵列采用脉冲曝光方式，每个X射线源的曝光时间很短，因此难以通过实时调节栅极电压实现对管电流的调节；而预先固定栅极电压的方式需要使用多台栅极高压电源，会大大增加整体成本。尽管串联可调电阻的方式成本较低，然而操作过程比较麻烦，调节精度也不高。

[0005] 另一种解决方案是在图像重建过程中进行图像强度归一化处理。该解决方案相对调节管电流方式更简便，但是为了保证重建图像的质量，需要以排布在两端的X射线源照射到扫描对象的辐射剂量为最低标准，这会增加排布在中间的X射线源对扫描对象的辐射强度，因此在保证图像质量的前提下，增加了整体辐射剂量。

发明内容

[0006] 鉴于此，本发明实施例提供了一种X射线断层扫描方法及系统，以提高X射线断层扫描的调节精度，以及降低扫描过程的整体辐射剂量。

[0007] 第一方面，提供了一种X射线断层扫描方法，所述方法包括：

[0008] 在扫描时，控制器按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射，并控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量趋于一致；

[0009] 探测器采集所述不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将所述投影图像传输到终端设备；

[0010] 所述终端设备根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像。

[0011] 进一步地，所述脉冲曝光时间根据最低成像要求下的扫描对象表面剂量阈值与X射线源对扫描对象的辐射剂量得到。

[0012] 进一步地，所述方法还包括：

[0013] 在扫描前，所述探测器向所述控制器发送曝光准备信号；

[0014] 所述控制器在接收到所述探测器发送的曝光准备信号后，向所述探测器发送反馈信号；

[0015] 所述探测器在接收到所述反馈信号后，根据预设的采集模式向所述控制器输出扫描触发时序信号；

[0016] 所述控制器按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射，具体包括：

[0017] 所述控制器在接收到所述扫描触发时序信号后，按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射。

[0018] 进一步地，在所述探测器向所述控制器发送曝光准备信号之前，所述方法还包括：

[0019] 终端设备对所述探测器进行初始化，设置采集模式，将预设的扫描模式和时间补偿参数发送至所述控制器，以及设置所述多焦斑X光源阵列的栅极高压电源和阳极高压电源；

[0020] 其中，所述时间补偿参数包括所述多焦斑X光源阵列中不同排布位置上的X射线源对应的脉冲曝光时间。

[0021] 第二方面，提供了一种X射线断层扫描系统，所述系统包括控制器、探测器和终端设备；

[0022] 所述控制器用于，在扫描时，按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射，并控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同角度的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量趋于一致；

[0023] 所述探测器用于，采集所述不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将所述投影图像传输到终端设备；

[0024] 所述终端设备用于，根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像。

[0025] 进一步地，所述脉冲曝光时间根据最低成像要求下的扫描对象表面剂量阈值与X射线源对扫描对象的辐射剂量得到。

[0026] 进一步地，所述探测器还用于，在扫描前，向所述控制器发送曝光准备信号；

[0027] 所述控制器还用于，在接收到所述探测器发送的曝光准备信号后，向所述探测器发送反馈信号；

[0028] 所述探测器还用于，在接收到所述反馈信号后，根据预设的采集模式向所述控制器输出扫描触发时序信号；

[0029] 所述控制器还用于，在接收到所述扫描触发时序信号后，按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射。

[0030] 进一步地，所述终端设备还用于，在所述探测器向所述控制器发送曝光准备信号前，对所述探测器进行初始化，设置采集模式，将预设的扫描模式和时间补偿参数发送至所述控制器，以及设置所述多焦斑X光源阵列的栅极高压电源和阳极高压电源；

[0031] 其中，所述时间补偿参数包括所述多焦斑X光源阵列中不同排布位置上的X射线源对应的脉冲曝光时间。

[0032] 与现有技术相比，本发明实施例通过在扫描时，由控制器按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射，并控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量趋于一致；探测器则采集不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将所述投影图像传输到终端设备；所述终端设备则根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像；本发明实施例通过控制曝光时间来调整投影图像的质量，相对于调节管电流的方式硬件成本低、调节精度高，且可以在保证成像质量的前提下，有效地降低扫描过程的整体辐射剂量。

附图说明

[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

[0034] 图1是直线型结构的多焦斑X光源阵列不同角度的扫描示意图；

[0035] 图2是本发明第一实施例提供的X射线断层扫描系统的组成结构图；

[0036] 图3是本发明第二实施例提供的X射线断层扫描方法的实现流程图；

[0037] 图4是本发明第三实施例提供的X射线断层扫描方法的实现流程图；

[0038] 图5是本发明第三实施例提供的扫描时序控制示意图。

具体实施方式

[0039] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0040] 本发明实施例通过在扫描时，由控制器按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射，并控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量趋于一致；探测器则采集不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将所述投影图像传输到终端设备；所述终端设备则根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像；本发明实施例通过控制曝光时间来调整投影图像的质量，相对于调节管电流的方式硬件成本低、调节精度高，且可以在保证成像质量的前提下，有效地降低扫描过程的整体辐射剂量。本发明实施例还提供了相应的系统，以下分别进行详细的说明。

[0041] 图2示出了本发明第一实施例提供的X射线断层扫描系统的组成结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

[0042] 如图2所示，所述X射线断层扫描系统由终端设备1、探测器2、阳极高压电源3、栅极高压电源4、控制器5以及多焦斑X光源阵列6组成。

[0043] 其中，所述探测器2、阳极高压电源3的输入端、栅极高压电源4的输入端以及控制器5分别与所述终端设备1连接。所述控制器5还与所述探测器2连接。在本发明实施例中，所述多焦斑X光源阵列6包括多个X射线源。所述X射线源为冷阴极场致电子发射源，每一个X射线源包括一个阴极、栅极以及阳极，采用直线型整体封装形成所述多焦斑X光源阵列。其中，所述X射线源的栅极均与所述栅极高压电源的输出端连接，X射线源的阳极均与所述阳极高压电源的输出端连接。

[0044] 在本发明实施例中，所述终端设备1用于，在所述探测器2向所述控制器5发送曝光准备信号前，对所述探测器2进行初始化，设置采集模式，将预设的扫描模式和时间补偿参数发送至所述控制器5，以及设置所述多焦斑X光源阵列6的栅极高压电源2和阳极高压电源3。

[0045] 其中，所述时间补偿参数为所述多焦斑X光源阵列中不同排布位置上的X射线源对应的脉冲曝光时间。在这里，所述脉冲曝光时间根据最低成像要求下的扫描对象表面剂量阈值与X射线源对扫描对象的辐射剂量得到。可以预先根据最低成像要求下的扫描对象表面剂量阈值，使用X射线剂量仪进行标定。

[0046] 在完成初始化之后，所述探测器2用于，在扫描前，向所述控制器5发送曝光准备信号。

[0047] 所述控制器5还用于，在接收到所述探测器2发送的曝光准备信号后，向所述探测器2发送反馈信号。

[0048] 所述探测器2还用于，在接收到所述反馈信号后，根据预设的采集模式向所述控制器5输出扫描触发时序信号。

[0049] 所述控制器5还用于，在接收到所述扫描触发时序信号后，按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列6上的X射线源。

[0050] 进一步地，所述控制器5用于，在扫描时，按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列6上的X射线源进行脉冲式扫描，并控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同角度的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量趋于一致。

[0051] 所述探测器2用于，采集所述不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将所述投影图像传输到终端设备1。

[0052] 所述终端设备1还用于，根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像。

[0053] 在这里，本发明实施例通过控制曝光时间，使得每一个X射线源照射扫描对象时的表面剂量趋于一致，从而使得在每一个X射线源照射下采集的投影图像的质量趋于一致，进而提高了重建扫描对象的三维图像的质量。本发明实施例只需要开发出相应的控制电路来控制不同X射线源的脉冲曝光时间，相对于调节管电流的方式硬件成本低、调节精度高；且可以通过调节脉冲曝光时间使得扫描对象接收不同角度的X射线源的表面剂量均在最低成像要求所需的辐射强度下，既保证了成像质量，又有效地降低了扫描过程的整体辐射剂量。

[0054] 图3示出了本发明实施例二提供的X射线断层扫描方法的实现流程。参阅图3，所述X射线断层扫描方法包括：

[0055] 在步骤S301中，在扫描时，控制器按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射，并控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量趋于一致。

[0056] 在本发明实施例中，所述多焦斑X光源阵列上包括多个X射线源。所述X射线源为冷阴极场致电子发射源，通过直线型整体封装形成所述多焦斑X光源阵列。可选地，具体实践中可以采用碳纳米管阴极作为电子发射源。

[0057] 所述扫描模式为所述多焦斑X光源阵列上的X射线源的脉冲曝光时序。可选地，所述扫描模式可以为逐点顺序扫描，也可以为按照指定X射线发射源点进行扫描。

[0058] 所述脉冲曝光时间为所述X射线源照射到所述扫描对象的持续时间。在本发明实施例中，在所述多焦斑X光源阵列上，不同排布位置的X射线源具有不同的脉冲曝光时间。所述表面剂量为在脉冲曝光时间中所述X射线源发射的X射线实际达到扫描对象的辐射剂量。其中，所述辐射剂量为所述多焦斑X光源阵列上的不同排布位置上的X射线源发射的X射线量。所述辐射剂量与X射线源到扫描对象中心点的距离的平方成反比。由于辐射剂量与距离的平方成反比，因此，位于多焦斑X光源阵列的中心位置上的X射线源的辐射剂量最大，位于两端的X射线源的辐射剂量最小。本发明通过设置不同排布位置上的X射线源对应不同的脉冲曝光时间，并使得所述X射线源按照其对应的脉冲曝光时间照射所述扫描对象，从而使得每一个X射线源发射的X射线实际到达扫描对象上的表面剂量趋于一致，具体为趋于预设的扫描对象表面剂量阈值，进而保证了每一个X射线源照射下的投影图像的质量的一致性。

[0059] 在步骤S302中，探测器采集所述不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将所述投影图像传输到终端设备。

[0060] 在步骤S303中，所述终端设备根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像。

[0061] 当所述多焦斑X光源阵在栅极高压作用下，阴极达到场发射所需要的电压时，电子从阴极表面逸出，并在阳极高压的作用下进行加速，形成高速电子束轰击阳极靶产生X射线，此时，探测器对所述X射线源照射到扫描对象衰减后的X射线进行探测并进行光电转换和A/D转换，最终转换为二维投影数据，即投影图像，然后传输给终端设备。以此类推，当所述多焦斑X光源阵列上的下一个X射线源完成照射之后，所述探测器则进行下一次投影图像采集。在得到所述多焦斑X光源阵列上的每一个X射线源对应的投影图像之后，则由终端设备根据所述投影图像进行重建。

[0062] 示例性地，可以预先根据最低成像所需辐射强度，设置扫描对象的表面剂量阈值，然后采用X射线剂量仪测量所述多焦斑X光源阵列上的每一个X射线源照射所述扫描对象时辐射剂量达到所述表面剂量阈值所需的时间，并以所述时间作为所述X射线源的脉冲曝光时间。参见图1所示的直线型的多焦斑X光源阵列的不同角度的扫描示意图，不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象的X射线光速路径不同，排列在两端的X射线源比中间的X射线源路径要长，根据X射线源到扫描对象中心的距离的平方与X射线源的辐射剂量成反比，可以得到中间部分的X射线源的辐射剂量要比两端的X射线源的辐射剂量要高。因此，在根据最低成像所需辐射强度设置扫描对象的表面剂量阈值之后，通过X射线源剂量仪测量得到，位于所述多焦斑X光源阵列的正中心的X射线源所需的脉冲曝光时间最短，两端X射线源的脉冲曝光时间依次增加。由于所述多焦斑X光源阵列的X射线源对称分布，两端的X射线源1与X射线源n的脉冲曝光时间相同，依次类推。

[0063] 本发明实施例通过控制曝光时间，相对于调节管电流的方式硬件成本低、调节精度高；且可以通过调节脉冲曝光时间使得扫描对象接收不同角度的X射线源的表面剂量均在最低成像要求所需的辐射强度下，既保证了成像质量，又有效地降低扫描过程的整体辐射剂量。

[0064] 进一步地，基于上述本发明第二实施例提供的X射线断层扫描方法，提出本发明X射线断层扫描方法的第三实施例。如图4所示，是本发明第三实施例提供的X射线断层扫描方法。在本发明实施例中，所述X射线断层扫描方法应用于由终端设备1、探测器2、阳极高压电源3、栅极高压电源4、控制器5以及多焦斑X光源阵列6组成的X射线断层扫描系统。

[0065] 参阅图4，所述X射线断层扫描方法包括：

[0066] 在步骤S401中，终端设备对所述探测器进行初始化，设置采集模式，将预设的扫描模式和时间补偿参数发送至所述控制器，以及设置所述多焦斑X光源阵列的栅极高压电源和阳极高压电源。

[0067] 其中，所述时间补偿参数包括所述多焦斑X光源阵列中不同排布位置上的X射线源对应的脉冲曝光时间。可以预先根据最低成像要求下的扫描对象表面剂量阈值，使用X射线剂量仪进行标定。

[0068] 在本发明实施例中，所述终端设备上安装有上位机软件，所述上位机软件用于接收用户的输入操作，并根据所述输入操作来对探测器、控制器以及栅极高压电源和阳极高压电源进行初始化。示例性地，所述栅极电压电源、阳极电压电源和控制器可以集成在LabVIEW上位机平台上进行控制。所述脉冲曝光时间可以为小于200ms的值；所述栅极高压电源可以采用恒流模式输出，输出电流可以为10mA及以上，输出电压可以为2kV；阳极高压电源的输出电压可以为20至50kV。

[0069] 在步骤S402中，所述探测器向所述控制器发送曝光准备信号。

[0070] 示例性地，所述探测器可以选用ASX-2430非晶硒数字平板探测器。所述探测器在根据终端设备的指示完成初始化之后，则向所述控制器发送曝光准备信号，以告知所述控制器准备就绪。

[0071] 在步骤S403中，所述控制器在接收到探测器发送的曝光准备信号后，向所述探测器发送反馈信号。

[0072] 若控制器接收到的曝光准备信号有效，则发送反馈信号至所述探测器。

[0073] 在步骤S404中，所述探测器在接收到所述反馈信号后，根据预设的采集模式向所述控制器输出扫描触发时序信号。

[0074] 在步骤S405中，所述控制器在接收到所述扫描触发时序信号后，按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源。

[0075] 在这里，控制器在接收到探测器的扫描触发时序信号后，则根据预先设定的扫描模式逐次开启多焦斑X光源阵列上的X射线源所需的栅极电压，并根据预设的脉冲补偿时间进行脉冲式电子发射；并且控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量相同。所述脉冲曝光时间根据最低成像要求下的扫描对象表面剂量阈值与X射线源对扫描对象的辐射剂量得到。

[0076] 在步骤S406中，所述探测器采集不同X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将所述投影图像传输到终端设备。

[0077] 在步骤S407中，所述终端设备根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像。

[0078] 当所述多焦斑X光源阵列在栅极高压作用下，阴极达到场发射所需要的电压时，电子从阴极表面逸出，并在阳极高压的作用下进行加速，形成高速电子束轰击阳极靶产生X射线，此时，探测器对所述X射线源照射到扫描对象衰减后的X射线进行探测并进行光电转换和A/D转换，最终转换为二维投影数据，即投影图像，然后传输给终端设备。在得到所述多焦斑X光源阵列上的每一个X射线源对应的投影图像之后，由终端设备根据所述投影图像进行重建。

[0079] 本发明实施例通过控制曝光时间，相对于调节管电流的方式硬件成本低、调节精度高；且可以通过调节脉冲曝光时间使得扫描对象接收不同角度的X射线源的表面剂量均在最低成像要求所需的辐射强度下，既保证了成像质量，又有效地降低了扫描过程的整体辐射剂量

[0080] 在这里，以图1中所示的多焦斑X光源阵列为例，说明本发明实施例提供的X射线断层扫描方法的扫描时序。如图5所示，为本发明第三实施例提供的扫描时序控制示意图。图5中的X射线源的标号与图1中的多焦斑X射线源中的标号一致。从图5中的探测器的扫描触发时序信号可知，探测器采集一帧投影图像的时间由积分时间T1和读出时间T2组成，而探测器是在积分时间T1内接收X射线，因此，各个X射线源的脉冲曝光时间的最大值为所述探测器的积分时间。位于正中心的X射线源n-m所需的脉冲曝光时间最短。在图5的扫描时序控制示意图中通过时间T表示，往两端的X射线源的脉冲曝光时间依次增加，为T+k1,…,nΔt，Δt为单位增加量。由于多焦斑X射线源阵列是以X射线源n-m为中心对称分布的，位于两端的X射线源1与X射线源n所需的脉冲曝光时间一样，即T+k1Δt＝T+knΔt，其余依次类推。

[0081] 综上所述，本发明实施例通过在扫描时，由控制器按照预设的扫描模式逐个启动多焦斑X光源阵列上的X射线源进行脉冲式发射，并控制当前X射线源按照其预设的脉冲曝光时间照射扫描对象，以使得不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象上的表面剂量相同；探测器则采集不同排布位置上的X射线源照射到扫描对象后的投影图像，并将投影图像传输到终端设备；所述终端设备则根据所述投影图像重建出所述扫描对象的三维图像；本发明实施例通过控制曝光时间来调整投影图像的质量，相对于调节管电流的方式硬件成本低、调节精度高，且可以在保证成像质量的前提下，有效地降低扫描过程的整体辐射剂量。

[0082] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

[0083] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0084] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法及系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块、单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0085] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0086] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元、模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元、模块集成在一个单元中。

[0087] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0088] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。