Simultaneous Maximum-Likelihood Reconstruction of Absorption Coefficient, Refractive Index and Dark-Field Scattering Coefficient in X-Ray Talbot-Lau Tomography.
Simultaneous Maximum-Likelihood Reconstruction of Absorption Coefficient, Refractive Index and Dark-Field Scattering Coefficient in X-Ray Talbot-Lau Tomography.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0163016
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Weber T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ritter A;Anton G;Weber T
本文提出了一种X射线Talbot-Lau层析成像的最大似然重建方法。这种技术允许迭代同时重建的吸收系数，折射率和暗场散射系数的离散分布。该技术避免了断层摄影投影图像中的先前相位恢复，因此原则上允许从断层摄影数据进行重建，每个投影具有少于三个相位步长。定义了一个数值模型，用于评估光子统计方面的技术收敛性，以及所使用的投影角度和相位步长的数量。它示出，使用一个随机的相位采样模式允许重建，即使对于每个投影只有一个单一的相位步骤的极端情况下。该技术已成功地应用于测量的断层数据的小鼠。在未来，这种重建技术也可能被用来实现X射线Talbot-Lau断层扫描增强成像模型。这些增强可能适合于校正例如射束硬化和色散伪影，并改善X射线Talbot-Lau断层摄影的整体图像质量。
A maximum-likelihood reconstruction technique for X-ray Talbot-Lau tomography is presented. This technique allows the iterative simultaneous reconstruction of discrete distributions of absorption coefficient, refractive index and a dark-field scattering coefficient. This technique avoids prior phase retrieval in the tomographic projection images and thus in principle allows reconstruction from tomographic data with less than three phase steps per projection. A numerical phantom is defined which is used to evaluate convergence of the technique with regard to photon statistics and with regard to the number of projection angles and phase steps used. It is shown that the use of a random phase sampling pattern allows the reconstruction even for the extreme case of only one single phase step per projection. The technique is successfully applied to measured tomographic data of a mouse. In future, this reconstruction technique might also be used to implement enhanced imaging models for X-ray Talbot-Lau tomography. These enhancements might be suited to correct for example beam hardening and dispersion artifacts and improve overall image quality of X-ray Talbot-Lau tomography.
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