技术摘要：
一种用于X射线探测器设备(XD)的部件(XS)，包括被网格化在多个不同区域(Rj)中的层(SL)，所述区域具有处于相应的相位的相应的周期性结构，其中，两个相邻区域具有处于不同相位的周期性结构。
背景技术：
对于利用光栅干涉仪进行X射线相衬和暗场成像的放射摄影采集，需要利用不同 的相对光栅位置采集的图像序列，如由F .Pfeiffer等人的“Hard-X-ray  dark-field  imaging  using  a  grating  interferometer”《( 自然材料》，第7卷，第134-137页，2008年2 月)中所提出的那样。这使得需要在图像采集期间移动光栅中的至少一个光栅。然而，这会 使图像采集流程变得繁琐并且会显著增加图像采集时间。 在断层摄影环境中的X射线相衬和暗场成像也面临挑战。特别地，在断层摄影采集 中的旋转运动使得采集具有挑战性。已经利用所谓的“滑动窗口采集”改善了这种情况，在 该滑动窗口采集中，在每个投影角度处仅采集一个特定的相对光栅位置并且利用最新的重 建方案，该最新的重建方案可以被称为基于强度的迭代重建(IBSIR) ，如M .von  Teuffenbach等人的“Grating-based  phase-contrast  and  dark-field  computed  tomography:a  single-shot  method”(在线发布，自然科学报告，第7卷，第7476页，2017年8 月7日)中所报告的那样。滑动窗口采集方案在I.Zanette等人的“Trimodal  low-dose  X- ray  tomography”(PNAS，第109卷，第26期，第10199-102004页，2012年6月)进行了报告。然 而，即使在这些方案中，在采集期间仍然需要一些相位步进，这会以噪声鲁棒性为代价。 WO  2017/207734A1公开了一种具有多个X射线源和包括具有相位的周期性结构的 探测器的X射线成像装置。
技术实现要素：
因此，在本领域中可能需要改善相衬和/或暗场成像中的噪声鲁棒性。 本发明的目的通过独立权利要求的主题得以解决，其中，在从属权利要求中并入 了其他实施例。 应当注意，本发明的以下描述的方面等同地适用于图像处理方法、成像装置、计算 机程序产品以及计算机可读介质。 根据本发明的第一方面，提供了一种用于X射线探测器设备的部件，包括被网格化 在多个不同区域中的层，所述区域具有处于相应的相位的相应的周期性结构，其中，两个相 邻区域具有处于不同相位的周期性结构。 更特别地，并且根据一个实施例，任何两个相邻区域具有处于不同相位的周期性 结构。 根据一个实施例，至少一个(优选任何)给定区域至少部分(优选完全)地被具有不 同相位的区域包围，并且不同相位中的每个相位与所述给定区域的相位不同。 所述区域中的至少一个区域覆盖单个探测器像素或一组这样的像素。 3 CN 111615360 A 说　明　书 2/12 页 根据一个实施例，所述部件是(部分)辐射敏感的，特别是X辐射敏感的。更特别地， 并且根据一个实施例，所述层是间接转换探测器的闪烁层或直接转换探测器的半导体层或 其他种类的层。替代地，作为另一备选方案，所述层可以对光敏感，例如是间接转换类型层 的光电二极管层。 根据一个实施例，所述周期性结构被布置为辐射(在部分X辐射中)敏感元件与辐 射(在部分X辐射中)不敏感(也就是说，非敏感)元件的交替型式。可以通过光刻和蚀刻、激 光切割或诸如3D打印之类的任何其他合适的形成技术来形成元件。在该层是闪烁层的实施 例中，所述元件可以包括闪烁元件和非闪烁元件。 如本文所提出的，不同相位的区域(或相位区域)限定了辐射敏感部件的空间结构 化，特别是该空间结构化的一层或多层。该结构化使得下面的探测器像素能够同时捕获强 度，如通过不同相位的周期性结构看到的那样。这允许将捕获的强度有效地信号处理成相 衬和/或暗场和/或透射影像。 区域可以被组织成超区域。每个超区域中的区域的数量限定了针对每个图像像素 的相邻区域的数量。针对每个成像像素都有超区域，使得每个区域具有不同的相位。超区域 是概念性的并限定了特定的采样模式。采集卡用于实施该目的。采集卡可以是可重新配置 的，使得超区域的大小可以在处理前或在处理期间改变(特别是减小)。针对任何给定的处 理，该大小可以保持恒定或者可以变化。 所提出的结构化成被集成在探测器中的多相位区域能够为断层摄影或放射摄影 提供以下优点。针对放射摄影，所提出的结构化的X射线部件允许限制像素的串扰，以显著 提高针对X射线相衬和暗场模态的图像噪声质量。之所以能够实现这一点，是因为探测器的 结构化像素化X射线部件由于其周期性处于不同相位的区域而允许单次暴露采集。在断层 摄影成像中，所提出的部件允许更鲁棒的数据采集，特别是在与IBSIR(基于强度的迭代重 建)组合使用时，这方面公开在例如在上面引用的M.von  Teuffenbach等人的文章中。特别 地，由于所提出的X射线部件，滑动窗口采集的角度相位步进能够与跨邻近像素的空间相位 步进互补。 根据另一方面，提供了一种X射线探测器设备，包括根据上述实施例中的任一个的 部件。 根据另一方面，提供了一种X射线成像装置，包括根据上述实施例中的任一个的X 射线探测器设备或部件。 根据另一方面，提供了一种用于暗场和/或相衬和/或透射成像的信号处理方法， 包括： 接收来自X射线成像装置的读数，所述X射线成像装置具有在成像路径内的多个周 期性结构，所述多个周期性结构具有至少一个界面；并且 将所述读数处理成暗场和/或相衬和/或透射图像信号，所述处理包括正则化。根 据成本函数将该处理公式化为优化问题。正则化被公式化为添加到成本函数的截然不同的 功能部件。成本正则化被配置为对针对相衬、暗场和透射的三个成像变量(在本文中也被称 为“通道”)中的一个、或两个或所有变量的变化强制执行平滑度属性。可以根据每个通道的 梯度表达对各个变化进行建模。 根据一个实施例，界面连接的周期性结构具有不同的相位。 4 CN 111615360 A 说　明　书 3/12 页 根据另一方面，提供了一种被配置为执行所述方法的处理单元。 根据另一方面，提供了一种成像装置，包括所述处理单元或者被通信地耦合到所 述处理单元。 根据另一方面，提供了一种计算机程序单元，其在由至少一个处理单元运行时适 于使所述处理单元执行所述方法。 根据另一方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有所述程序单元。 根据另一方面，提供了一种计算机程序单元，其在由至少一个处理单元运行时适 于使增材加工设备(例如，3D打印机)形成根据上述实施例中的任一个所述的周期性结构中 的至少一种。 根据另一方面，提供了一种计算机可读存储介质(例如，CAD文件)，其上存储有所 述程序单元。 附图说明 现在将参考以下附图来描述本发明的示例性实施例，在附图中： 图1是包括X射线探测器和干涉仪的X射线成像装置的示意性框图； 图2是根据两个不同实施例的X射线探测器的截面图； 图3示出了根据一个实施例的X射线探测器的X射线敏感部件的平面图； 图4以平面图示出了辐射敏感部件的另外的实施例；并且 图5是用于暗场和/或相衬和/或透射成像的信号处理方法的流程图。