X射线暗场成像中边缘与微结构的分离:通过X射线福克-普兰克方程演化与退化视角
光学
2024-10-25 v1 应用物理
医学物理
摘要
X射线暗场(XDF)的一个关键贡献在于样本结构小于成像系统空间分辨率时的X射线扩散。然而,某些XDF技术报告可分辨的样本边缘也会产生XDF。基于色散的X射线成像(SBXI)通过分析样本对参考色散图可见性所造成的改变来提取XDF。我们提出了一种针对SBXI的算法(我们多模态内在色散跟踪(MIST)算法的一个变体),能够分离这两种不同的XDF对比机制。该算法以‘退化’X射线成像福克-普兰克方程作为前向模型,然后求解相关的多模态逆问题,以获取样本的衰减、相位和XDF。以前的MIST变体基于‘演化’福克-普兰克方程,后者考虑引入样本后如何修改参考色散图。相反,退化视角则考虑在样本存在且包含色散膜的情况下所收集的图像如何反向光学流动,以生成去除样本后的参考色散图。我们比较了两种福克-普兰克视角下的单曝光和多曝光多模态检索算法。我们演示了退化视角能够区分两种物理上不同的XDF对比机制:未分辨微结构引起的XDF与锐利边缘引起的XDF。通过将检索算法应用于两个实验数据集验证了这一点。我们预计这项工作将用于:提供一对分离锐利边缘散射和未分辨微结构散射的互补XDF图像;XDF计算机断层扫描,其中强边缘XDF可能导致 streaking 伪影;样本制备,因为样本与空气之间的强XDF边缘信号可以被分离。
引用
@article{arxiv.2410.18317,
title = {Separating edges from microstructure in X-ray dark-field imaging: Evolving and devolving perspectives via the X-ray Fokker-Planck equation},
author = {Samantha J. Alloo and David M. Paganin and Michelle K. Croughan and Jannis N. Ahlers and Konstantin M. Pavlov and Kaye S. Morgan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.18317},
year = {2024}
}
备注
21 pages and 7 figures