同轴成像中的信噪比与空间分辨率。1. 基础理论、数值模拟与平面实验图像
医学物理
2023-12-20 v1 光学
摘要
本文在同轴（基于传播的）X 射线相位衬度成像背景下，定量分析了信噪比和空间分辨率。已知相干 X 射线束从被成像物体自由传播至探测器平面，随后根据 Paganin 方法进行相位检索，可在不恶化空间分辨率的前提下提高 resultant 图像的信噪比。这违反了噪声 - 分辨率不确定性原理，并展示了该方法的“不合理”有效性。另一方面，当自由传播过程在软件中执行，利用物体平面的探测强度分布时，由于物体平面强度中光子散粒噪声在自由传播过程中的放大，无法复现同样的有效性。我们表明，Paganin 方法的性能仅由两个无量纲参数决定：菲涅耳数以及物体平面相移与强度对数之比。首先进行了相关理论分析，随后进行了计算机模拟，最后利用在同步辐射光束线收集的实验图像进行了简要测试。更广泛的实验测试将在本文第二部分呈现。
引用
@article{arxiv.2312.11506,
title = {Signal-to-noise and spatial resolution in in-line imaging. 1. Basic theory, numerical simulations and planar experimental images},
author = {T. E. Gureyev and D. M. Paganin and H. M. Quiney},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.11506},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 2 figures, 2 tables, 56 references