X 射线相衬成像：若干基础知识的广泛概述
图像与视频处理
2021-11-16 v2 应用物理
医学物理
光学
摘要
我们概述了使用全相干与部分相干 X 射线束成像的一些基础，重点在于相衬成像。开篇给出 X 射线成像的一些基本概念，包括真空波动方程以及复标量场强度与相位的物理意义。介绍了投影近似，以及衰减衬度与相衬的概念。我们还概述了 X 射线穿过厚样品或光学元件的多层切片方法，以及菲涅耳缩放定理。在介绍基础之后，我们考虑正问题的若干方面，即相衬 X 射线图像形成的建模。探讨了与该正问题相关的若干主题，包括强度传输方程、任意线性成像系统、移不变线性成像系统、传递函数形式、有限光源尺寸引起的模糊、部分相干场的空频模型，以及用于近轴 X 射线成像的福克-普朗克方程。在考量这些 X 射线相衬图像形成建模方法后，我们进而讨论相位恢复相关逆问题的若干方面，即如何解码相衬图像以获取样品引起的衰减与相移信息。
引用
@article{arxiv.2011.05146,
title = {X-ray phase-contrast imaging: a broad overview of some fundamentals},
author = {David M. Paganin and Daniele Pelliccia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.05146},
year = {2021}
}
备注
Some minor corrections have been made to some of the equations in the preceding version. To appear in Advances in Imaging and Electron Physics. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1902.00364