提出了一种基于X射线衍射增强成像(DEI)断层计算机X射线层析术(CT)图像的物体尺寸精确测量方法。X射线衍射增强成像是一种基于相位衬度的成像技术。通过建立DEI的简化模型,研究衍射成像过程中晶体转角、投影图像谷点位置、成像系统等效模糊等因素之间关系,由此具体探讨了系统模糊效应对圆物体边界成像带来的位置偏移,并以圆形被测样品为例,提出可精确测定直径的简单有效算法。通过理论仿真模型数据和北京同步辐射装置上的实测数据验证了该算法的精度。该方法实现了利用DEI图像对被测物体几何尺寸的精确测量,可用于对生物组织样品等物体内部微小结构的尺寸的精确测量。

X射线相位衬度成像是一种新型的X射线成像技术,通过记录射线穿过物体后相位的改变对物体进行成像,可以提供比传统的X射线吸收成像更高的图像衬度以及空间分辨力。衍射增强成像方法(Diffraction enhanced imaging,DEI)是X射线相位衬度成像方法之一,利用一块放置在物体和探测器之间的分析晶体提取物体的吸收、折射以及散射信息并进行成像。将衍射增强成像方法与计算机断层成像技术(Computerized Tomography)进行结合,利用吸收、散射以及折射信息,分别采用滤波反投影以及雷登(Radon)变换,对昆虫样品——蜜蜂进行计算层析重建,获得了好于X射线吸收计算层析的重建结果,验证了衍射增强成像信息分离计算层析的优越性。

本文将同步辐射硬X射线衍射增强成像方法应用于材料无损检测CT方法中(简称衍射增强CT法)，并对自制样品进行投影成像重建，获得了非常清晰的样品内部结构图像，并与样品的单晶吸收成像CT重建结果进行对比．结果表明，对于吸收系数相近的结构材料，衍射增强CT法可得到更好的物质内部边界．