CN104111469B - 模拟x射线穿透模体组件的衰减强度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，包括如下步骤：提供具有至少一个模体的模体组件并使X射线穿透模体组件，以获得在X射线入射方向上X射线与模体组件的各模体相交的原始交点；根据原始交点获得模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系；根据所述模体组件的各模体的相对位置关系获得X射线穿过各模体的路径长度；根据X射线穿过各模体的路径长度获得X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分；根据X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分获得X射线穿透模体组件后到达检测器的光强。本发明技术方案可以快速、方便且容易获得X射线穿透复杂模体组件后达到检测器的光强。

Description

模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法

技术领域

本发明涉及医学影像成像技术领域，尤其涉及一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法。

背景技术

计算机断层成像（computed tomography，简称CT）是根据人体不同组织对X射线吸收与透过率不同的原理而通过对X射线穿透人体被检查部位后到达检测器的强度进行图像重建获得人体被检查部位的断层图像。由于人体各组织之间的相互关系较为复杂，为了获得重建图像所需的充足数据在X射线穿透某一被检查部位时也同时会穿透跟该被检查部位相交错的其他组织。在CT模拟系统中为了不经过真实的人体实验而获得想要的实验结果，通常采用计算机软件中的模体组件来仿真X射线在人体不同组织中的衰减。该模体组件是由多个模体共同组成的复杂体，既包含较规则的几何体，也包含规则几何体经组合或裁剪等操作组成的复杂模体组件。

在模拟CT系统过程中，X射线在穿过模体组件后到达检测器的光强会发生衰减，整个衰减过程与模体组件的衰减系数和衰减路径有关，总的衰减效果是X射线穿过模体组件的各模体衰减后的总和。即，X射线穿过模体组件后到达检测器的光I强通过公式获得，其中，I₀为X射线在入射模体组件的各模体之前的光强，n为模体组件的模体个数，μ_i为X射线穿过模体i的衰减系数，Δx_i为X射线穿过模体i的路径长度。为了仿真X射线与模体组件的穿透与衰减效果，获得X射线穿过模体组件到达检测器的光强就需要获得X射线穿透模体组件的各模体的路径长度。由于模体组件各模体之间的关系比较复杂，会造成在获取X射线穿透模体组件的各模体的路径长度时有较大的困难，进而造成X射线穿透复杂模体组件后达到检测器的光强时也很困难。

因此，确有必要提供一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，用于克服现有技术存在的问题。

发明内容

本发明提供一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，可以快速、方便且容易获得X射线穿透复杂模体组件后达到检测器的光强。

为达到上述目的，本发明的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法通过如下技术方案来实现：一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，包括如下步骤：提供具有至少一个模体的模体组件并使X射线穿透模体组件，以获得沿X射线的入射方向上X射线与模体组件的各模体相交的原始交点；根据X射线与模体组件的各模体的原始交点获得模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系；根据模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度；根据X射线穿过模体组件的各模体的路径长度获得X射线穿透模体组件的各模体的衰减系数的路径积分；对X射线穿透模体组件的各模体的衰减系数的路径积分进行求和处理获得X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分；根据X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分获得X射线穿透模体组件后到达检测器的光强。

可选的，所述X射线穿透模体组件的某一模体的衰减系数的路径积分是通过对该模体对X射线的衰减系数与X射线穿过该模体的路径长度作乘积处理获得的。

可选的，所述X射线穿透模体组件后到达检测器的光强I是通过如下计算公式获得的：其中，I₀为X射线在入射模体组件的模体之前的光强，μ_i为第i模体对X射线的衰减系数，i为从1至n的正整数，Δx_i为X射线穿过第i模体的路径长度，n为模体组件的模体个数。

可选的，所述模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系为内嵌或交叠或分离，所述X射线与模体组件的各模体的原始交点按X射线与模体的射入、射出属性分为入射点与出射点。

可选的，所述获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度的过程还包括如下步骤：根据模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系判断模体间是否交叠；根据模体组件的模体间交叠与否的情况以及X射线与模体组件的各模体的原始交点获得X射线与模体组件的各模体的交点；根据X射线与模体组件的各模体的交点的属性对X射线与模体组件的各模体的交点进行级别设置获得级别设置后的交点；根据级别设置后的交点获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度。

可选的，所述对X射线与模体组件的各模体交点进行级别设置就是对模体组件的各模体进行级别设置，所述级别设置的过程包括如下步骤：沿X射线的入射方向将X射线与模体组件的模体相交的第一个交点的级别值设置为1，该第一交点为入射点；沿X射线的入射方向根据待设置级别的交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值依次设置交点中除第一个交点外的所有交点的级别。

可选的，所述交点中除第一个交点外的所有交点的级别的设置过程还包括如下步骤：判断待设置级别的交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性是否同为入射点或出射点；当待设置级别的交点、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性同为入射点时则将待设置级别的交点的级别值设置为比与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值大1的值；当待设置级别的交点、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性同为出射点时则将待设置级别的交点的级别值设置为比与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别小1的值；当待设置级别的交点、与待设置级别的交点相邻的前一个交点中一个交点的属性为入射点，另一个交点的属性为出射点时则将待设置级别的交点的级别值设置为同与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值相等的值。

可选的，所述X射线穿过模体组件的某一模体时与该模体相交的两个交点的级别值相同。

可选的，所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是由X射线穿过该模体的路径长度、X射线穿过与该模体的相对位置关系为内嵌且其与X射线的交点的级别值比X射线与该模体交点的级别值大1的各模体的路径长度确定的。

可选的，所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是通过对X射线穿过该模体的路径长度减去X射线穿过与该模体的相对位置关系为内嵌且其与X射线的交点的级别值比该模体与X射线的交点的级别值大1的各模体的路径长度获得的。

可选的，所述获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度的过程还包括如下步骤：对级别设置后的各相同级别的交点进行位置设置获得位置设置后的交点；根据位置设置后的交点获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度。

可选的，所述对级别设置后的各相同级别的交点进行位置设置的过程包括如下步骤：沿X射线的入射方向将X射线与模体组件的各模体相交的每一级别的第一个交点的位置值均设为1；分别根据每一级别的第一个交点的位置值设置各级别交点中除该级别第一个交点外的交点的位置值。

可选的，所述对级别设置后的同一级别的各交点进行位置设置的过程包括：将待设置位置的交点的位置值设置为比与待设置位置的交点具有相同的级别值且相邻的前一个交点的位置值大1的值。

可选的，所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是由X射线与该模体的两交点、以及位于两交点之间并且级别值比该两交点的级别值大1的交点确定的。

可选的，所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是由该模体与X射线形成的第一距离、内嵌于该模体且其与X射线的交点的级别值均比该模体与X射线的交点的级别值大1的各模体同X射线形成的各第二距离确定的。

可选的，所述第一距离为X射线与该模体相交的两交点之间的距离，所述第二距离为位于该模体与X射线的两个交点之间、级别值比X射线与该模体的交点的级别值大1且前一个交点的位置值为奇数、后一个交点的位置值为偶数的两交点之间的距离。

可选的，所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是通过第一距离减去各第二距离获得的。

可选的，当模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系不交叠时，所述进行级别设置的X射线与模体组件的各模体的交点是X射线与模体组件的各模体相交的原始交点。

可选的，当模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系交叠时，所述X射线与模体组件的各模体的交点是由X射线与模体组件的各模体的原始交点中位于模体未交叠的部分的原始交点、对X射线与模体组件的各模体的原始交点中位于模体交叠部分上的原始交点进行重排处理获得的X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点构成的。

可选的，所述获得X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点的过程包括如下步骤：确定X射线与模体组件的各模体的原始交点中位于模体交叠部分上的原始交点；选定含有模体交叠部分的多个模体中的一个模体作为获得X射线穿过模体组件的各模体的衰减路径积分的基准模体并确定该基准模体位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点；将X射线与位于模体交叠部分相交的原始交点中除基准模体位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点外的其他所有原始交点均移动至基准模体位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点处；根据所述X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点的属性以及所述原始交点在X射线的入射方向上的先后顺序对该些X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点进行排序以获得X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点。

可选的，所述对X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点进行的排序的过程包括如下步骤：将X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点中属性为出射点的原始交点放置在属性为入射点的原始交点之前；将属性相同的原始交点分别按照其各自在X射线入射方向上的先后顺序进行排序。

与现有技术相比，采用本发明的方法至少具有以下有益效果：

对于由多个模体通过裁剪与组合等操作而得到的复杂模体组件，本发明技术方案对X射线穿透模体组件时，根据各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系，获得X射线穿过各模体的路径长度，进而获得X射线穿透模体组件后到达检测器的光强。由此可以快速、方便且容易获得X射线穿透复杂模体组件后达到检测器的光强。

进一步，通过上述方法模拟X射线穿透模体组件的衰减强度，在设计多模体组件时不需要过多地考虑和定义模体之间的几何关系，因此本发明技术方案具有较强的通用性。

附图说明

图1是本发明模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法流程示意图；

图2是图1中获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度的流程示意图；

图3是图2中获得X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点的流程示意图；

图4是图2中对X射线与模体组件的各模体的交点进行级别设置的流程示意图；

图5是图4中对交点中除第一个交点外的所有交点进行级别设置的流程示意图；

图6为图2中对级别设置后的各相同级别的交点进行位置设置的流程示意图；

图7是利用本发明的方法获得X射线与第一实施例的模体组件的各模体交点的示意图；

图8是利用本发明的方法获得X射线与第二实施例的模体组件的各模体的交点的示意图；

图9A至9C是利用本发明的方法对X射线与第三实施例的模体组件的模体交叠部分的交点进行重排处理后获得X射线与模体组件的各模体的交点的示意图；

图10A和10D是利用本发明的方法获得X射线与第四实施例的模体组件的各模体的交点的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

图1是本发明模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法流程示意图。该模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法包括以下步骤：

步骤S110，提供具有至少一个模体的模体组件并使X射线穿透模体组件，以获得沿X射线的入射方向上X射线与模体组件的各模体相交的原始交点，所述X射线与模体组件的各模体的原始交点按X射线与模体的射入、射出属性分为入射点与出射点；

步骤S120，根据X射线与模体组件的各模体的原始交点获得模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系，所述模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系为内嵌或交叠或分离；

步骤S130，根据模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系获得X射线穿过各模体的路径长度；

步骤S140，根据X射线穿过模体组件的各模体的路径长度获得X射线穿透模体组件的各模体的衰减系数的路径积分，所述X射线穿透模体组件的某一模体的衰减系数的路径积分是通过该模体对X射线的衰减系数乘以X射线穿过该模体的路径长度获得的；

步骤S150，对X射线穿透模体组件的各模体的衰减系数的路径积分进行求和处理获得X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分；

步骤S160，根据X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分获得X射线穿透模体组件后到达检测器的光强，所述X射线穿透模体组件后到达检测器的光强I通过如下公式获得：其中，I₀为X射线在入射模体组件的模体之前的光强，μ_i为第i模体对X射线的衰减系数，i为从1至n的正整数，Δx_i为X射线穿过第i模体的路径长度，n为模体组件的模体个数。

图2是图1步骤S130中获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度的流程示意图。该获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度的过程包括如下步骤：

步骤S210，根据模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系判断模体组件的各模体是否交叠；

步骤S220，根据模体组件的模体间交叠与否的情况以及X射线与模体组件的各模体的原始交点获得X射线与模体组件的各模体的交点，当模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系不交叠时，所述X射线与模体组件的各模体的交点为X射线与模体组件的各模体相交的原始交点；当模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系交叠时，所述X射线与模体组件的各模体的交点是由X射线与模体组件的各模体的原始交点中位于模体未交叠部分上的原始交点、对X射线与模体组件的各模体的原始交点中位于模体交叠部分上的原始交点进行重排处理获得的X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点构成的；

步骤S230，根据X射线与模体组件的各模体的交点的属性沿X射线的入射方向对X射线与模体组件的各模体的交点进行级别设置获得级别设置后的交点；

步骤S240，对级别设置后的各相同级别的交点进行位置设置获得位置设置后的交点；

步骤S250，根据位置设置后的交点获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度。

图3是图2步骤S220中获得X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点的流程示意图。该获得X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点的过程包括如下步骤：

步骤S310，确定X射线与模体组件的各模体的原始交点中位于模体交叠部分上的原始交点；

步骤S320，选定含有模体交叠部分的多个模体中的一个模体作为获得X射线穿过模体组件的各模体的衰减路径积分的基准模体并确定该基准模体位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点；

步骤S330，将X射线与位于模体交叠部分相交的原始交点中除基准模体位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点外的其他所有原始交点均移动至该基准模体位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点处；

步骤S340，根据所述X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点的属性以及所述原始交点在X射线的入射方向上的先后顺序对该些X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点进行排序以获得X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点。

所述对X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点进行的排序的过程包括如下步骤：

将X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点中属性为出射点的原始交点放置在属性为入射点的原始交点之前；

将属性相同的原始交点分别按照其各自在X射线入射方向上的先后顺序进行排序。

所述对模体交叠部分与X射线相交的原始交点进行重排的过程不改变交点的属性。在对X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点进行重排处理的过程中的排序原则是首先将属性为出射点的原始交点放在属性为入射点的原始交点之前；其次当存在属性相同的多个原始交点时按照该些原始交点在X射线的入射方向上的先后顺序进行排序。

图4是图2步骤S230中对X射线与模体组件的各模体的交点进行级别设置的流程示意图。该对X射线与模体组件的各模体的交点进行级别设置的过程包括如下步骤：

步骤S410，沿X射线的入射方向将X射线与模体组件的模体相交的第一个交点的级别值设置为1，第一个交点为入射点；

步骤S420，沿X射线的入射方向根据待设置级别的交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值依次设置交点中除第一个交点外的所有交点的级别。

图5是图4步骤S420中对交点中除第一个交点外的所有交点进行级别设置的流程示意图。该对交点中除第一个交点外的所有交点进行级别设置的过程包括如下步骤：

步骤S510，判断待设置级别的交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性是否同为入射点，若两者均为入射点则执行步骤S520，否则执行步骤S530；

步骤S520，将待设置级别的交点的级别值设置为比与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值大1的值；

步骤S530，判断待设置级别的交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性是否同为出射点，若两者均为出射点则执行步骤S540，否则两者其中一个为入射点、另一个为出射点，执行步骤S550；

步骤S540，将待设置级别的交点的级别值设置为比与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值小1的值；

步骤S550，将待设置级别的交点的级别值设置为同与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值相等的值。

所述X射线穿过模体组件的某一模体时与该模体相交的两个交点的级别值相同。所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是由X射线穿过该模体的路径长度、X射线穿过与该模体的相对位置关系为内嵌且其与X射线的交点的级别值比X射线与该模体的交点的级别值大1的各模体的路径长度确定的。所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是通过X射线穿过该模体的路径长度减去X射线穿过与该模体的相对位置关系为内嵌且其与X射线的交点的级别值比X射线与该模体的交点的级别值大1的各模体的路径长度获得的。

图6为图2步骤S240中对级别设置后的各相同级别的交点进行位置设置的流程示意图。该对级别设置后的各相同级别的交点进行位置设置的过程包括如下步骤：

步骤S610，沿X射线的入射方向将X射线与模体组件的各模体相交的每一级别的第一个交点的位置值均设为1；

步骤S620，分别根据每一级别的第一个交点的位置值设置各级别中除该级别第一交点外的交点的位置值，所述待设置位置的交点的位置值是通过将待设置位置的交点的位置值设置为比与待设置位置的交点具有相同的级别值且相邻的前一个交点的位置值大1的值获得的。

所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是由X射线与该模体的两交点以及位于两交点之间并且级别值比该两交点的级别值大1的交点确定的。所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是由该模体与X射线形成的第一距离、内嵌于该模体且其与X射线的交点的级别值均比该模体与X射线的交点的级别值大1的各模体形成的各第二距离确定的。所述第一距离为X射线与该模体相交的两交点之间的距离。所述第二距离为位于该模体与X射线的两个交点之间、级别值比该模体与X射线的交点的级别值大1且前一个交点的位置值为奇数、后一个交点的位置值为偶数的两交点之间的距离。所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是通过第一距离减去各第二距离获得的。

图7为利用本发明的方法获得X射线与第一实施例的模体组件的各模体的交点的示意图。按照图2、图4至图6所示的步骤，可看出该模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系仅为内嵌。该模体组件包括模体1、模体2与模体3三个模体。根据本发明的方法可以很容易得到沿X射线的入射方向X射线与模体组件的各模体的原始交点为交点A、交点B、交点E、交点F、交点C、交点D。模体1与X射线的两个交点为交点A和交点D，模体2与X射线的两个交点为交点B和交点C，模体3与X射线的两个交点为交点E和交点F。

按照图4与图5中所述的步骤，可获得X射线与模体组件的各模体的原始交点A至交点F各自的级别值，即：交点A和交点D的级别值为1，交点B和交点C的级别值为2，交点E和交点F的级别值为3。模体2为模体1的第一级内嵌模体，模体3为模体1的第二级内嵌模体，模体3为模体2的第一级内嵌模体。根据图6所述的步骤，可获得X射线与模体组件的各模体的原始交点A至交点F各自的位置值，即：交点A为第一级别的第一个交点，标记为I11；交点D为第一级别的第二个交点，标记为I12；交点B为第二级别的第一个交点，标记为I21；交点C为第二级别的第二个交点，标记为I22；交点E为第三级别的第一个交点，标记为I31；交点F为第三级别的第二个交点，标记为I32。

X射线与模体1的两交点（交点A、交点D）之间的距离可表示为L_AD，也可表示为L_I11I12。X射线与模体2的两交点（交点B、交点C）之间的距离可表示为L_BC，也可表示为L_I21I22。X射线与模体3的两交点（交点E、交点F）之间的距离可表示为L_EF，也可表示为L_I31I32。对模体1而言，X射线穿过模体1的路径长度L₁由交点A和交点D之间形成的第一距离L_I11I12、交点B和交点C之间形成的第二距离L_I21I22确定。所述X射线穿过模体1的路径长度L₁是通过交点A和交点D之间的第一距离L_I11I12减去交点B和交点C之间的第二距离L_I21I22获得，即L₁=L_I11I12-L_I21I22。同理，对模体2而言，X射线穿过模体2的路径长度L₂是通过交点B和交点C之间的第一距离L_I21I22减去交点E和交点F之间的第二距离L_I31I32获得的，即L₂=L_I21I22-L_I31I32。对模体3而言，X射线穿过模体3的路径长度L₃是通过交点E和交点F之间的距离L_I31I32确定的，即L₃=L_I31I32。

X射线穿过模体组件的模体1的衰减路径积分为μ₁L₁，X射线穿过模体组件的模体2的衰减路径积分为μ₂L₂，X射线穿过模体组件的模体3的衰减路径积分为μ₃L₃，由此可获得X射线穿过模体组件的衰减路径积分为μ₁L₁+μ₂L₂+μ₃L₃。所述X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分也可表示为：μ₁*(L_AD-L_BC)+μ₂*(L_BC-L_EF)+μ₃*L_EF，其中，μ₁为模体1对X射线的衰减系数，μ₂为模体2对X射线的衰减系数，μ₃为模体3对X射线的衰减系数，L_AD为X射线与模体1相交的两个交点之间的距离，L_BC为X射线与模体2的两个交点之间的距离，L_EF为X射线与模体3的两个交点之间的距离。从而可获得X射线穿透该模体组件后到达检测器的光强I，即其中，I₀为X射线在入射模体组件的模体之前的光强，μ₁为模体1对X射线的衰减系数，μ₂为模体2对X射线的衰减系数，μ₃为模体3对X射线的衰减系数。

图8为利用本发明的方法获得X射线与第二实施例的模体组件的各模体的交点的示意图。根据图2、图4至图6所述，可看出该模体组件包括相对位置关系为内嵌或分离的6个模体。6个模体分别标记为模体1、模体2、模体3、模体4、模体5、模体6。沿X射线的入射方向X射线与该模体组件的各模体之间的原始交点分别为交点A、交点B、交点G、交点H、交点C、交点E、交点F、交点D、交点M、交点O、交点P、交点N。

按照图4至图6所述的步骤，可获得X射线与模体组件的各模体之间的原始交点各自的级别值与位置值。在X射线的入射方向上，模体2、模体3、模体4内嵌于模体1中，且模体2与模体3均为内嵌于模体1的第一级模体，模体4为内嵌于模体1的第二级模体，模体4为内嵌于模体2的第一级模体，模体6内嵌于模体5中且模体6为内嵌于模体5中的第一级模体，模体3与模体2分离，模体3与模体4分离，模体5与模体1分离。

处于第一级别的交点为交点A、交点D、交点M、交点N；该四个交点分别为第一级别的第一个交点、第二个交点、第三个交点、第四个交点。处于第二级别的交点为交点B、交点C、交点E、交点F、交点O、交点P；该六个交点分别为第二级别的第一个到第六个交点。处于第三级别的交点为交点G、交点H；该两个交点分别为第三级别的第一个交点与第二个交点。所述交点A、交点B、交点C、交点D、交点E、交点F、交点G、交点H、交点M、交点N、交点O、交点P分别标记为I11、I21、I22、I12、I23、I24、I31、I32、I13、I14、I25、I26。

X射线与模体1的两交点（交点A、交点D）之间的距离可表示为L_AD，也可表示为L_I11I12。X射线与模体2的两交点（交点B、交点C）之间的距离可表示为L_BC，也可表示为L_I21I22。X射线与模体3的两交点（交点E、交点F）之间的距离可表示为L_EF，也可表示为L_I23I24。X射线与模体4的两交点（交点G、交点H）之间的距离可表示为L_GH，也可表示为L_I31I32。X射线与模体5的两交点（交点M、交点N）之间的距离可表示为L_MN，也可表示为L_I13I14。X射线与模体6的两交点（交点O、交点P）之间的距离可表示为L_OP，也可表示为L_I25I26。

X射线穿过模体1的路径长度由X射线穿过模体1的路径长度、X射线穿过内嵌于模体1的第一级模体的路径长度确定。即X射线穿过模体1的路径长度L₁是通过X射线与模体1相交的交点A和交点D之间的第一距离L_I11I12依次减去X射线与模体2相交的交点B和交点C之间的第二距离L_I21I22、X射线与模体3相交的交点E和交点F之间的第二距离L_I23I24获得。即：L₁=L_I11I12-L_I21I22-L_I23I24。同理，可获得X射线穿过模体2的路径长度L₂、X射线穿过模体3的路径长度L₃、X射线穿过模体4的路径长度L₄、X射线穿过模体5的路径长度L₅、X射线穿过模体6的路径长度L₆，其中，L₂=L_I21I22-L_I31I32，L₃=L_I23I24，L₄=L_I31I32，L₅=L_I13I14-L_I25I26，L₆=L_I25I26。此时即可获得X射线穿过模体组件的模体1的衰减路径积分为μ₁L₁，X射线穿过模体组件的模体2的衰减路径积分为μ₂L₂，X射线穿过模体组件的模体3的衰减路径积分为μ₃L₃，X射线穿过模体组件的模体4的衰减路径积分为μ₄L₄，X射线穿过模体组件的模体5的衰减路径积分为μ₅L₅，X射线穿过模体组件的模体6的衰减路径积分为μ₆L₆。

由此可获得X射线穿过模体组件的衰减系数的路径积分为μ₁L₁+μ₂L₂+μ₃L₃+μ₄L₄+μ₅L₅+μ₆L₆。所述X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分也可表示为：μ₁*(L_AD-L_BC-L_EF)+μ₂*(L_BC-L_GH)+μ₃*L_EF+μ₄*L_GH+μ₅*(L_MN-L_OP)+μ₆*L_OP，其中，μ₁为模体1对X射线的衰减系数，μ₂为模体2对X射线的衰减系数，μ₃为模体3对X射线的衰减系数，L_AD为X射线与模体1相交的两个交点（交点A、交点D）之间的距离，L_BC为X射线与模体2的两个交点（交点B、交点C）之间的距离，L_EF为X射线与模体3的两个交点（交点E、交点F）之间的距离，L_GH为X射线与模体4的两个交点（交点G、交点H）之间的距离，L_MN为X射线与模体5的两个交点（交点M、交点N）之间的距离，L_OP为X射线与模体6的两个交点（交点O、交点P）之间的距离。进而可获得X射线穿透模体组件的各模体后到达检测器的光强I，即 $I=I_0{e}^{-({\mathrm{\μ}}_1{L}_1+{\mathrm{\μ}}_2{L}_2+{\mathrm{\μ}}_3{L}_3+{\mathrm{\μ}}_4{L}_4+{\mathrm{\μ}}_5{L}_5+{\mathrm{\μ}}_6{L}_6)},$ 其中，I₀为X射线在入射模体组件的模体之前的光强，μ₁为模体1对X射线的衰减系数，μ₂为模体2对X射线的衰减系数，μ₃为模体3对X射线的衰减系数，μ₄为模体4对X射线的衰减系数，μ₅为模体5对X射线的衰减系数，μ₆为模体6对X射线的衰减系数。

图9A至图9C为利用本发明的方法获得X射线与第三实施例的模体组件的各模体的交点的示意图。按照本发明的方法，可看出图9A中所示的模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系存在交叠。该模体组件包括模体1、模体2、模体3三个模体。在X射线的入射方向上，模体1与模体2的相对位置关系为交叠，模体2与模体3的相对位置关系为分离，模体1与模体3的相对位置关系为内嵌。在X射线的入射方向上X射线与模体组件的各模体相交的原始交点分别为交点A、交点E、交点F、交点C、交点B、交点D。X射线与模体1的两个交点分别为交点A和交点B。X射线与模体2的两个交点分别为交点C和交点D。X射线与模体3的两个交点分别为交点E和交点F。

图9B与图9C所示均为按照图3至图6所述的步骤获得X射线与模体组件的各模体的交点。其中，图9B所示为选定模体1为获得X射线与模体组件的各模体的衰减路径积分的基准模体，模体1位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点为交点B，按照图3所述的步骤，将模体2位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点C移动至交点B的位置处，进而获得X射线与模体组件的各模体的交点沿X射线的入射方向依次为交点A、交点E、交点F、交点B、交点C、交点D。

按照图4至图6所述的步骤，可很容易获得位于第一级别的交点为交点A、交点B、交点C、交点D，且交点A为X射线与模体组件的各模体相交的位于第一级别的第一个交点，交点B为位于第一级别的第二个交点、交点C为位于第一级别的第三个交点、交点D为位于第一级别的第四个交点。位于第二级别的交点为交点E、交点F，且交点E为位于第二级别的第一个交点，交点F为位于第二级别的第二个交点。交点A、交点E、交点F、交点B（交点C）、交点D分别标记为I11、I21、I22、I12、I13、I14。X射线与模体1的两个交点（交点A、交点B）之间的距离可表示为L_AB，也可表示为L_I11I12。X射线与模体2的两个交点（交点C、交点D）之间的距离可表示为L_CD，也可表示为L_I13I14。X射线与模体3的两个交点（交点E、交点F）之间的距离可表示为L_EF，也可表示为L_I21I22。因交点B与交点C在重排处理后处于同一位置，此时L_CD=L_BD。

X射线穿过模体1的路径长度L₁是通过X射线与模体1相交的交点A和交点B之间的第一距离L_AB减去X射线穿过模体3相交的交点E和交点F之间的第二距离L_EF获得的，即L₁=L_AB-L_EF。X射线穿过模体2的路径长度L_EF是由X射线与模体2相交的交点C和交点D之间的距离L_CD确定的，即L₂=L_CD=L_BD。X射线穿过模体3的路径长度L₃是由X射线与模体3相交的交点E和交点F之间的距离L_EF确定的，即L₃=L_EF。此时即可获得以模体1作为基准模体X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分μ₁L₁+μ₂L₂+μ₃L₃。以模体1作为基准模体，X射线穿过模体组件的衰减系数的路径积分也可表示为μ₁*(L_AB-L_EF)+μ₂*L_BD+μ₃*L_EF。从而可获得X射线穿过模体组件的各模体后到达检测器的光强I，即 $I=I_0{e}^{-[{\mathrm{\μ}}_1(L_{\mathrm{AB}}-L_{\mathrm{EF}})+{\mathrm{\μ}}_2{L}_{\mathrm{BD}}+{\mathrm{\μ}}_3{L}_{\mathrm{EF}}]},$ 其中，I₀为X射线在入射模体组件的模体之前的光强，μ₁为模体1对X射线的衰减系数，μ₂为模体2对X射线的衰减系数，μ₃为模体3对X射线的衰减系数。

图9C所示为按照图3所示流程选定模体2作为获得X射线穿过模体组件的各模体的衰减路径积分的基准模体，则模体2位于交叠部分与X射线相交的原始交点为交点C，将模体1位于模体交叠部分与X射线相交的交点B移动至交点C处，进而获得X设射线与模体组件的各模体的交点沿X射线的入射方向依次为交点A、交点E、交点F、交点B、交点C、交点D。图9C与图9B的区别尽在于：图9B所示选用模体1作为基准模体时是将X射线穿过模体1与模体2的交叠部分的距离L_BC划入X射线穿过模体1的第一距离中来计算X射线穿过模体组件的各模体后到达检测器的光强。

图9C所示选用模体2作为基准模体时是将X射线穿过模体1与模体2的交叠部分的距离L_BC划入X射线穿过模体2的第一距离中来计算X射线穿过模体组件的各模体后到达检测器的光强的。图9C所示的X射线穿过模体1的路径长度L₁为L_AC-L_EF，X射线穿过模体2的路径长度L₂为L_CD。以模体2为基准模体，X射线穿过模体组件的衰减系数的路径积分为μ₁*(L_AC-L_EF)+μ₂*L_CD+μ₃*L_EF。X射线穿透模体组件的各模体后到达检测器的光强I通过如下公式获得： $I=I_0{e}^{-[{\mathrm{\μ}}_1(L_{\mathrm{AC}}-L_{\mathrm{EF}})+{\mathrm{\μ}}_2{L}_{\mathrm{CD}}+{\mathrm{\μ}}_3{L}_{\mathrm{EF}}]},$ 其中，I₀为X射线在入射模体组件的模体之前的光强，μ₁为模体1对X射线的衰减系数，μ₂为模体2对X射线的衰减系数，μ₃为模体3对X射线的衰减系数。

图10A至图10D是利用本发明的方法获得X射线与第四实施例的模特组件的各模体的交点的示意图。图10A示出按照本发明的方法获得沿X射线的入射方向X射线与该模体组件的各模体相交的原始交点。从图10A可看出该模体组件具有4各模体，分别为模体1、模体2、模体3、模体4。X射线与模体组件的各模体相交的原始交点分别为交点A、交点B、交点C、交点D、交点E、交点F、交点G、交点H。在X射线的入射方向上模体组件的各模体存在模体交叠。在X射线的入射方向上，模体1与模体2交叠，模体2与模体3交叠，模体3内嵌于模体1，模体4内嵌于模体1，模体4内嵌于模体2。

图10B所示为按照图3所述的步骤选定模体1作为获得X射线穿过模体组件的各模体的衰减系数的路径积分的基准模体后获得X射线与模体组件的各模体的交点的示意图。此时只需将模体2位于模体交叠中的部分与X射线的原始交点C移动至模体1位于模体交叠中的部分与X射线的交点G处即可使模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系不存在交叠。此时，X射线与模体组件的各模体的交点沿X射线的入射方向依次为交点A、交点B、交点D、交点E、交点F、交点G、交点C、交点H。X射线穿过模体1的路径长度L₁为L_AG-L_BD-L_EF。X射线穿过模体2的路径长度L₂为L_GH，其中，L_GH=L_CH。X射线穿过模体3的路径长度L₃为L_BD。X射线穿过模体4的路径长度L₄为L_EF。以模体1为基准模体，X射线穿过模体组件的衰减系数的路径积分为μ₁*(L_AG-L_BD-L_EF)+μ₂*L_GH+μ₃*L_BD+μ₄*L_EF。以模体1为基准模体，X射线穿透模体组件的各模体后到达检测器的光强I通过如下公式获得： $I=I_0{e}^{-[{\mathrm{\μ}}_1(L_{\mathrm{AG}}-L_{\mathrm{BD}}-L_{\mathrm{EF}})+{\mathrm{\μ}}_2{L}_{\mathrm{GH}}+{\mathrm{\μ}}_3{L}_{\mathrm{BD}}+{\mathrm{\μ}}_4{L}_{\mathrm{EF}}]},$ 其中，I₀为X射线入射模体组件的模体之前的光强，μ₁为模体1对X射线的衰减系数，μ₂为模体2对X射线的衰减系数，μ₃为模体3对X射线的衰减系数，μ₄为模体4对X射线的衰减系数。

图10C所示为按照图3所述的步骤选定模体2作为获得X射线穿过模体组件的各模体的衰减系数的路径积分的基准模体后获得X射线与模体组件的各模体的交点的示意图。此时需将模体1位于模体交叠中的部分与X射线的原始交点G移动至模体2位于模体交叠中的部分与X射线的交点C处，将模体3位于模体交叠中的部分与X射线的原始交点D移动至模体2位于模体交叠中的部分与X射线的交点C处即可使模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系不存在交叠。此时，X射线与模体组件的各模体的交点沿X射线的入射方向依次为交点A、交点B、交点D、交点G、交点C、交点E、交点F、交点H。X射线穿过模体1的路径长度L₁为L_AC-L_BC，其中L_AC=L_AG。X射线穿过模体2的路径长度L₂为L_CH-L_EF。X射线穿过模体3的路径长度L₃为L_BC。X射线穿过模体4的路径长度L₄为L_EF。以模体2为基准模体，X射线穿过模体组件的衰减系数的路径积分为μ₁*(L_AC-L_BC)+μ₂*(L_CH-L_EF)+μ₃*L_BC+μ₄*L_EF。以模体2为基准模体，X射线穿透模体组件的各模体后到达检测器的光强I通过如下公式获得： $I=I_0{e}^{-[{\mathrm{\μ}}_1(L_{\mathrm{AC}}-L_{\mathrm{BC}})+{\mathrm{\μ}}_2(L_{\mathrm{CH}}-L_{\mathrm{EF}})+{\mathrm{\μ}}_3{L}_{\mathrm{BC}}+{\mathrm{\μ}}_4{L}_{\mathrm{EF}}]},$ 其中，I₀为X射线入射模体组件的模体之前的光强，μ₁为模体1对X射线的衰减系数，μ₂为模体2对X射线的衰减系数，μ₃为模体3对X射线的衰减系数，μ₄为模体4对X射线的衰减系数。

图10D所示为按照图3所述的步骤选定模体3作为获得X射线穿过模体组件的各模体的衰减系数的路径积分的基准模体后获得X射线与模体组件的各模体的交点的示意图。此时需将模体1位于模体交叠中的部分与X射线的原始交点G移动至模体3位于模体交叠中的部分与X射线的交点D处，将模体2位于模体交叠中的部分与X射线的原始交点C移动至模体3位于模体交叠中的部分与X射线的交点D处即可使模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系不存在交叠。此时，X射线与模体组件的各模体的交点沿X射线的入射方向依次为交点A、交点B、交点D、交点G、交点C、交点E、交点F、交点H。X射线穿过模体1的路径长度L₁为L_AD-L_BD。X射线穿过模体2的路径长度L₂为L_DH-L_EF。X射线穿过模体3的路径长度L₃为L_BD。X射线穿过模体4的路径长度L₄为L_EF。以模体3为基准模体，X射线穿过模体组件的衰减系数的路径积分为μ₁*(L_AD-L_BD)+μ₂*(L_DH-L_EF)+μ₃*L_BD+μ₄*L_EF。以模体1为基准模体，X射线穿透模体组件的各模体后到达检测器的光强I通过如下公式获得： $I=I_0{e}^{-[{\mathrm{\μ}}_1(L_{\mathrm{AD}}-L_{\mathrm{BD}})+{\mathrm{\μ}}_2(L_{\mathrm{DH}}-L_{\mathrm{EF}})+{\mathrm{\μ}}_3{L}_{\mathrm{BD}}+{\mathrm{\μ}}_4{L}_{\mathrm{EF}}]},$ 其中，I₀为X射线入射模体组件的模体之前的光强，μ₁为模体1对X射线的衰减系数，μ₂为模体2对X射线的衰减系数，μ₃为模体3对X射线的衰减系数，μ₄为模体4对X射线的衰减系数。

上述X射线与模体组件的各模体的交点均采用Ijk的形式进行标记的，其中，j为该交点的级别值，k为该交点的位置值。图9B至图9C、图10B至图10D中X射线穿过模体组件的各模体的交点之间的距离也可通过X射线与模体组件的交点的级别与位置标记来表示。

综上所述，采用本发明的方法可以可容易、快速、方便获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度，进而获得X射线穿过模体组件的各模体的衰减系数的路径积分，从而可容易、方便、快速获得X射线穿透复杂模体组件后到达检测器的光强。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (17)

1.一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供具有至少一个模体的模体组件并使X射线穿透模体组件，以获得沿X射线入射方向上X射线与模体组件的各模体相交的原始交点；

根据X射线与模体组件的各模体的原始交点获得模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系；

根据模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度；

根据X射线穿过模体组件的各模体的路径长度获得X射线穿透模体组件的各模体的衰减系数的路径积分，所述X射线穿透模体组件的每一模体的衰减系数的路径积分是通过对该模体对X射线的衰减系数与X射线穿过该模体的路径长度作乘积处理获得的；

对X射线穿透模体组件的各模体的衰减系数的路径积分进行求和处理获得X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分；

根据X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分获得X射线穿透模体组件后到达检测器的光强，所述X射线穿透模体组件后到达检测器的光强I是通过如下计算公式获得的：其中，I₀为X射线在入射模体组件的模体之前的光强，μ_i为第i模体的对X射线的衰减系数，i为从1至n的正整数，Δx_i为X射线经过第i模体的路径长度，n为模体组件的模体个数；

所述模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系为内嵌或交叠或分离，所述X射线与模体组件的各模体的原始交点按X射线与模体的射入、射出属性分为入射点与出射点；

其中，所述获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度的过程还包括如下步骤：

根据模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系判断模体间是否交叠；

根据模体组件的模体间交叠与否的情况以及X射线与模体组件的各模体的原始交点获得X射线与模体组件的各模体的交点；

根据X射线与模体组件的各模体的交点的属性对X射线与模体组件的各模体的交点进行级别设置获得级别设置后的交点；

根据级别设置后的交点获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度。

2.根据权利要求1所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述对X射线与模体组件的各模体交点进行级别设置就是对模体组件的各模体进行级别设置，所述级别设置的过程包括如下步骤：

沿X射线的入射方向将X射线与模体组件的模体相交的第一个交点的级别值设置为1，该第一个交点为入射点；

沿X射线的入射方向根据待设置级别的交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值依次设置交点中除第一个交点外的所有交点的级别。

3.根据权利要求2所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述交点中除第一个交点外的所有交点的级别的设置过程还包括如下步骤：

判断待设置级别的交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性是否同为入射点或出射点；

当待设置级别的交点、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性同为入射点时，则将待设置级别的交点的级别值设置为比与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值大1的值；

当待设置级别的交点、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性同为出射点时，则将待设置级别的交点的级别值设置为比与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别小1的值；

当待设置级别的交点、与待设置级别的交点相邻的前一个交点中一个交点的属性为入射点，另一个交点的属性为出射点时，则将待设置级别的交点的级别值设置为同与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值相等的值。

4.根据权利要求3所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述X射线穿过模体组件的某一模体时与该模体相交的两个交点的级别值相同。

5.根据权利要求3或4所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是由X射线穿过该模体的路径长度、X射线穿过与该模体的相对位置关系为内嵌且其与X射线的交点的级别值比X射线与该模体交点的级别值大1的各模体的路径长度确定的。

6.根据权利要求5所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是通过对X射线穿过该模体的路径长度减去X射线穿过与该模体的相对位置关系为内嵌且其与X射线的交点的级别值比该模体与X射线的交点的级别值大1的各模体的路径长度获得的。

7.根据权利要求3所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度的过程还包括如下步骤：

对级别设置后的各相同级别的交点进行位置设置获得位置设置后的交点；

根据位置设置后的交点获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度。

8.根据权利要求7所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述对级别设置后的各相同级别的交点进行位置设置的过程包括如下步骤：

沿X射线的入射方向将X射线与模体组件的各模体相交的每一级别的第一个交点的位置值均设为1；

分别根据每一级别的第一个交点的位置值设置各级别交点中除该级别第一个交点外的交点的位置值。

9.根据权利要求8所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述对级别设置后的同一级别的各交点进行位置设置的过程包括：将待设置位置的交点的位置值设置为比与待设置位置的交点具有相同的级别值且相邻的前一个交点的位置值大1的值。

10.根据权利要求9所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是由X射线与该模体的两交点、以及位于两交点之间并且级别值比该两交点的级别值大1的交点确定的。

11.根据权利要求10所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是由该模体与X射线形成的第一距离、内嵌于该模体且其与X射线的交点的级别值均比该模体与X射线的交点的级别值大1的各模体同X射线形成的各第二距离确定的。

12.根据权利要求11所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述第一距离为X射线与该模体相交的两交点之间的距离，所述第二距离为位于该模体与X射线的两个交点之间、级别值比X射线与该模体的交点的级别值大1且前一个交点的位置值为奇数、后一个交点的位置值为偶数的两交点之间的距离。

13.根据权利要求12所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是通过第一距离减去各第二距离获得的。

14.根据权利要求4、7至13中任一项所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：当模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系不交叠时，所述进行级别设置的X射线与模体组件的各模体的交点是X射线与模体组件的各模体相交的原始交点。

15.根据权利要求14所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：当模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系交叠时，所述X射线与模体组件的各模体的交点是由X射线与模体组件的各模体的原始交点中位于模体未交叠的部分的原始交点、对X射线与模体组件的各模体的原始交点中位于模体交叠部分上的原始交点进行重排处理获得的X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点构成的。

16.根据权利要求15所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述获得X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点过程包括如下步骤：

确定X射线与模体组件的各模体的原始交点中位于模体交叠部分上的原始交点；

选定含有模体交叠部分的多个模体中的一个模体作为获得X射线穿过模体组件的各模体的衰减路径积分的基准模体并确定该基准模体位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点；

将X射线与位于模体交叠部分相交的原始交点中除基准模体位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点外的其他所有原始交点均移动至基准模体位于模体交叠部分与X射线相交的原始交点处；

根据所述X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点的属性以及所述原始交点在X射线的入射方向上的先后顺序对该些X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点进行排序以获得X射线与模体组件的模体交叠部分重排后的交点。

17.根据权利要求16所述的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于：所述对X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点进行的排序的过程包括如下步骤：

将X射线与模体组件的模体交叠部分的原始交点中属性为出射点的原始交点放置在属性为入射点的原始交点之前；

将属性相同的原始交点分别按照其各自在X射线入射方向上的先后顺序进行排序。