CN105264361B - 高分辨率计算机断层扫描 - Google Patents

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Abstract

一种x射线成像系统(10)(诸如x射线计算机断层系统)可以在沿着平行于放射探测器(14)的探测器像素的定位方向的第一平移轴或第二平移轴的不同探测器位置处获取一系列放射照片。在第一实施例中，不同探测器位置可以分开比分别沿着第一平移轴或第二平移轴的放射探测器(14)的线性尺寸小的距离。可以将放射照片集合为比所述系列的放射照片中的每个放射照片大的放射照片，从而产生图像拼接。在第二实施例中，不同探测器位置可以分开比放射探测器(14)的像素尺寸小的距离，也称为探测器的子像素移位。可以集合放射照片以形成具有比所获取的放射照片的分辨率高的放射照片，从而产生超分辨率。

Description

高分辨率计算机断层扫描
此申请要求于2013年4月12日提交的美国临时专利申请号61/811,151的权益，该临时申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及x射线数字放射显影和计算机断层扫描。
背景技术
x射线数字放射显影(DR)是使用数字x射线探测器(诸如平板探测器、电荷耦合器件(CCD)相机或互补金属氧化物半导体(CMOS)相机或线性二极管阵列(LDA))的常用非侵入性和非破坏性的成像技术。x射线计算机断层扫描(CT)是使用在不同视角下获得的计算机处理后的x射线放射照片来产生物体的3维图像的程序。物体的断层图像是物体的概念上的二维“切片”的图像。计算设备可以使用物体的断层图像来产生物体的3维图像。x射线CT可以用于工业目的以进行物体的非破坏性评估。
发明内容
通常，本发明涉及工业x射线计算机断层扫描(CT)和非破坏性评估(NDE)。本发明描述了一种装置和图像获取方法，其可以将二维(2D)x射线放射显影和三维(3D)x射线CT技术的有效视场扩展超出装置中使用的探测器的物理尺寸，以及将有效图像分辨率增加超出像素尺寸。本发明的技术提供了用于该装置的仪器设计、用户控制机构以及软件算法。该装置可以用于自然存在的物体(诸如岩心样品)以及制造的部件和系统(诸如金属铸件、发动机部件以及整个发动机单元)的NDE。装置可以包括x射线源、放射探测器以及样品操纵器，每个都具有相关联的运动控制系统。样品操纵器可以将样品放置成使得可以在不同的位置和视角处获得放射照片。
在一个实例中，本发明描述了一种x射线成像系统，包括：配置成发射x射线束的x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载放射探测器，其中第一和第二平移台被配置成沿着平行于放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动放射探测器；以及图像获取系统，其被配置成：在沿着平移轴中的一个或两个的不同探测器位置处获取一系列放射照片，不同探测器位置分开比放射探测器的像素尺寸精细的距离，并且集合放射照片以形成具有比所获取的放射照片更精细的分辨率的复合放射照片。
在另一个实例中，本发明描述了一种x射线成像系统，包括：配置成发射x射线束的x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载放射探测器，其中第一和第二平移台被配置成沿着平行于放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动放射探测器；以及图像获取系统，其被配置成：在沿着平移轴中的一个或两个的不同探测器位置处获取一系列放射照片，不同探测器位置分开比沿各自平移轴的放射探测器的线性尺寸小的距离，并且将放射照片集合成为比该系列放射照片中的每个放射照片大的复合放射照片。
在另一个实例中，本发明描述了一种方法，包括：在沿着平行于放射探测器的探测器像素的定位方向的第一或第二平移轴的不同探测器位置处获取一系列放射照片，不同探测器位置分开比放射探测器的像素尺寸精细的距离，放射探测器具有垂直于由x射线产生器发射的x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载放射探测器，其中第一和第二平移台被配置成沿着第一和第二平移轴移动放射探测器；以及集合放射照片以形成具有比所获取的放射照片精细的分辨率的复合放射照片。
在另一个实例中，本发明描述了一种方法，包括：在沿着平行于放射探测器的探测器像素的定位方向的第一或第二平移轴的不同探测器位置处获取一系列放射照片，不同探测器位置分开比分别沿着第一平移轴或第二平移轴的放射探测器的线性尺寸小的距离，其中放射探测器具有垂直于由x射线产生器发射的x射线束的发射方向布置的平面，第一平移台和第二平移台承载放射探测器，并且第一和第二平移台被配置成沿着第一和第二平移轴移动放射探测器；以及将放射照片集合成为比该系列放射照片中的每个放射照片大的复合放射照片。
在另一个实例中，本发明描述了一种上面存储有指令的永久计算机可读数据存储媒介，所述指令在被执行时使得计算系统：在沿着平行于放射探测器的探测器像素的定位方向的第一平移轴或第二平移轴的不同探测器位置处获取一系列放射照片，不同探测器位置分开比放射探测器的像素尺寸精细的距离，放射探测器具有垂直于由x射线产生器发射的x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载放射探测器，其中第一和第二平移台被配置成沿着第一和第二平移轴移动放射探测器；以及集合放射照片以形成具有比所获取的放射照片精细的分辨率的复合放射照片。
在另一个实例中，本发明描述了一种上面存储有指令的永久计算机可读数据存储媒介，所述指令在被执行时使得计算系统：在沿着平行于放射探测器的探测器像素的定位方向的第一平移轴或第二平移轴的不同探测器位置处获取一系列放射照片，不同探测器位置分开比分别沿着第一平移轴或第二平移轴的放射探测器的线性尺寸小的距离，其中放射探测器具有垂直于由x射线产生器发射的x射线束的发射方向布置的平面，第一平移台和第二平移台承载放射探测器，并且第一和第二平移台被配置成沿着第一和第二平移轴移动放射探测器；以及将放射照片集合成为比该系列放射照片中的每个放射照片大的复合放射照片。
在附图和以下描述中阐述一个或多个实例的细节。其他特征、目标和优点将从描述、附图和权利要求中变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的一个或多个技术的示例性仪器设置的示意性图式。
图2是根据本发明的一个或多个技术的探测器运动系统的示例性实施的图示。
图3是根据本发明的一个或多个技术的示例性仪器设置的示意性图式，其中工业计算机断层扫描(CT)系统包括旋转台。
图4是示出了根据本发明的一个或多个技术的示例性超分辨率图像获取过程的概念图。
图5A示出了示例性常规x射线放射照片。
图5B示出了根据本发明的一个或多个技术捕获的示例性超分辨x射线放射照片。
图6是示出了根据本发明的一个或多个技术的示例性镶嵌图像获取和集合过程的概念图。
图7是示出了根据本发明的一个或多个技术的工业CT系统的示例性操作的流程图。
图8是示出了根据本发明的一个或多个技术的工业CT系统的示例性操作的流程图。
具体实施方式
x射线放射显影(DR)和计算机断层扫描(CT)是在医疗成像和工业非破坏性评估(NDE)中非侵入性或非破坏性获得三维结构的常用方法。本发明的一个或多个示例性技术涉及x射线CT的工业应用。图1是根据本发明的一个或多个技术的示例性仪器设置的示意性图式。如图1的实例中所示，工业CT系统10可以包括x射线源12和放射探测器14。x射线源12可以发射x射线束16。因此，在一些实例中，本发明可以将x射线源12或类似设备称为“x射线产生器”。在一些实例中，x射线束16可以是锥形的。在其他实例中，x射线束16可以是扇形的。在一些实例中，x射线源12产生具有20keV至600keV的能量范围的x射线。在其他实例中，x射线源12可以产生其他能量范围内的x射线。
可以将样品安装在操纵器上。在工业CT系统10中，操纵器可以包括具有垂直于x射线束轴的旋转轴的旋转台(即，旋转台)。旋转台可以被配置成承载和旋转样品，并且可以安置在x射线源12(即，x射线产生器)与放射探测器14(即，放射探测器)之间。因此，当样品在x射线束16中旋转时，可以在不同的投影角度获取放射照片。因此，在操纵器包括旋转台的一些实例中，工业CT系统10的计算系统可以在用于不同旋转角度的不同探测器位置处获取放射照片，并且处理这些放射照片以将放射照片集合为样品的3维放射照片。
放射探测器14可以包括图1的实例中示出的平板x射线探测器(FPD)。在其他实例中，放射探测器14可以包括透镜耦合闪烁探测器、线性二极管阵列(LDA)或者另一种类型的x射线探测器。FPD可以包括闪烁材料层，诸如制造在玻璃探测器阵列上的非晶硅上的碘化铯。闪烁体层吸收x射线并且发射可见光子，这些可见光子依次由固态探测器探测。探测器像素尺寸可以在数十到数百微米的范围内。在放射探测器14包括平板x射线探测器的一些实例中，放射探测器14的像素尺寸可以在25微米到250微米的范围内。在一些实例中，放射探测器14的像素尺寸可以在约25微米到约250微米的范围内。此外，常见商用FPD的视场可以在约100微米到500微米的范围内。商用FPD可以用于要求大视场的应用中。
高分辨率应用可能需要透镜耦合探测器，所述探测器使用光学透镜来将发射的可见光转发到探测器，诸如电荷耦合设备(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器。在一些实例中，透镜可以提供在lx至100x的范围内的放大率，由此使得有效像素尺寸在0.1至20微米之间。在放射探测器14包括透镜耦合探测器的一些实例中，放射探测器14的像素尺寸在0.1微米至10微米的范围内。此外，在放射探测器14包括透镜耦合探测器的一些实例中，视场可以在0.2mm至25mm的范围内。
使用两种类型的探测器(例如，FPD和透镜耦合闪烁探测器)，在图像分辨率与视场之间可以存在折中。此外，在一些应用中，用户可能希望扩大视场超出探测器的物理尺寸或者增加分辨率超出像素尺寸直接支持的分辨率。本发明的技术描述了仪器设计、图像获取方法或计算机算法来体现精确的探测器运动系统，从而实现这两个冲突的目的(即，增加的图像分辨率和增加的视场)。
根据本发明的一个或多个示例性技术，x射线数字放射显影(DR)或CT系统在探测器系统中包括精确运动系统，从而使得探测器系统(包括放射探测器14)可以在垂直于x射线束16的主轴并且沿着放射探测器14(即，x射线探测器)的像素的列和行的方向上在x射线束中平移。这可以实现一个或多个目标，诸如以下两个目标。首先，通过在不同的两个或更多个位置获取放射照片，每个位置分开大于(例如，远大于)放射探测器14的像素尺寸但是小于探测器尺寸的间隔，放射探测器14可以覆盖比放射探测器14的物理尺寸大的区域。这些数字放射照片随后可以在数字上“拼接”在一起从而形成具有较大视场的复合放射照片。其次，通过在放射探测器14处于以小于像素尺寸的间隔分开的两个或更多个位置时获取放射照片，可以实现子像素尺寸取样。在某些光学配置中并且使用某些类型的样品的情况下，可以使用这种技术来产生具有更精细分辨率的复合放射照片。在实际应用中这两种技术可以结合以显著增加成像视场和分辨率中的一个或两个。此外，可以将这两种技术进一步与常规容积CT和螺旋CT技术结合，以增加3维(3D)重建容积及其分辨率。
在投影型x射线放射显影和CT系统中，诸如图1的工业CT系统10中，光学分辨率可以由x射线源(例如，x射线产生器12)的尺寸以及用来取样和记录形成在其上的x射线图像的x射线探测器(例如，放射探测器14)来确定。在某些成像条件下，实际图像可以含有比探测器像素尺寸精细的特征。例如，如果图1的工业CT系统10在2x放大率几何形状中具有50μm的x射线源尺寸，则工业CT系统10可以在具有50μm的最小特征尺寸的探测器平面上形成图像。当使用具有200μm像素尺寸的平板探测器时，x射线图像未被足够地取样，并且可需要子像素取样来实现最大可能分辨率。这可以通过使用子像素尺寸的遮罩或以子像素间隔平移探测器来实现。后一种方法(即，以子像素间隔平移探测器)在一些情况下可能是有利的，这是因为后一种方法可以利用现有的探测器运动台而无需额外硬件。平移样品可能不会实现与平移放射探测器相同的效果，这是因为平移样品可能改变成像几何形状。
图1的工业CT系统10可以克服上述缺点中的一个或多个。在图1的实例中，工业CT系统10包括x平移台18和y平移台20。x平移台18和y平移台20可以被配置成沿着平行于放射探测器14的定位方向或探测器像素的平移轴(例如，x和y平移轴)来移动放射探测器14。因此，工业CT系统10可以包括二维像素化区域放射探测器14，其具有垂直于x射线束16的发射方向(即，x射线束16的束轴)布置并且承载于两个独立的平移台上的平面，所述平移台各自具有平行于探测器像素的定位的轴。尽管x并不必对应于水平方向并且y并不必对应于竖直方向，但是本发明也可以将x平移台18称为水平平移台18并且可以将y平移台20称为竖直平移台24。
此外，工业CT系统10可以包括x平台线性编码器22和y平台线性编码器24。“x”和“y”维度可以是正交，并且在一些情况下可以指代水平和竖直维度。然而，x并不必对应于水平方向并且y并不必对应于竖直方向。因此，尽管本发明也可以将x平台线性编码器22称为水平平台线性编码器22，并且可以将y平台线性编码器24称为竖直平台线性编码器24，但是技术可以扩展为可以正交或者不成交的其他维度，x平台线性编码器22和y平台线性编码器24可以是两个独立的线性编码器，其具有比探测器像素尺寸(即，放射探测器14的像素的尺寸)的四分之一精细的分辨率。x平台线性编码器22和y平台线性编码器24可以平行于两个平移台(即，x平移台18和y平移台22)布置。x平台线性编码器22和y平台线性编码器24由各自的平移台驱动，以提供平移台的移位的直接测量。在图1的实例中，x平移台18、y平移台20、x平台线性编码器22和y平台线性编码器24联接到探测器安装框架26并且由其支撑。在一些情况下，图像获取系统28可以使用x平台线性编码器22和y平台线性编码器24的移位的测量来集合放射照片。例如，图像获取系统28可以使用测量来确定如何使放射照片的像素交错从而将较高分辨率放射照片和/或较大尺寸的放射照片(即，复合照片)集合。
工业CT系统10还包括图像获取系统28。图像获取系统28可以包括计算系统。计算系统的示例类型可以包括个人计算机、服务器计算机、大型计算机、膝上型计算机、特定用途计算机等。图像获取系统28可以实施计算机控制的图像获取程序，该程序包括(例如由其构成)在沿着分开比探测器像素尺寸精细的距离的一个或两个轴的不同探测器位置处获取一系列图像。计算机控制的图像获取程序可以使用计算机程序来以交错方式集合图像从而形成较精细分辨率的图像。
图2是根据本发明的一个或多个技术的示例性探测器运动系统的示意性图示。图2的示例性探测器运动系统包括探测器安装框架26，放射探测器14(图1)可以安装到该框架上。放射探测器14在图2的实例中未示出。具体来说，在图2的实例中，诸如FPD的放射探测器14(图2中未示出)可以安装在联接到探测器安装框架26的探测器座架50。x射线源(图2中未示出)被安装成水平地引导x射线束，而探测器处于垂直于x射线的主轴的位置处。在图2的实例中，探测器座架50(且因此探测器)承载于水平平移台18(即，x平移台)上。水平平移台18承载于联接到探测器安装框架26的竖直平移台20(即，y平移台)上。
在图2的实例中，每个台(即，水平平移台18和竖直平移台20)具有沿着平移台的轴安装以测量平移台的移位的线性编码器(即，线性位置编码器)。在图2的示例中，线性编码器22(即，x台编码器)测量水平平移台18的移位，并且线性编码器24(即，y台编码器)测量竖直平移台20的移位。典型类型的线性编码器包括光学或磁带编码器。在一些示例中，线性编码器的分辨率比像素尺寸精细得多。例如，光学编码器可以具有比用于具有100μm像素尺寸的FPD的1μm分辨率精细的分辨率。
在实际使用中，首先在一个位置处获取图像，随后在像素的各片段处通过移位获取一系列额外图像。例如，可以在1/2像素步长平移处获取一个额外图像，或者可以通过1/4像素步长平移获取三个额外图像。这可以对水平和竖直轴执行以获得横跨视场的均匀分辨率。在特征在单个方向上对准的某些情况下，沿着一个轴的移动可能足够。随后以交错方式集合图像以产生具有相同视场但是具有更精细分辨率的较大图像。在一些实例中，可以使用一些其他方法(例如，解卷积或其他技术)来进一步提高分辨率。
在一些实例中，也可以将探测器的移动增加到近似探测器的尺寸以便增加视场。例如，获取以探测器尺寸分开的两个图像并且数字上拼接两个图像可以产生相同分辨率下具有两倍视场的较大图像。在一些实施中，可能有利的是获取具有某种程度的重叠(诸如图像的线性尺寸的10-20％)的图像，从而适应更精确的数字上拼接和亮度匹配。可以使用注册算法(诸如互相关或统计模式识别方法)来将公共区域与子像素精确度匹配。这种方法可以用于两个运动轴中以增加两个维度上的视场。可以使用线性编码器以确保运动误差比像素尺寸小得多。在一些实施中，可以拼接一个或两个方向上的多于两个的图像以增加有效视场。
在一些实例中，可以结合子像素取样和拼接方法以增加视场并增加分辨率。结合子像素取样和拼接方法的折中可以是获取更多图像，这可以增加曝光时间和放射剂量。子像素取样和拼接方法中的一个或两者可以与CT技术结合以实现3维图像中的较大视场和分辨率。在使用简单的容积CT的一些实例中，从一种或两种技术重建每个旋转角度下的投影图像。然而，这可能要求平移台的频繁移动。在一些实例中，可以通过在一个探测器位置处的所有投影(例如，旋转)角度获取全CT系列，随后在额外探测器位置处获取全CT系列。随后可以在CT重建中重建并使用在每个投影角度下和不同探测器位置处的图像。
除了常规容积CT之外，子像素取样和拼接方法中的一种或两种也可以与螺旋CT技术结合。和容积CT的状况一样，可以首先使用一种或两种技术来集合用于每个角度的投影，随后获取完整的CT系列。然而，一些实施可以通过在一个探测器位置处的所有投影角度获取全CT系列，随后在一个或多个额外探测器位置处获取一个或多个CT系列。随后可以在CT重建中重建和使用来自每个投影角度和不同探测器位置的图像。因为可以使用螺旋运动来覆盖沿着其轴的较大视场，并且可以调整螺距来提供子像素取样，所以子像素取样和拼接可能仅需要沿着垂直于螺旋轴的轴应用。事实上，可以使用螺旋技术来增加螺旋轴的方向上的视场和分辨率，而子像素取样和拼接技术可以用于其他轴。
因此，图2的示例性探测器运动系统可以形成x射线成像系统的一部分，该成像系统包括配置成发射x射线束的x射线产生器(例如，图1的x射线源12)。此外，x射线成像系统可以包括二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于x射线束的发射方向布置的平面。放射探测器可以安装到探测器座架50上。第一平移台(例如，水平平移台18)和第二平移台(例如，竖直平移台20)承载放射探测器。第一和第二平移台被配置成沿着平行于放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴(例如，水平地和竖直地)移动放射探测器。
此外，x射线成像系统可以包括第一线性位置编码器(例如，线性编码器22)。第一线性位置编码器具有比放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率。第一线性位置编码器被配置成提供第一平移台的移位的直接测量。x射线成像系统还可以包括第二线性位置编码器(例如，线性编码器24)。第二线性位置编码器具有比放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率。第二线性位置编码器被配置成提供第二平移台的移位的直接测量。
x射线成像系统还可以包括图像获取系统(例如，图像获取系统28)。在一些实例中，图像获取系统被配置成在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处获取一系列放射照片，所述不同探测器位置分开比放射探测器的像素尺寸精细的距离。在其他实例中，图像获取系统28被配置成在沿着一个或两个平移轴的不同探测器位置(例如，放射探测器14的位置)处获取一系列放射照片，所述不同探测器位置分开小于沿着各自平移轴的放射探测器的线性尺寸的距离。
此外，在一些实例中，图像获取系统以交错方式集合放射照片，以形成具有比所获取的放射照片更精细的分辨率的复合放射照片。在其他实例中，图像获取系统将放射照片集合为较大的复合放射照片。在图像获取系统将放射照片集合为较大放射照片的一些这类实例中，图像获取系统可以在将放射照片集合为较大放射照片之前(或者作为其一部分)使用互相关算法来匹配放射照片的边缘。此外，在图像获取系统将放射照片集合为较大放射照片的一些实例中，图像获取系统可以在将放射照片集合为较大放射照片之前(或者作为其一部分)使用内插算法(或者其他适当类型的算法)来调和放射照片的亮度。
图3是根据本发明的一个或多个技术的示例性仪器设置的示意性图式，其中工业CT系统10包括旋转台72。在图3的实例中，工业CT系统10包括配置成发射x射线束16的x射线产生器12。此外，工业CT系统10包括二维像素化区域放射探测器14，其具有垂直于x射线束16的发射方向布置的平面。尽管在图3的实例中未示出，但是第一平移台和第二平移台(例如，x平移台18和y平移台20)承载放射探测器14。第一和第二平移台可以被配置成沿着平行于放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动放射探测器。在图3的实例中，旋转台72具有垂直于x射线束16的发射方向的旋转轴80。旋转台72安置于x射线产生器74与放射探测器14之间。旋转台72被配置成承载和旋转样品。因此，工业CT系统10可以包括旋转台，其旋转轴垂直于束轴以在x射线产生器74与放射探测器14之间承载和旋转样品。
根据本发明的一个或多个技术，工业CT系统10可以包括第一线性位置编码器(图3的实例中未示出)。第一线性位置编码器可以具有比放射探测器14的像素尺寸的四分之一精细的分辨率。第一线性位置编码器可以被配置成提供第一平移台的移位的直接测量。此外，工业CT系统10可以包括第二线性位置编码器(图3的实例中未示出)。第二线性位置编码器可以具有比放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率。第二线性位置编码器可以被配置成提供第二平移台的移位的直接测量。
此外，在图3的实例中，图像获取系统28可以执行计算机重建算法以处理放射照片并，且将放射照片集合为代表样品的3维图像。例如，图像获取系统28可以被配置成在放射探测器14位于第一位置处时获取多个旋转角度下的第一系列放射照片。此外，图像获取系统28可以在放射探测器14位于第二位置处时获取在所述多个旋转角度下的第二系列放射照片，第二位置沿着平移轴中的一个或两个与第一位置分开小于放射探测器14的像素尺寸的距离。图像获取系统28可以基于第一系列放射照片中的放射照片和第二系列放射照片中的对应放射照片产生一系列较高分辨率复合放射照片。此外，图像获取系统28可以将较高分辨率放射照片集合为样品的3维放射照片。
在其他实例中，图像获取系统28可以被配置成在放射探测器14位于第一位置处时获取多个旋转角度下的第一系列放射照片。此外，图像获取系统28可以在放射探测器14位于第二位置处时获取相同的多个旋转角度下的第二系列放射照片。在这些示例中，第一位置可以沿着平移轴中的一个或两个与第二位置分开小于沿着各自平移轴的放射探测器14的线性尺寸(例如，高度或宽度)的距离。图像获取系统28可以基于第一系列放射照片中的放射照片和第二系列放射照片中的对应放射照片产生一系列(例如，多个)具有较大视场的放射照片。图像获取系统28可以将所产生的系列放射照片集合为样品的3维放射照片。
因此，图像获取系统28可以执行计算机控制的图像获取程序，在该程序中在不同的旋转角度获取一系列放射照片。在相同的角位置但是在沿着一个或两个轴分开比探测器像素尺寸精细的距离的不同探测器位置复制所述系列的放射照片。随后，图像获取系统28可以使用计算机程序来以交错方式集合在相同角度但是不同的探测器位置处的图像，从而形成此角度下较精细分辨率的图像。图像获取系统28可以执行计算机重建算法，以将该较精细分辨率的放射照片集合为代表样品的3维图像。
此外，在一些这类实例中，图像获取系统28可以执行计算机控制的图像获取程序，其中在不同的旋转角度下获取大的处理后的放射照片。此外，图像获取系统28可以执行计算机重建算法以处理放射照片并且将放射照片集合为代表样品的3维图像。此外，在一些这类实例中，图像获取系统28可以执行计算机控制的图像获取程序，其中在不同的旋转角度下获取一系列放射照片并且在相同的角位置但是在沿着一个或两个轴分开沿着各自轴的探测器线性尺寸的50％与100％之间的距离的不同探测器位置复制。随后，图像获取系统28可以使用计算机程序来集合在相同角度但是不同的探测器位置处的图像以形成此角度下的一系列较大图像。图像获取系统28可以执行计算机重建算法，以将较精细分辨率的放射照片集合为代表样品的3维图像。
在图3的实例中，工业CT系统10包括线性台84。线性台84被配置成沿着平行于旋转台72的旋转轴80的轴线性地平移样品。换言之，工业CT系统10包括平移样品的线性台，其轴平行于旋转台。在一些实例中，旋转台72的运动和线性台84的运动以螺旋图案同步，如由箭头86所示。换言之，旋转台72的运动和线性台84的运动同步以使得样品追踪x射线束16中的螺旋图案。
此外，在图3的实例中，图像获取系统28可以在放射探测器14位于第一位置处时获取多个旋转角度下和多个线性台位置处的第一系列放射照片。此外，图像获取系统28可以在放射探测器14位于第二位置处时获取多个旋转角度下和多个线性台位置处的第二系列放射照片。第二位置可以沿着平移轴中的一个或两个与第一位置分开小于放射探测器14的所述像素尺寸的距离。图像获取系统28可以基于第一系列放射照片中的放射照片和第二系列放射照片中的对应放射照片产生一组较高分辨率的放射照片。该较高分辨率的放射照片可以具有比第一和第二系列放射照片中的放射照片高的分辨率。此外，图像获取系统28可以将较高分辨率放射照片集合为样品的3维放射照片。
因此，在一些实例中，图像获取系统28可以执行计算机控制的图像获取程序，其中在不同的旋转角度下和样品线性台位置处获取一系列放射照片。在相同的旋转和线性台位置设置但是在沿着平移台的一个或两个移动轴的不同探测器位置处复制该系列放射照片，所述不同探测器位置分开比探测器像素尺寸精细的距离。图像获取系统28随后可以使用计算机程序以交错方式集合在相同角度和线性位置但是不同的探测器位置处的图像，以形成此角度下更精细分辨率的图像。图像获取系统28还可以执行计算机重建算法以将这些更精细分辨率的放射照片集合成为代表样品的3维图像。
在类似实例中，图像获取系统28可以执行计算机控制的图像获取程序，其中在不同的旋转角度以及源和探测器公共轴位置处获取一系列放射照片。在相同的旋转和线性台位置设置但是在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处复制该系列放射照片，所述不同探测器位置分开比探测器像素尺寸更精细的距离。随后，图像获取系统28可以使用计算机程序以交错方式集合在相同的角度和线性位置但不同的探测器位置处的图像，以形成此角度下更精细分辨率的图像。最后，在此实例中，图像获取系统28可以计算机重建算法以将所述更精细分辨率的放射照片集合成为代表所述样品的3维图像。
如以上所指示的，在一些实例中，图像获取系统可以将放射照片集合为较大的放射照片。这些实例可以适用于图3的实例。因此，在一些实例中，x射线成像系统(例如，工业CT系统10)可以包括具有垂直于x射线束16的发射方向的旋转轴80的旋转台72。如之前一样，旋转台72安置于x射线产生器74与放射探测器14之间，并且被配置成承载和旋转样品。在一些这类实例中，图像获取系统28被配置成在用于不同旋转角度的不同探测器位置处获取放射照片。图像获取系统28可以被配置成处理放射照片以将放射照片集合为样品的3维放射照片。
因此，在一些实例中，图像获取系统28可以执行图像获取程序，包括(或者由其构成)在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处获取一系列图像，所述不同探测器位置分开沿着各自轴的探测器线性尺寸的50％与100％之间的距离。在这些实例中，图像获取系统28可以使用计算机程序来将图像集合为较大图像。
在其他实例中，图像获取系统28可以在放射探测器14位于第一位置处时获取多个旋转角度下和多个线性台位置处的第一系列放射照片。此外，图像获取系统28可以在放射探测器14位于第二位置处时获取所述多个旋转角度下和多个线性台位置处的第二系列放射照片。与其他实例中一样，第一位置沿着平移轴中的一个或两个与第二位置分开小于沿着各自平移轴的放射探测器的线性尺寸的距离。此外，图像获取系统28可以基于第一系列放射照片中的放射照片和第二系列放射照片中的对应放射照片产生一系列具有较大视场的放射照片。图像获取系统28随后可以将所产生的系列的放射照片集合为样品的3维放射照片。此3维放射照片可以具有比对应的仅基于来自放射探测器14的单个位置的单个系列放射照片的3维放射照片更大的视场。
在一些这类实例中，图像获取系统28可以执行计算机控制的图像获取程序，其中在不同的旋转角度和样品线性台位置处获取一系列放射照片，并且在相同的旋转和线性台位置设置但是在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处复制，所述不同探测器位置分开沿着各自轴的探测器线性尺寸的50％与100％之间的距离。在一些实例中，图像获取系统28可以随后使用计算机程序集合在相同角度和线性位置但是不同的探测器位置处的图像，以形成此角度下一系列较大的图像。在一些实例中，图像获取系统28可以随后使用计算机程序集合在相同角度和线性位置但不同的放射探测器位置处的图像，从而形成一系列在该角度和位置设置下的一系列较大的图像。最后，在一些这类实例中，图像获取系统28可以使用计算机重建算法将较精细分辨率的放射照片集合成为代表样品的3维图像。
在其他实例中，工业CT系统10不包括旋转台72。相反，工业CT系统10可以包括安装在线性台84上的非旋转台。线性台84可以被配置成沿着垂直于x射线束16的轴(例如，轴80)线性地平移样品。在这些实例中，工业CT系统10可以通过将x射线产生器74和放射探测器14绕样品旋转来产生类似的3维放射照片。在一些这类实例中，图像获取系统28可以在放射探测器14位于第一位置处时获取在多个旋转角度和多个x射线产生器74和放射探测器14位置(即，x射线产生器74和放射探测器14的位置)处的第一系列放射照片。此外，图像获取系统28可以在放射探测器14位于第二位置处时获取所述多个旋转角度和多个x射线产生器74和放射探测器14位置处的第二系列放射照片。第二位置可以沿着平移轴中的一个或两个与第一位置分开小于放射探测器的像素尺寸的距离。图像获取系统28可以基于第一系列放射照片中的放射照片和第二系列放射照片中的对应放射照片产生一组较高分辨率的放射照片。这些较高分辨率的放射照片具有比第一和第二系列放射照片中的放射照片高的分辨率。图像获取系统28可以将较高分辨率的放射照片集合为样品的3维放射照片。
在x射线产生器74和放射探测器14可以绕样品旋转的其他实例中，图像获取系统28可以在放射探测器14位于第一位置处时获取多个旋转角度和多个x射线产生器74和放射探测器14位置(即，x射线产生器74和放射探测器14的位置)处的第一系列放射照片。图像获取系统28还可以在放射探测器14位于第二位置处时获取所述多个旋转角度和多个x射线产生器74和放射探测器14位置处的第二系列放射照片，其中第一位置沿着平移轴中的一个或两个与第二位置分开小于沿着各自平移轴的放射探测器的线性尺寸的距离。图像获取系统28可以基于第一系列放射照片中的放射照片和第二系列放射照片中的对应放射照片产生一系列具有较大视场的放射照片。此外，图像获取系统28可以将所产生的系列的放射照片集合为样品的3维放射照片。
图4是示出了根据本发明的一个或多个技术的示例性超分辨率图像获取过程的概念图。在图4的实例中，实线网格指示当放射探测器处于第一位置时，放射探测器的像素的位置。虚线网格指示当放射探测器处于第二位置时，放射探测器的像素的位置。网格重叠所形成的较小正方形可以基于在放射探测器处于第一和第二位置时获取的放射照片指示较高分辨率的放射照片中的像素。
图5A示出了示例性常规x射线放射照片。图5B示出了根据本发明的一个或多个技术捕获的示例性超分辨x射线放射照片。更具体来说，图5A和5B是通过平板探测器获取的线对测试的x射线图像。图5B是通过相同的平板探测器在以像素尺寸的四分之一分开的四个子像素位置处获取并且通过交错四个图像而集合的线对测试的x射线图像。比较这两个特征，三对平行线通过在图5B中的比图5A中更好的取样率而被更清楚地分辨。以此方式，可以交错来自不同放射照片的像素。
在图5A和5B的实例中，嵌入窗口90、92显示了相对亮度函数。在图5A的实例中，函数没有显示出这些平行线对中的各个线之间的显著差异。然而，在图5B的实例中，嵌入窗口中展示的函数指示出在这些平行线对中的各个线之间的更显著的差异，特别是对于最右边的平行线对而言。
图6是示出了根据本发明的一个或多个技术的示例性镶嵌图像获取和集合过程的概念图。在图6的实例中，实线网格指示当放射探测器处于第一位置时，放射探测器的像素的位置。虚线网格指示当放射探测器处于第二位置时，放射探测器的像素的位置。实线与虚线网格的组合可以指示从在放射探测器处于第一和第二位置时获取的放射照片中“拼接”在一起的较大的放射照片中的像素。尽管图6示出了两个正好以探测器宽度分开的图像，但是在一些实施中，这两个图像可以具有如本发明中的其他地方描述的重叠。
在一些实例中，产生具有较大视场的一组放射照片包括对于来自多个旋转角度的各自旋转角度，基于第一适用放射照片和第二适用放射照片来集合用于各自旋转角度的放射照片。第一适用放射照片在第一系列放射照片中并且与各自旋转角度相关。第二适用放射照片在第二系列放射照片中并且与各自旋转角度相关，其中集合后的放射照片具有比第一或第二适用放射照片大的视场。在一些实施中，可以组合在沿着探测器列和行的一个或两个方向上的多于两个的放射照片。
图7是示出了根据本发明的一个或多个技术的工业CT系统的示例性操作的流程图。参照图1的实例来解释图7的示例性操作。但是，图7的示例性操作并不限于此。
在图7的实例中，图像获取系统28在沿着平行于放射探测器14的探测器像素的定位方向的第一平移轴或第二平移轴的不同探测器位置处获取一系列放射照片(150)。不同探测器位置可以分开比放射探测器14的像素尺寸精细的距离。放射探测器14可以具有垂直于由x射线产生器12发射的x射线束16的发射方向布置的平面。第一平移台(例如，x平移台18)和第二平移台(例如，y平移台20)承载放射探测器14。第一和第二平移台可以被配置成沿着第一和第二平移轴移动放射探测器14。此外，在图7的实例中，图像获取系统28可以集合放射照片中的两个或更多个以形成具有比所获取的放射照片更精细的分辨率的复合放射照片(152)。
图8是示出了根据本发明的一个或多个技术的工业CT系统的示例性操作的流程图。参照图1的实例来解释图8的示例性操作。但是，图8的示例性操作并不限于此。
在图8的实例中，图像获取系统28在沿着平行于放射探测器14的探测器像素的定位方向的第一平移轴或第二平移轴的不同探测器位置处获取一系列放射照片(170)。不同探测器位置可以分开比分别沿着第一平移轴或第二平移轴的放射探测器14的线性尺寸小的距离。放射探测器14具有垂直于由x射线产生器12发射的x射线束16的发射方向布置的平面。第一平移台(例如，x平移台18)和第二平移台(例如，y平移台20)可以承载放射探测器14。第一和第二平移台可以被配置成沿着第一和第二平移轴移动放射探测器14。此外，在图8的实例中，图像获取系统28可以将放射照片中的两个或更多个集合成为比所述系列的放射照片中的每个放射照片大的复合放射照片(172)。
以下段落提供本发明的额外示例性技术。
实例1.一种x射线成像系统，包括：配置成发射x射线束的x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动所述放射探测器；第一线性位置编码器，其中所述第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第一线性位置编码器被配置成提供所述第一平移台的移位的直接测量；第二线性位置编码器，其中所述第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第二线性位置编码器被配置成提供所述第二平移台的移位的直接测量；图像获取系统，其被配置成：在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处获取一系列放射照片，所述不同探测器位置分开比所述放射探测器的像素尺寸精细的距离，以及以交错方式集合所述放射照片，以形成具有比所获取的放射照片更精细的分辨率的放射照片。
实例2.如实例1所述的x射线成像系统，其中所述x射线产生器产生具有20keV至600keV的能量范围的x射线。
实例3.如实例1或2所述的x射线成像系统，其中：所述放射探测器包括平板x射线探测器，并且所述放射探测器的所述像素尺寸在25微米至250微米的范围内。
实例4.如实例1至3中任一项所述的x射线成像系统，其中：所述放射探测器包括透镜耦合探测器，以及所述放射探测器的所述像素尺寸在0.1微米至10微米的范围内。
实例5.如实例1至4中任一项所述的x射线成像系统，其中所述x射线成像系统进一步包括具有垂直于所述x射线束的所述发射方向的旋转轴的旋转台，其中所述旋转台安置于所述x射线产生器与所述放射探测器之间，其中所述旋转台被配置成承载和旋转样品；其中所述计算系统被配置成：在用于不同旋转角度的不同探测器位置处获取放射照片；以及处理所述放射照片以将所述放射照片集合为所述样品的3维放射照片。
实例6.一种x射线成像系统，包括：配置成发射x射线束的x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动所述放射探测器；具有垂直于所述x射线束的所述发射方向的旋转轴的旋转台，其中所述旋转台安置于所述x射线产生器与所述放射探测器之间，其中所述旋转台被配置成承载和旋转样品；第一线性位置编码器，其中所述第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第一线性位置编码器被配置成提供所述第一平移台的移位的直接测量；第二线性位置编码器，其中所述第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第二线性位置编码器被配置成提供所述第二平移台的移位的直接测量；图像获取系统，其被配置成：在所述放射探测器位于第一位置处时获取多个旋转角度下的第一系列放射照片；在所述放射探测器位于第二位置处时获取所述多个旋转角度下的第二系列放射照片，所述第二位置沿着所述平移轴中的一个或两个与所述第一位置分开小于所述放射探测器的所述像素尺寸的距离；基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生一系列较高分辨率的放射照片；以及将所述较高分辨率的放射照片集合为所述样品的3维放射照片。
实例7.一种x射线成像系统，包括：配置成发射x射线束的x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动所述放射探测器；具有垂直于所述x射线束的所述发射方向的旋转轴的旋转台，其中所述旋转台安置于所述x射线产生器与所述放射探测器之间，其中所述旋转台被配置成承载和旋转样品；配置成沿着平行于所述旋转台的所述旋转轴的轴线性地平移所述样品的线性台；第一线性位置编码器，其中所述第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第一线性位置编码器被配置成提供所述第一平移台的移位的直接测量；第二线性位置编码器，其中所述第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第二线性位置编码器被配置成提供所述第二平移台的移位的直接测量；图像获取系统，其被配置成：在所述放射探测器位于第一位置处时获取多个旋转角度下和多个线性台位置处的第一系列放射照片；在所述放射探测器位于第二位置处时获取所述多个旋转角度下和所述多个线性台位置处的第二系列放射照片，所述第二位置沿着所述平移轴中的一个或两个与所述第一位置分开小于所述放射探测器的所述像素尺寸的距离；基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生一组较高分辨率的放射照片，其中所述较高分辨率放射照片具有比所述第一和第二系列放射照片中的所述放射照片高的分辨率；以及将所述较高分辨率放射照片集合为所述样品的3维放射照片。
实例8.如实例7所述的x射线成像系统，其中所述旋转台的运动和所述线性台的运动以螺旋图案同步。
实例9.一种x射线成像系统，包括：配置成发射x射线束的x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动所述放射探测器；具有垂直于所述x射线束的所述发射方向的旋转轴的旋转台，其中所述旋转台安置于所述x射线产生器与所述放射探测器之间，其中所述旋转台被配置成承载和旋转样品；配置成沿着平行于所述旋转台的所述旋转轴的轴线性地平移所述样品的线性台；第一线性位置编码器，其中所述第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第一线性位置编码器被配置成提供所述第一平移台的移位的直接测量；第二线性位置编码器，其中所述第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第二线性位置编码器被配置成提供所述第二平移台的移位的直接测量；图像获取系统，其被配置成：在所述放射探测器位于第一位置处时获取多个旋转角度下和多个x射线源和放射探测器位置处的第一系列放射照片；在所述放射探测器位于第二位置处时获取所述多个旋转角度下和所述多个x射线源和放射探测器位置处的第二系列放射照片，所述第二位置沿着所述平移轴中的一个或两个与所述第一位置分开小于所述放射探测器的所述像素尺寸的距离；基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生一组较高分辨率的放射照片，其中所述较高分辨率的放射照片具有比所述第一和第二系列放射照片中的所述放射照片高的分辨率；以及将所述较高分辨率的放射照片集合为所述样品的3维放射照片。
实例10.如实例9所述的x射线成像系统，其中所述旋转台和线性平移台的运动同步，以使得所述样品追踪所述x射线束中的螺旋图案。
实例11.一种x射线成像系统，包括：配置成发射x射线束的x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动所述放射探测器；第一线性位置编码器，其中所述第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第一线性位置编码器被配置成提供所述第一平移台的移位的直接测量；第二线性探测器，其中所述第二线性探测器具有比所述放射探测器的所述像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第二线性探测器被配置成提供所述第二平移台的移位的直接测量；以及图像获取系统，其被配置成：在沿着一个或两个平移轴的不同探测器位置处获取一系列放射照片，所述不同探测器位置分开比沿着所述各自平移轴的所述放射探测器的线性尺寸小的距离；以及将所述放射照片集合成为较大的放射照片。
实例12.如实例11所述的x射线成像系统，其中所述x射线产生器产生具有20keV至600keV的能量范围的x射线。
实例13.如实例11或12所述的x射线成像系统，其中：所述放射探测器包括平板x射线探测器，并且所述放射探测器的所述像素尺寸在25微米至250微米的范围内。
实例14.如实例11至13中任一项所述的x射线成像系统，其中：所述放射探测器包括透镜耦合探测器，并且所述放射探测器的所述像素尺寸在0.1微米至10微米的范围内。
实例15.如实例11至14中任一项所述的x射线成像系统，其中所述图像获取系统被进一步配置成在将所述放射照片集合成为所述较大的放射照片之前使用互相关算法来匹配所述放射照片的边缘。
实例16.如实例11至15中任一项所述的x射线成像系统，其中所述图像获取系统被进一步配置成在将所述放射照片集合成为所述较大的放射照片之前使用内插算法来调和所述放射照片的亮度。
实例17.如实例11至16中任一项所述的x射线成像系统，其进一步包括：其中所述x射线成像系统还具有包括具有垂直于所述x射线束的所述发射方向的旋转轴的旋转台，其中所述旋转台安置于所述x射线产生器与所述放射探测器之间，其中所述旋转台被配置成承载和旋转样品；其中所述图像获取系统被配置成：在用于不同旋转角度的多个探测器位置处获取放射照片；以及处理所述放射照片以将所述放射照片集合成为所述样品的3维放射照片。
实例18.一种x射线成像系统，包括：配置成发射x射线束的x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动所述放射探测器；具有垂直于所述x射线束的所述发射方向的旋转轴的旋转台，其中所述旋转台安置于所述x射线产生器与所述放射探测器之间，其中所述旋转台被配置成承载和旋转样品；第一线性位置编码器，其中所述第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第一线性位置编码器被配置成提供所述第一平移台的移位的直接测量；第二线性位置编码器，其中所述第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第二线性位置编码器被配置成提供所述第二平移台的移位的直接测量；图像获取系统，其被配置成：在所述放射探测器位于第一位置处时获取多个旋转角度下的第一系列放射照片；在所述放射探测器位于第二位置处时获取所述多个旋转角度下的第二系列放射照片，所述第一位置沿着所述平移轴中的一个或两个与所述第二位置分开小于沿着各自平移轴的所述放射探测器的线性尺寸的距离；基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生一系列具有较大视场的放射照片；以及将所产生的系列放射照片集合为所述样品的3维放射照片。
实例19.一种x射线成像系统，包括：配置成发射x射线束的x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动所述放射探测器；具有垂直于所述x射线束的所述发射方向的旋转轴的旋转台，其中所述旋转台安置于所述x射线产生器与所述放射探测器之间，其中所述旋转台被配置成承载和旋转样品；配置成沿着平行于所述旋转台的所述旋转轴的轴线性地平移所述样品的线性台；第一线性位置编码器，其中所述第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第一线性位置编码器被配置成提供所述第一平移台的移位的直接测量；第二线性位置编码器，其中所述第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第二线性位置编码器被配置成提供所述第二平移台的移位的直接测量；图像获取系统，其被配置成：在所述放射探测器位于第一位置处时获取多个旋转角度下和多个线性台位置处的第一系列放射照片；在所述放射探测器位于第二位置处时获取所述多个旋转角度下和所述多个线性台位置处的第二系列放射照片，其中所述第一位置沿着所述平移轴中的一个或两个与所述第二位置分开小于沿着各自平移轴的所述放射探测器的线性尺寸的距离；基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生一系列具有较大视场的放射照片；以及将所产生的系列放射照片集合为所述样品的3维放射照片。
实例20.如实例19所述的x射线成像系统，其中所述旋转台的运动和所述线性台的运动以螺旋运动图案同步。
实例21.一种x射线成像系统，包括：配置成发射x射线束的x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动所述放射探测器；具有垂直于所述x射线束的所述发射方向的旋转轴的旋转台，其中所述旋转台安置于所述x射线产生器与所述放射探测器之间，其中所述旋转台被配置成承载和旋转样品；配置成沿着平行于所述旋转台的所述旋转轴的轴线性地平移所述样品的线性台；第一线性位置编码器，其中所述第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第一线性位置编码器被配置成提供所述第一平移台的移位的直接测量；第二线性位置编码器，其中所述第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一精细的分辨率，其中所述第二线性位置编码器被配置成提供所述第二平移台的移位的直接测量；图像获取系统，其被配置成：在所述放射探测器位于第一位置处时获取多个旋转角度下和多个x射线源和放射探测器位置处的第一系列放射照片；在所述放射探测器位于第二位置处时获取所述多个旋转角度下和所述多个x射线源和放射探测器位置处的第二系列放射照片，其中所述第一位置沿着所述平移轴中的一个或两个与所述第二位置分开小于沿着各自平移轴的所述放射探测器的线性尺寸的距离；基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生一系列具有较大视场的放射照片；以及将所产生的系列放射照片集合为所述样品的3维放射照片。
实例22.如实例21所述的x射线成像系统，其中所述旋转台的运动和所述线性台的运动同步，以使得所述样品追踪所述x射线束中的螺旋图案。
实例23.一种根据实例1至22中任一项配置的x射线成像系统。
实例24.一种根据本文披露的任何技术的x射线成像系统。
实例25.一种x射线成像装置和图像获取程序，包括：x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向(束轴)布置的平面并且承载于各自具有平行于所述探测器像素的定位的轴的两个独立平移台上；两个独立线性编码器，其具有比所述探测器像素尺寸的四分之一精细的分辨率并且平行于所述两个台布置，并且由各自台驱动以提供移位的直接测量；以及计算机控制的图像获取程序，其由以下步骤构成：在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处获取一系列图像，所述不同探测器位置分开比所述探测器像素尺寸更精细的距离，以及使用计算机程序以用交错方式集合所述图像以形成更精细分辨率的图像。
实例26.如实例25所述的装置，其中所述x射线产生器提供具有20keV至600keV的能量范围的x射线。
实例27.如实例25或26所述的装置，其包括平板x射线探测器，所述探测器具有在25微米至250微米的范围内的像素尺寸。
实例28.如实例25至27中任一项所述的装置，其包括透镜耦合探测器，所述探测器具有在0.1微米至10微米的范围内的像素尺寸。
实例29.如实例25至28中任一项所述的装置，其包括：旋转台，其旋转轴垂直于所述束轴，以在所述源与探测器之间承载和旋转样品；计算机控制的图像获取程序，其中在用于不同旋转角度的不同探测器位置处获取放射照片；计算机重建算法，其处理放射照片并且将其集合为代表所述样品的3维图像。
实例30.一种x射线成像装置和图像获取程序，包括：x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于x射线束的发射方向(束轴)布置的平面并且承载于各自具有平行于所述探测器像素的定位的轴的两个独立平移台上；旋转台，其旋转轴垂直于所述束轴，以在所述源与探测器之间承载和旋转样品；两个独立线性编码器，其具有比所述探测器像素尺寸的四分之一精细的分辨率并且平行于所述两个台布置，并且由各自的台驱动以提供移位的直接测量；计算机控制的图像获取程序，其中：在不同旋转角度下获取一系列放射照片；在相同角位置但是在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处复制，所述不同探测器位置分开比所述探测器像素尺寸精细的距离；随后使用计算机程序以交错方式集合在所述相同角度但是不同的探测器位置处的所述图像以形成此角度下更精细分辨率的图像；以及最后计算机重建算法来将所述更精细分辨率的放射照片集合成为代表所述样品的3维图像。
实例31.一种x射线成像装置和图像获取程序，包括：x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于x射线束的发射方向(束轴)布置的平面并且承载于各自具有平行于所述探测器像素的定位的轴的两个独立平移台上；旋转台，其旋转轴垂直于所述束轴，以在所述源与探测器之间承载和旋转样品；平移所述样品的线性台，其具有平行于所述旋转台的轴；两个独立线性编码器，其具有比所述探测器像素尺寸的四分之一精细的分辨率并且平行于所述两个台布置，并且由各自的台驱动以提供移位的直接测量；计算机控制的图像获取程序，其中：在不同旋转角度和样品线性台位置处获取一系列放射照片；以及在相同旋转和线性台位置设置但是在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处复制，所述不同探测器位置分开比所述探测器像素尺寸更精细的距离；随后使用计算机程序以交错方式集合在所述相同角度但是不同的探测器位置处的图像以形成此角度下更精细分辨率的图像；以及最后计算机重建算法来将所述更精细分辨率的放射照片集合成为代表所述样品的3维图像。
实例32如实例31所述的装置和图像获取方法，其中所述旋转台和线性平移台的运动以螺旋图案同步。
实例33.一种x射线成像装置和图像获取程序，包括：x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于x射线束的发射方向(束轴)布置的平面并且承载于各自具有平行于所述探测器像素的定位的轴的两个独立平移台上；旋转台，其旋转轴垂直于所述束轴，以在所述源与探测器之间承载和旋转样品；平移所述x射线源的线性台，其具有平行于所述探测器轴中的一个的轴，并且此外其运动同步于探测器运动轴；两个独立线性编码器，其具有比所述探测器像素尺寸的四分之一精细的分辨率并且平行于所述两个台布置，并且由各自的台驱动以提供移位的直接测量；以及计算机控制的图像获取程序，其中：在不同旋转角度以及源和探测器公共轴位置处获取一系列放射照片；以及在相同旋转和线性台位置设置但是在沿着一个或两个轴的不同的探测器位置处复制，所述不同的探测器位置分开比所述探测器像素尺寸精细的距离；随后使用计算机程序以交错方式集合在相同角度和线性位置但是不同的探测器位置处的图像以形成此角度下更精细分辨率的图像；以及最后计算机重建算法来集合所述更精细分辨率的放射照片成为代表所述样品的3维图像。
实例34.如实例33所述的装置和成像获取方法，其中所述旋转台和线性平移台的运动同步，以使得所述样品追踪所述x射线束中的螺旋图案。
实例35.一种x射线成像装置和图像获取程序，包括：x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于x射线束的发射方向(束轴)布置的平面并且承载于各自具有平行于所述探测器像素的定位的轴的两个独立平移台上；两个独立线性编码器，其具有比所述探测器像素尺寸的四分之一精细的分辨率并且平行于所述两个台布置，并且由各自的台驱动以提供移位的直接测量；以及图像获取程序，其由以下步骤构成：在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处获取一系列图像，所述不同探测器位置分开沿着所述各自轴的所述探测器线性尺寸的50％与100％之间的距离；以及使用计算机程序将所述图像集合成为较大的图像。
实例36.如实例35所述的装置，其中所述x射线产生器提供具有20keV至600keV的能量范围的x射线。
实例37.如实例35或36所述的装置，其包括平板x射线探测器，所述探测器具有在25微米至250微米的范围内的像素尺寸。
实例38.如实例35至37中任一项所述的装置，其包括透镜耦合探测器，所述探测器具有在0.1微米至10微米的范围内的像素尺寸。
实例39.如实例35至38中任一项所述的装置，其中在集合所述图像之前使用互相关算法来匹配所获取的图像的边缘。
实例40.如实例35至39中任一项所述的装置，其中在集合所述图像之前使用线性内插算法来匹配所获取的图像的亮度。
实例41.如实例35至40中任一项所述的装置，其包括：旋转台，其旋转轴垂直于所述束轴，以在所述源与探测器之间承载和旋转样品；计算机控制的图像获取程序，其中在不同旋转角度下获取大的处理后的放射照片；以及计算机重建算法，其处理所述放射照片并且将其集合为代表所述样品的3维图像。
实例42.一种x射线成像装置和图像获取程序，包括：x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于x射线束的发射方向(束轴)布置的平面并且承载于各自具有平行于所述探测器像素的定位的轴的两个独立平移台上；旋转台，其旋转轴垂直于所述束轴，以在所述源与探测器之间承载和旋转样品；两个独立线性编码器，其具有比所述探测器像素尺寸的四分之一精细的分辨率并且平行于所述两个台布置，并且由各自的台驱动以提供移位的直接测量；以及计算机控制的图像获取程序，其中：在不同旋转角度下获取一系列放射照片；在相同角位置但是在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处复制，所述不同探测器位置分开沿着所述各自轴的所述探测器线性尺寸的50％与100％之间的距离；随后使用计算机程序集合在相同角度但是不同的探测器位置处的图像以形成此角度下一系列较大的图像；以及最后计算机重建算法将较精细分辨率的放射照片集合成为代表所述样品的3维图像。
实例43.一种x射线成像装置和图像获取程序，包括：x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于x射线束的发射方向(束轴)布置的平面，并且承载于各自具有平行于所述探测器像素的定位的轴的两个独立平移台上；旋转台，其旋转轴垂直于所述束轴，以在所述源与探测器之间承载和旋转样品；平移所述样品的线性台，其具有平行于所述旋转台的轴；两个独立线性编码器，其具有比所述探测器像素尺寸的四分之一精细的分辨率并且平行于所述两个台布置，并且由各自的台驱动以提供移位的直接测量；以及计算机控制的图像获取程序，其中：在不同旋转角度和样品线性台位置处获取一系列放射照片；以及在相同旋转和线性台位置设置但是在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处复制，所述不同探测器位置分开沿着所述各自轴的所述探测器线性尺寸的50％与100％之间的距离；随后使用计算机程序集合在相同角度和线性位置但是不同的探测器位置处的图像以形成此角度下一系列较大的图像；以及最后计算机重建算法将较精细分辨率的放射照片集合成为代表所述样品的3维图像。
实例44.如实例43所述的装置和成像获取方法，其中所述旋转台和线性平移台的运动以螺旋图案同步。
实例45.一种x射线成像装置和图像获取程序，包括：x射线产生器；二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于x射线束的发射方向(束轴)布置的平面，并且承载于各自具有平行于所述探测器像素的定位的轴的两个独立平移台上；旋转台，其旋转轴垂直于所述束轴，以在所述源与探测器之间承载和旋转样品；平移所述x射线源的线性台，其具有平行于所述探测器轴中的一个的轴，并且此外其运动同步于所述探测器运动轴；两个独立线性编码器，其具有比所述探测器像素尺寸的四分之一精细的分辨率并且平行于所述两个台布置，并且由各自的台驱动以提供移位的直接测量；以及计算机控制的图像获取程序，其中：在不同旋转角度以及源和探测器公共轴位置处获取一系列放射照片；以及在相同旋转和线性台位置设置但是在沿着一个或两个轴的不同探测器位置处复制，所述不同探测器位置分开沿着所述各自轴的所述探测器线性尺寸的50％与100％之间的距离；随后使用计算机程序集合在相同的角度和线性位置但是不同的探测器位置处的图像以形成此角度和位置设置下一系列较大的图像；以及最后计算机重建算法将较精细分辨率的放射照片集合成为代表所述样品的3维图像。
实例46.如实例45所述的装置和成像获取方法，其中所述旋转台和线性平移台的运动同步，以使得所述样品追踪所述x射线束中的螺旋图案。
实例47.一种根据实例1至46中任一项配置的x射线成像系统。
本发明的技术可以用多种设备或装置来实施。各种部件、模块或单元在本发明中被描述用于强调配置成执行所披露的技术的设备的功能方面，而不必要求通过不同的硬件单元来实现。相反，如以上所描述的，各个单元可以被组合在硬件单元中或者由一些内部工作的硬件单元(包括如以上描述的一个或多个处理器)的集合结合适合的软件和/或固件来提供。
在一个或多个实例中，所描述的特定功能可以在硬件、软件、固件或其任何组合中实施。如果实施在软件中，则功能可以如一个或多个指令或代码一样存储在计算机可读媒介上或通过其传输，并且由基于硬件的处理单元来执行。计算机可读媒介可以包括计算机可读存储媒介(其对应于有形媒介，诸如数据存储媒介)或通信媒介(包括促进计算机程序从一个地方传递至另一个地方(例如，根据通信协议)的任何媒介)。以此方式，计算机可读媒介通常可以对应于(1)有形的计算机可读存储媒介(其是永久的)或(2)通信媒介，诸如信号或载波。数据存储媒介可以是任何可由一个或多个计算机或一个或多个处理器访问以检索用于执行本发明中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用媒介。计算机程序产品可以包括计算机可读媒介。
举例而言而并非限制，这种计算机可读存储媒介可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或者其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁性存储设备、闪存、或者可以用来存储指令或数据结构形式的所需程序代码并且可以由计算机访问的任何其他媒介。另外，任何连接件可以适当地被称为计算机可读媒介。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或者无线技术(诸如红外、无线电和微波)来从网站、服务器或其他远程源传输指令，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或者无线技术(诸如红外、无线电和微波)被包括在媒介的定义中。然而，应理解，计算机可读存储媒介和数据存储媒介并不包括连接件、载波、信号或其他暂态媒介，而是相反地与永久的、有形的存储媒介有关。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘通过激光来光学地再现数据。以上内容的组合也包括在计算机可读媒介的范围内。
指令可以由一个或多个处理器执行，诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、特定应用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或者其他等效的集成或离散逻辑电路。因此，如本文所使用的术语“处理器”可以指代以上结构中的任一个或者适用于实施本文描述的技术的任何其他结构。此外，在一些方面中，本文描述的功能可以提供在专用硬件和/或软件模块中。另外，技术的特定部分可以在一个或多个电路或逻辑元件中实施。
已经描述各种实例。这些和其他实例在以下权利要求的范围内。

Claims (30)

1.一种x射线成像系统，包括：
配置成发射x射线束的x射线产生器；
二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动所述放射探测器；
具有垂直于所述x射线束的所述发射方向的旋转轴的旋转台，其中所述旋转台安置于所述x射线产生器与所述放射探测器之间，其中所述旋转台被配置成承载和旋转样品；
配置成沿着平行于所述旋转台的所述旋转轴的轴线性地平移所述样品的线性台，其中所述旋转台的运动和所述线性台的运动同步，以使得所述x射线束追踪所述样品的螺旋图案；以及
图像获取系统，其被配置成：
在所述放射探测器位于第一探测器位置处时，获取在所述旋转台的多个旋转角度下和所述线性台的多个线性台位置处的第一系列放射照片；
在获取所述第一系列放射照片之后，在所述放射探测器位于第二探测器位置处时，获取在所述多个旋转角度下和所述多个线性台位置处的第二系列放射照片，所述第二探测器位置沿着所述平移轴中的一个或两个与所述第一探测器位置分开小于所述放射探测器的像素尺寸的距离；
基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生一组较高分辨率的放射照片，其中所述较高分辨率的放射照片具有比所述第一和第二系列放射照片中的所述放射照片高的分辨率；以及
将所述较高分辨率的放射照片集合为所述样品的三维放射照片。
2.根据权利要求1所述的x射线成像系统，其中所述图像获取系统以交错方式集合所述放射照片，以形成所述较高分辨率的放射照片。
3.根据权利要求1或2所述的x射线成像系统，其进一步包括：
第一线性位置编码器，其中所述第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的所述像素尺寸的四分之一更精细的分辨率，其中所述第一线性位置编码器被配置成提供所述第一平移台的位移的直接测量；以及
第二线性位置编码器，其中所述第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的所述像素尺寸的四分之一更精细的分辨率，其中所述第二线性位置编码器被配置成提供所述第二平移台的位移的直接测量，
其中所述图像获取系统使用所述第一平移台的位移的所述测量和所述第二平移台的位移的所述测量来集合所述第一和第二系列放射照片的放射照片。
4.根据权利要求1所述的x射线成像系统，其中所述x射线产生器产生具有20keV至600keV的能量范围的x射线。
5.根据权利要求1所述的x射线成像系统，其中：
所述放射探测器包括平板x射线探测器，以及
所述放射探测器的所述像素尺寸在25微米至250微米的范围内。
6.根据权利要求1所述的x射线成像系统，其中：
所述放射探测器包括透镜耦合探测器，以及
所述放射探测器的所述像素尺寸在0.1微米至10微米的范围内。
7.根据权利要求1所述的x射线成像系统，其中，所述图像获取系统被配置成使用解卷积以进一步提高所述较高分辨率的放射照片的分辨率。
8.一种x射线成像系统，包括：
配置成发射x射线束的x射线产生器；
二维像素化区域放射探测器，其具有垂直于所述x射线束的发射方向布置的平面，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的平移轴移动所述放射探测器；
具有垂直于所述x射线束的所述发射方向的旋转轴的旋转台，其中所述旋转台安置于所述x射线产生器与所述放射探测器之间，其中所述旋转台被配置成承载和旋转样品；
配置成沿着平行于所述旋转台的所述旋转轴的轴线性地平移所述样品的线性台，其中所述旋转台的运动和所述线性台的运动同步，以使得所述x射线束追踪所述样品的螺旋图案；以及
图像获取系统，其被配置成：
在所述放射探测器位于第一探测器位置处时，获取在所述旋转台的多个旋转角度下和所述线性台的多个线性台位置处的第一系列放射照片；
在获取所述第一系列放射照片之后，在所述放射探测器位于第二探测器位置处时，获取在所述多个旋转角度下和所述多个线性台位置处的第二系列放射照片，其中所述第一探测器位置沿着所述平移轴中的一个或两个与所述第二探测器位置分开小于沿所述各自平移轴的所述放射探测器的线性尺寸的距离；
基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生具有较大视场的一系列复合放射照片；以及
将产生的所述一系列复合放射照片集合为所述样品的三维放射照片。
9.根据权利要求8所述的x射线成像系统，其进一步包括：
第一线性位置编码器，其中所述第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一更精细的分辨率，其中所述第一线性位置编码器被配置成提供所述第一平移台的位移的直接测量；
第二线性位置编码器，其中所述第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的所述像素尺寸的四分之一更精细的分辨率，其中所述第二线性位置编码器被配置成提供所述第二平移台的位移的直接测量，
其中所述图像获取系统被配置成使用所述第一平移台的位移的所述测量和所述第二平移台的位移的所述测量来产生所述一系列复合放射照片。
10.根据权利要求8或9所述的x射线成像系统，其中所述x射线产生器产生具有20keV至600keV的能量范围的x射线。
11.根据权利要求8所述的x射线成像系统，其中：
所述放射探测器包括平板x射线探测器，以及
所述放射探测器的像素尺寸在25微米至250微米的范围内。
12.根据权利要求8所述的x射线成像系统，其中：
所述放射探测器包括透镜耦合探测器，以及
所述放射探测器的像素尺寸在0.1微米至10微米的范围内。
13.根据权利要求8所述的x射线成像系统，其中所述图像获取系统被进一步配置成在将所述第一和第二系列放射照片中的放射照片集合成为所述一系列复合放射照片之前使用互相关算法来匹配所述第一和第二系列放射照片中的放射照片的边缘。
14.根据权利要求8所述的x射线成像系统，其中所述图像获取系统被进一步配置成在将所述第一和第二系列放射照片中的放射照片集合成为所述一系列复合放射照片之前使用内插算法来调和所述第一和第二系列放射照片中的放射照片的亮度。
15.一种x射线成像方法，包括：
在具有垂直于由x射线产生器发射的x射线束的发射方向的旋转轴的旋转台上旋转样品；
在线性台上沿着平行于所述旋转台的旋转轴的轴线性地平移所述样品，其中所述旋转台的运动和所述线性台的运动同步，以使得所述x射线束追踪所述样品的螺旋图案；
在放射探测器位于第一探测器位置处时，获取在所述旋转台的多个旋转角度下和所述线性台的多个线性台位置处的第一系列放射照片；
在获取所述第一系列放射照片之后，在所述放射探测器位于第二探测器位置处时，获取在所述多个旋转角度下和所述多个线性台位置处的第二系列放射照片，所述第二探测器位置沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的第一平移轴和/或第二平移轴与所述第一探测器位置分开，所述第一和第二探测器位置分开比所述放射探测器的像素尺寸更精细的距离，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着所述第一和第二平移轴移动所述放射探测器；
基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生一组较高分辨率的放射照片，其中所述较高分辨率的放射照片具有比所述第一和第二系列放射照片中的所述放射照片高的分辨率；以及
将所述较高分辨率的放射照片集合为所述样品的三维放射照片。
16.根据权利要求15所述的方法，其中集合所述放射照片包括以交错方式集合所述放射照片，以形成所述较高分辨率的放射照片。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中：
第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的所述像素尺寸的四分之一更精细的分辨率，并且被配置成提供所述第一平移台的位移的直接测量，其中第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的所述像素尺寸的四分之一更精细的分辨率，并且被配置成提供所述第二平移台的位移的直接测量；以及
产生所述一组较高分辨率的放射照片包括使用所述第一平移台的位移的所述测量和所述第二平移台的位移的所述测量来集合所述第一和第二系列放射照片的放射照片。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述x射线产生器产生具有20keV至600keV的能量范围的x射线。
19.根据权利要求15所述的方法，其中：
所述放射探测器包括平板x射线探测器，以及
所述放射探测器的所述像素尺寸在25微米至250微米的范围内。
20.根据权利要求15所述的方法，其中：
所述放射探测器包括透镜耦合探测器，以及
所述放射探测器的所述像素尺寸在0.1微米至10微米的范围内。
21.根据权利要求15所述的方法，还包括，使用解卷积以进一步提高所述较高分辨率的放射照片的分辨率。
22.一种x射线成像方法，包括：
在具有垂直于由x射线产生器发射的x射线束的发射方向的旋转轴的旋转台上旋转样品；
在线性台上沿着平行于所述旋转台的旋转轴的轴线性地平移所述样品，其中所述旋转台的运动和所述线性台的运动同步，以使得所述x射线束追踪所述样品的螺旋图案；
在放射探测器位于第一探测器位置处时，获取在所述旋转台的多个旋转角度下和所述线性台的多个线性台位置处的第一系列放射照片；
在获取所述第一系列放射照片之后，在所述放射探测器位于第二探测器位置处时，获取在所述多个旋转角度下和所述多个线性台位置处的第二系列放射照片，其中所述第一和第二探测器位置为沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的第一或第二平移轴的不同探测器位置，所述第一和第二探测器位置分开比分别沿着所述第一平移轴或所述第二平移轴的所述放射探测器的线性尺寸小的距离；
其中所述放射探测器具有垂直于由所述x射线产生器发射的所述x射线束的发射方向布置的平面，第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，并且所述第一和第二平移台被配置成沿着所述第一和第二平移轴移动所述放射探测器；
基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生具有较大视场的一系列复合放射照片；以及
将产生的所述一系列复合放射照片集合为所述样品的三维放射照片。
23.根据权利要求22所述的方法，其中：
第一线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一更精细的分辨率，并且被配置成提供所述第一平移台的位移的直接测量，其中第二线性位置编码器具有比所述放射探测器的像素尺寸的四分之一更精细的分辨率，并且被配置成提供所述第二平移台的位移的直接测量；以及
产生所述一系列复合放射照片包括使用所述第一平移台的位移的所述测量以及所述第二平移台的位移的所述测量来产生所述一系列复合放射照片。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中所述x射线产生器产生具有20keV至600keV的能量范围的x射线。
25.根据权利要求22所述的方法，其中：
所述放射探测器包括平板x射线探测器，以及
所述放射探测器的像素尺寸在25微米至250微米的范围内。
26.根据权利要求22所述的方法，其中：
所述放射探测器包括透镜耦合探测器，以及
所述放射探测器的像素尺寸在0.1微米至10微米的范围内。
27.根据权利要求22所述的方法，进一步包括在产生所述一系列复合放射照片之前使用互相关算法来匹配所述第一和第二系列放射照片中的放射照片的边缘。
28.根据权利要求22所述的方法，进一步包括在产生所述一系列复合放射照片之前使用内插算法来调和所述第一和第二系列放射照片中的放射照片的亮度。
29.一种上面存储有指令的永久计算机可读数据存储媒介，所述指令在被执行时使得计算系统：
在具有垂直于由x射线产生器发射的x射线束的发射方向的旋转轴的旋转台上旋转样品；
在线性台上沿着平行于所述旋转台的旋转轴的轴线性地平移所述样品，其中所述旋转台的运动和所述线性台的运动同步，以使得所述x射线束追踪所述样品的螺旋图案；
在放射探测器位于第一探测器位置处时，获取在所述旋转台的多个旋转角度下和所述线性台的多个线性台位置处的第一系列放射照片；
在获取所述第一系列放射照片之后，在所述放射探测器位于第二探测器位置处时，获取在所述旋转台的所述多个旋转角度下和所述多个线性台位置处的第二系列放射照片，所述第二探测器位置沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的第一平移轴和/或第二平移轴与第一探测器位置分开，所述第一和第二探测器位置分开比所述放射探测器的像素尺寸更精细的距离，其中第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，其中所述第一和第二平移台被配置成沿着所述第一和第二平移轴移动所述放射探测器；
基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生一组较高分辨率的放射照片，其中所述较高分辨率的放射照片具有比所述第一和第二系列放射照片中的所述放射照片高的分辨率；以及
将所述较高分辨率的放射照片集合为所述样品的三维放射照片。
30.一种上面存储有指令的永久计算机可读数据存储媒介，所述指令在被执行时使得计算系统：
在具有垂直于由x射线产生器发射的x射线束的发射方向的旋转轴的旋转台上旋转样品；
在线性台上沿着平行于所述旋转台的旋转轴的轴线性地平移所述样品，其中所述旋转台的运动和所述线性台的运动同步，以使得所述x射线束追踪所述样品的螺旋图案；
在放射探测器位于第一探测器位置处时，获取在所述旋转台的多个旋转角度下和所述线性台的多个线性台位置处的第一系列放射照片；
在获取所述第一系列放射照片之后，在所述放射探测器位于第二探测器位置处时，获取在所述多个旋转角度下和所述多个线性台位置处的第二系列放射照片，其中所述第二探测器位置为沿着平行于所述放射探测器的探测器像素的定位方向的第一平移轴或第二平移轴的不同探测器位置，所述第一和第二探测器位置分开比分别沿着所述第一平移轴或所述第二平移轴的所述放射探测器的线性尺寸小的距离，
其中所述放射探测器具有垂直于由所述x射线产生器发射的所述x射线束的发射方向布置的平面，第一平移台和第二平移台承载所述放射探测器，并且所述第一和第二平移台被配置成沿着所述第一和第二平移轴移动所述放射探测器；以及
基于所述第一系列放射照片中的放射照片和所述第二系列放射照片中的对应放射照片产生具有较大视场的一系列复合放射照片；以及
将产生的所述一系列复合放射照片集合为所述样品的三维放射照片。
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