CN118102978A - X射线成像系统和方法 - Google Patents

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CN118102978A CN202280052763.3A CN202280052763A CN118102978A CN 118102978 A CN118102978 A CN 118102978A CN 202280052763 A CN202280052763 A CN 202280052763A CN 118102978 A CN118102978 A CN 118102978A
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Abstract

用于定量3D成像的改进的重建方法是基于在快速和/或低辐射断层摄影图像采集和重建中使用简化的系统矩阵和散射干扰小的数据集，其中一些使用时间连续性和空间连续性。该方法并入在断层摄影成像、散射去除和/或光谱成像中。使用光谱测量的重建可能能够将每种物质与其余物质分开。并且高分辨率3D重建可以仅对选定的物质执行，例如，ROI的其余部分或者其他组织或组分可以从材料分解图像处理计算为一个已知的衰减值。超低辐射2D和3D定量X射线成像使用作为散射去除装置的防散射栅格或使用软件或者两者的组合，具有小于1％的SPR，或小于5％的SPR，例如，10％至>99％的辐射剂量减少，但是提供了与传统普通X射线图像相似或等同或更好的图像可见度。这可以通过将每个像素的强度乘以系数或者通过定量系数调节每个像素的强度水平来实现。所述调节可以取决于像素，或者可以是彼此独立的。

Description

X射线成像系统和方法
通过引用并入任何优先权申请
本申请要求以下的权益：2021年5月27日提交的第63/193,598号美国临时专利申请；2021年6月20日提交的第63/212,664号美国临时专利申请；2021年7月2日提交的第63/218,18号美国临时专利申请；2021年8月2日提交的第63/228,161号美国临时专利申请；2021年8月9日提交的第63/230,834号美国临时专利申请；2021年8月14日提交的第63/233,206号美国临时专利申请；2021年8月20日提交的第63/235,582号美国临时专利申请；2021年9月23日提交的第63/247,318号美国临时专利申请；2021年9月30日提交的63/250,240；2021年11月14日提交的第63/279,136号美国临时专利申请。
领域
本申请涉及用于医学和非医学应用的X射线成像系统和相关技术，所述医学和非医学应用为诸如诊断，监测，监视，图像引导，医学中的鉴定和表征，药物发现和生命科学研究，无损检测(NDT)，现场检查，矿物质和安全的表征，娱乐、商业、社交媒体和市场的数字内容，基于AI分析的输入数据。
背景
传统CT(特别是qCT)成像允许比例如DXA更好地定量包含一种或多种物质的体积中的密度，诸如人体中不同组织的密度。
然而，传统CT重建以及断层合成、或逆向几何扫描荧光检查(IGSF)或锥形束CT(CBCT)的重建是耗时的，并且通常不能生成准确的或一致的定量密度以优于5％的数据，这通常高于在目标体积(VOI)中的组织或不同材料/物质之间密度变化。
传统的光谱CT重建算法(其通常基于光子计数或能量敏感检测器)由于复杂的系统设计和完全重建所需的运动而导致的散射干扰和伪影，在定量各种物质的许多方面也受到限制，并且在合并来自与圆形设计中的CT检测器不同的其它检测器的测量的数据集方面通常是封闭的系统。迭代算法由于假设所有体素都对测量和重建的模型模拟投影之间的偏差有贡献而导致过程变慢且不准确。
允许集成至少两个模式或更多个模式的系统或现有技术的一体化X射线系统通常是C ARM或CBCT的断层合成系统，以与普通X射线系统相结合，并且通常仅在干预引导的设置中使用。利用这些一体化系统尚未实现CT和密度计的完全取代。由于缺乏标准和/或集成的成像方法和设备，模式之间的差异可能导致高放射学误差和AI使用中的限制。
AI分析通常使用SPR远高于10％或至少5％的图像。结果，准确性和精确性在范围上受到限制，和/或可能在医学中生成假阴性或假阳性，或在不同模式、相同的和/或不同的X射线系统制造商的X射线成像系统内部或之间生成不一致。
发明背景
先前，CT系统中的图像采集和重建通常是封闭的系统，例如，只有在一起测量时组装在成像构台中的检测器才被编程来重建。来自先前测量的测量通常使用相同的检测器组。或者，在单独的系统中预先存在的测量结果被用于分析目标区域。这种类型的重建适用于封闭系统，诸如传统的CT或断层合成系统。
与X射线成像系统一起使用的AI不使用密度和其它物理特性(诸如运动、流体动力学、空间约束内的浓度变化或能量干扰特性(诸如能量敏感性)、化学特性和弹性)作为训练材料中或检测信息的数据输入。
在现有技术中，qCT提供了更好的骨密度测量，然而，辐射水平远高于使用线性X射线探测器的传统骨密度测量仪(诸如Dexa)。
CT的重建通常使用正弦图并假定旋转超过10或15度和/或60度，这增加了成像系统的复杂性，通常需要复杂的迭代方法。
区段化通常不依赖于从CT和/或光谱成像(特别是对于大尺寸的成像和人体成像)导出的材料分解数据或密度信息。
断层摄影成像系统(诸如传统CT和/或传统断层合成系统)通常体积庞大且难以运输。
通常需要参考传感器来测量和估计VOI成像的X射线输入强度，这使得其复杂。
概述
本文所公开的X射线成像系统和设备改进和扩展了包括第PCT/US2019/044226号、第PCT/US2019/014391号和第PCT/US2019/022820号和第PCT/US2020/062426号的国际专利申请的参考国际专利申请(“PCT申请”)中的公开内容。
上述硬件和软件的至少一部分被包括在所谓的X射线成像系统、断层摄影系统，或光谱成像系统或断层合成系统或光谱断层摄影系统和/或光谱成像和方法中。来自上述PCT的一个或多个配置及它们的改进的版本和配置被用于本发明的封闭件中。
在一种配置中，使用X射线成像系统，其从前至后包括光源、检测器、任选的样品支架和/或散射去除装置(诸如光束阻挡器阵列或光束选择器)、单个或双个或三个检测器或更多个检测器，它们堆叠在一起或从不同角度或相对于VOI内至少一个体素的空间位置测量相同的VOI。
在一种配置中，上述PCT的元件和方面可以在此与作为完整系统的新内容或完整软件应用的套件或软件模块中的子模块组合。硬件和/或软件中的此类元件或套件部件可以与任何X射线成像系统组合，以提高速度、分辨率、足迹、诊断价值，节省时间并减少成像和定量测量中的辐射水平和伪影，并且由AI用于训练或分析，以在医学、非医学、安全和研究应用中诊断、监测、跟踪、检查、3D显现和测试。
在一种配置中，用于定量3D成像的改进的重建方法是基于在快速和低辐射断层摄影图像采集和重建中使用简化的系统矩阵和散射干扰小的数据集，其中一些使用时间连续性和空间连续性。这种方法可以使能够快速地潜在采用具有断层摄影成像、散射去除和/或光谱成像能力的X射线成像系统以进行例如材料分解和分离物质图像。
用于X射线成像程序和设备或套件购买的快速且低成本的支付和交易方法可涉及使用数字银行和/或数字钱包，一些加密电子货币存款被用于订购和/或每个程序支付中涉及的支付和报销交易。
密度测量、厚度测量、两种材料的界面区域
在一种配置中，至少一个细光束投射通过VOI，其中对组织或物质或目标组分进行密度测量。在检测器上的投影区域大约是至少一个像素或更多个。
可以使用彼此分布或相距一定距离的两个或多个光束同时或在不同的时间点来照射VOI。每个光束可以由准直器的视场生成。或者，可以通过放置在光源的患者之间的准直器来生成多束或结构照射的细光束，所述光源具有一个或多个X射线透射区域，跨X射线束的横截面分布。可以导出双或多能量测量。反函数响应方程系统查找可用于导出组分或物质的衰减值。厚度可以通过在不同的投影角度下的X射线来计算或测量。密度的最终计算是从在双或多能量下的衰减值以及每个组分或物质的相应密度值导出的。例如，如果VOI或目标组分或组织体积是相对均匀的，诸如腰椎的L1，则可以计算从所有光束导出的密度的平均值。
在一种配置中，可以从断层摄影测量中导出密度。
骨密度计，使用具有低辐射水平和低分辨率(例如，z方向上的分辨率为0.5cm)或者可能小于z方向上骨骼的厚度(例如，平行于中心轴)的尺寸的X射线断层摄影方法。对于具有20cm厚度的人体，仅需要20/0.5＝40个投影来进行骨密度测量。如果将目标区域限制在xy方向上，例如1cm或腰椎的xy尺寸或更小被用作xy锥形束直径的尺寸或稍大或稍小，大约40个投影，每个投影与最邻近的点相距0.5cm，整个移动区域可以小于大约20cm2。
在一种配置中，移动区域中的总数据点至少等于或小于5×8个数据点。数据点之间的距离在z方向上大约为所期望的分辨率。
在一种配置中，X射线发射位置相对于目标区域的等中心点的角度与原始中心轴的角度和/或X射线发射位置相对于目标区域的等中心点的相对位置相比，可以小于10或11度。在一些情况下，它可以小于5度。
在一种配置中，对于目标区域(如腰椎，其中X射线束直径大约与腰椎的直径相同或更小)，少于20个或少于10个或少于40个投影可能足以进行准确的密度测量。
在一种配置中，对于密度测量，投影的数目或相对于VOI的X射线发射位置的数目大约与目标体积Tv和/或Cz的厚度值定量相关，所述目标体积Tv和/或Cz是目标组分沿着第三轴的尺寸，或者在一些情况下，投影的数目和/或相对于VOI的X射线发射位置的数目与Tv除以Cz成正比，或大约等于VOI的厚度除以Cz/2，其中Cz或Cz/2是其中进行X射线测量的X射线发射位置之间的距离。
在一种配置中，对于具有比qCT或CT的密度测量更好或相当的准确度的密度测量，可以在不同的X射线发射位置拍摄少于10个投影图像或少于20个投影或少于30个或40个投影。并且其中进行测量的X射线辐射位置为小于2cm2或小于4cm2或小于5cm2或小于6cm2或小于10cm2。
在一种配置中，对于密度计测量，每个投影的X射线发射位置沿Z轴或第三通道在小于Cz cm3的总厚度内移动。
在一种配置中，可以通过首先拍摄全视图X射线来识别腰椎的目标区域。断层摄影X射线源位置及其通过目标体积的体积积分可以被保存在表格或数据库中。重建涉及从表格中查找每个投影的系统矩阵和/或基于投影几何形状实时导出的步骤。
在一种配置中，如果可估计物质的质量或尺寸，则可使用类似的方法来评估组分或复合材料质的密度。估计受限的xy方向ROI和步长小于z方向或垂直于检测器坐标的第三轴和/或物质和/或材料的第三轴的尺寸。
在一种配置中，在z方向上沿着物质或组分的尺寸或沿着相对于2D的第三维度，可以存在至少一个单位的步长尺寸，例如，通常2D坐标可以由检测器的2D坐标来描述。可以导出物质的密度。如果导出位于组分或物质内的体素，并且密度大约为物质的预期值，并且在物质的空间位置中，则不仅密度可以倍用于准确确定物质或材料或目标组分的密度，它还可以被用于鉴定物质或材料或组分。如果在某些情况下沿第三轴的组分厚度未知，也可以导出来。例如，如果一个或多个体素具有相似的密度，可以通过将沿z方向或第三轴和/或VOI的尺寸共享相似密度值的体素的尺寸相加以导出物质或物质的真实厚度，来导出材料的厚度。
在一种配置中，按照惯例，通常可以通过增加CT测量的分辨率来分辨两种材料或两种组织的界面区域，以沿着z具有高清晰度。然而，这里公开了一种方法，其中利用低辐射、较高速度、选定区域的低分辨率断层摄影可用于获得类似或更好的结果。
在一种配置中，对目标区域内的一个或多个的选定区域或整个目标区域的低分辨率图像或低分辨率断层摄影与密度测量和/或光谱成像方法组合，以在两种材料相遇的区域(例如在骨和软组织之间)获得高分辨率测量。低分辨率，通常例如被描述为具有比沿着第三轴或第三维度的典型CT更低的分辨率。
在一种配置中，如果在2D配置中进行材料分解而不进行断层摄影重建，或者在一个像素或少量像素中进行线投影，以允许基于像素导出一种组分或复合材料或材料的衰减值，或者可以导出材料或组分或复合材料或物质的总衰减值或射线照相密度。然后，可以基于密度和/或光学和/或射线照相密度测量，从低分辨率断层摄影成像方法中导出材料、组分或复合材料的厚度。
在一种配置中，基于材料分解结果进行区段化，因为一个区段中可以存在一种或多种物质和/或此类区段可以包括物质的组合，在一些情况下，具有物质之间的大致比例，和/或具有两种或更多种物质之间的比例范围。例如，物质1：物质2＝0.5至1，或物质1：物质2：物质3＝0.5至1：1.2至3，意味着物质1与物质2的比例为0.5至1，并且物质2与物质3的比例为1.2至3。
在一种配置中，特定材料的厚度测量可以从来自与至少双或多能量测量和材料分解方法组合的断层摄影方法的密度测量导出。
在一种配置中，组织的区段化或分离可以用低分辨率低投影断层摄影以较少的辐射和较快的速度得到，以实现与高分辨率CT或断层摄影方法相当或更好的结果。
在一种配置中，通常在常规CT中，在整个VOI的图像重建之后进行区段化。在本公开中，可以基于归一化的像素来进行区段化。不需要重建整个VOI，可以只重建选定的区域，并且在某些情况下，完全重建以实现区段化。可以在断层摄影重建之后导出分段的组织的空间位置或分段的部分沿着光束路径的厚度，例如如果沿着光束路径存在相同组织的多于一个的部分。
在现有技术中，密度测量和/或相对密度信息可以在qCT或使用线性检测器(诸如DXA)的密度计来测量。然而，由于以下原因，物质及复合材料质和/或组织的确切密度可能无法准确测量：1)沿每个光束路径的VOI的厚度变化，影响从测量中得出的射线密度或光密度。2)qCT噪声大和/或散射干扰严重，因此绝对密度值和/或密度值通常不易从CT测量中得出，尽管密度的变化和变动可以随时间导出来。3)通常认为基于线性探测器的测量不如qCT准确。4)两种方式都慢。
在一种配置中，由于建立了用于在双能量等级或多能量等级下导出密度信息和测量的逆能量响应系统，因此可以获得绝对密度值。例如，可以预期，在本公开和/或在上述PCT中使用断层摄影方法的方法比传统CT更准确或至少等效于传统CT。此外，不管患者的大小如何，导出的密度值可以比现有的CT和DXA方法更准确。
并且本文所述的密度计比qCT和/或DXA更快，在qCT和/或DXA中，患者必须被穿过脊柱扫描。
在一种配置中，在光束路径中骨或软组织或钙化区域或微钙化区域的区段化和/或分离，和/或植入物或导管和/或异物或手术探针、活检探针和外科工具与背景的分离，或由2D检测器测量的2D图像，以及在3D空间中(如多维或大致完整的断层摄影)可通过使用小于1/100次至1/1000次投影测量范围内的投影数和/或小于1/1000次或小于1/100次或小于1/50次、或1/40次、或1/30次、或1/20次、或1/10次或小于1/5次或介于这些水平之间的任何投影数来实现，与典型CT的投影数量相比，用于解析具有两种或多种物质的区域，或在界面区域分离不同组织、组分或材料，以获得类似、等同或更好的结果。投影的数量可以取决于或定量地与材料的尺寸或沿着z、Cz的组分的尺寸，和/或期望的分辨率相关，以沿着VOI的第三维度实现期望的密度测量，VOI的第三维度通常平行于X射线源和检测器之间的中心轴。
在一种配置中，区段化和/或材料分解可在逐个像素归一化的基础上进行。
在一种配置中，如果物质或组分相对均匀且变化缓慢，则属于并包含在组分中的一个或多个单位，或包含在组分或物质中的一个或多个单位的一个子单位或多个子单位的密度、光密度或相对密度，测量和/或导出和/或线性衰减系数值可被应用于其所有体积。
尤其对于某些应用(诸如跟踪应用)，对于小尺寸或体积导出的密度可以被插值或施加到其余的大致相同的物质或材料或复合材料。
建立与成像对象近似或大致相同厚度水平的能量响应函数系统。
由于散射对测量、SNR的影响，和/或由于某些样品的厚度，低于检测器饱和水平的曝光水平可能不足以定量地或有效地测量样品的厚度。例如，发射的光子不足以到达检测器以描述不同厚样品的可变性。在这种情况下，通过使用插值图建立能量响应函数系统可能需要在类似于VOI的厚度处测量数据点。在已知物质或已知物质的组合的厚度水平上测量的至少一个或至少两个或更多个数据点，类似于VOI的厚度。
在一种配置中，VOI的厚度由用户测量，或由传感器测量和/或给定和/或预定。从光谱测量反演能量响应函数，该能量响应函数具有VOI的厚度值的依赖性，并且为VOI的大致厚度水平和/或在VOI的特定厚度水平内建立能量响应函数系统。反演生成VOI内至少一种物质的至少一个图像。
在一种配置中，由具有每种材料和/或材料或物质的组合的不同密度区域组成的模体(在某些情况下，具有不同的特性尺寸)被放置在光源和检测器之间的VOI的照射光束路径中。
在2D光谱成像和/或使用双能或多能量下的材料分解测量中，材料分解、组织分离可以使用逆能量响应函数系统进行，模体中的材料的分离可以用作质量验证工具，以确保在模体中的密度和材料组成已知的情况下已经完成了适当的分离。可以从材料分解图像中减去模体材料和/或与背景分离的每种物质的衰减值，以生成仅包含与VOI相关的信息的测量或数据。
可以将当前值的变化与其他时间测量值的变化进行比较，以监视VOI的变化。
基于由在体积单位内的测量、图像处理数据和/或模体重建数据生成的数据点的插值图建立的能量响应函数系统可以被用于使用能量响应函数系统的反演来导出VOI内体素的大致密度值和/或线性衰减系数和/或相对密度值。
对初级信号进行平均以导出低噪声图像
在一种配置中，为了避免由于散射引起的检测器饱和，可以将X射线源的输入强度调节为足够小以避免饱和，但是如果存在厚VOI，由于光子饥饿或量子光子随机性，所测量的信号可能不够准确。可以进行多次曝光以增加曝光水平，从而收集足够的光子以更好地呈现成像结果。所得到的测量结果可以堆叠在一起。投影测量或其衍生物(诸如初级图像或散射图像或导出的衰减值)可以被加在一起，并且在一些情况下，被平均以生成具有至少两个图像的平均值的图像，其可以在一个或多个以下方法的线下使用：将所得到图像(诸如在散射去除之后的初级图像)分析和/或处理，和/或将其用作重建的数据源。
在一种配置中，可以将生成X射线输入的图像设置设置为大约恰好低于生成X射线测量水平的那些图像设置，而不需要在X射线检测器和光源之间的VOI，其中所述X射线测量水平大约恰好低于检测器的饱和水平。
在一种配置中，可以设置用于生成X射线输入的X射线成像设置，使得可以使用所照射的X射线来生成低于饱和水平的图像强度。
生成用于成像和定量分析(诸如光谱成像和断层摄影)的充分的初级X射线测量的曝光水平
曝光水平将需要处于足以产生初级X射线的水平，使得进入VOI的输入X射线辐射引起两个主要光子事件：1)散射X射线，2)初级X射线将产生足够的初级X射线以在检测器上测量，使得基本上没有光子饥饿，但也收集足够的光子来描述VOI的准确衰减值。
32位或更多的动态范围可以是足够的，其中在相同或低于检测器饱和水平的一个帧辐射水平的曝光水平可以足以产生来自VOI的初级X射线信号，以具有足够的信息用于AI的定量分析，或密度测量和其它统计上有意义的数据。
一种方法是对样品进行多次测量，每次具有增加的曝光时间，测量初级X射线信号和散射信号。
使用细光束。在特定的点，随着输入信号的增加，对于特定的VOI，存在相应的散射水平和相应的初级X射线水平的比例。为了导出两者的比例，对于导出生成要在检测器上检测的初级X射线的输入X射线效率可能是关键的。
导出产生初级的真实输入初级。
为了减少散射对SNR或最终呈现的影响，特别是对于高度散射的样品和/或产生具有高散射百分比的测量的样品区域。
在一种配置中，具有变化的强度设置的X射线源或基于场发射器的X射线源可被用于基于区域的厚度来调制两个或更多个所选目标区域的X射线强度。可以在不同的时间用调制的强度照射每个区域。
选择适当的辐射水平用于计算输入的初级，其产生足够的光子通过VOI，并生成比检测器的噪声水平高的检测信号，并为相同的VOI产生一致的输出信号。
如果成像对象厚，则可能需要输入的X射线辐射比检测器的饱和水平高得多。辐射量或输入X射线强度可以基于厚度测量来调节，例如通过光学传感器和/或目标区域的第一X射线图像。
材料分解的改进
在先前的方法中，所建立的插值图逆响应函数系统可以被用于多能量或双能量材料分解。
此外，基于使用至少两种能量的至少两种物质的材料分解，可以区分分布的稀有物质或至少一种另外的物质。这可以通过识别相同物质的并置区域、从并置区域提取数据以表征另外的物质来实现。
这还可以扩展到在各种目标体积区域中显著空间分布的物质。
例如，如果两种或更多种物质在相同的体积单位中并置，则其衰减值和/或密度和/或线性衰减系数可以从3D重建中导出。
在一种配置中，当进行3D断层摄影时，可以识别此类物质，因此，如果3D断层摄影测量可以被用于评估仅包含另外的物质的体素的密度或衰减值，例如，通过从总密度值和/或线性衰减系数和/或衰减值中减去由材料分解物质贡献的值(在密度、衰减值和/或线性衰减系数中)，则可以在不使用第三能量的情况下提取与大致相同的体积单位内的另外的物质有关的衰减值。
在一种配置中，已经测量和/或给出了至少一种物质的密度信息。因此，用于查询包含两种或更多种物质的体素或体积单位的能量等级数可以是比物质数低一个等级或两个等级。
附图详述
图1.示出了间隙条gs1和gs2在用于覆盖移动器的轨道的断层摄影系统中的使用。它通常由软质材料组成。类似传送带的机构使盖循环，使得存在有限的或没有褶皱的外观，但同时能够覆盖轨道的整个开口和部分或大部分或完整的部分，其中有效载荷和平移台移动硬件(例如X射线管、准直器和传感器)在结构下方来回移动。开口朝向用户。
图2.成像重建的流程图，用于对对象中的目标体积内的物质进行3D和/或空间分布映射。
图3是本公开的成像装置的配置或成像装置相对于房间或用户/患者的一种可能的方向。
悬挂在天花板上用于多种目的。或具有带基座的电动臂。或带或不带硬件改装，定向成90度或使电机的端部或患者面向地板并用螺栓连接到地板上。使用X射线断层摄影装置或X射线成像装置是为了旋转或重新定向，例如利用电动臂或天花板连接器。
可以在中间插入各种固定装置，例如用于支撑颅骨、头部。
在一种配置中，可以在中间插入用于乳房X线照相术的支撑的固定件。
如图2中所示的，X射线管和检测器可以放置在接近支撑柱或支撑臂的地方，可以调节高度。
可替代地，可以在天花板上安装轨道，并且电机和X射线管组件可以连接。
和/或天花板连接件可通过电动臂连接到支撑柱以移动或定向整个结构的一部分或整个结构。
至少一个检测器可以分别位于下构台中，以及至少一个光源位于上构台中，或者至少一个检测器位于上构台中和光源位于下构台中。并且在这种结构中，可以相应地旋转。
附属硬件机械装置或固定件可以被用于将系统固定或连接到房间的天花板和/或侧壁或移动装置的天花板或内壁和/或用于成像应用的天花板或侧壁。
在配置中，支撑柱在地面上，光源和/或检测器上下移动。
发电机和其它附件(如电子设备)可以放置在基座结构106中。
图4.在本公开的X射线成像装置中，100夹在两个检测器检测器22和检测器29之间的光束阻挡器阵列板的一种放置配置。
防散射栅格1可以是可移动的，也可以是任选的，它可以被放置在患者和光束阻挡器阵列100之间，或者在患者和X射线源之间。
防散射栅格1可以被放置在检测器29和对象2之间。
在一种配置中，只有一个检测器，检测器，没有检测器29。防散射栅格栅格1位于患者和X射线源之间或位于患者和光束阻挡器阵列之间。
在校准和/或成像程序中考虑并计算患者台或对象支撑台和覆盖表面的测量。
在图像处理中可以去除台和对象支撑台和/或用于检测器构台的覆盖表面的数据和测量影响。
图5.在一种配置中，在用于多维和3D成像的图像采集和重建方法中，仅选择xy全视图中的选定区域用于断层摄影图像采集和重建。
沿着第三维度，2A的Z坐标，完整z坐标显示的一部分，例如具有注释、或数字密度信息、或z坐标数字读取、或所识别的材料的呈现、或颜色或颜色梯度的变化的视觉呈现、或分析结果的选择性数字显示、所提取的点到7D数据或图像呈现、或用于选择性重建和/或用户界面呈现的目标区域的选择。
在一种配置中，为了能够更好地呈现在沿z方向的每一层中嵌入的体素，上述方法和实例被用于快速图像和信息呈现。
时间跟踪信息显示可以基于所选择的目标轴或平面或3D元件来显示，或者可以基于所选择的组分或物质来显示。具有至少较低分辨率的背景信息被显示或被选择性地重建或显示。
VOI的点或区域的选择可以通过计算机输入装置、操纵杆或鼠标、或触摸板，或经由通过用户界面的文本来完成。或者通过密度和其他参数的过滤处理，适用于每个体素和/或目标组分或复合材料或微观或宏观环境的处理、重建、分析和/或呈现。
详细说明
在断层摄影成像系统中.uTomo或n矩阵、n2矩阵或多至n6矩阵方法，其中X射线源在一个轴或线性方向上移动，或者在二个维度或在多至6个维度上移动(例如限定为xyz、纵摇、横摆和滚动)可以在7个维度上重建X射线图像，所述第7个维度是时间。
在基于本文所述的成像和断层摄影系统的可定制的个性化CT系统-m3-个性化3D成像系统中，以及在上述的PCT中，其中X射线发射位置相对于对象和/或检测器中的目标体积在至少一个维度或两个维度上移动，从相对于ROI的变化的X射线发射位置测量的投影的数目和/或相对于VOI的相对X射线发射位置之间的步长可以与沿着大致第三维重建的3D图像的分辨率定量相关。第三维可以近似垂直于用于投影图像的检测器平面和/或虚拟平面，从执行检测器测量的xy平面转置。
在用于3D断层摄影图像的图像采集的一种配置中，以大约Xc的最小化步长来提供VOI的投影测量，以沿着z实现大致分辨率Xc。该移动在2D维度或1平方厘米或2平方厘米上仅小于2度或1度或5度或小于3平方厘米或小于5平方厘米或9平方厘米或25平方厘米，以便大致重建VOI的3D图像和/或其间的任何图像。
可以使用检测器和/或X射线管或X射线源的多种组合来收集数据、重建和查询目标体积内的体素，以生成用于表征、定量、或识别和/或稍后呈现的另外的参数或数据。
在一种配置中，如果线性移动或一维移动，则移动的总距离可以与待分辨的ROI的总厚度相同，或者光源或ROI移动的总距离可以与待分辨的组分或单个物质或未知区域的总厚度相同。
厚度测量可以被定义为沿着平行于连接X射线光源发射位置和检测器的中心轴的轴的厚度。
在一种配置中，此类多维测量系统可用于材料分解以分离至少一种物质和/或用于密度测量，具有空间分辨率和/或具有时间分辨率。
在一种配置中，光谱成像可用于改进的材料分解和/或更好和/或更准确的密度测量，这可通过使用与所述的断层摄影组合的双能量或多能量X射线成像来实现。
在一种配置中，此类测量和断层摄影成像系统的设备和方法可以与另一成像系统配置相结合(例如，现有的系统配置，例如安装在天花板上的X射线系统和/或O形臂或O形环和/或螺旋成像几何结构)以提供对部分或整个VOI或视场或成像光源和检测器对的不同方向的访问的容易性，以及提供更好的可见性和/或空间配置的灵活性，从而提供更好的成像角度。来自任何X射线位置的测量或数据点可以被用于断层摄影重建和/或光谱成像，以用于改进材料分解和/或更好的密度测量。
在一种配置中，本文所描述的角度是描述X射线发射位置相对于ROI的相对运动的总角度，例如，将X射线光源发射位置连接到检测器的中心轴，例如相对于ROI的中心，或者相对于垂直于检测器的ROI的中心轴穿过ROI的中心。
在成像方法的一种配置中，诸如在6D空间(XYZ，纵摇横摆滚动)中在至少一个方向上移动用于VOI的投影测量的X射线发射位置，发射位置可以相对于VOI移动(例如线性或旋转或两者)。
在一种成形中，如果Xc大致为成像所期望的分辨率，并且总投影数大约等于厚度除以Xc，则每个投影之间的距离可以是Xc，以便重建沿垂直于2D投影图像或虚拟图像平面或检测器平面的Z轴或第三轴具有近似Xc分辨率的3D图像。
移动X射线源位置或X射线发射位置的方法和设备
在一种配置中，在多维成像和/或大视场成像中，可以使用以下方法来调制用于一个或多个X射线测量或X射线投影的X射线辐射的位置。
为了移动每个投影的发射位置或X射线辐射相对于VOI的发射位置，可以使用以下方法：
-光源具有多个固定发射位置。
-发射位置可以通过电磁手段移动。
-发射位置或X射线管可以通过能量驱动的移动器移动。
-X射线光源的发射位置可以通过至少一种静电手段移动。
-X射线辐射的发射位置可以通过至少一个电子束偏转器或电子束转向器移动。
-X射线辐射的发射位置可以通过至少一个X射线束转向器移动。
-X射线辐射的发射位置可以通过电子手段来调节，诸如在场发射器X射线光中，通过打开和关闭场发射器的区域来调节X射线发射的位置。
-基于光学或激光或超声能量的电子束或X射线束转向器。
-或者可以通过组合上述方法中的至少两种来移动发射位置。
组合两种方法或使用两个移动器或转向器可以去除可能影响图像采集系统的图像质量或稳定性的每种方法或移动或转向装置的约束。例如，为了允许将X射线辐射的面积扩大或缩小到同时在更大的范围内调节，允许实现关于X射线发射空间位置的精确度。或者此类组合可以通过在一个装置的一个设置下连续操作同时使用另一个装置来适应和实现图像采集的期望设置来允许稳定性和改善图像质量。
在一种配置中，此类组合可以允许调节视场，同时图像采集更加灵活和精细地调节。例如，一个移动器可以在X射线照射位置之间的大于Xc距离的距离处提供图像采集，但是第二移动器或转向器可以在为VOI的选定区域实现期望的Xc所需的位置处调节X射线照射位置，因此减少总投影的数目。
在一种配置中，具有来自多于两个位置的X射线辐射的方法可以通过以下实现：
具有以稳定速度移动的一个移动器，和用于调节阳极上的电子束靶标位置的另一个移动器，
例如，移动器(诸如机械移动器)移动X射线源或阳极靶标或电子束发射位置，同时使用电子束偏转器移动电子束。
电子偏转器可以将电子束保持在一个位置，同时移动器以近似的加速度或速度移动X射线源或至少阳极靶标。使得X射线辐射可以从近似的一个或多个发射位置发射。
在一种配置中，X射线可以从相对于VOI的一个空间位置照射，当X射线管随着移动器移动时，电子束转向器能够在X射线管移动时保持从所述位置照射的X射线。
结果可以是，随着X射线管或阳极移动，和/或随着阴极移动，X射线可以从所述位置照射更长时间，并且具有更长的曝光时间。
在一种配置中，可以通过至少两个移动器的组合，或至少两个不同的移动器和/或电子束转向器的组合来调节相对于VOI的X射线发射位置，以增加或减少在所述位置处的曝光时间或X射线照射时间。
在一种配置中，可以通过电子束转向器或X射线束转向器来调节X射线发射位置。
在一种配置中，可以使用除光束吸收剂颗粒或光束转向器方法以外的其它散射去除方法来去除散射。
在一种配置中，例如，使用初级调制器或飞行时间光源和/或检测器来从初级图像进行散射分离。
在一种配置中，例如，如果X射线发射位置被移动到接近期望空间位置的位置，则相同或不同的偏转器或电子束偏转器或移动器或X射线束转向器，或移动器能够相对于VOI移动到大致期望的空间位置，或至少更接近所述位置。
在一种配置中，如果机械移动器仅以特定步长移动，则限制X射线照射位置可以在的空间位置，第二移动器或电子转向器或X射线转向器可用于移动到另外的位置。例如，如果机械移动器只能以33或44μm的间隔而不是40μm移动，则X射线转向器或电子束转向器能够根据应用的需要将位置调节到40μm的步长。
在一种配置中，例如，当一个机械移动器移动X射线阴极或X射线发射位置，或X射线远离用于X射线发射的空间位置时，可以使用偏转器来操纵电子束，使得X射线束辐射能够停留在所述位置。
在一种配置中，第二转向或移动系统或方法可以允许精确调节X射线发射位置和/或精确调节在所述位置处的曝光时间或总曝光时间。
在一种配置中，例如，X射线可以连续照射，电子束转向器可以将X射线照射或电子束转向到不同的位置，诸如X射线衰减器，使得即使X射线生成器接通并继续生成电子束，也不会照射VOI。例如，在阳极靶标上，存在仅吸收电子束或将电子束偏转到生成的不同位置X射线但不通过照射VOI的路径的区域。
在一种配置中，当X射线束或电子束继续发射时，X射线转向器或电子束转向器或移动器可以允许调节VOI上的开关照射。这允许调节与X射线发射或电子发射状态分离的VOI上的精确剂量水平或曝光水平，从而允许装置先前不可能的灵活性和微调。
在一种配置中，例如，X射线发射可以总是接通或电子束生成可以在X射线管运动时连续接通，并且一旦X射线管在适当的位置或接近期望的位置，所生成的X射线束就照射VOI。换句话说，当X射线发射或电子束发射连续开启时，使用方法的组合从期望的一个或多个空间位置选择性地照射VOI。
用于成像处理和断层摄影重建&缺失数据替换的投影的数目
在一种配置中，投影的最小总数和/或X射线发射位置的最小数目至少与Hmax和/或Xc定量相关，在一些情况下，与Hmax/Xc相关，其中Xc是在z方向上或沿厚度方向或垂直于大致位于探测器上的投影测量平面和/或重建投影图像平面或虚拟投影图像平面的第三维度上近似期望的分辨率，其中Hmax是视场中VOI的厚度或最大厚度或VOI。
在一种配置中，可以调节相对于VOI的X射线照射位置之间的位置，以生成具有在第三轴中近似期望的分辨率的3D重建模型。
在一种配置中，如果最邻近的X射线照射位置之间的距离小于期望的分辨率，则可能需要更多数量的投影。
在一种配置中，如果存在影响从X射线投影测量导出的数据点的数目的其它因素，诸如X射线光学元件和其它装置，其阻止X射线的某一部分通过VOI或X射线离开VOI，到达检测器，或者当X射线被X射线检测器单元之间的区域和/或X射线像素的区域中的投影平面收集时，其信号灵敏度显著不同于或小于X射线单元的有效区域(如单元的中部)。使用上述方法的多维和/或断层摄影图像重建所需的图像数据可能由于例如用于图像测量的几何构造而缺失，因此，可以另外测量来自相同或不同空间位置的大致相同或相似的VOI区域的另外的投影，以建立另外的线性方程或另外的测量和/或另外的数据点来弥补缺失的数据，以便用于图像重建或用于VOI的完整3D或光谱成像处理。
在一种配置中，为了弥补缺失的数据，可以相对于X射线源移动一个或多个检测器，或者可以相对于X射线源移动VOI，从而可以弥补来自投影路径信号而不是检测器的先前缺失的数据，或者可以补充重建算法中的先前遗漏的数据。
可以将光束阻挡器阵列移动到至少一个不同的位置，或者可以改变X射线成像几何构造，以便提供测量结果来替换缺失的数据。
在一种配置中，光谱测量通过提供对VOI中的至少一种物质的密度的改进的估计来改进材料分解和/或3D重建。通过使用使用光束停止器阵列(或光束阻挡器阵列)或光束选择器阵列的空间域散射去除方法来去除投影图像中的散射，两者都是可以是可移动的和/或两者都是可以被夹在两个检测器之间以实现散射对初级比例小于1％或小于5％。在一些情况下，需要VOI的低散射投影初级测量来测量VOI和其中的物质的密度和其它可定量特性。
在一些情况下，可以使用两个或更多个检测器和相应的X射线发射位置或X射线管，检测器组或X射线发射位置可以彼此独立地移动，或者X射线检测器组和X射线管组与其它组相对不同地移动。由于投影几何结构计算和空间矩阵设置，来自检测器组和光源组与来自其它组的测量相合并，并且重建是基于来自用于光谱测量、断层摄影测量和VOI的图像处理的各种设置的数据测量，并且VOI的图像处理可以在逐个像素和/或逐个体素的基础上并置的组合测量数据集上进行。
在一种配置中，基于VOI中相对于X射线发射位置的体素空间位置和从空间系统矩阵导出的接收来自体素的投影信号的检测器像素位置，通过在逐个像素基础上关联来自两个或更多个检测器的测量结果，重建算法可以基于从两个或更多个检测器导出的数据或测量，由相同或不同的移动器移动，或通过不同手段转向发射位置。
在一种配置中，例如，由于3D断层摄影，可以通过基于X射线断层摄影图像计算投影的几何形状来引导从对象中选择的ROI的光谱成像，以将X射线发射位置对准在检测器的中心轴处，并将锥形光束直接对准在ROI上方。对于确定性方法或分析方法，如果期望根据先前测量的3D断层摄影测量来进行ROI的多维使用测量，则在重建算法和方法中重建光谱测量的算法作为数据输入的一部分。并且可以在3D重建中使用引导后续X射线发射位置的对准和用于重建3D图像的测量的检测器对准的对象的光谱测量。并且可以将对象的一个或多个ROI区域的分布式3D测量以及对象在一个或多个ROI中的背景图像用作几何和空间参考，以用于导出所选内部VOI的定位。例如，在动态成像中，流体动力学或心脏运动的特性可以在3D重建中导出，该3D重建借助于围绕它的区域的测量，但是相对于背景或参考ROI的内部VOI的定制图像采集和重建可以节省图像采集和重建的时间并减少辐射暴露。
在一种配置中，本公开和上述PCT中所描述的本发明测量和系统配置允许并入多个硬件的系统配置，所述多个硬件在多个关键参数(如像素大小、图像采集速度、光谱灵敏度和来自一组或多组硬件的测量以及检测器和X射线源的混合匹配)方面可以彼此相同或不同。虽然可以保留用于CT或断层合成系统的重建算法的原理，诸如可以使用ART、MonteCarlo模拟、密度分析，可以使用此类方法的变化和调节，多个探测器的并入和/或它们相应的X射线源或发射位置可以根据具体情况进行定制，因此需要重建或拼凑必要的信息，以特定应用的方式达到对体素或ROI的准确评估。例如，来自低分辨率检测器的测量数据可以用于高分辨率断层摄影。不同的或相同的X射线源可以在相同的2d区域中移动，例如，第一X射线源的第一位置移动，但是在较小的步长中，并且第一X射线源移动的第一位置可能不会随着测量已经进行而被再次访问。
在一种配置中，总X射线束发射区域或体积以及X射线发射位置可以是步长、投影发射位置之间的距离的组合。可以将X射线发射序列实现为一个采集过程，从而移动和发射步长的所有组合，或者可以单独实现不同的步长。
在重建中，可能依次有两个图像采集过程，一个来自第一过程，另一个来自第二X射线源采集的图像。
如果需要，来自两个检测器的测量数据被用于重建多维或3D图像。由于对象的运动伪影，可能存在轻微的像差和伪影，但是一些测量可能是有用的。可以使用后处理方法来去除运动伪影。可以使用来自两个检测器的测量组合以执行重建运动伪影校正和处理图像的选定区域。
在一种配置中，图像重建也可以单独进行，并且比较和评估来自两种类型的配置的ROI，可以深入了解ROI。
辐射曝光
在一种配置中，为了减少在患者身上接收的辐射剂量并减少运动伪影，方法是使测量最小化，诸如，最小化ROI中的投影路径的数量，最小化每个光束尺寸，或投影体积的总视场，以及可以减少到一个或两个投影图像的拍摄的图像投影的数量，并且最小化发射位置的数量，例如，在一些情况下，只需一个发射位置就足够，并且利用结构化照射，具有分布位置的X射线细光束和/或仅需要一个X射线细光束测量来跟踪6D空间体积中的组分或物质测量。
在现有技术中，拍摄CT图像。预先确定稀疏测量方法，只对原始重建中使用的投影总数中选择的投影图像数进行稀疏重建。需要足够的投影图像来重建稀疏3D图像。
在现有技术中，进行双能量测量，然而，双能量估计具有散射、不准确，或用数字减法进行，或者使用将测量与密度或衰减值相关联的数据库，该密度或衰减值由于光源的多个能量或宽带光谱而不够准确。
本公开描述了允许CT和密度计以及材料分解方法的系统。这与CT或密度计不同。
3D重建的一种配置可以包括以下：
在一种配置中，6D手术路径规划的手术引导是基于3D或7D(6D加时间作为第7维)拍摄的门控图像、实时3D血管图或6D手术路径，或引导外科医生或机器人导航的模拟路径。
通常，骨配准数据或组织表面数据被用于确定相对于目标物质或组分的标记空间关系。在一种配置中，目标组织内的任何两个或三个点，或目标体积的目标物质可以用作用于导航目的参考点。目标组织或凝块和/或导管探针之间的距离和相对位置可以由那些点和另一个组分上的至少一个点之间的特定空间尺寸和方向距离来确定。这些点之间的直接联系简化了导航过程，因为无需重建，知道组分的大致体积分布和重建足以使组分相对于彼此定向。或者此类重建可以对一个组分进行一次，并且此类维度是预先存在的。只要两个组分之间的维度或空间分布之间的关系能够与这些选择的点相对应，就可以根据组件的预先存在的数据跟踪这些位置并大致估计组分的方向，而不是重建整个组分。
此类配置可以降低图像采集和重建所需的采集的速度和/或优化采集的性能。所描述的每个点可以是一个体素，或者它可以是分组的体素，或者它可以是具有分布空间图案的多个体素，并且此类点可以是从体积的顶层到底层的一列体素，或者它可以被嵌入在VOI内。
例如，在跟踪目的或监测中，可以通过减少图像采集时间和/或重建所需的时间来使用此类方法来降低速度。
在一种配置中，可以从重建图像确定表面点。
在一种配置中，可以使用任何近似形状的近似体积分布。并且可以使用组分的目标体积中的任何点作为参考，或者可以使用具有相对于组分的目标体积的相对固定空间位置的任何点。在血管路线图中，可以基于导管探针、血管中心和血管直径之间的相对关系导出不同的路线图，并且可以使用血管直径来计算可能的路径，以确定该直径是否足以使导管通过。
在一种配置中，3D重建基于选择性检测器区域。
在一种配置中，3D重建基于检测器上的VOI投影测量区域的分布小区域S。
例如，此类区域S可以由具有孔的准直器生成，其中X射线束可以穿过，此类准直器可以放置在X射线管和患者之间，或者放置在患者和检测器之间。
此类区域S可以从总投影图像中随机地或者通过标准来选择。这些区域中的至少两个可以被依序地或并行地重建，以构建与时间依赖性3D图像。可以将至少一个体素列投影到检测器上，或者至少S区域中的一个像素上的测量可以被用于3D重建。
此类方法的益处是能够使用数字程序选择和选取每个光束路径或每个检测器区域，而不必具有预置路径。因此，可以在整个监测和跟踪过程中连续地调节体素圆柱体的尺寸及其空间位置。这留下了灵活性、速度和准确度。
在一种配置中，导管的至少一个部分和/或至少一个组分或一部分包括微结构，具有微结构，并且在某些频率的一些实例中。导管的不同部分或各种部件可以通过在X射线测量中微结构的频率与VOI的其它部分分开。此类微结构可以用作所选择的VOI的一部分或组分或全部的标记或条形码。
此类设计的益处是快速识别导管或导管的一部分相对于其它标记和/或导管的其它部分的空间位置和/或方向，和/或与背景和/或相对于选定VOI和VOI的子区域的空间位置和/或方向。
导管部分的快速识别可以允许选择性地重建待重建的至少一列选择的VOI或导管，而不是利用VOI的投影图像重建整个FOV。
这还可以允许优化选择以确保导管和/或导管的至少一部分的更快的位置和反馈以及转向和/或导航。
在一种配置中，光束阻挡器的至少一部分可以包括特定频率的微结构。此类微结构可以是用于特定光束阻挡器的条码或标记，以将其与其它光束阻挡器区分开来，和/或简单地将此类光束阻挡器相对于背景或标记定位在FOV和/或VOI内。
在一种配置中，光束阻挡器的至少一个或多个部分包括特定频率的微结构，X射线管和检测器可以使用至少一个或多个此类光束阻挡器在空间上定位或对齐。每个光束阻挡器可以彼此相同或不同。光束阻挡器的尺寸可以从亚毫米到10cm直径。在一些情况下，它可以是球形的，以确保当X射线发射相对于VOI和光束阻挡器阵列移动时的一致测量。
在一种配置中，使用傅立叶变换来提取用于识别和分离的X射线测量的频率元件。
可以在频域中识别和/或替换和/或操纵光束阻挡器或光束吸收器的光束阻挡器图像或光束吸收器颗粒图像和投影测量。
3D重建可以使用至少一种用于重建的分区方法。
3D重建可以使用至少一种用于重建的分区方法，并且此类分区可以是迭代的。
在一种配置中，第一图像被重建为用于跟踪的完整图像。本公开提出了方法，其中在没有第一图像的情况下，VOI和内部组分被诊断和跟踪，而不必从开始等待高分辨率图像。在不同时间拍摄的VOL或VOI的选定区域的连续或3D图像可用于重建相同VOI的高分辨率3D图像。
-可以将从检测器的分布位置或低分辨率3D图像的重建作为第一3D图像。
-以及在不同时间重建相同或不同分辨率的至少一个另外的3D图像。
-在不同或同时获取或重建的至少两个3D图像可以为VOI提供更高分辨率的3D图像，并且同时提供所选择的VOI区域或内部组分的跟踪信息。
-此类分布区域或视场的选择可以通过数字方式或使用诸如准直器的硬件来完成。
例如，低分辨率CT灌注成像图像可用于通过组合来自连续CT图像的体素信息来重建高分辨率CTA图像。
这样做的益处，例如是通过将至少两个程序组合成一个来加速治疗的时间。例如，将CTP与CTA结合使用，使得至皮肤穿刺的时间或至再通的时间可以被最小化并且操作时间可以被最小化。
例如，对于体积为64×64×64的VOI，小体素列的尺寸可以小至1×1，并且区段化的总数可以是64×64个。
或者小体素列可以是2×2×64个或2×1×64个，因此分区的体素列的数量是1024个。
或者分区可以循环至少两次或迭代，例如2×2×64的第二列分区可以用于分区每个16×16×64，并且16×16×64分区可以被组合为最终的64××64体积。
循环或迭代方法的益处在于，用户或数字程序可以确定某一子列是否需要重建，或优先化，以便基于用户或应用的需要，对于某些区域的重建速度比其他区域的重建速度快。可以提前设置用于在重建过程期间或在图像采集过程期间做出决定的标准。
此类分区的益处在于，如果需要在z方向上解析的体素的数量大，则可以利用两个或更多个分区过程来简少系统矩阵，以便更快地计算和改善计算条件。
可以根据在不同时间或在相同的图像采集时段的测量来重建分区的体积。
可预测变化的体积可以在每个时间间隔被标记为不同的，其余部分可以随时间解析或以最高分辨率解析。
引导是对相同或不同组织的图像采集和重建以及辐射水平的优化。
如果非造影CT在CTP之前是可能的，则可以消除显著量的图像采集和重建，因为可以清楚LVO可能在何处，LVO之外的区域可以从高分辨率成像中被省去，并且可以以更高的分辨率重建接近LVO的区域。
为每个投影图像预定X射线发射位置，并且组合所有位置以生成VOI的高分辨率图像。在某一组位置进行选择性重建或图像采集，以确定一个或两个组分的动态特性，例如，导管移动或部件添加(诸如插入导管)或造影剂添加。
确定可以发生动态状态或可以在成像之前发生修改的体积分布，例如，估计此类体积分布随时间的密度或可能的变化或空间位置，并且在图像采集和重建区域之前预先确定X射线成像发射位置。或者通过预先设定的准则或利用AI实时地导出某些信息和决策。
可替代地，在VOI的一个或多个区域，或一个或多个组分的动态变化期间，在一段时间内是静态的VOI的体积区域，可以计划用于每个投影的X射线管成像位置，从而可以使用总面积和/或总投影和/或相邻位置之间的距离来重建更高分辨率的3D图像。
例如，如果在重建期间使用至少每隔一个或每隔三个X射线管发射位置进行图像重建，并且利用交替的X射线发射位置组或第三组X射线发射位置或更多来重建，则重建的图像可以是足以描述VOI的两个低分辨率X射线图像和来自总X射线发射位置的高分辨率X射线。低分辨率可用于跟踪，而高分辨率可用于静态区域的表征。
有一些情况，其中可能不能得到高分辨率图像，例如，如果一个区域不是动态的而是以可预测的速率缓慢变化，例如紧靠出血体积外部的实质区域，只有所选时间窗口内的X射线投影图像可以用于该区域的重建。
因此，可以优化用于每次重建的X射线发射位置的位置以及可以使用来自这些X射线发射位置的投影图像的时间窗口，以获得准确度和精确度。
可以在图像采集之前或在图像采集期间确定用于重建和/或用于图像采集的所选VOI区域的空间分布。并且FOV可以通过所选择的重建体积和/或呈现或显示来确定。
该方法通常可用于外科手术计划。
3D重建的一种配置可以使用至少一种低分辨率3D重建方法。
用于3D重建的一种配置如下：
例如，为了重建m×n×p，其中m、n、p是在x、y、z方向上的体素层的数目。
首先在Z方向上重建较小数目的层，或首先重建低分辨率、较少数量的层，例如重建L<P层。
例如，L＝p/2或p/3或p/4或.....p/1。
如果所期望的最终分辨率是Xc，如果重建，例如L＝p/4，则第一重建中的分辨率是p/4层，并且在Z方向上分辨率是X1＝4Xc。
因此，用于低分辨率X1重建的X射线源的大多数相邻投影位置或发射位置之间的距离是4Xc。
在Z方向上重建低分辨率的原因之一是减少不良条件和大矩阵问题。
通过解决同一VOI的低分辨率3D重建，可以将另外的信息或约束或优化条件置于未知上，或者可以为不同的体素组合提供另外的线性方程。结果，对于一个单一的未知体素，可能存在较少的解或有限的解，或者降低了组合的可能性。
在具有P层的Xc处的最终3D重建之前，此类低分辨率3D重建可以进行至少一次。
在具有P层的Xc处的最终3D重建之前，此类低分辨率3D重建可以迭代至少一次。
在一种配置中，可以预先规划用于完整3D重建的发射位置和投影图像X射线发射位置的调节或定位或移动。例如，在用于高分辨率3D重建的X射线源或X射线发射位置的空间位置中，其中X射线发射位置相距Xc的距离，其中投影图像生成的位置的X射线发射位置的空间位置可以在相同或相似的平面中，或者可以在近似平行于低分辨率3D重建的X射线发射位置的移动区域的平面中，或者此类移动空间位置彼此非常接近，可以组合用于至少低分辨率和高分辨率3D重建的3D重建的X射线源发射位置的移动路径。重新组合X射线发射位置的空间位置的原因可能是，如果X射线发射位置待移动，则缩短X射线发射位置的移动时间。另一个原因可能是限制待测量的VOI之外的新的未知体素的数量，例如在VOI附近的区域中，但不在VOI之内，VOI附近或紧邻VOI的体素可以在包括来自VOI的体素的相同投影路径上。
在一种配置中，用于高分辨率3D重建的X射线源或X射线发射位置的投影图像在检测器的大致相同的区域中，或者具有与用于VOI的低分辨率3D中的投影图像的X射线发射位置相似或大致相同的投影体积。
Xc可以大约小于检测器上的一个像素或多于一个像素，允许重建低分辨率或高分辨率3D重建的X射线发射位置之间的距离可以小于一个像素，也可以是Xc的倍数。Xc可以在像素的整数倍的维度中，或者可以在小于一个像素的维度中，或者可以在一个像素到一个像素的整数倍之间的任何位置，或者Xc可以在像素的整数倍之间。
在一种配置中，在3D重建中，可以基于低分辨率或高分辨率3D重建从总发射位置中选择X射线投影光源位置。X射线发射位置的投影序列或X射线发射位置的移动序列或移动模式或空间移动距离可以被设计为使总的X射线获取时间或X射线电磁转向时间或移动器移动X射线源所需的时间最小化。
在一种配置中，X射线源或X射线发射位置可以具有变化的间隔，但是可以具有用于待收集投影以进行3D重建的X射线发射位置的完整集合。
例如，在Z或第三维或轴中，具有Xc分辨率的3D图像的3D重建期间，只选择相距为Xc的X射线发射位置的那些投影。然而，X射线发射位置可能以Xc/2的间隔设置，这样可能有另外的的投影用于例如：
-创建具有在投影路径中新的体素组合的新的投影路径，以从新的线性方程求解。此类另外的投影或线性方程可以在存在待收集的缺失数据的情况下使用，例如，如果光束阻挡器阻挡若干初级X射线，则可以获取除P之外的另外的投影或近似最小的投影数目以及至少最小数量的投影X射线发射位置。
-创建新的投影路径以解析新引入的未知体素。
-创建具有在投影路径中新的体素组合的新的投影路径，以避免由于检测器像素区域信号未被正确读取而造成的数据缺失，诸如在像素之间或像素中活跃区域外，或像素中测量信号或信号响应最优化或最能代表像素信号响应的区域之外。例如，在一些情况下，其中像素内的50％或60％或67％的区域可用于收集像素中的大部分信号，X射线投影落在其中像素的信号响应显著不同或小于像素的中心区域的像素的区域上。
-为了弥补由于使用准直器或其它X射线光学元件或X射线系统部件或系统配置而缺失的数据。
用于低分辨率和高分辨率以及任何其它另外的投影发射位置的X射线发射位置的总集合，如果被移动器移动，则可以移动通过最有效或最优化的移动路径。3D重建或图像处理相关方法可以从全部收集的投影图像中一次从选择的位置中选择多个投影，或者从整组X射线发射位置中选择投影图像。
例如，如果在z方向上所期望的分辨率是Xc，如果读取并组合或平均或整合大约Sc×Xc个像素，则当X射线发射位置至少为Sc×Xc相隔时，是3D重建的较低分辨率的缩放器。经解析的缩放的体素、Vsc，沿z维度的尺寸为Xa×Xb×Xc×Sc，其中Xa是沿x轴的分辨率，Xb是沿y轴的分辨率并且Xc是沿z轴的分辨率。Sc的最高数目是沿z方向的Xc的单位的数目，或者P。通常Sc可以为2至p。Xc的尺寸可以为大于0个像素、小于1个像素至多个像素，以及其间的所有值。
解析包括Xc×Sc×Xa×Xb的体素读数Vsc将减少目标体积中的未知数的数目，并为相同的VOI提供更线性的方程。解析的体素值可以提供约束或优化条件，用于解析具有沿Xc的分辨率的体素。
当X射线发射位置远离原始位置或第一投影位置移动时，对于在低分辨率图像重建中使用的投影，在VOI外部引入的另外的未知量可以足够小，使得在第一投影检测区域外部的检测器的扩展区域也足够小，使得在检测器的扩展区域中只有少量像素将被读取到测量VOI的投影图像的第一检测器区域之外。
例如，当X射线源在y方向上移动等于一个像素的尺寸的距离时，
在一种配置中，如果X射线发射位置离VOI和检测器足够远，则VOI之外的体素的数量可能在数量上非常有限，这是由于当X射线源移动到用于X射线投影的新位置，或者从新的X射线发射位置取得X射线投影，例如，此类位置至少是相距Xc的。如果此类Xc是一个像素的尺寸。在与其相邻的X射线发射位置相互Xc的新位置处拍摄的VOI的投影，在VOI之外的区域中新引入的未知体素现在可以处于新的投影路径中，在该新的投影路径中涉及来自VOI的至少一个体素。收集此类新的投影线的测量结果的检测器区域收集信号，这些信号落在一个像素内一小部分Xc上或从最邻近X射线发射位置的最邻近投影的投影偏移的像素一小部分上。并且当测量投影的总数，至少P个数，而不是P的平方根，或者计算出的与P在一个维度上相关的数直到P中的六个维度时，仅一个或两个或几个另外的像素沿着至少一个轴延伸。结果，有时，新引入的未知体素在数量上非常有限，可以忽略。在此类情况下，用于计算、图像处理和/或低分辨率或高分辨率的3D重建的投影发射位置可以仅被放置在部分重叠的区域中，或者可以根本不重叠。
在一种配置中，在投影采集期间当X射线发射位置改变时，检测器的测量区域的延伸可以是至少一个或多个像素。
例如，与之前的发射位置相比，延伸可以在与X射线发射位置相反的方向上至少一个像素行和另外的一个像素列。
在一个成形中，如果X射线发射位置位于以锥形束的中心轴为中心的xy区域内，其投影图像大致为所有投影图像的中心。
在一种配置中，检测器上的像素的一侧的尺寸在尺寸上小于Xc的尺寸的一半。对于要以类似于Xc的分辨率捕获图像的情况，读取至少两个或更多个像素并处理它们的信号，诸如平均以获得对应于落在一定尺寸区域上的投影路径的适当测量。
在一种配置中，VOI被分区为多于2个较小的区域，例如256×256×256个VOI，被分区的小区域单元可以是4×4×256(分别为x、y、z)。在VOI的投影图像已经被采集用于3D重建之后，可以并行地处理由在VOI的选定体积或区域内的体素的投影路径上的对应检测器区域的测量结果进行的较小区域的重建。在此类情况下，重建大约4096个单位的4×4×256列。
在一种配置中，每个体素的衰减值可以为0至1。可以应用另外的约束和优化条件。
使用SPR<1％或小于5％或小于10％的光谱测量的3D重建。
基于组织(例如骨骼)在整个人体内的密度变化缓慢的理论，在一个体素位置处的组织的密度可以类似于在其周围的区域中的那些组织的密度。
在一种配置中，ROI内或包含目标物质的选定区域内的至少一个像素，双或多能量测量、确定衰减值、临时密度值，如在重建中的迭代算法，以确定目标物质的厚度和密度。
在确定一个位置处的物质的密度值时，对于每个像素区域上的每个投影测量，使用ROI的剩余部分中的密度值来确定每个物质的厚度，所述每个投影测量是穿过具有估计的临时密度的目标物质的结果。
在一种配置中，3D重建以目标物质的临时厚度值和密度开始。并且在CT中执行迭代算法或者在其它模态中执行迭代过程，直到每个像素上的模拟值与测量值的模拟值趋同。
在一些情况下，可以选择两个或更多个此类像素位置以增加投影测量位置的数量，例如，此类像素位置可以在整个ROI中空间分布，或者可以在由用户选择的区域中聚集，或者由目标物质或目标物质的空间位置和/或空间分布来确定。
在一些情况下，可以在所选择的像素中进行双能量或多能量测量。
在一些情况下，可以在一个能量下进行1D线测量或2D测量，且可在选定像素区域处进行第二或第三能量或更多能量测量。可以进行1D或2D测量或2D图像以提供空间参考。
在另一个实例中，第一能量测量的两个或多个1D和/或2D和/或2D图像可以同时对ROI的选定区域进行，但是彼此分散。
在一种配置中，重建或材料分解可以以分散方式以并行方式在整个ROI中进行。首先导出两个或更多个选定区域的第一组密度值和厚度值。直到最终导出所有像素。这不是插值法，而是在紧邻像素测量区域的区域中提供每种物质的临时密度值，其是通过对目标物质进行材料分解和/或重建图像处理的值的像素测量的。
线或体积积分方法可用于重建。在体积积分方法中，3D多面体是由锥体束与VOI中的体素相交而生成的。可以将多面体细分为一组子体素，从而可以导出光束路径中特定体素的比例或百分比值，可以使用权重因子。
在一些实例中，如果多面体的体积没有通过体素的中心，则它是0，如果通过，则它可以被赋值为1。
除了动态计算体素和X射线束的交接点之外，可以为目标区域的不同尺寸、体素的不同尺寸和/或X射线发射位置的变化的位置，和/或第一位置以及第二位置的变化的X射线发射位置建立查找表，以加速重建方法。
在一种配置中，可以近行查找表和动态计算的组合以优化速度。
GPU加速多像素更新方案用于迭代坐标下降(ICD)优化。
在一种配置中，3D重建
在一种配置中，可以使用基于查找表的射线集成框架来重建。
重建方法包括：
1.建立一个表，该表具有多种成像设置的组合，包括不同厚度、X射线源位置，以及沿着z方向的变化的分辨率，以及相对于X射线源的变化的检测器位置。
2.选择目标区域。
3.使用飞行时间传感器或非辐射传感器来测量厚度，或高度图或用户输入厚度或输入测量厚度，或基于体型、尺寸(例如婴儿、儿童、小型、中型、大型、特大型、超大型)估计厚度。
4.通过X射线测量，至少单能量等级测量，或双能量或多能量的精细微调或验证。
或者可替代地，将X射线测量设定为用于估计的身体尺寸的低曝光水平，可以重复测量至少一次或多次。
或者可替代地，可以省略步骤3。
在一种配置中，可以对测量进行平均，例如，或者将测量加在一起，或者进行堆叠。
在一种配置中，可以对测量进行平均，例如，以降低噪声(例如随机噪声)。
在一种配置中，可以对测量进行堆叠，例如，以避免光子饥饿。
在一种配置中，可以用两个或更多个曝光水平对测量进行平均并堆叠。
在一种配置中，基于第一X射线测量的分析重复测量。
在一种配置中，将测量设定为等于或小于用于估计或近似厚度的最小所需曝光的50％。
基于样品的厚度，在表或数据库中查找，体积积分，或与指定尺寸的体素的X射线束体积交接点，所述尺寸是所期望的分辨率。
如果相对于X射线管的检测器平面与表或数据库中存储的数据不同，则与数据库中存储的检测器平面相比，基于相对于X射线源的相对X射线检测器位置导出检测器的虚拟平面，同时所有其它参数值保持相同。
5.将X射线发射位置移动到第一位置，并且在一些情况下，移动到直线路径中的第二位置，或者移动相同的面积或体积，每个步长都是z方向期望的分辨率。在一些情况下，可以基于应用要求来放宽此类几何形状。对于高分辨率图像，散射对初级的比例可以小于5％或小于1％，或者对于低分辨率图像，散射可以更高，10％或20％。如果散射干扰降低了3D重建图像质量或性能，则可以使用上述PCT中的方法来去除散射。
6.从表中查找基于体积积分值的重建和重建路径。
7.展示重建的3D图像或提取或合成的2D或多维图像。
3D图像的重建可以通过使用总面积表和回归模型的基于面积的射线积分来实现。
在一种配置中，数字3和4或数字4可以用在单能量X射线或单能量X射线2D或光谱2D或断层合成成像方法中，以从一个X射线源辐射位置配置成像程序所需的曝光水平。
在一种配置中，可以实时地完成此类曝光设置。
一旦它被调节并且对于VOI中的给定FOV至少进行一次，此类设置可以被用于FOV内VOI的断层摄影重建所需的整个图像采集过程中。
6D被定义为x、y、z、纵摇、横摆、滚动。
3D被定义为x、y、z。
在一种配置中，区段化基于密度或密度范围。例如，在脑成像中，白质和灰质分离基于密度差。
在一种配置中，白质和灰质的分离可以基于双能量或多能量分解。
在一种配置中，区段化可以基于至少一种物质与另一种或多种物质的比例，例如，白质与灰质中的蛋白质与脂质比例可能不同。此类物质的比例可以是位于包括一个或多个体素或目标体积的一个位置的物质。
在一种配置中，在区段化之后，以及鉴定一种材料或表征可由至少两种物质组成的一种材料之后，可使用使用光谱成像的材料分解，诸如使用查找表和/或逆能量函数响应函数，和/或厚度，可显示分离的物质或每种物质的图像，某些标记(例如白质高信号强度)现在可比分离灰质和白质和/或分离脂质和蛋白质两种材料更明显。白质高信号强度可能在一种物质(如脂质而不是蛋白质)中更明显，因此更明显。
在一种配置中，微钙化可以通过使用双能量或多能量来分离。
在一种配置中，微钙化可以与脂质或蛋白质组分或白质或灰质分离，作为分布的稀有组分DRC，如在上述PCT中所定义的。
在一种配置中，光谱成像方法—跟踪至少一个组分。
此类区段化或评估物质比例的方法可用于鉴定物质，或诊断或跟踪或表征目标材料或物质。
进行单能量或光谱-3D成像、材料分解。
在第一或第二位置之一处进行光谱成像。
对于相同的位置，获得ROI中的不同分量的衰减值。
与第一图像或第一投影图像或材料分解图像相比，对于每个分量，由于双能量测量或多能量测量。
如果每个组分或物质具有不同的衰减值，如果密度没有变化，对每种组分或物质进行多点测量。此类测量，例如测量的空间位置和能量等级是可以预先确定。例如，如果它是导管或导管的一部分。它的总空间体积和分布被很好地表征。对于导管内的选定ROI，可以使用多个测量彼此接近或彼此分散来空间定位组分或导管的一部分，可以通过模拟导出导管空间分布的其余部分。
如果密度确实改变，则可以用造影剂照射和测量涉及物质的估计空间分布的选定区域(诸如血管)。造影剂的浓度可以随时间变化。由于血管外部的组织由于材料分解和如1)中所述的跟踪而保持静态或监测，因此可以由于血管周围的组织而导出血管的空间方向和位置，尤其是如果血管的厚度和由每个归一化像素测量的造影剂的衰减值是已知的，则可以驱动血管内的造影剂的浓度。
其它实例：
对象或ROI已经在6D空间中移动。
中心轴已经移动或ROI的等中心已经移动。
然而，如果只有一个组分或物质已经从第一图像变化，则对象没有移动，ROI可能没有移动，至少一个物质已经移动，并且投影的数量是物质的厚度除以期望的分辨率。
如果目标物质随时间在空间上分布不同，或者其中目标物质在空间上在组成或化学组成方面变化，例如，变得不存在，或者添加更多的材料，如由造影剂标记的干细胞的生长，所述造影剂被例如抗体或纳米抗体或合成抗体识别，或者例如，阳离子排入细胞外基质区域(例如在关节炎的情况下)，或者在ROI中的钙分布，和/或在一个或多个组织区域内随时间的血管或毛细管的生长，可能需要对该区域进行高分辨率3D。考虑到可能存在一种或多种物质或者一层或多层物质可以保持恒定或缓慢变化，这一种或多种物质的6d空间分布可以保持相同，而与目标物质和目标物质的界面区域可以变化，因此可以对这一种或多种物质进行3D重建或材料分解处理。
在一种配置中，在ROI/Xc的区域中，投影的数量可以远小于对象的总厚度，但是，未知区域大致包含目标物质与背景或对象的其余部分的界面区域以及目标物质的内部区域。因此，所需的投影的总数大约是未知区域的厚度除以Xc，Xc是在垂直于检测器的z轴上期望的分辨率。
在一种配置中，可替代地，取决于衰减值和/或在检测器上的两个或多个位置处测量的物质的厚度，例如，两个位置彼此分离，可以确定物质或组分的方向。
在一种配置中，一个光源可以生成由相同的检测器或不同的检测器接收的一个或至少两个投影路径。在每个检测器上的测量可以导致物质位置的确定。
可替代地，每个生成至少一个投影薄路径的至少两个光源或两个发射位置-检测器对也可以工作。
光谱X射线成像重建—个体材料或物质的选择性重建
在双能或多能材料分解中。每种材料的衰减值被分解，并且至少一种物质与其余物质分离。
在一种配置中，对于图像重建，在材料分解之后，在每个发射位置，由于双和多能量测量而已经被分离的每种物质的贡献是已知的，因此对于3D重建，如果仅需要一种物质的3D分辨率，则投影的数量将是物质的厚度除以物质期望的分辨率。
在一种配置中，例如，在骨折诊断中，可能仅需要高分辨率的骨图像来进行诊断，因此，在每个发射位置，如果进行双能量成像或多能量成像，则可以分离出除骨之外的任何组织或复合组织的衰减值，因此可以将其解释为投影路径中的至少一个已知区段。
如果存在与骨交错的多层组织。在重建期间，在某些情况下，此类空间分布可能已经被考虑，可能不需要进一步研究其体素层的衰减。
因此，所需的总投影因此大致等于(2×骨的厚度/Xc)，如果仅进行双能量。然而，如果在投影路径中存在三个组分或物质，则测量量因此大致为(3×厚度/骨/Xc)。
在一种配置中，目标物质比其它组织厚，那么发射位置的总量可以由ROI的总厚度来确定。
在一种配置中，也可以进行重建，例如使用为第一位置的一部分或投影图像选择的能量，使得投影图像的该部分可以近似足以解析相应组织或物质中的未知物，该未知物与ROI中的其余物质相比对于X射线衰减响应明显。以及用于另一组织的第二等级，用于第一位置的另一部分或投影图像的另一部分。等等。
投影图像的总数保持不变，但是在3D图像采集期间调节能量等级。
在一种配置中，VOI的至少一部分的重建是基于在投影路径上紧接在VOI下方的检测器区域上的测量，或者用于重建的VOI或VOI的区段化列的每次测量都是大致在区段化列或VOI下方的检测器区域，所述检测器区域的中心偏离用于测量相同的VOI或每个区段化的VOI的原始检测器区域或原始检测器位置的变化小于0.5mm或小于1mm、小于5mm或小于1cm或小于2cm、或小于5cm、或小于10cm，因此降低了重建算法的复杂性，以及提高数据采集速度，减少VOI以外的未知体素的量或所述区段化列以测量。
在检测器内的所述检测器区域空间位置基本上相同或相似，或者在基本上用于3D重建的检测器区域内。
通常，对于传统CT或断层合成或逆向几何扫描荧光镜，任何选定的列的重建，例如样品的1×2×高度或样品的1×1×高度，在用于3D重建的图像采集期间，为任何一个体素采集投影成像的检测器区域在空间位置上基本上不同，对于任何一个体素的测量基本上不同，因此，与较大的目标体积或较大的对象相比，对于较小的目标体积，辐射量通常大于现有技术配置中所需的辐射量，或者跟踪和测量3D重建所需的检测器单元或像素的总数在数量上大得多，或者需要为所选择的VOI的准确和基本3D重建而分辨的未知物的量通常大得多，因此可能花费更长的时间并且更可能导致不良情况发生。
尽管本公开的一个方面是包括用于现有技术投影几何结构的改进的重建方法，其包括传统ct或断层合成或IGSF、螺旋，这是本公开强调最优化的方法的益处的一部分，该方法是区段化的列重建方法，在重建中解析了显著更少的未知数，在一些情况下，是独立解析的。与传统的并行处理方法相结合，可以更有效地实现并行处理。
用于增加速度和减小矩阵尺寸的传统方法和其他优化方法可以用于CT、断层合成和IGSC和O形环以及其他投影几何结构，用于电子显微镜和/或PET，或者用于PET/CT或光学断层摄影方法，除了本文和上述的PCT和专利中描述的以外，还可以采用这些方法来进一步执行。
在一种配置中，本公开和上述的PCT和专利中描述方法和系统，其中通过所述X射线测量和重建定量导出的体积单位内的密度或相对衰减值或相对线性衰减系数，区分密度值在彼此的1％，2％或小于5％或小于10％内的组织或物质或复合材料或组分。
滤波器
在一种配置中，滤波器(诸如铝、铜和锡滤波器)可以放置在X射线源和患者之间(例如放置在准直器中)，并选择性地用于减小光束硬化效应和/或剂量和/或优化组织和空气之间的界面处的图像质量。或者此类滤波器可用于调制X射线发射光源的能量等级，以优化特定物质、物质复合材料和分子复合材料或一个或多个编码孔径的成像结果，或者过滤其透射VOI中的一种或多种物质的k边缘处达到峰值的能量等级范围。
图像处理计算
在配置中，用于图像处理的计算包括预处理中的完整任务或一些任务，诸如去除暗噪声、平场、增益、像素一致性、失效像素映射、伪噪声过滤、归一化、散射去除、材料分解、每种物质或复合材料质的衰减值导出、2D或3D或多维、或高达6D加时间、7D重建，后处理，诸如去除几何伪影、区段化、数据的定量分析、AI辅助诊断，或任何AI辅助重建、跟踪、监视、呈现、纹理映射、密度信息、并行计算、cuda、注释，或其它CT或光谱成像典型图像处理方法和噪声和伪影去除方法，可以在检测器位置处局部发生，或在与硬件控制器集成的微处理器处发生，或者可以在具有图形微处理器、GPU或并行计算装置的台式计算机或服务器处发生，或者经由有线和无线通信协议，通过一个或多个无线或有线网络(如蜂窝网络、或卫星、或专用网络或互联网)传输到云服务器，或远程服务器或块链以用于处理和计算。并且在任务完成时收集的数据被发送到存储装置和微处理器，其中患者信息被保存以用于查看、呈现和/或进一步的图像处理和分析。
在图像采集或图像数据光源或图像处理站点的位置处的微处理器(如PAC存储集成系统)可以数字确定，或者使用此类微处理器的用户可以数字确定并发送命令至数字程序或软件，以设置用于分离不同任务的条件，并且在一些情况下，对任务进行分类。
通常，当要在不同于图像采集的位置处理患者的图像时，整个电子医疗记录或患者信息被传送。这样做是可行的，但是可能存在隐私问题。
在一些情况下，将任务的一部分或全部从原始数据站点传送到远程位置以进行图像处理，但是除了关于计算或处理任务的信息以及图像数据处理所需的相关数据之外，不能传送患者隐私信息。
在一种配置中，可以对此类任务进行标记，或者用与患者Id或来自患者的敏感数据不同的一个或多个标识符对此类任务进行标记。例如，X射线装置的位置，在该位置进行成像获取，和/或用拍摄图像的时间标记，和/或基于此。通过设置此类数据的时间给出数据集的标识，因此不能将患者敏感信息传送到现场外或传送到图像采集位置，只能完成任务。此外，由于测量被最小化，所以在大多数情况下发送的信息量可能也相对较小，从而通信不会变成时间瓶颈。然而，当使用云服务器或远程计算装置中的计算能力时，可以更快地完成任务。
当例如在成像的引导干预过程期间或在诊断期间和/或在患者监测期间，或在术前计划期间和在外科手术或临床研究期间或在过程后分析和处理期间，可以发出此类任务。
经由互联网或其它数字网络的此类任务内联网或外部的通信可以被加密或可以不被加密。
服务器的使用，以及计算访问和/或数据和计算复杂度水平可以被订购或基于每个使用情况。
例如，可以在医院内安装计算服务器，以服务于多个图像采集系统和/或多个图像处理应用，存储在与图像采集系统不同的位置，此类服务器可以被订购或购买。
计算可以用于医学目的以外的应用。
在一种配置中，支付交易可以基于保存在图像采集系统上的数据库，或者基于控制器，或者基于用于计算侧的服务器。数据库跟踪并存储关于为每个成像数据源位置完成的计算量的计量信息，例如，每个计算任务经由服务器提供商可以向其提供计算服务的标识符与设施相关联。
可以从医院网络外部提供计算服务，支付交易可以基于在计算服务进行的服务器或图像采集系统附近的本地计算机所跟踪或计量的使用情况来进行。
存储在服务器或图像采集或图像处理数据侧上的此类计量信息可以周期性地以电子方式传送到支付处理服务器，其中支付量是基于使用来计算的。
或者可以通过涉及用户接口、支付交易、加密、确认和类似数字银行交易中涉及的通信的支付系统来周期性地关联和收取订购费用。
用于每个图像的元文件可以包含图像标识符，可以包含系统矩阵、时间标签、DICOM标签的配置，或者参考3D或光谱图像重建或可以指示取自相同对象或ROI的图像的计数的计量器。
在一种配置中，对每一类成像方式(诸如光谱成像、断层摄影、普通X射线或密度计)的成像程序数目的记录或计数被记录在用户和/或管理员和/或维护人员或技术支持能够访问的门户中。在一些情况下，此类计数可以包括在用户信息或用户门户和/或日志文件中，并且可以在软件中的管理面板中检索和显示，或者通过内联网或互联网或医院通信渠道发送到服务器，用于存储和记录保存和/或用于服务再现和商业智能分析的确认，或者作为电子发票发送到客户站点或者直接馈入客户(诸如医院、临床与影像中心)使用的通信方法。
建立材料分解和定量成像所需的最小曝光
在一种配置中，确定和/或近似定量成像和/或材料分解所需的最小曝光的一种方法包括以下方法中的一种或多种：
测量每种物质的材料分解图像，如果测量值的原始图像或具有1％或更少SPR或5％或更少SPR或10％或更少SPR的图像近似等同于基于分析算法和/或基于Monte Carlo模拟的物质或复合组织的每个像素上的模拟或计算的投影图像或值，则在其下进行测量的最小曝光就足够了。
确定生成在检测器上的测量或检测器上的投影图像的最小曝光，该投影图像的归一化测量小于1％ SPR或小于5％ SPR，大致相当于基于分析算法和/或基于Monte Carlo模拟的物质或复合组织的每个像素上的模拟或计算投影图像或值。
基于对具有多个曝光的ROI的衰减值的测量来建立图表，每个曝光处于不同的值。
基于该图表，在一定的曝光水平或更高的曝光水平下，所确定的衰减值保持相同。结果，可以获得最小的曝光水平。可以通过直接测量和/或各种厚度的样品的插值和/或组分，为每个器官或器官区域或组织或组织复合材料建立数据库。或者可以从现有数据库获得此类最小曝光。
确定检测器上的归一化像素值，如果通过ROI的任何地方的X射线的测量像素值的最小值大约是例如检测器的总动态范围或检测器的饱和水平的5-10％或5％或0.5％至10％，则可以充分最小化曝光。测量值可以是X射线测量，即具有小于1％的SPR或小于5％的SPR或小于10％的SPR的初级X射线图像。
自动曝光控制
在现有技术中，自动曝光控制通常基于先前的测量。然而，射线照相曝光的水平是基于当前使用防散射栅格的诊断水平来确定的。
自动曝光控制可以通过使用已建立的数据库来设置，这取决于ROI的区域或ROI的类型和ROI的尺寸，自动曝光被设置。传感器(诸如飞行时间传感器)可用于测量此类尺寸或照相机。
在某些情况下，相同或大致相同的ROI的X射线测量，结合图像处理(例如噪声去除)，以及去除小于1％的SPR或小于5％的SPR或小于10％的SPR的其他图像处理技术和/或散射，可以用作例如通过模拟或计算来确定曝光水平的参考，其中此类曝光水平将近似生成ROI测量的最小像素值。归一化和/或用散射去除是检测器饱和水平的5％或1％或1％至10％。
飞行时间传感器可用于生成从2D相机生成的2D图像中选择的区域的高度图或厚度测量。数字或视觉化的所选择的区域的高度信息或厚度(例如基于飞行时间传感器的高度测量或灰度图像生成的高度图或3D表面视图)可以显示或放置在2D图像的顶部，例如，从2D分层到目标区域，这可以用来用3D的准确测量来代替3D照相机，因为它较便宜并且在一些测量情况下可以更准确。
传感器(诸如飞行时间传感器)可用于测量厚度，从而测量3d断层摄影所需的投影数量。
在一种配置中，可以在照相机视图中显示基于所选目标区域的X射线图像。可替代地，不同模式的图像可以单独显示或并置显示。计算机可以用选择指示器来指示目标区域，例如在照相机图像上显示所选择的区域的框，并且在同一顶部，高度图或灰度图像或高度图的关键测量或厚度信息或3D表面模型或测量被显示在单独的显示区域中或照相机图像的顶部。或者照相机拍摄图像中所选择的区域的图像被灰度图像或高度图或厚度测量或3D信息替换。或者计算机控制可以用于在目标区域在由不同模式、照相机、飞行时间传感器，或X射线或其它模式(例如光学成像方法或MRI或超音波)捕获的图像之间来回切换。背景图像可以是由任何模式(诸如照相机或飞行时间传感器)捕获的图像或X射线图像。
在一种配置中，X射线成像采取下步骤，一些步骤是任选的：
·由照相机/视频拍摄的至少一个图像，被称为“第一图像”。
·所述图像显示在计算机显示器上。
·用户使用诸如在计算机和/或操纵杆或计算机输入装置或手动开关上提供的用户界面来选择目标区域。
·所选择的区域可以被转换成2D或多维坐标，例如在系统矩阵中。
·ToF传感器或非辐射传感器(诸如光学传感器)被编程以执行由这些坐标指定的该区域的测量。
·传感器扫描该区域，构建高度图，并将拍摄的图像发送到计算机。
·在计算机显示器上，这个高度图图像就像在第一个图像上的另一个图层一样显示，并且我们将该高度图图像放置在先前选择的目标区域上。或者可替代地，高度图图像替换2D图像中的目标区域，或者高度图可以被转换成灰度图像，或者目标区域的3D表面模型，或者在2D相机图像上存在指示器，或者在计算机用户界面上存在数字显示，至少为ROI选择的视场内的VOI厚度的最大值和/或最小值，或者VOI的厚度范围。
·对目标区域拍摄的X射线被称为第一X射线图像。
·在需要拍摄另外的图像的情况下，例如，调节所选择区域的X射线输入的测量像素值或强度或生成光谱成像，或者可以基于第一X射线图像进行密度测量或材料分解或多维成像。
·用户可以基于第一X射线图像来选择目标区域，或者计算机程序可以基于至少一个或一组标准来选择ROI。
·在基于第一X射线图像的一些情况下，可以调节曝光设置，或者可以调节曝光时间或者可以设置图像的数量，以便拍摄另外的图像来提供应用程序所需的数据和信息。
·在一些情况下，不需要曝光调节，因为曝光是基于光传感器时间的测量来设置的。
去除散射的方法
在一种配置中：
-在VOI和检测器之间有光束吸收粒子板的情况下，每个板都具有一个或多个光束粒子吸收区域，其衰减X射线束，在一些情况下，衰减率大约为100％。
-对于每个X射线发射位置，由检测器获取的VOI的相应投影测量，对于相同的光束吸收粒子阵列(也称为“光束阻挡器”阵列)，可以存在于至少两个位置。
-例如，对于相同的X射线发射位置或X射线源位置，对于相同的光束吸收粒子阵列，可以存在位置A和位置B。当在检测器上的位置A处的光束吸收粒子(VOI的缺失数据信息)的投影测量的X射线阴影区域可以被不同投影的相同检测器区域的测量或基本初级X射线测量代替，而光束吸收粒子的阴影在位置B位置，并且X射线源位置或X射线发射点位置相对于VOI和检测器在相同的空间位置。并且可以对束吸收剂粒子阵列的阴影区域进行反向处理。在位置A或位置B处的结果投影测量可以被称为“缺失数据间隙代替修改的投影或初级图像测量”或在位置A或位置B处的简单修改的投影或初级测量。
-在位置A和位置B处的修改的投影测量可以在逐个像素的基础上被加在一起—在检测器上的每个像素位置的每个导出的或测量的值被加在一起，总测量值可以被直接用于呈现和/或显示，或者在此类情况下，每个像素上的平均值(总值除以2)可以被用于进一步分析或用于所生成的图像值的呈现。
-在一些情况下，特别是对于高度定量的测量，如果应用需要多个帧或多个曝光或测量，则可以使用多于两个位置(例如3个或更多个光束粒子阵列位)，例如在减少图像处理的时间和/或减少可能要进行或生成或测量的投影的总数方面。
在一些情况下，位置A和B或C或更多不重叠。因此，缺失的间隙在每个位置是不同的。
在一种配置中，例如，如果需要总共三个不同的曝光或帧，则可以将光束粒子吸收板放置在位置A、位置B和位置C，以用于每个投影测量帧。因此，总堆叠图像或总平均图像将具有来自从两个投影曝光得到的数据的区域，因此，与检测器上的光束粒子吸收体阴影区域之外的区域相比，对于位置A、B和C，仅缺失了总数据的1/3。另外的空间位置的益处在于，对于缺失的数据区域，可以增加测量曝光时间或采样时间。
位置A、B或C等处的投影测量的数量可以根据需要而相同或变化。然而，由于量子光子的随机性，优选的是在每个位置的投影的数目相等，以避免光子饥饿或改善数据质量。
用于X射线测量或断层摄影采集的检测器上的光束阻挡器位置及其相应阴影区域的质量保证的改进方法
普通X射线或光谱成像或密度计或断层摄影成像的散射去除方法的一种配置：
对断层摄影成像程序中随着x射线发射位置的移动执行图像采集的散射、初级分离和散射插值方法。
在没有成像对象的情况下，一种配置包括一个或多个以下步骤。
步骤a。
·在六个维度中，在一个X射线发射位置p处取得用于光束阻挡器位置A的第一图像，并且在六个维度中取得用于检测器D的特定位置，并且在六个维度中取得用于光束阻挡板B的特定位置。
·找到每个光束阻挡器阴影区域，和/或阴影区域的中心，以及在覆盖目标体积的视场中的阴影区域的总数。
找到或定位所有散射信号区域方法的阴影方法的一种配置是以下一种或多种：
一种配置：使用已知的几何形状，在多达6D或7D的X射线管中的空间位置或发射位置、检测器的已知位置、光束阻挡器阵列、每个光束阻挡器的空间位置和空间分布，在每个光束阻挡器的检测器上定位模拟阴影区域，至少一个像素具有直接跟踪回到X射线发射位置的光束路径，光束路径中具有光束阻挡器/光束吸收粒子。
一种配置，
ο使用圆形查找器或形状查找器算法来查找检测器上的阴影的可预测形状或图案。
用于寻找阴影方法的另一种配置是：
ο找到具有低于某个阈值或在某个范围内的信号水平的区域，具有一个或两个或更多个像素，或者像素区域，其近似或略小于预测的光束阻挡器或光束阻挡器阴影尺寸，其与周围的检测器区域相比，在由X射线束照射或由X射线源和检测器之间的光束限制装置选择的视场内可以具有近似最低的水平的信号。
ο一种配置
-定位至少一个检测器区域，其包括光束阻挡器的至少一个阴影区域，所述至少一个阴影区域是由于光束阻挡器衰减而确定的，其具有基于光束阻挡器设计的阴影区域或圆形区域或可预测阴影区域之间的可预测间隔。
-在先前的步骤中，基于预定的相对阴影位置，计算光束阻挡阴影位置的剩余部分，并计算视场和/或阴影区域的中心中的阴影位置的数目。(在一些情况下可以省略该步骤)
在一种配置中，可以进行光束阻挡器的阴影区域的准确度的验证，因为基于光束阻挡器阵列设计，阴影区域之间的间隔具有可预测的范围。
步骤b.一些步骤和配置是任选的。
在一种配置中，
将成像的对象放置在光源和检测器之间，
·拍摄光束阻挡器位置的位置A的第一图像。
·找到每个光束阻挡阴影区域和/或阴影区域的中心。
一种配置包括一个或多个以下配置或步骤：
定位至少一个检测器区域X，其包括光束阻挡器的至少一个阴影区域，所述至少一个阴影区域是由于光束阻挡器衰减而确定的。
在一种配置中，已经进行了测试，如果发现一个以上的阴影区域，则阴影区域被识别为在阴影区域之间具有可预测的近似间隔。
以下配置和方法或步骤可以从一个或两个步骤组合，并且一些可以是任选的：
·拍摄光束阻挡器位置的位置A的成像程序中的第二图像。
·在检测器区域X中找到阴影区域或多个阴影区域，其包括光束阻挡器的至少一个阴影区域，所述至少一个阴影区域是由于光束阻挡器衰减而确定的。
·根据步骤a中由于相同的光束阻挡器而生成的图像和测量的数据和导出，找到相应的阴影区域。
·计算由于同一光束阻挡物引起的阴影区域位置的差值，或同一光束阻挡物的阴影区域在检测器上的偏移量，或者根据所拍摄图像中参考光束阻挡物阴影区域与其对应阴影区域的相对位置，以及给定视场内阴影的数量，以及阴影区域之间的大致相对距离，计算阴影区域的大致位置，近似于其对应的中心区域或中心区域。
·当没有成像对象时，基于先前步骤a中的预定相对阴影位置，计算或大致估计阴影区域的视场和/或中心中的光束阻挡阴影位置的其余部分。
·基于预定的数值近似或已知存在于阴影区域的距离和位置之间的数字来计算和/或大致估计阴影区域的视场和/或中心中的光束阻挡阴影位置的其余部分。
·基于已知存在于阴影区域的位置之间的预定数值近似或相对空间位置的数目来计算或大致估计阴影区域的视场和/或中心中的光束阻挡阴影位置的其余部分。
·基于光束阻挡板相对于检测器和/或光源的空间方向，计算和/或大致估计在检测器上的视场和/或阴影区域的中心中的光束阻挡阴影位置的其余部分。
·大致考虑从所选阴影区域计算的X射线源的偏移，确定其余阴影区域的偏移。
·调节白色图像的强度和/或实际测量的强度以提供一致性以继续进行下一步骤。
在一种配置中，在对象成像之前确定位置X。
在一种配置中，从位置X区域中的图像确定阴影区域的位置。
在一种配置中，基于从步骤a到位置X内的阴影区域的相同阴影区域的图像和/或相对空间位置的偏移来确定其余光束阻挡器的阴影区域，其中X被识别为整个光束阻挡器阴影位置的一部分，并且对于大致的X射线发射位置和/或大致的光束阻挡器阵列位置与其余的阴影位置具有相对特定的空间关系。
在一种配置中，阴影区域的确定也可以通过计算相对于阴影区域的X射线发射位置来确定，从而确定与阴影区域相对应的光束阻挡器位置，或者如果存在多于一个光束阻挡器并且测量和计算它们相应的参考阴影区域，则确定所谓的一个参考光束阻挡器或多个参考光束阻挡器。当阴影区域移动时，如果X射线发射位置已知且准确，则总是可以确定对应于阴影区域的光束阻挡器的位置，同时其它光束阻挡器的位置也固定到参考光束阻挡器。
在一种配置中，计算机软件确定用于对对象成像的检测器的视场，例如，可以确定图像的边缘，诸如由于检测器测量，在阈值之外，即在视场之外。
将至少一个区域X定位在所述检测器的一个或多个选定区域，例如所述检测器的所述角在视场内用于目标的选定体积。
在每个拍摄的图像之后在区域X中找到阴影区域和/或它们相应的光束阻挡器位置。
可替代地，在图像中找到阴影区域，并在区域X中定位那些阴影区域。
在步骤a.中，基于预定的几何形状来确定阴影区域的其余部分，例如固定的光束阻挡器相对于彼此的位置以及它们相应的阴影区域，以及它们与参考光束阻挡器的位置以及它们的阴影区域和X射线发射位置的关系，以及或者在距离或区域或视场内的阴影区域的数量。
在确定了完整的光束阻挡器位置和/或完整的仅散射区域(阴影区域的大致中心区域)之后，可以从散射插值导出高分辨率散射图像。
在一种配置中，散射插值
·在阴影区域(例如在阴影区域的大致中心区域)中选择数据点或数据点进行插值，以得出高分辨率的散射图像。
·如果在X射线发射位置和光束阻挡器位置的相同位置处拍摄更多的另外的曝光的图像，则每次使用第一图像中的光束阻挡器的阴影位置作为光束阻挡器的位置进行插值。
·每次当光束阻挡器移动时，将使用上述步骤a和b中的方法为整个图像再次确定阴影区域和/或光束阻挡器位置。
·再次确定光束阻挡器的区域，并且再次确定整个板的光束阻挡器阴影区域。
·基于整个板的阴影区域的插值。
·当X射线发射位置移动到不同位置时，可能发生以下过程：
a)重复1-9；或
b)假设光束阻挡器的位置A和位置B被假定为使用相同的位置。使用相同的位置a和位置b的光束阻挡器位置进行插值，但是基于X射线发射位置的位置调节光束阴影的中心位置以进行插值；或
c)假设光束阻挡器的位置A和位置B被假定为使用相同的位置。使用相同的位置a和位置b的光束阻挡器位置进行插值，但是不基于X射线发射位置的位置来调节用于插值的光束阴影的中心位置，因为X射线发射位置非常接近于之前的位置，因此光束阻挡器阴影的中心几乎没有变化。位置变化可忽略不计；或
d)对于多个X射线发射位置使用c)中的方法，但是基于X射线发射位置调节束阻挡阴影区域的中心
在一种配置中，可以在将对象放置在光源和检测器之间之前拍摄位置A处的光束阻挡器的X射线图像。并且分别确定光束阻挡器的位置A的光束阻挡器阴影区域。并确定阴影区域的中心像素或中心区域，并将其用作插值数据点，以导出位置A处的高分辨率散射图像。
在一种配置中，对于位置B或在光束阻挡器阵列的其它位置重复相同的过程。
在一种配置中，当X射线发射位置移动时，基于所计算的几何关系，可以基于X射线管和检测器的几何关系在系统矩阵中移动和确定位置A处的光束阻挡器的阴影区域。
在一种配置中，光学传感器被放置在光束阻挡器的致动器附近以测量光束阻挡器的位置。
例如，在一种配置中，使用激光和激光测量装置来感测致动器位置。
对于LED，使用广角透镜来感测致动器的位置。例如，LED或LED的回射器被放置在致动器的固定位置处，当致动器移动时，发射或反射的光被与波导组合或不组合的广角负透镜或鱼眼透镜捕获。所收集的信号的位置可以在空间上与致动器的位置相关。因此可以确定光束阻挡板的精确位置。
与确定没有X射线辐射的检测器位置类似。检测器的侧面可以连接到光光源或回射器，并且直接放置在视线中的传感器或放置在视线中的光学元件将从光源发出的光引导到传感器。
可以使用其它类型的基于光学的传感器来检测检测器和/或附接到光束阻挡板或光束阻挡板的致动器的精确位置。
例如，当检测器和/或光束阻挡板的致动器移动通过传感器时，传感器的信号被中断，其中传感器的位置精确地处于已知位置。如果传感器感测随着致动器的运动的预测定时或步幅而发生，那么就可以验证。
灯设计。
在一种配置中，灯条或灯光指示器可以被放置或嵌入在X射线系统上，或者作为系统的一部分被集成，例如在中间的顶部封闭端，或者在控制面板上或者在底部，在标志后面，以便在外部点亮标志。
颜色可以是从色表中选择的一种或多种颜色。例如，绿色可用于生态或更少辐射，或商标，或蓝色用于冷却效果，或粉红色可用于女孩、女士。指示器可以是一种颜色，或者它可以根据顾客交替和改变不同颜色，例如，男孩用蓝色，女孩患者用粉红色等，以通过安抚患者或安静或其他治疗或调解或调制患者的情绪来使机器更吸引人。或者它可以是多色的，例如，当使用光谱X射线时，可以使用指定的颜色来表示不同的波长。
LED可以用于灯光指示器。也可选择使用其它光光源。
在一种配置中，光条可以放置在顶部外壳的中间或边缘。
出于美学原因或情绪调制或信息目标，灯条可用于封闭系统上的控制面板或机器上的任何位置。
提取图像数据和/或断层摄影图像的呈现
在一种配置中，通过常规的普通X射线成像方法获得的图像，结合例如防散射栅格的2D检测器，可能需要例如在30mAs到40mAs的辐射曝光，这是胸部成像的典型设置，以实现用户所熟悉的可视化呈现。
然而，对于本发明的散射去除方法，使用例如在检测器和患者之间的分布式光束阻塞器阵列方法，如在上述的检测器的两层之间的PCT或光束选择器方法，或飞行时间检测器，或基于初级调制器的方法中所描述的，其可以将散射降低至小于1％的散射对初级比例或小于5％的散射对初级比例，例如，在归一化的像素上，获得衰减值或光密度或射线照相密度的精确测量所需的曝光或辐射水平和/或用于双能或多能材料分解以分离至少一种物质所需的曝光或辐射水平小得多，例如，小于1％或小于10％或小于20％或小于30％或小于40％或小于50％或小于60％或小于70％或小于80％或小于90％或小于10％-90％，这些可能是生成具有诊断价值的常规普通X射线图像所需的，无论是使用防散射栅格还是软件。在一些情况下，低曝光水平呈现图像，例如在胸部成像中的3mAs或6mAs，或者甚至对于其他部分更少，可能在视觉上难以被用户看到。
在一种配置中，为了在图像处理和/或重建之后更好地可视化，可以增加曝光。
在一些情况下，例如通过曝光时间增加曝光，或增加电流或两者都增加曝光，可能使检测器饱和，因此影响定量测量的准确性，或影响用于AI或密度测量的可重复性或测量后图像处理。
可以使用高动态范围基准检测器来克服此类情况。
在一种配置中，可以使用和/或组合两个或更多个图像，例如具有小于1％的散射对初级比例或小于5％或小于10％的散射对初级比例的初级图像，对同一ROI的不同曝光进行单独拍摄和/或组合。
达到ROI和/或曝光水平的X射线辐射水平可以低于检测器的饱和水平。当所得到的图像没有或具有有限的散射干扰时，在一些情况下，总添加的曝光水平可以小于或基本上小于用户的视觉诊断或AI诊断所需的常规X射线或射线照相图像的曝光水平，例如常规x的辐射水平的2/3至1/10、(2/3至1/10)或2/3至1/1000、或8/10(8/10)至1/1000.000传统X射线图像的辐射水平。
在一些情况下，ROI的不同区域可能不会被再次照射，因为它不是目标区域，例如在双能量或三能量或光谱成像或断层合成成像中，第一脉冲可以是全视图图像，并且不同能量等级的第二或第三脉冲可以照射较小的目标区域，或者可以是较低的分辨率，例如使用分布式照射或结构化照射。
X射线细光束的分布式照射或结构照射可以通过常规的X射线管来实现，例如，使用准直器或可变靶标或MAD滤波器或光束斩波或滤波器，或具有可调视场的数字控制场发射器X射线源，或单色X射线源，例如，从滤波器得到的或由来自第二目标的荧光X射线或来自同步辐射的X射线辐射生成的单色X射线辐射。
在一种配置中，当获得衰减值，或获得光密度或辐射密度或衰减密度时，可以将大于1的乘法因子应用于测量值和/或强度值和/或Hounsfield值，使得每个像素的总强度值对于可视化来说更高，然而，AI、密度和/或后处理或图像分析考虑此类因子或省略此类因子用于准确图像分析。这样，乘法因子被用于可视化目的，例如，使得强度水平是令人愉快的或处于熟悉用户(诸如放射科医生)的水平。
在使用所述能量响应函数方程系统的反演对至少一种物质的2D图像进行材料分解的情况下，每个分离的物质Hounsfield值可以乘以一个因子，对于ROI中的多个分量或多个物质，每个物质或每个分量的Hounsfield值可以乘以相同或不同的因子，和/或基于像素和/或基于检测区域和/或基于至少一次一个或多个像素的至少一个测量来定量地调节。用于可选的呈现和/或可选的可视化。
由此，2D的图像可以被呈现为具有改善的视觉诊断价值和/或人类用户友好性，同时允许对对象或ROI的较低辐射暴露。
这可以被命名为倍增因子表示，或者“MFP”方法可以被应用于3D图像或多维图像，所述3D图像或多维图像是通过将常规CT水平的小于2/3的辐射减小到小于1/10,000,000而获得的。
MFP方法可用于点或1D X射线测量，其中辐射减少到常规射线照相和CT成像水平的小于2/3至小于1/10,000,000。
MFP方法可用于定时测量，例如具有跟踪或监测的动态测量或流体动态方法。
倍增因子表示或MFP可以与各种颜色的使用相结合，所述颜色对于物质的自然颜色是真实的，或者被选择来清楚地表示至少一种物质或一个ROI的颜色，所述颜色不同于所测量的颜色值，例如灰度级或RBG值。
造影剂呈现
在一种配置中，通过使用造影剂的第一多维重建绘制的血管空间可以用于导出作为3D重建中的约束的血管中造影剂随时间的浓度，所述造影剂是通过光谱成像可区分的物质。如图2所示，使用此类重建过程的一个实例如下：
-获取无造影的数据集(a*),
-施与造影剂，获得具有造影的数据(b)，
-光谱成像(c)，
-材料分解以从背景中分离出血管图像(d),
-图像采集和断层摄影重建(E)，以将血管定位在背景或参考物上，例如解剖标记，
-针对背景相对静态物质的相对于参考(F)得出血流量，
-控制显示器(g)以分别或针对参考或背景呈现血管图像。
在一些情况下，在具有造影剂的数据集之前，可能不能采集没有造影的数据集。
在一些情况下，造影剂浓度呈现在选定颜色的强度呈现中被放大以指示清晰的血管图像。
在现有技术中，可以提出降低造影剂。然而，由于散射，X射线测量不均匀，由于骨的吸收或其它超吸收体(例如金属)而存在高度饱和的区域，结果，如果存在空间分布在厚骨的投影路径中的造影剂，则测量造影剂或造影剂的存在或定量受到干扰。
使用上述PCT和本公开中的上述方法中的光谱散射去除方法，其包括光束阻挡器阵列方法，包括光束选择器方法，包括飞行时间光源和检测器方法，包括基于频率的初级调制器方法，散射被去除至例如小于SPR<％或小于5％，因为造影剂被降低，例如，至少至50％，<75％，或<90％，或<99％，或<99.5％，在光谱测量，或单能量点，1D或2D，或在多维成像条件下测量由造影剂引起的精确衰减值或光密度。
微泡空隙成像
例如，通过超声生成的微泡可以用于通过X射线断层摄影或光谱成像的空隙成像。可以使用此类技术来表征管腔间混合。
利用高超声压力下的微泡破裂作为通过在微泡填充容器内生成微泡空隙来注射负指示剂的技术。
在一种配置中，从单元件无聚焦换能器传输在2MHz和1.3MPa的峰值负压下5000个循环的长爆发，以破坏超声场和血管腔之间的交叉体积内的微泡。
微泡造影剂
在一种配置中，使用Sheeran等人(2011)概述的配方，通过1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱(DPPC)、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-2000(DPPE-PEG-2000)和1,2-二棕榈酰-3-三甲基铵丙烷(氯化物盐，16：0TAP)的溶解制备全氟丁烷微泡，摩尔比为65：5：30，总脂质浓度为0.75、1.5和3mg/mL。赋形剂溶液包含15％丙二醇、5％甘油和80％生理盐水。然后通过使用摇床振荡含有1.5mL所得溶液的2mL密封小瓶60s生成微泡。
根据Sennoga等人(2012)的方法确定生成的微泡溶液的大小并计数。并且具有约5×109个微泡/mL的浓度，平均尺寸为1μm。在该研究中，将微泡稀释在脱气的水中(Mulvana 等人，2012)至2×105个微泡/mL的浓度。
气泡破坏生成空隙
在一种配置中，利用高超声压力下的微泡破裂作为通过在微泡填充容器内生成微泡空隙来注射负指示剂的技术。在2MHz和1.3MPa的峰值负压下，从单元件无聚焦换能器发射5000个循环的长爆发，以破坏超声场和血管腔之间的交叉体积内的微泡。此类水平的超声传输完全在食品和药品管理局(FDA)安全限制(FDA 2008)内。
缺失的数据可能是由于检测器中的有效像素区域之间的栅格空间。在一些情况下，可以使用插值来填充缺失的数据间隙。在一些情况下，可能需要拍摄另外的图像来填充数据间隙。例如，通过在相同区域中移动X射线发射位置，辐射发射位置的第一位置，仅在不同于第一位置的位置，或者在发射位置可以在第一位置之间的区域处居中的第二位置。
在一种配置中，可置于一个或多个分布位置中的一个或多个标记可与背景不同地衰减X射线，在一些情况下，明显地和/或与VOI的其余部分不同地扰乱X射线，其通过空间、原子z和/或密度的分布来实现，可用于表征VOI中的解剖标记的相对距离和/或2D-6D位置。此类标记可用于在患者移动时配置患者解剖标记，例如，当患者旋转时，以改善对过程的可接近性或减少辐射暴露或更好的可见性，例如，减少VOI中的组织类型的数量。
标记可以通过X射线测量和/或可以对光学测量敏感，例如它具有反射表面，并且可以通过放置在患者外部的一个或多个光学传感器测量。可以在患者身上放置一个或多个光学传感器，其可以捕获位于传感器的视线中的回射器或LED，以精确地定位患者6D的位置。此类装置可以用于配置多个测量，其中VOI可以被旋转和/或可以存在VOI的运动，这影响X射线测量，并且可以生成伪影。
该系统基本上统一了患者、光学位置感测装置和/或成像系统的坐标系统。
ROI的点或线或结构照射测量的呈现
在一种配置中，将点测量，如材料分解测量，表示为单独的物质或复合材料质，可以显示在2D或3D背景上，基于ROI被照射的空间位置，生成点或1D或结构照射投影测量。
此类空间位置可以从确定X射线源的运动、或X射线发射位置、和/或焦点尺寸、视场，相对于ROI和/或相对于检测器而导出。
ROI照射区域的此类空间定位可以通过在对象或ROI放置在光源和检测器之间之前的测量来确定。
在一种配置中，并入本公开和上述PCT和专利公开的移动医学成像
通常，X射线断层摄影系统，例如常规CT是庞大的，因此由于其尺寸而难以移动。
在一种配置中，所描述的断层摄影系统是紧凑的，足够小以适合通过标准的房间门。
过去描述的移动系统，自主移动装置。
灵活性—系统可以在少于5分钟内分开和组装。可以根据需要使用和安装各种检测器。光源发射位置移动器或光束操纵装置可以永久地安装在光源上或可拆卸。各种光源可以放置在相同的安装位置。此类光源可以在移动之前分离以避免重大的影响。并且此类一个或多个光源可以在运输期间保存在容器中。
导航和可驱动装置以及运输装置是可拆卸的。从而可以独立使用，并用于传送其它断层摄影系统。
一旦到达目标地，此类装置就从X射线系统上拆卸下来，因为包括驱动装置的移动部分，或者运输装置和导航装置不是永久安装的，以节省空间。在一些情况下，其部分永久连接。
在一些情况下，移动装置的整个部分与该装置连接并集成在一起。
断层摄影系统可以配备有牵引电机，其通过用户按压按钮或使用控制杆来驱动。
此类断层摄影系统可以被折叠成更紧凑的形式，以便于和安全地运输，以避免在运输过程中损坏和引起对周围环境的损坏。
在一种配置中，一种能够进行2D和/或光谱成像和测量的移动X射线断层摄影装置，用于成像引导、护理点诊断、诊断、3d荧光检查，包括：
一种装置主体，包括一个或多个以下项目：X射线发生器、计算机采集、处理和观察装置、X射线源或X射线源底座，其中X射线源可以被拆卸或连接，以及安装在其上的X射线检测器或检测器底座，其中X射线检测器可以在到达目标地时被拆卸和重新连接、相关的电光源供应器、转向器，所述设备主体可以连接到包括驱动装置和运输装置中的一个或多个的移动主体；
在一种配置中，移动主体可以永久地连接到设备主体或者可以是可拆卸的。用于图像采集和/或显示系统的计算机可以是该设备的一部分。
在一些情况下，移动主体具有容器位置，该容器位置具有用于一个或多个检测器的一个或多个槽，以及用于一个或多个X射线源的容器位置。
在一些情况下，移动主体的一个或多个元件永久地连接到装设备主体，例如运输装置。
在一种配置中，指令接收装置通过物理连接器连接到设备主体，是可拆卸的，指令接收装置被配置成接收配置为输入其中的指令，并且被配置成指示移动主体运输设备主体到达指定位置；
一种可拆卸地安装在设备主体上的导航装置，指令接收装置向导航装置发送指令，导航装置包括检测装置，检测装置包括光学检测和测距传感器，所述光学检测和测距传感器被安装成在设备主体的移动方向上面对设备主体前面的区域，光学检测和测距传感器被配置成在空间中的平面内以预定角度的间隔发射一系列编码激光脉冲，以实时地检测移动X射线检查设备的环境，其中所述导航装置被配置成创建移动X射线检查装置的环境的环境地图，并且根据检测到的环境概况信息来确定设备主体的当前位置；
所述导航装置还被配置成根据环境地图、当前位置和从指令接收装置接收到的指定位置来计算设备主体的运动轨迹；和
位于设备主体上的中央控制装置，
其中所述导航装置被配置成将所计算的运动轨迹的电子指定发送到所述中央控制装置，
其中所述中央控制装置被配置成操作所述驱动装置，驱动装置继而驱动装置主体的所述输送装置遵循所计算的运动轨迹以到达指定位置，并且
其中导航装置在安装在设备主体上时经由接口连接到中央控制装置，接口提供连接以对导航装置供电并启用导航装置与中央控制装置之间的通信。
作为便携式CT的便携式断层摄影系统与救护车的集成可以是电池驱动的或者可以由电动车辆或发动机供电。CT的外部应该通过机械方法和/或硬件连接。例如，用于便携式CT的车轮的救护车上的轨道和/或用于救护车顶部的X射线管的上部结构的轨道架。
用于将X射线系统的轮子和/或X射线源以及相关硬件和/或X射线源的移动器锁定在适当位置的锁定机构。
在一种配置中，固定X射线系统可以安装在车辆内部，作为构造的一部分，例如安装到车辆的天花板和地板。并且可以存在支撑连接，以将X射线系统的结构支撑连接到地板和/或车辆的至少一侧。并且X射线源可以连接到机器人臂上，该机器人臂可以具有一个或多个关节，该关节允许在方向上有灵活性并在距离上有灵活性并可以维度运动。此类移动可以通过手动控制或电动控制。此外，电磁转向器可以移动X射线发射位置以用于断层摄影和/或移动器在至少一个6D维度的轴上移动以用于例如断层摄影和/或增加断层摄影的视场，例如在两个可以在与检测器平行的xy平面中在空间上彼此分离的ROI中进行断层摄影。
在一种配置中，救护车内的此类X射线系统可以是整个身体断层摄影系统。
在一种配置中，灵活的硬件实施方式
在一种配置中，当进一步确定ROI时，可以通过准直器、MAD滤波器调节视场和/或由场发射器X射线源内部调节视场，其中调节发射角度以满足视场的需要。
由于场发射器光源也可以被调节以发射结构照射，例如只发射发射器的某一区域，从而生成窄光束。可以生成彼此分布的窄光束或同时生成的窄光束的顺序生成，以测量VOI，从而例如利用多能量X射线来跟踪或询问。
在一种配置中，焦点尺寸可以由X射线源调制，例如场发射器X射线源取决于xy或多维中的应用需求和分辨率需求。
光束粒子阻塞板可以移动用于光谱成像或断层摄影，或者可以保持静止。
在一种配置中，可以从相邻区域插入数据间隙，例如，用于视觉呈现的目的，和/或当准确度要求或精确度要求不是非常高时。但是通常为了弥补由于光束粒子阻塞器引起的数据间隙，光束粒子阻塞器可以移动，和/或在光束粒子阻塞器处于不同于引起所述数据间隙的那些的位置时以其它能量等级成像，和/或当X射线发射位置移动时，由光束粒子阻塞位置阻挡以引起所述数据间隙的初级的所照射的ROI区域相对于光源的发射位置可能不在相同位置，因此来自发射位置的初级X射线可以穿过所述ROI区域并到达检测器，而不是被X射线发射位置阻挡。因此，可能需要进行另外的的投影图像，而不是X射线断层摄影所需的投影图像，以便弥补缺失的数据。
此外，在稀疏数据足以用于评估特定多维成像应用的情况下，可以进行与散射去除相结合的较宽角度投影以访问ROI的更好的视觉位置，而不是获得高空间分辨率断层摄影和高光谱分辨率图像，与以前相比，花费至少一个投影成像来估计厚度和/或从例如90度角度视觉访问内部ROI可能需要更少的辐射时间，并且为了评估、识别和表征ROI，可能需要低分辨率投影和/或较少数量的投影。因此，在一些情况下，组合轨迹可能是优选的。
在一种配置中，可以在一个组织上进行调节分辨率的重建，并且可以在不同的组织上进行不同类型的重建，例如不同的分辨率的重建。例如，如果估计肿瘤仅被嵌入到所选择的一个或多个组织中，则仅需要仅为那些组织重建高分辨率2D或3D图像。
其它组织可以通过缓慢变化的特性或AI方法来估计，以导出三维和/或光谱数据。
对于选定区域，其中不同的信息可以提供证据或信息的痕迹，以用于导出的特性或用于导出的识别或用于导出的诊断，可以进行额外的测量或投影来查询所选组织。
进一步来说，另一方面，可以在光谱或空间域中或在时域中的分辨率的变化设置中进行一个或多个相关物质或组分或ROI的测量，以便导出信息，该信息可以用于导出揭示某种物质或组分或组织或标记的负的存在或不存在的信息。
重建可以基于系统矩阵或非系统矩阵方法，其中基于每个投影线跟踪和标记每个体素，并且可以导出其衰减值。
在一种配置中，先前的轨迹几何结构被设计成适应不同用户的多个应用，从而提供多度和多个坐标的灵活性。并且用户可以使用该软件来设置任何投影几何形状。实例是使用大角度的断层合成的各种应用。
在一种配置中，这里建立的系统矩阵被简化并且专用于一个系统，因此仅为特定应用提供有限数量的自由度。
在一种配置中，对于大视场整个身体成像，仅需要三个自由度的一个坐标来表示X射线源的2D或3D平移以及检测器或多个检测器在2D或3D平移模式中的平移。当发射位置在xy平面内移动和/或仅在一个轴内移动和/或当例如在平移方向上在3D内移动时，可以在ROI的断层摄影重建中使用相同的坐标。
例如，可以添加另外的的坐标或多个坐标来表示X射线检测器和/或X射线源旋转。这些坐标可能是必须的，因为光源和/或检测器的对准可能不会偏离程序或用户设定的理论位置，用户可以完全对准硬件或使用数字方法来跟踪检测器的旋转和/或未对准和发射位置。然后在预处理，或后处理的计算中使用该数据以关联数据，或进行图像处理和/或在重建算法中使用该数据。
可以生成相对于X射线发射位置的虚拟检测器位置，其中X射线检测平面垂直于锥形束的中心轴或一组分布的细光束的中心轴。并且可以将测量结果转换为在平移和/或旋转位置处的测量结果，该位置是实际检测器被放置的位置，以示出实际的几何形状。
相对于实际检测器位置的虚拟检测器位置由多种手段确定，包括传感器(例如飞行时间传感器、或照相机、或至少点检测器)和/或X射线曝光和/或X射线曝光加上参考对象，利用参考对象测量可以引起虚拟检测器空间位置信息的准确确定。
在一种配置中，在使用迭代算法和/或使用模拟的情况下，当生成诸如投影数据的模拟数据时，可以考虑与理论配置或理想位置的此类偏差。
此外，对于光束几何形状的不完美性以及光束几何形状的校正，算法可以利用诸如白场测量的测量和/或在对象的测量期间，利用或不利用参考标记或参考对象来确定锥形光束的质量以及其在6D中的位置。
在一种配置中，由于光谱或多X射线辐射特性和/或光源设计的变化，测量可以根据X射线源而变化。可以在ROI的测量之前使差异特性化，使得可以在每次重建或光谱成像计算中考虑所述差。这可以通过基于表征的光束行为和在锥形束的特定位置处的测量的导出来完成
在一种配置中，使用传感器或飞行时间传感器来测量总厚度。并且基于每个组织的衰减值，可以为每个组织估计厚度和密度
使用传感器，例如飞行时间传感器或光学传感器，可以导出ROI的厚度。ROI的厚度可以被使用，使得在材料分解方法中，其中使用插值图的逆能量函数系统通过数据点被建立，所述数据点从具有已知密度的已知样品的测量中导出，所述已知密度具有类似的ROI厚度范围。例如，如果厚度为5cm，则可以单独和/或在与ROI类似的复合材料中测量具有与厚度变化例如2-5cm类似的密度的多个已知样品，以在双能或多能下建立插值图。并且给定在5cm处的ROI的厚度，此类曲线被用于精确地导出ROI内的每个分解的材料的衰减值。如果获得大的测量值池。基于ROI的厚度，可以针对厚度范围具体地生成插值图或能量响应函数系统，以便获得ROI的材料分解的更准确或精确的结果。
集成音频和/或照相机/视频系统
在一种配置中，集成的音频和/或摄像机/视频可以帮助患者在X射线系统内定位以便成像，或者可以帮助用户(例如医疗技术和患者)通信，同时患者和医疗技术不在同一房间中。和/或在需要从与容纳成像系统的房间相邻的位置或从远离容纳成像系统的房间的房间进行远程监视和成像的情况下。例如，考虑到社会距离或当患者高度接触时，在成像程序期间不需要有限的接触或直接接触。
扬声器和音频系统以及照相机系统和视觉系统可以在患者侧使用。
并且扬声器、音频、照相机和视觉系统可以被用于用户侧，该用户可以在不同的房间中。
此类系统可以与X射线系统集成。例如，扬声器被定位
在一种配置中，成像系统，其包括：
任选的桌子；桌子可以放置在构台b的顶部
构台A，其包含用于接收辐射的一个或多个检测器。构台表面可用作患者的表面和结构。
包含所述X射线辐射光源的构台A在所述台的上方；
包含例如在桌子侧面上的结构支撑件的侧构台C，用于支撑辐射光源和/或将辐射光源与其中检测器的构台A连接。
用于患者的功能性使用负载以及电子设备的紧凑性和存储的结构设计。
系统建造的一种配置是在支撑柱和基座构台之间留下间隙。
诸多益处之一，具有连接桥以允许从支撑柱电连接和控制载物台，同时允许患者检查台，例如手术台或患者床直接放置在X射线源和基座构台的下方，而不必将患者移出台。
一种配置是使基座构台直接连接到支撑柱，使得患者可以在基座构台上方装载到患者检查台上，在基部构台处保持检测器和组件。
构台A、B或C可以是集成的。
安装在构台B或构台C上的照片或X射线检测器，用于对从躺在所述台上的患者或构台A的表面发出的辐射场进行成像。
任选地安装在所述系统内的显示屏，使得其可以被所述患者观看；
显示屏可以显示患者的图像或患者的光学照相机图像和/或控制X射线成像系统的用户的图像，或物理图像。
至少一个照相机可以安装在构台C或构台B上，用于患者的可视化。
照相机可以由位于构台一侧的控制器通过微处理器控制，或者由位于桌面显示一侧的控制器控制，或者由位于用户一侧的控制器控制。
设置有所述系统的音频扬声器，例如，经由与控制器或计算系统的连接，使得从系统发出的声音可以被所述患者听到；
媒体播放器，通过第一通道可通信地连接到所述视频屏幕并且通过第二通道可通信地连接到所述音频扬声器；
其中所述第一通道还包括安装在所述构台A，或B或C上并且插入在所述媒体播放器和所述视频屏幕之间的标准接口；和
其中患者可以在经历所述成像时或者在成像程序之前或者在成像程序之后收听来自音频扬声器的声音并且任选地观看所述视频屏幕
在一种配置中，患者可以在现场具有麦克风，其经由通信信道与微处理器集成，并且数字化音频通过软件或数字方法通过网络流传输，并且显示在远程位置的媒体播放器上。用户、医生或成像技术人员可以具有相同的设置，音频扬声器、麦克风，以及在某些情况下的可视显示，以使患者和患者在X射线台上的位置可视化。
音频扬声器还可以用于音频警报，例如辐射活动和任何错误条件。摄像机可以用于帮助用户在对象和目标区域上对准X射线管。
音频和/或视频系统还可以允许通过诸如X射线技术人员或外科医生的患者和用户之间的口头和视觉呈现和通信来远程监视或定位患者。
在一种配置中，使用飞行时间方法。
通常，使用飞行时间传感器和/或X射线源可以将散射小于5％或小于1％的单独初级去除，并结合上述PCT中描述的n至n6矩阵方法和一种配置，其允许在短时间内进行定量3D和/或光谱成像。
在一种配置中，飞行时间方法可与单能量成像、光谱成像、断层合成、多光源，或跨越大于5度、或10度、或5cm或10cm范围的光源的多个位置组合和/或用于单能量成像、光谱成像、断层合成中，用于稀疏重建，或与常规CT和/或螺旋或允许完全重建的任何其它轨迹组合
在一些情况下，曝光量可能由于单个脉冲而不够，例如，当在皮秒或更快的范围内时。
可以组合来自相同发射位置的两个或更多个脉冲的测量和/或在相同投影路径中通过VOI的传播，以给出可以使用光谱、断层合成和CT以及多维成像装置和方法来表征的总初级X射线测量。
当与全场X射线测量相结合时，可以在空间和/或时间和/或谱域中实现ROI和/或ROI内部组分的表征。具有时间延迟的散射X射线信号将在时域中与初级X射线分离。
例如，当用户或计算机程序确定用于飞行时间测量的ROI时，从至少一个X射线发射位置，从飞行时间X射线源发射X射线脉冲，照射ROI或ROI的一部分，相应的检测器被同步以捕获和分离初级X射线和散射X射线。在一个另外的的X射线脉冲生成，从而测量并分类初级X射线和散射X射线。
在一些情况下，不测量散射X射线，仅通过对检测器的测量捕获时间窗口进行定时来测量初级X射线。在初级X射线的到达时间之外的任何X射线信号没有被选择性地处理。
来自两个或多个脉冲的初级测量被组合以生成用于进一步处理的初级X射线测量。
检测器的时间可以用于同时从多个发射位置捕获X射线信号。例如，如果每个X射线发射位置同时照射ROI，但是来自不同的发射位置。
在一种配置中，厚度由外部传感器测量或者由X射线测量估计，或者由用户估计，并且基于视觉估计的近似值来选择尺寸。
在一种配置中，除了总厚度之外，AI可以被用于确定或者数据库可以被用于存储关于ROI可能含有的物质或物质类型和估计量的信息，根据光学测量或X射线测量，可以基于此类值或信息来大致地估计曝光水平。并且可以估计ROI内的每种物质或复合材料质的厚度或比例，例如使用材料分解，如双能量或多能量X射线测量。对于材料分解或多维测量或跟踪或监视，在相同ROI或ROI的选定区域或多个区域上的后续测量上的曝光水平都可以近似估计。
在一种配置中，X射线成像系统可用于引导机器人。
在一种配置中，机器人的手术引导可以通过X射线测量结合基于光学的运动跟踪来实现，以更好地定位外科工具。
使用成像设备获取对象的VOI的成像数据。
在显示屏上显示VOI的图像数据。
用运动跟踪装置跟踪偶联到成像装置的外科器械的位置和方向。
基于光学的运动跟踪可以通过部署包括回射器的一个或多个光学传感器组件来部署到6D跟踪的距离。光学传感器组件可以具有负透镜或鱼眼透镜以及波导和从波导向下游的2D传感器。负透镜和波导以及传感器组件可以是一体的。
并且光学传感器组件可以安装到可移动装置上，该可移动装置可以由光学手段通过以下方法来跟踪：可以在可移动装置外部使用两个或更多个LED发射器，光学传感组件可以安装在可移动装置上。
用偶联到成像装置的机器人臂相对于患者支撑端部执行器。
响应于可移动执行器和端部执行器相对于患者的位置的位置和可定向的变化，修改显示在显示屏上的图像数据的至少一部分。
其中X射线成像数据指示机器人臂的端部执行器的位置和方向。
X射线测量可以与基于惯性的外科跟踪相结合。
X射线系统可以与一个或多个6D光学输入装置组合，用于在微创干预过程中跟踪外科器械。
外科机器人引导
在一种配置中，系统被设计成显示医疗装置。
在一种配置中，该系统包括虚拟窗口系统，该虚拟窗口系统通过在显示器上将患者解剖结构的图像对准到患者并且将该图像呈现给用户来创建患者图像与他或她的解剖结构和患者之间的视觉一致性，该图像感觉好像用户通过显示器直接看进患者体内。本发明设计成还显示医疗装置，例如微创工具。该系统基本上统一了患者、医疗设备、显示器和医生的手的坐标系。本发明在图像中的医疗装置的运动和操作该装置的医生的手的运动之间生成视觉一致性。该方法还在显示器中的图像运动和该显示器的图像运动之间生成视觉一致性。
在一种配置中，该系统包括在可移动显示器上显示患者解剖结构的图像的能力，所述系统包括：
显示屏，其被配置成可移动并与患者身体外部的靶标区域对准；
处理器，其被配置成接收与干预或活检装置，如用于干预程序的导管或一部分导管或植入物的运动有关的表示患者解剖结构的数据和实时表示显示屏位置的数据，其中处理器被配置成提供一个实时图像代表导管或一部分导管或一个植入导航在病人解剖依照第一次干预设备的空间位置之间的关系及其在病人和导航路径实时显示屏幕的位置,图像被实时更新以响应运动的显示屏依照第一空间关系；和
在显示屏上的装置，其允许用户在导管的位置和显示屏的位置之间建立第二空间关系，其涉及可由X射线成像设备在6D中跟踪的导管位置相对于患者解剖结构的位置、显示屏的实时位置，其中显示器的后续移动根据所述第二空间关系实时地更新显示器上的图像。
显示器可以是虚拟现实显示器。
连接到外科手术执行器或导管的外科工具，其一个或多个部分具有6D衰减变化，从而可以通过X射线成像在6D中跟踪它或它的一部分。
在一种配置中，生成第一控制信号以控制干预装置。第一控制信号被发送到或微处理器或发送到微处理器和/或直接发送到用户或连接到干预装置或机器人手臂。响应于第一控制信号，机器人外科器械或干预装置中的第一阀被打开以使第一流体流过手术部位。该阀可以控制要通过导管的内腔输送的流体。开口位于干预装置的尖端。
生成第二控制信号以控制机器人外科器械或干预装置，将第二控制信号偶联到机器人外科器械中；和/或通知用户或微处理器通知用户，并且作为响应，打开机器人外科器械中的第二阀以响应于第二控制信号而使第二流体流过手术部位。以及第三或更多控制信号的级联，并以相同的方式操作。
改进的X射线引导干预微创装置设计
在一种配置中，用于治疗颈动脉的系统可包括以下组分：
动脉进入装置，其适于被引入到颈总动脉中，动脉进入装置具有管腔，该管腔从动脉进入装置的远端区域处的远端开口延伸到动脉进入装置的近端区域处的近端开口，管腔被配置用于接收从颈总动脉通过远端开口的逆行血流；和
具有内部分流管腔的分流器，其在动脉进入装置的远端开口和近端开口之间的位置处流体连接到动脉进入装置的管腔。内部分流管腔可以在动脉进入装置的远侧开口和近侧开口之间的位置处提供用于血液流出动脉进入装置的内部管腔的路径；并且所述第一阻塞件可以位于所述导管上。
一种配置还包括用于建立逆行颈动脉血流的方法和系统，清理和抽真空系统干预作业生成的碎屑的系统，以及定位跨越主血管的扩张区域，靠近主血管的分叉进入同侧血管和对侧血管的分叉移植物的方法。该方法可包括以下步骤：
将其中预先包装有分叉移植物的导管引入到同侧血管中，然后引入到主血管中直到超过扩张区域的点，该分叉移植物具有管状主体部分，在分叉点处分叉成两个管状延伸部，即同侧延伸部和对侧延伸部；
从导管内展开分叉移植物，使得管状主体部分在超出扩张区域的点处接触主血管的壁，并且管状延伸部位于扩张区域内并指向相应的同侧和对侧血管；
通过同侧血管和同侧延伸部输送柔性导丝，并使其围绕分叉点偏转进入对侧延伸部，然后进入对侧血管；
通过对侧血管使用柔性导丝展开管状对侧移植物；
将对侧移植物的第一端与对侧延伸部接合；
将对侧移植物的第二端与对侧血管接合；
通过同侧血管部署管状同侧移植物；
将同侧移植物的第一端与同侧延伸部接合；和
将同侧移植物的第二端与同侧血管接合。
部署对侧移植物的步骤可以包括：
a.使用柔性导丝作为分叉移植物的对侧延伸部内的定位器，以将刚性导丝从对侧血管输送到对侧延伸部中；和
b.使对侧移植物通过刚性导丝进入对侧延伸部。
用于桥接主血管的邻近主脉管的分叉成两个分叉的血管的扩张区域的分叉移植物组分，可以包括以下：
a.分叉移植物，其具有在分叉点处分叉成两个管状延伸部的管状主体部分，分叉移植物包括分叉移植物主体，分叉移植物主体在主体部分中由多个分开且间隔开的线加强，并且分叉移植物主体和管状延伸部中的每一个具有大体上闭合的正弦形状，在管状延伸部中的每一个的端部处的至少一个线是自膨胀的，第一线邻近分叉移植物主体的主体部分的端部定位，使得第一线的备用顶点突出端部的至少一部分；和
b.至少一个管状移植物，其尺寸适于连接在分叉移植物的一个管状延伸部和相应的分支血管之间，管状移植物具有用金属丝增强的移植物主体，其中管状移植物的第一端中的金属丝是球囊可扩张的，管状移植物的第一端重叠在其中并且能够向外扩张以与管状延伸部的端部摩擦接合以形成移植物组分。
假体二尖瓣组分可包括可径向扩张的支架，该支架包括尺寸适于在天然二尖瓣的小叶之间展开的下部和具有喇叭口端的上部。上部的尺寸被设计成在二尖瓣环内部署，并且喇叭口端被配置成在环上方延伸。支架形成为具有基本上D形横截面以符合天然二尖瓣。D形横截面包括用于沿着天然二尖瓣的前侧延伸的基本上直的部分和用于沿着天然二尖瓣的后侧延伸的基本上弯曲的部分。该组件还可包括由心包组织形成并安装在支架内部的瓣膜部分，用于在一个方向上阻塞血流。
主动瓣环成形术环支架可具有可折叠或枢转到侧面的模板，从而允许模板与手柄纵向对齐并通过小切口进入患者的胸部。支架可以包括一个机构，用于远程地拆开将环紧固到支架上的缝合线，从而拆开环，同时避免与将手术刀引入手术区域相关的风险。分离机构可包括由释放多个支架缝合线的拉线致动的可移动销，或切断缝合线的热线、刀或拉线。支架可以具有内置光源，用于更好地观察心脏内的环。支架还可以具有从手柄的近端观察心脏内部的光学机构。
包含一个或多个区域的上述微创装置的一个或多个部件或部分可以由具有相同或变化的衰减特性的材料制成，从而可以利用与动脉和身体的其它部分相关的基于视觉和测量的反馈来控制手术的移动和过程。
本文所公开的基于视觉和X射线测量的反馈系统可用于以下非限制性示例和任何其它医疗装置，例如本文所述的外科装置：
缝线夹部署装置；
用于卷曲人工瓣膜的系统和方法；
基于力的心脏瓣膜大小；
植入具有可转换缝合环的心脏瓣膜的方法；和
柔性瓣环成形术环。
基于导管的材料去除装置，其包括其上具有远端材料去除尖端的细长管。材料移除尖端包括固定到管的单件或两件式壳体，以及其中的旋转构件。旋转构件包括用于粗切容纳在壳体内的材料的螺纹和用于细切材料的向外突出的凸缘。该壳体包括至少一个剪切构件，该剪切构件轴向地邻近向外突出的凸缘。剪切构件具有相对较小的周向尺寸和剪切边缘，该剪切边缘去除在凸缘的轴向面对表面上积累的任何材料。可以提供两个剪切构件，每个剪切构件在凸缘的近端和远端上。可以有三个凸缘限制在与壳体一起形成的槽内。
多腔导管可具有软尖端。多腔进入装置可用于提供进入人体的单个入口，以选择性地将医疗器械引入其中，并提供同时进入身体的辅助通道。多腔进入装置包括多腔护套，该多腔护套可具有外管和限定位于其中的装置腔的结构。内部结构可以是内壁或内管。外管和内结构定位成限定至少一个辅助腔。一些实施方案包括柔性内壁，其可以在松弛和扩张/收缩位置之间弯曲，其中改变装置腔和辅助腔的相对横截面积。该进入装置还包括提供装置内腔密封的阀。阀可以设置在管腔连接壳体中，或者与壳体分离，或者永久地或者可拆卸地与装置管腔连接。
可以检测流体流入或流出人体的特性的系统，或者检测具有适于在体外的第一端，适于接纳在体内的第二端，以及流体可以通过其在第一端和第二端之间流动的流动通道的导管。可以有一个探头，其包括用于检测流体特性的传感器或在流动通道的内腔中的液体分配装置，该流体分配装置具有一个内腔，该内腔装配在流动通道中并被合理地确定尺寸，从而一种或多种造影剂可以被释放到流动通道中。可以通过以一个或多个时间间隔进行测量来跟踪流动和速度的方向。并且可以施用第二或第三造影剂，以便跟踪流动的顺序和方向以及速度。探头安装在导管上，传感器位于流动通道中。传感器与在流动通道中流动的流体隔离。
3D重建配置实例
在一种配置中，求解多个线性方程的3D重建方法，例如，针对ROI的体积，其体积为m×n×p，例如，在X×Y×Z的维度中，体素的总数可以是大致m×n×p个，其中m、n或p描述了ROI的维度，以沿着X、Y、Z中的每一个的体素为单位。例如，在具有总数为64×64×64＝262144个的体素的ROI中，如果64大致是ROI内X方向上的体素单位的维度，则沿x方向的坐标值大致是沿y方向的坐标值。64×64大致地描述其中包围ROI的xy平面，在一些情况下平行于检测器；Z是沿着中心轴的厚度，可以垂直于检测器平面，在这个实例中，可以是大约64，变量的总数可以是262144个变量，需要解析。例如，求解包含262144个变量的大约4096个线性方程。在VOI投影图像的3D体积中，当X射线发射位置相对于对象或检测器移动时，可以将另外的未知体素添加到需要解析的未知体素的总数中。
例如，在X射线发射位置相对于对象和/或检测器移动的情况下，在xy平面中，在c2的区域中的每一步长一个像素间距，在涉及ROI中的体素的每个投影处的总的未知线性方程仍然可以是m×n，在用于进行投影图像的测量的检测器上的另外的像素可以是c2+(m+n)c。然而，每当X射线发射位置移动时，不是所有此类像素都用于测量或线性方程的求解中。当X射线发射位置远离原始位置时，在检测器上使用另外的像素来测量涉及ROI内的体素的投影图像，因此使用来自这些像素的测量求解线性方程。
可以计算总的另外的未知体素。例如，如果ROI的顶层处于从光源到检测器的中间点，并且原始位置的X射线发射位置通过ROI的中心轴，并且如果X射线发射位置在xy平面中移动，例如，以大致c2或c2-1步长，则每个步长在维度上大致是像素间距，如果每个体素大致被描述为Xa×Xb×Xc，其中Xa、Xb和Xc是X、Y、Z坐标中的体素的尺寸，在该实例中，Xa＝Xb＝Xc，并且Xa近似等于检测器的像素间距，那么，引入的总的未知体素可以大致描述为：
1/2x c2x m+1/2c2 x n＝1/2x c2 x(m+n) 方程(1)
在一些情况下，Xa或Xb或Xc在尺寸上可以不相等，也不是Xa或Xb或Xc可以不与检测器的像素间距相同。或者最靠近光源或X射线发射位置的顶层可以不是发射位置和检测器之间的中间点。因此，可以相应地调节未知体素的数量。
在一个实例中，由X射线照射并投影到检测器上的ROI的每个体素与检测器上的至少一个像素相关。当X射线源移动或对象和光源的相对位置改变时，跟踪相关并进行新的测量。
ROI中的每个体素有助于在检测器上的投影图像或测量。可以通过标记体素以及检测器像素来跟踪此类过程。
投影测量或投影图像可能与加权体素衰减密度相关。
本文所公开的系统矩阵中表示大致三个自由度的X射线系统的投影几何结构对于多维重建或3D重建可能是足够的。
用于断层摄影重建设计的系统矩阵的投影几何结构，其包括另外的坐标或向量，另外的坐标或矢量被形成为表示另外的自由度以描述一个或多个部件的相对空间位置和运动。
通过求解线性方程进行的3D重建可能花费很长的时间。使用同时的代数重建技术，仍然可能花费很长的时间。使用同时更新方法SIRT可能花费很长的时间。用于提高重建速度的方法可以包括以下方法中的一种或多种
·使用纹理映射硬件，例如具有微处理器的2D纹理映射硬件，
·使用纹理映射硬件，例如2D纹理映射硬件，和/或使用色彩通道扩展给定帧缓冲器的精度，或使用增加帧缓冲器的分辨率的方法。
·并行处理，CUDA
·通过沿中心轴方向纵向剖开将ROI并行处理成两个或更多个体积，每个体积具有较少的线性方程。
·基于先前已知的信息或数据，或用户选择，双能量或多能量分析，或低分辨率3D信息或其它模式(诸如内窥镜、光谱、热、MRI、超声，或光声、电医学、光学成像)的成像结果，或用户选择，或基于预设标准的数字程序选择，或AI分析结果，或AI方法和/或深度机器学习，来减小视场，或体积尺寸。
·用于求解一致的线性方程组的随机迭代方法可用于提高使用代数方法的重建速度。
可以使用上述方法以最小的通用CPU或GPU来实现快速重建。
断层摄影重建的一种方法可以使用求解许多同步线性方程的方法。可以为每个测量写出一个方程。粒子轮廓中的特定样品是计算未知变量(图像像素值)的图像中的特定像素组的总和，必须存在独立的方程，因此需要m×n个测量或n个平方测量。最终的图像具有降低的噪声和伪影。由于ROI显著减小，因此可以使用n2矩阵或n6矩阵，其中发射位置在6D空间的至少2个轴上移动，用于照射VOI。
当通过各种方法获得VOI时，例如前景2D材料分解、3D断层摄影和光谱3D和/或其它传感器，目标体积受到相当大的限制，因此适于重建。
此外，由于SPR小于1％或小于5％，在重建之前获取的图像是高度定量化的，因此能够求解同时线性方程。
在一种配置中，断层摄影重建的方法可以使用迭代技术以小步计算最终图像。此类方法有几种变化：代数重建技术(ART)、同步迭代重建技术(SIRT)和迭代最小二乘技术(ILST)。这些方法之间的差异在于如何分别进行连续校正：逐射线、逐像素或同时校正整个数据集。作为这些技术的一个实例，我们将看一下ART。
为了开始ART算法，将图像阵列中的所有像素设置为某一任意值。然后使用迭代过程来逐渐改变图像阵列以对应于轮廓。迭代循环包括通过每个测量数据点的循环。对于每个测量值，提出以下问题：如何改变阵列中的像素值以使其与该特定测量一致？换句话说，将测量的样品与沿着指向样品的射线的图像像素的和进行比较。如果射线总和低于测量的样品，则沿着射线的所有像素的值都增加。同样，如果射线总和高于所测量的样品，则沿着射线的所有像素值都减少。在第一个完整的迭代周期之后，在射线总和和测量值之间仍然存在误差。这是因为对于任何一个测量所做的改变破坏了所有先前所做的校正。其思想是，随着重复迭代，错误变得更小，直到图像收敛到适当的解。
可以使用的另一种配置重建方法是DSP的实例，诸如滤波反投影。
通过将沿着指向样品的射线的所有图像像素设置为相同的值来反投影单个样品。用不那么专业的术语来说，通过在最初获取图像的方向上将每个视图涂抹回图像来形成反投影。然后将最终的反投影图像作为所有反投影视图的总和。
滤波反投影可用作校正在简单反投影中遇到的模糊的技术。在反投影之前对每个视图进行滤波以抵消模糊PSF。也就是说，每个一维视图与一维滤波器核进行卷积，以创建一组滤波视图。然后，这些滤波视图被反投影以提供重建图像，这是对“正确”图像的近似估计。
一种重建方法可以是傅立叶重建。在空间域中，断层摄影重建涉及二维图像与其一维视图集合之间的关系。通过进行图像的二维傅立叶变换和其每个视图的一维傅立叶变换，可以在频域中检查问题。
傅立叶域重建的一个实例如下。在空间域中，通过沿特定角度的射线积分图像来找到每个视图。在频域中，图像光谱在该图中由二维删格表示。断层摄影图像的傅立叶重建可能需要三个步骤。首先，对每个视图进行一维FFT。其次，如傅立叶切片定理所概述的，这些视图光谱被用于计算图像的二维光谱。由于视图光谱被径向地排列，并且正确的图像光谱被矩形地排列，因此需插值程序来进行转换。第三，对图像光谱进行逆FFT以获得重建图像。
在一种配置中，装置，其包括：
处理电路被配置成：
获得投影数据，该投影数据表示在多个检测器处检测到的对象的照射的VOI的辐射强度并且从该对象的VOI出射，或者在一些情况下，从在第一检测器中检测到的辐射和在参考检测器处检测到的辐射的比例中导出的此类强度与进入VOI的辐射的比例，生成第一数据集和第二数据集。
包括由至少一个检测器生成的数据的第一数据集，
至少第二数据集包括由相同的第一检测器或第二检测器生成的数据，投影数据可以来自不同的辐射发射位置，或不同的能量等级，不同的曝光或不同的系统配置。
更多数据集包括由相同的第一检测器，或相同的第二检测器或另外的检测器生成的数据。
在一种配置中，第二辐射光源可以是第一辐射光源，或相同的辐射光源，其可以具有一个不同的发射位置或多个不同的发射位置，和/或不同的焦点尺寸和/或不同的视场，这是由于视场或光束限制装置(诸如MAD，被称为m)或准直器。
多孔径装置(MAD)是可以提供广泛的影响模式的顺序二进制滤波器，可以被放置在光源和对象之间，并以相对小的运动动态调节以选择VOI，其中一些可以是离轴的。
第二辐射光源可以是与第一辐射光源不同的辐射光源，但是在第辐射光源的第一发射位置的相同区域中移动，其中所发射的辐射可以具有不同的焦点尺寸，和/或不同的能量等级和/或脉冲生成的速度。
其中多个检测器和/或X射线源包括：
第一检测器可以具有与第二检测器不同的检测器配置，或者第三或更多个检测器，其中第一检测器和第二检测器、第三或更多个检测器的相应检测器配置分别由检测器类型确定，
投影几何以及排列在相应的第一检测器和第二检测器内的像素元件，并且使用多个数据集重建组合图像，
其中多个数据集的每个数据集对应于表示与所述多个数据集对应的各自投影几何的各自系统矩阵方程，
多个数据集的每个数据集可对应于大致相同或相似的系统矩阵方程或表示对应于多个数据集的各个投影几何的不同的系统矩阵方程，
并且使用以下方法中的一种重建图像，使用：
1.用于多个数据集的相同系统矩阵，所述数据集包括例如通过低散射VOI，或通过移除时域中的散射而使用飞行时间初级测量的具有小于1％或小于5％的散射对初级比例的数据，或包括通过使用ART或其衍生算法来重建的从低分辨率散射图像的插值而得到的高分辨率散射的相减而导出的初级X射线图像的散射移除方法，在一些情况下，也使用迭代方法。
2.用于多个数据集的不同系统矩阵，至少一个修改的对偶变量，以及使用基于分裂的子问题方法。
3.用于多个数据集的相同系统矩阵，至少一个经修改的对偶变量以及使用基于分裂的子问题方法。子问题可以在由数据生成时间分开的数据集上执行。
使用相同的方法可以扩展至少一个或多个另外的数据集的使用。
用于医学成像系统的控制器
在一种配置中，控制器还被配置成使用包括具有至少三个自由度的至少一个坐标的第一系统矩阵从限定的几何形状确定。
在一种配置中，控制器还被配置成进行材料分解以生成用于至少一种材料的空间分布和位置模型。
其中控制器还被配置成基于来自在所述第一或第二发射位置中的一者或两者处发射的X射线的所述VOI的2D双能量或多能量材料分解测量来生成材料分解模型。
所述方法还包括第二数据集，其包括参考检测器的测量。
所述系统，其中参考检测器被放置在X射线束路径中。
第一数据集和第二数据集用于训练用于重建的AI算法并确定用于数据采集的VOI。
在一种配置中，其中通过自动曝光方法和装置、飞行时间检测器,和/或参考检测器来近似X射线曝光水平的方法：
1.其中每个系统矩阵具有至少一个向量3坐标，每个坐标具有三个自由度。
2.根据项目0-00中任一项所述的方法，其中，从VOI的至少一个2D投影图像，或基于归一化的像素在一个或两个或多个能量等级的选定像素处的至少一个2D投影测量，导出至少一种目标物质或复合目标物质的密度信息。
在一种配置中，辐射诊断设备，其包括：
重建电路，其被配置成重建三维物质分布，如造影剂或微钙化物质或植入物或外科工具或导管尖端的一部分或全部的物质，从一组获取的2D图像中在时间序列中分布稀有组分，和/或指向至少一个成像系统在物质存在下从一定范围内的方向获得的1D测量，通过进行基于以下方法中的至少一个的重建过程，该范围使得可以重建对象的ROI的三维图像，或确定6D中相对于参考ROI或对象内部或外部组分的相对空间位置：
1.在一些情况下的重建方法，迭代加上大致类似于VOI中的估计物质浓度或相关密度的滤波器阈值。
2.基于归一化的像素，基于建立的能量响应函数方程系统的反演执行至少一个双能量或多能量材料分解以求解非线性能量响应函数，和/或分布式稀有分量方法，使用从材料分解导出的密度信息进行重建。
材料分解可以包括建立具有插值步骤的能量响应函数系统，其中对已知材料的光谱测量与不同密度和厚度组合进行相关，并插值以形成图表，以包括密度和厚度中可能的总变量数量。在每种物质中的变量的总可能数目可以由检测器像素允许的用于表示每种物质和/或具有两种或更多种物质的复合材料的动态范围的总数目来限制。
在即将到来的情况下，使用光子计数检测器和/或能量敏感检测器的光谱成像，与宽带光源结合，可以用于在3D重建期间的材料分解。
使用可调制波长加检测器的光谱成像可用于材料分解以与3D重建组合。
使用k边缘方法的光谱成像可以与3D重建一起使用。
在一些情况下，物质密度的空间连续性或时间连续性被用作重建的约束条件。
图像处理设备，其包括：
至少一个采集单元，其被配置成对对象的目标体积进行成像并重建三维数据和/或3D图像；
图像形成单元，其被配置成基于所获取的数据，根据第一图像生成条件和第二图像生成条件形成第一图像和第二图像；
生成单元，其被配置成基于所获取的数据生成表示第一图像和第二图像之间的位置关系的位置和距离关系信息；
控制器，其被配置成使显示器基于位置关系信息来显示表示位置和距离关系的信息。
X射线成像装置，其包括：
设置电路，其被配置成获得关于通过对对象中的VOI执行第一图像采集而生成的第一图像中的对象的界标的位置信息，并且通过使用所获得的位置信息来设置在第二成像采集期间使用的成像条件或成像设置，所述位置信息是基于至少第一图像来确定的，并且在第一图像期间使用的图像采集系统中表示；和
图像生成电路，其被配置成通过基于成像条件执行第二测量来生成第二图像。
体素的3D重建体积积分和子单元
在一种配置中，可以使用精确体积积分法。可以如下计算相交的体积aij，将体素vj投影到(平面的)检测器以找到与体素相互作用的检测器单元。对于每个单元ci，光束的金字塔状形状可以被设计为具有将X射线源连接到单元的四个边缘的四个平面。然后，体素和光束之间的交叉体积等于由四个平面剪切的体素的体积。我们使用Sutherland-Hodgman裁剪算法[6]，该算法通过依次扩展光束的凸形的每个平面并仅从可见侧上的对象多边形vj中选择顶点来工作。
在一种配置中，为了近似相交体积aij，将对相交体积内已知体积的子体素的数目进行计数。该方法的灵感来自于曲线下面积的近似，也称为黎曼和，其中该面积被分成多个矩形(或梯形)，并由所有矩形的和来近似。类似地，首先将体素vj分区为N 3个子体素，其边长为体素边的1/N。然后，通过计算其中心点在光束内的子体素的数量来近似交点体积。图2(a)示出了此类方法的简要说明，其中N是4(为简单起见，在2D中)。在该示例中，体积近似为6·δ，其中6是其中心点(红点)位于光束(绿色区域)内部的矩形的数目，而δ是小矩形的区域。
递归细分法
在此类方法中，当当前立方体与光束相交时，我们递归地将其分成N个子体素，而不是像在黎曼和方法中那样每个体素具有固定数量的子体素。假设每次将体素分成N个子体素。如果它与光束相交或不相交，每个子体素将被评估。如果相交，则子体素将被分成另外N个子体素。该过程将被递归地执行，直到达到预定数量的细分为止。通过计算子体素的最小尺寸的数目来计算最终体积，该子体素为通过交叉测试。在图2(b)中描述了当N是2并且存在两个细分时的2D情况的该过程。在该示例中，体积近似为9·δ，其中9是在最精细水平处的矩形的数目，其被确定为在光束(绿色区域)和与矩形相切的圆之间具有重叠区域的矩形的数目，并且δ是在最精细水平处的矩形的区域。
通过设置非交叉情况的标准来执行交叉测试。当体素(或子体素)与由四个法向量朝向内部的平面设计的光束不重叠时，有四种情况。
1.如果du(dd)是负距离并且其距离大于立方体的半边，则光束在立方体的下方(上方)通过。
2.如果dl(dr)是负距离并且其距离大于立方体的半边，则光束在立方体的右边(左边)通过。这里，dx是从子体素的中心到平面x的带符号的距离，并且下标{u,d,l,r}对于平面的位置是简写的，即{上、下、左、右}。如果子体素和波束之间的任何几何形状配置违反非重叠标准之一，则我们对(子)体素执行另一个细分，或者如果其达到预定数量的细分，则将体素计数为交叉体积的一部分。
在一种配置中，如黎曼和方法中获得的所有N3个子体素的中心点被投影到检测器上。
单元灵敏度核可以用零均值高斯分布来描述。在一个示例中，确定单元敏感度核的方差具有单元的边长作为其FWHM。
在一种配置中，通过使用(三)线性插值获得每个子体素的密度值，并且根据投影值的灵敏度将投影值散布在附近的单元上。
在一种配置中，如果子单元被认为是特定体素的一部分，则该体素可以被认为在其密度分布上是相对均匀的。可以将子单元的密度值插值到其周围的子单元中。
基于体积积分方法的3D重建的另一种配置可以包括以下：
-基于检测器22到光源12的位置，以及相对于VOI的单个检测器像素Dxy，从X射线源辐射的每个射线束可以在通过光源和检测器之间的VOI的多个体素之后被收集在检测器上的相应像素上。可以基于所述体素相对于光源和探测器像素Dxy的相对几何位置来识别。对于光束路径中的每个体素，存在多个子单元，例如，使用1000个子单元来基本上表示体素Vox ijk的一部分或整个体积。
-基于子单元中的参考点(诸如子单元的中心点)，从将光源连接到子单元的参考点的线，与检测器平面的交叉点来确定。交点可以在所述像素位置上，并且子单元被计数为1，或者如果所述线落在像素位置的边界上或者它可以在所述像素区域之外，则子单元被计数为0。在针对所述像素Dxy对子单元的所有空间位置进行评估之后，将使用“1”的总数来确定在投射到像素Dxy上的射线束路径中的所述体素ijk的部分。
在一个实例中，基于从光源辐射的射线束来评估VOI中的每个体素的子单元，并且识别其相应的检测器像素或像素区域。跟踪像素或像素区域回到光源的射线束可以包括连接光源、体素中的子单元以及像素或像素区域的多个此类投影线。因此，跟踪和计数检测器上的每个子单元的相应像素，直到已经评估了整个VOI为止。
在一种配置中，由零均值高斯分布描述的单元灵敏度核。例如，可以确定单元灵敏度核的方差具有单元的边长作为其FWHM。
此外，当体素的子单元与射线束相互作用，但从X射线辐射光源跟踪到检测器的射线落在像素的半高全宽之外或更敏感部分之外的子区域中时，此类子单元可能不被计数为“1”，因为所述子区域中的像素的灵敏度可能不足以或根本不有助于像素的测量。此类数据缺失可以通过经过相同子单元或体素的另外的投影来恢复。或者，由于体素的此类子单元的部分相对较小，因此可以忽略。
结果可用于建立线性方程以求解未知体素值。
由于对于每个射线束，将像素连接到子单元或体素，或者在一些情况下，可能存在可能有大量体素被射线束照射。体素的总数可以超过体素层的数量，因为在每个层中可以有一个以上的体素与射线束相交。因此，在为求解未知体素而建立的系统矩阵中可能存在大量元件。并且此类矩阵可以是稀疏的，包括许多零，或者不与所研究的射线束相互作用的体素。
此类稀疏矩阵可以被转换成较小的稀疏矩阵，以便更快的计算和数据处理。
在重建的一种配置中，利用分析技术方法，其中，利用数学分析解决重构问题。将投影和重建区域都分区为像素，并引入了真实数学技术的数值近似值。
代数技术假设一个离散的问题，并以完全不同的方式解决重建问题。在代数方法中，重建问题由线性方程组表示。变量(未知数)是重建区域的像素，而方程的右侧是投影数据。具有n个未知数和m个方程的线性方程组看起来像
a11X1+a12X2+...+a1nXn＝b1
a21X1+a22X2+...+a2nXn＝b2
...
am1X1+am2X2+...+amnXn＝bm
其中xj's(j＝1…n)表示图像，bi's(i＝1…m)表示投影数据。使用矩阵表示法，可以将线性系统更简洁地写为：
Ax＝b,
其中x＝(x1…xn) T并且b＝(b1…bm)T。T可以是转置运算符，x和b是列向量。重建区域的所有像素可以在单个列向量x中列出，并且投影的所有数据点是单个列向量b。
m×n矩阵A指定被扫描对象与投影之间的关系是什么。换句话说，它是拍摄投影的扫描仪的数学表示。矩阵的每行(每个方程)可以描述单个投影射线，因为它精确地描述被该射线击中的像素列表。每条射线将遇到非常小的百分比的像素，因为它以直线穿过重建区域。因此，矩阵A可以是稀疏的(其大部分元件为零)。
另一种求解Ax＝b的方法是Moore-Penrose伪逆A+。然后，解简单地是x+＝A+b。
在另一种方法中，可以使用迭代技术来解决代数重建问题。这些可以从解决方案的某一初始猜测开始，然后重复应用更新步骤，直到根据某一标准解决方案“足够好”。这些迭代方法中的大部分但不是全部(数学上)收敛到解。迭代算法的例子是SIRT和PDART。
Ax＝b,
其中x表示图像，b表示投影，并且A表示扫描过程。
如所示的系统Ax＝b，
通常通过最小化一些范数‖Ax-b‖，即计算的图像与图像采集过程或方法的乘积与测量的投影图像之间的差来求解。SIRT算法是实现这一目标许多方法之一。
实现SIRT的实例如下：
如果A代表扫描仪的动作，则也可以被称为正向投影。A的每一行包含对应于单个射线的方程的系数。它描述了如何将像素组合成射线和。转置矩阵AT将投影图像反投影到重建区域上。给定一个射线和，它描述了哪些像素被该射线击中。
SIRT交替正和反投影。其更新等式是：
x(t+1)＝x(t)+CATR(b-Ax(t))，
其中C和R是包含系统矩阵的列和行的和的逆的对角矩阵。这些矩阵补偿了击中每一像素的射线的数目和每一射线击中的像素的数目。
迭代从x(0)＝0开始。然后，更新方程执行以下操作。
当前重建x(t)被正向投影：Ax(t)。
从原始投影中减去结果：b-Ax(t)。
然后，该差值被反投影。本质上这是通过与AT相乘，但用C和R加权来实现的。
这导致校正因子CATR(b-Ax(t))。
然后将校正因子添加到当前重建中，并且从步骤1重复整个过程。
GPU加速的相同代码的实施方式可以增加重建的速度。
实施方式
如果矩阵A是已知的，则下面的实例是一种实施方式。
％Input:sparse system matrix A,data b.
％Output:SIRT reconstruction x.
x＝zeros(d*d,1)；
[rows cols]＝size(A)；
C＝sparse(1:cols,1:cols,1./sum(A))；
R＝sparse(1:rows,1:rows,1./sum(A'))；
CATR＝C*A'*R；
for i＝1:100
x＝x+CATR*(b-A*x)；
end
可以将ROI的不同部分分成多个部分(诸如总体积的子集)，并进行并行计算。
在一种配置中，存在初始猜测，并且在迭代步骤的重复步骤中，解决方案可以使用为每个组织或每个物质或两种或更多种复合材料质导出的衰减值，和/或密度值，和/或通过X射线测量导出的厚度值，例如单个能量，或光谱测量，或不同的传感器或预定值，或预先存在的数据库，或在数据库或逆能量响应方程系统中查找。
在一种配置中，使用超低辐射方法和体积积分方法跟踪的低辐射跟踪方法包括以下中的至少一些：
使用插值方法的散射去除可以提供高分辨率散射图像和高分辨率初级图像，这在诊断设置中经常需要。然而，此类用于高分辨率成像的图像处理可能以跟踪高速事件所需的时间为代价。
一种配置，通过结合散射去除方法来实现散射去除，以实现具有防散射栅格的SPR<1％和SPR<5％和SPR<10％。此类组合可以将所需的曝光值甚至更多地减小到小于1％的SPR，或者SPR等于未散射去除或使用防散射栅格实时获得的图像。
并且在图像采集期间，此类防散射栅格可以移动或振动。
在一种配置中，如图4中所示的。光束阻挡器阵列板100夹在检测器22和检测器29两个检测器之间。
在一种配置中，检测器29可以不是任选的。
在一种配置中，表1，样品支架或患者检查台可以放置在患者和检测器组件之间。
在一种配置中，光束阻挡器阵列100可以放置在光源12和患者2之间。
在一种配置中，防散射栅格，栅格1可以放置在检测器22和患者之间。
在一种配置中，防散射栅格栅格1可以是任选的。
跟踪方法可以通过使用点、线性检测器或2D检测器来完成，其与全景检测器相结合，全景检测器能够以小于1％或小于5％或小于10％的SPR进行高分辨率初级成像，或者此类检测器可以与防散射栅格相结合，以提供跟踪能力，而无需基于图像处理的散射去除。在一个成像程序中可以使用散射去除和没有散射去除的实时成像。
断层摄影成像可以在跟踪或监视过程之前获取，或者可以在成像程序之前完成。
当使用线性检测器时，SPR相对较低或可小于1％，此类检测器可用于VOI和全景检测器之间或全景检测器之后。
在跟踪期间(例如，在跟踪导管时)，可以使用低分辨率荧光镜来提供全景，以及VOI相对于光源和全景检测器的定位。利用散射去除方法，可以间歇地导出高分辨率的初级图像。
3D荧光检查，其中3D图像被连续地重建，并且有时以时间间隔被间歇地显示。
用例如特定流速注射的造影剂与系统一起使用，以提供诸如使用本公开的CT血管造影的能力。
在一种配置中，可以利用断层摄影和/或光谱成像，根据密度差对材料进行分解，得出不同组织类型之间的空间分布和距离尺寸，在有或没有对比标签的情况下，对神经组织、血管等不同密度的不同组织之间的距离进行跟踪，进行诊断和跟踪。
当探针或外科工具或导管尖端太靠近神经或血管或其它类型的组织以达到安全和手术引导的目标时，可以给出警告或警报信号。
例如，对于导管的快速跟踪，可以使用体积积分方法来跟踪对应于检测器像素或像素区域的射线中的一系列体素和子单元。在没有导管移动的区域中，在两个或更多个检测器像素区域中，对已知空间位置的一系列体素的测量可以导致在6D空间中VOI的精确位置的导出。此类测量可以是门控的。
在一种配置中，使用体积积分和X射线源的位置，以及确定VOI的已知位置。可以利用具有已知组成的VOI以及已知的X射线源位置和检测器位置来执行投影图像的模拟。如果在多个位置处的测量数据与VOI的相应位置处的模拟数据相匹配，则可以确定VOI的空间位置。
在一种配置中，如果VOI的空间位置是已知的，并且VOI的材料组成和尺寸是已知的，如果VOI内具有特定空间分布的一种或多种材料或部件移动，例如导管或射频消融换能器探头，和/或如果空间分布存在变化，并且此类变化可以随时间被监测，例如在心脏瓣膜和心脏瓣膜附近造影标记的血流，所述部件的动态运动和方向，所述材料可以用高分辨率初级图像以快的帧速率进行监视。
在一些情况下，可以使用在分布位置处使用测量数据的材料分解来精确地确定物质或组分的位置和分布。
在一种配置中，可以使用在物质或所述组分的视场之外的测量来定位VOI。然而，跟踪测量是用大的检测器完成的，但是导管或植入物的精确位置可以用第二检测器完成，例如小的2D检测器，在一些情况下，能够进行3D成像，或者在一些情况下，能够进行线性检测器，仅测量初级图像，电机可以移动检测器以跟踪导管的移动。可在小型检测器或线性检测器上进行3D成像，线性探测器可由多行检测器单元组成，精确跟踪导管，但同时，
在一种配置中，对测量的双能量检测器数据进行插值，以在双能量和多能量下建立图表，并使用所建立的能量响应函数系统的逆查找，已经用于光密度测量，但仅限于小样品。当材料或VOI变得更厚时，由于散射的生成，可能损失大量的初级X射线。因此，在一些情况下，由多能量测量和逆能量响应函数建立的图表不再有用或准确。由于这个原因，此类方法尚未应用于临床。
在一种配置中，可以通过在VOI的厚度彼此相对接近的测量数据点处建立能量响应函数来改进此类方法。例如，在μm内、或1mm内、或1cm内、或单数位cm内、或10cm内或15cm内，如果使用一定厚度范围的多个数据点来建立能量响应函数系统，则材料分解方法可能更准确。例如，此类改进的方法可用于厚样品的密度计。
在一种配置中，K边缘测量，例如通过使用一个k边缘滤波器，以及具有指向2D检测器或一个或多个多能量光子敏感检测器的光谱成像，也可以在这里使用。
并且此类方法可以与断层摄影测量相结合，以进一步提高密度计的精度。
在一种配置中，当使用密度计或光谱成像时，结合使用防散射栅格和基于光束阻塞阵列的散射去除，可以准确地监测和准确地引导植入物的放置。
使用具有防散射栅格和散射去除装置例如光束阻塞阵列的锥形光束CT在先前已经完成，然而，由于机械限制和空间限制以及性能限制，此类实施方式在临床中是有限的。
在一种配置中，使用上述PCT中的断层摄影方法和一种配置，结合防散射栅格，光束阻塞阵列散射去除方法和材料分解方法，可以实现快速和准确的实时跟踪和监测。在一些情况下，在该过程期间甚至可能不需要断层摄影。
在一种配置中，外科手术可以用预先确定的路线图精确地计划，以优化速度并通过外科工具的空间定位降低安全风险，其中外科工具被设计成避免或太接近如神经的敏感组织的区域
在一种配置中，可以将VOI在各种光源和检测器位置处的模拟投影图像与2D、1D或点测量数据进行比较，以确定VOI或VOI内部的组分或物质的方向和空间位置。所涉及的硬件组分或成像处理中的每一者可任选地取决于应用要求。
在外科手术期间可以高速跟踪导管。
防散射栅格可以是任选的，然而，使用它可以提高SNR。此外，它允许实时2D成像，并具有用于视觉引导的足够的散射去除。防散射栅格和光束阻塞阵列板的组合使得辐射比任一种方法中的甚至更低。由于成像程序相对较长，因此此类基于重复的减少在辐射整体的急剧减少中是有用的。
基于光学测量的重建
在一种配置中，一种用于重建三维对象表面的图像的计算机支持的方法包括以下步骤：
在三维对象的表面上提供具有反射对象的位置的至少两个线照射；
在连接到评估转向器或计算机的至少两个传感器中捕获反射的光信号。
所述投影在空间上彼此偏移不同的角度；
在所述评估计算机中，分配给每个所述表面元件的位置标识，该位置标识指定所述传感器表面元件在对象的照射表面中的位置，并且在每个照射中分配一个传感器要素数据值；和
在所述评估计算机中，根据传感器上的多个所述元件的相应位置指定和数据值，为在空间中具有相应位置的对象表面上的多个位置分配二进制体积数据值，每个所述二进制体积数据值在空间上是敏感的，用于从所述体积元件的整体生成所述对象的三维图像。
在3D重建方法的一种配置中，对于特定光束路径中的ROI或VOI中的一组体素，可以存在参数或多个参数和标准或多个标准，以确定或定义光束路径可以接触或通过的特定空间位置中的哪个体素或体素被认为是在光束路径中还是不在光束路径中，或者光束是否通过体素。例如，一个标准可以是特定尺寸的子光束是否通过体素的中心。如果是，则它是1，这意味着光束通过体素，并且它的衰减贡献或者在衰减贡献中的加权因子是1，在线性方程计算中这个体素被考虑作为整个像素。如果不是，则认为有助于光束衰减的体素的加权因子为零。
断层摄影成像中的辐射水平
为了限制辐射水平，一种配置是限制所获得的投影的数量。
在一种配置中，一种用于重建三维对象的图像的计算机支持的方法，包括以下步骤：
将三维对象的至少两个轴2维投影提供到评估计算机，该投影在由表面元件组成的投影表面上，每个投影在旋转平面或平移平面中彼此偏移不同的角度；
在所述评估计算机中，为每一所述表面元件分配指定表面元件在投影曲面中的位置的位置标识，并在每个投影中分配表面数据值；和
在所述评估计算机中，根据多个所述表面元件的相应位置指定和表面数据值，为具有相应空间位置的多个体积元件分配二进制体积数据值，用于从所述体积元件的整体生成所述对象的三维图像。
一种重建方法，其中每个步长的大小可以近似等同于或与从探测器到X射线源的中心轴描述的最短距离的轴平行所期望的分辨率定量相关。
一种方法，如上文所述，其中向所述评估计算机提供至少三个二维投影的步骤包括提供所述至少三个二维投影，其不同的角度小于2°或小于3度或小于5度、或小于10度或小于15度。
使用防散射栅格并结合基于空间域的散射去除方法的散射去除。
为了增加信噪比，防散射栅格可以与基于空间域的散射去除方法一起使用，以实现将散射去除到小于初级的1％或小于初级的5％，同时可以允许由X射线检测器收集的信号的较高初级X射线动态范围或信噪比。
为了实现谱域散射的去除以达到小于1％的SPR，在一些情况下，可以调节铅条的厚度，或者栅格包括两种或更多种具有变化的原子z数的物质。在一些情况下，这不是必需的，因为也使用光束粒子吸收器阵列板。
如图5中所示的，从前到后，X射线源12、对象2或ROI、光束粒子吸收器阵列板100，其中包含分布在光束路径中的多个光束衰减粒子，用于阻挡初级X射线到达分布在空间位置的探测器、防散射栅格、栅格1、检测器22。
在一种配置中，通过结合散射去除方法来实现散射去除，以实现具有防散射栅格的SPR<1％和SPR<5％和SPR<10％。此类组合可以将所需的曝光值甚至更多地减小到小于1％的SPR，或者SPR等于未散射去除或使用防散射栅格实时获得的图像。
并且在图像采集期间，此类防散射栅格可以移动或振动。
在一种配置中，如图5中所示的。光束阻挡器阵列板100夹在检测器22和检测器29两个检测器之间。
在一种配置中，检测器29可以不是任选的
在一种配置中，表1，样品支架或患者检查台可以放置在患者和检测器组件之间。
在一种配置中，光束阻挡器阵列100可以放置在光源12和患者2之间。
在一种配置中，防散射栅格，栅格1可以放置在检测器22和患者之间。
在一种配置中，栅格1可以放置在检测器29和患者之间。
在一种配置中，防散射栅格栅格1可以是任选的。
在一些情况下，防散射栅格或活动滤线器在曝光期间可以是可移动的。
在一些情况下，光束粒子吸收器阵列板100或光束阻挡器阵列板100可通过致动器移动。
在一些情况下，在X射线源的下游但在ROI的上游添加滤波器。
在一些情况下，检测器22是双能量X射线层的双检测器组件。
在一些情况下，检测器22是双检测器组件，具有夹在两个检测器中间的光束选择层16。
在一些情况下，检测器22是双检测器组件，具有夹在两个检测器中间的光束粒子吸收板100。
所有空间域散射去除装置和方法以及在一种配置中描述的那些在上述的PCT中可以被包括在这里，其改进在于在ROI的下游添加防散射栅格900。
防散射栅格900可以放置在光束吸收器阵列板100和检测器之间，或者防散射栅格900可以放置在光束吸收器阵列板的上游，但是在ROI的下游。
防散射栅格可以放置在双检测器组件的前检测器的上游。
在断层摄影应用中，当X射线源移动时，可以在3D图像采集期间移动防散射栅格，以确保光源与防散射栅格对准，以便优化散射去除。
用于保持ROI或对象的样品台(例如X射线可穿透的患者检查台)可以用在ROI和其它硬件之间，例如光束粒子吸收板100，和/或防散射栅格，以及一个或多个检测器。
在获取图像后，后成像处理包括去除噪声、散射、增益校正、暗电流等典型的后成像处理方法，以确保定量数据的准确性，基于朗伯-比尔定律，可以基于栅格的厚度和构成栅格的各种物质的衰减值和/或系数来计算在检测器上给定测量的X射线信号的防散射栅格的衰减值。因此，可以导出调节后的X射线信号水平(例如，强度或射线照相密度，或光密度)，该X射线信号水平是在进入防散射栅格之前离开ROI的X射线信号水平。
类似地，使用朗伯-比尔定律，进入样品支架的X射线信号可以从从样品支架出来的X射线的X射线信号水平或导出的光密度测量以及样品支架的已知厚度和已知衰减值或光密度或线性衰减系数来计算，其中输入X射线是进入样品支架的X射线信号，并且输出X射线信号是来自样品支架的。
在去除防散射栅格和/或样品台的影响之后，由此可以将所得值用于使用材料分解的图像处理分析。
在一种配置中，可以在平行于检测器的xy平面中在防散射栅格内分布或散布多个光束粒子吸收器。例如，此类装置可以在检测器或或检测或检测器组件的上游使用。这对于跟踪应用可能是有用的，特别是当图像的分辨率不是关键的时。例如，在确定导管或植入物的空间位置和/或位置时，由光束粒子吸收器的衰减生成的缺失数据间隙不是关键的。
缺失的数据间隙可以通过从相邻区域的像素值进行插值来填充，以允许在视觉上令人愉快的呈现给观众。
自动曝光设置
在现有技术中，通常在高辐射水平下拍摄X射线图像，然后基于检测器上的信号捕获(例如对于先前的测量)来调节X射线图像以减少辐射。
在一种配置中，这里可以在低SPR图像，或材料分解图像，或单能量，双能量或多能量的SPR<1％或<2％，或<3％或<4％或<5％图像，或光谱图像上使用方法，以增加曝光或增加曝光时间，使得对于测量有足够的总曝光值，以导出物质或复合材料质的衰减密度或光学密度或射线照相图密度或密度。
使用飞行时间，或X射线成像或测量，或传感器，或其它成像模式来导出厚度，生成用于曝光的设置，然而，由于样品的未知因素，设置可能是不正确的。可以重复曝光或者可以调节曝光时间，以通过X射线中的单能量、光谱成像、材料分解和断层摄影方法提供足够的光子用于衰减密度或光密度或射线照相图密度或密度或厚度测量。
在一种配置中，X射线测量的灵敏度和X射线测量的精确度可能受到检测器噪声的影响。例如，在极低的曝光水平下，例如，如今由典型的射线照相系统或荧光镜使用的普通X射线测量设置的1/30，可能存在足够的光子到达检测器，以提供足够的测量来导出衰减值，或者光密度或射线照相图密度或密度或质量衰减系数可能能够从测量中导出。然而，如果检测器由于例如暗电流或白噪声或其它问题而具有高噪声水平，则可以增加曝光，使得所捕获的信号在噪声水平以上足以提供精确的测量。
当检测器(例如冷却的检测器)具有低噪声水平时，除了灵敏度水平之外，光电计数检测器，低得多的辐射曝光可以足以为密度或光密度或质量系数测量提供足够的测量。
可以存在或不存在乘法因子，以便使测量的呈现对于用户来说是具有视觉意义的或是视觉可见的。
3D或2D成像及其在荧光镜中的应用
在一种配置中，视场上的X射线辐射分布可以通过一个或多个检测器来表征。参考检测器可以用在光束路径中，例如，来自光源的下游和VOI的上游，可以用于动态地或实时地监测从X射线管(诸如阳极靶标)发出的X射线发射强度。
在现有技术的CT或数字断层合成中，或C形臂或O形环或其它投影几何结构中，为了重建多维图像，或用于图像引导的材料分解图像或诊断方式(诸如PET和CT)，通常因为X射线源和检测器在运动中同步，因此当X射线辐射发射改变时，检测器的每个像素中的测量信号可以改变。在理想情况下，当X射线源随着每个曝光设置发射不同量的辐射时，噪声校正和归一化的像素可能改变其测量值，并且可能由于从管内发射的X射线辐射的不一致而变化。然而，另外的的改变可以有助于特定像素的测量值，例如，6D中的X射线发射位置的位置。例如，在X射线发射位置在多维断层摄影中独立于检测器移动的情况下，由像素测量的值受到X射线发射位置的位置的影响，例如在锥束中，其视场足够大，使得像素远离X射线锥束的中心轴处的像素或像素区域，与紧邻或直接测量来自光源的中心轴投影线的像素区域相比可能存在更多变化。和/或水平变化对于X射线的每个波长或能量等级可以是不同的。
为了准确分析可用于图像处理的定量数据，当X射线源或发射位置移动时，由于检测器的每个像素上的信号水平与其在6D空间中相对于X射线发射位置测量的投影光束路径的相关位置和/或相对于X射线束的中心轴的相对位置的结果变化可以被考虑。此类变化的表征可以在与VOI的实际测量分开的时间进行。此类变化水平可以在图像处理、分析、使用能量敏感检测器的光谱图像或使用单色光源的光谱成像或使用逆能量响应函数系统方法的光谱成像、密度测量、光谱和/或多维重建之前考虑。
在一种配置中，对于在唯一的X射线发射位置处的任何测量，可以在拍摄VOI的图像之前和之后在不同的X射线发射位置处成像或测量。使得X射线辐射输入表征在X射线发射位置相对于检测器的每个位置处被表征。
由于过去的原因，光谱荧光镜没有被广泛采用，其使用大平板检测器的光谱图像具有散射，因此影响准确度和完全的材料分解。在单能荧光镜系统中仍然使用防散射栅格。
由于例如采用成像程序或其它微小调节，荧光镜系统中的辐射减少很小。在每个图像捕获时，荧光镜的辐射曝光值降至当前临床设置的一半以下，同时保持足够的分辨率或等效分辨率和/或提供可比较的临床价值或图像引导，通常是不可能的。
尽管人们普遍知道，减少散射或使用飞行时间X射线成像方法或初级X射线调制方法来减少过去的散射可能会减少辐射水平，但显著的减少例如减少到小于1/3或小于1/4或小于1/5或小于1/6或小于1/7或小于1/8，或小于1/9，或小于1/10，或小于1/15或小于1/20的临床情况尚未报道。
此外，由于各种技术挑战，通常报告的方法难以在实际设置中实现，例如，在飞行时间X射线方法中大尺寸的X射线源或检测器的可用性，或者在初级X射线调制方法中或在使用准直器的患者特定初级X射线方法中的光束硬化。
特别地，在监测或图像引导中(诸如在荧光镜中)，给出实时监测要求，其他散射去除方法和材料分解方法的缺陷甚至更显著。
在一种配置和上述的PCT中描述了具有光谱成像能力的X射线系统，例如，具有双或多能量敏感检测器系统，或具有用于材料分解的逆能量响应函数系统方法，具有SPR约<1％或小于5％，或小于4％，或小于3％或小于2％，并且在一些情况下具有断层摄影能力的X射线系统可以以荧光镜格式使用，在一些情况下具有辐射屏蔽，通过人眼和其它相关硬件进行光学观察，所使用的硬件类似于荧光镜系统。
在使用2D荧光镜的一种配置中：单能量或光谱荧光镜或X射线成像可以跟踪或干预引导或监测例如后处理和术后状态。
在一种配置中，辐射曝光水平可以被仔细且精确地控制为小于当前荧光检查程序的1/30、或小于1/20或小于1/25、或小于15或小于1/10、或小于1/5、或小于1/4或小于1/3或小于1/2或小于70％或小于60％或小于80％或小于90％，使用散射去除方法达到<1％的SPR或小于4％的SPR，或小于5％的SPR。
此类减少可以在每个图像捕获时实现。此类辐射的减少可以用于相同的分辨率和/或相同的ROI或VOI。
超低辐射断层摄影荧光镜或光谱断层摄影荧光镜可以基于对所进行的每个2D、1D或点测量使用此类低辐射设置来重建。
在一种配置中，断层合成X射线照相组合方法可以基于用所描述的超低辐射设置测量的图像。
此类基于超低辐射曝光的X射线测量可以用于X射线成像中的断层摄影，或断层合成，或用于X射线成像中的任何几何轨迹，以减少在每个点、1D或2D测量中的辐射曝光，并因此显着地减少特定成像方法中的总辐射曝光，例如，乳房摄影中的数字断层合成，或O形环成像方法，或螺旋成像方法。
使用n或n2至n6 CT方法的断层摄影方法和装置，通过使用X射线发射位置的xy移动器，例如，添加电磁导引器，或机械移动器，或添加散射去除装置，例如，具有或不具有移动机构或移动装置的光束选择器，或光束粒子吸收器、阵列或光束阻塞器阵列，或光束阻塞器阵列。在一些情况下，此类光束阻塞器阵列或光束粒子吸收器阵列可以放置在患者或ROI和检测器之间，并且可以与移动器一起移动，例如与电动致动器。ROI的2D图像，和材料分解的ROI，和/或ROI的3D图像可以在不同的时间或同时在一个或多个显示器上显示。并且可以单独或同时显示ROI的矢状、冠状、轴向视图的选定切片。
在一种配置中，微创外科手术或机器人手术，一种或多种选择的物质或组分(例如组织或导管或植入物、或血管)，或从稀疏测量或点或1D测量导出神经组织或模拟物质图像，可以使用各种呈现方法选择性地呈现，诸如强度调制，或颜色表示，相对于其它物质或ROI的其余部分显示。分辨率或强度相关性或颜色选择可以是相关的或独立选择和使用的。
在一种配置中，在例如0-10mA的连续模式下，在单能量、双能量或三能量或多能量下拍摄图像，例如在小于1ms或小于5ms或小于10ms或小于20ms下，以提供足够的曝光用于散射去除或材料分解方法。
在一种配置中，可以调制荧光镜设置以减少曝光和提高用户反馈的速度：例如，如果曝光水平设置为100mA荧光镜脉冲水平，则小于1ms或小于2ms或小于3ms或小于4ms或小于5ms或小于10ms或小于15ms或小于20ms或小于25ms或小于30ms或小于50ms或小于100ms或小于150ms或小于200ms或为典型荧光镜脉冲测量曝光设置的一部分。或在当前脉冲荧光检查水平的1/100和90％之间的曝光水平下，以获得小于1％的SPR或小于5％的SPR和/或材料分解，以获得每种物质或复合材料质或具有大致类似或更好分辨率的组合物质的衰减值或密度值或衰减密度或射线照相图密度或光密度。
对于相同ROI的重复测量，例如在荧光镜或材料分解测量或多维成像或光谱多维成像中，在一些情况下，可以进行至少一个或多个或一组或多组初始测量，例如，在每个能量下的每个测量在与典型临床曝光水平类似或略小的曝光水平下进行，然而，随后，进行用于跟踪的另外的测量或用于在相同ROI的不同几何形状或X射线发射位置下的另外的测量。可以在较低的曝光水平下进行，使得足够的光子到达检测器以测量和导出每个组织的衰减值和/或密度，或者成像和呈现具有<1％的SPR或<5％的SPR的图像。
可以调制较低曝光水平测量的强度水平，例如，乘以一个因子，以实现用户熟悉的强度水平，例如放射科医生或用于相同ROI的其它VR应用。
经过该方法，在高曝光水平和较低曝光水平下测量的目标可以是确保强度呈现不是误导的或任意的。
此类方法是为了确保放射科医生熟悉的测量或强度表示的准确性和一致性，而不会生成可能在荧光镜跟踪和可视化以及诊断应用中误导的伪影。
用于跟踪或监测和监视的CT或3D荧光镜或2D荧光镜或成像
用于定量测量的真实或定性表示的方法。一些测量在显著小于临床或活体动物成像中使用的典型设置的曝光值下进行。
用于断层摄影重建和/或材料分解的每个投影图像的曝光水平可以是用于每个投影图像或测量的典型CT或断层合成或光谱成像设置的1/30至90％之间的任何值。
在一种配置中，可以存在一个或多个投影图像，或者在一个X射线发射位置处在一个或多个能量下进行的一组或多组投影图像，可以在足以收集用于散射分离和/或材料分解的光子的水平下进行，以导出每个组织的精确且一致的衰减值或密度，和/或在一些情况下生成<1％的SPR或<5％的SPR的图像，电流和曝光时间的设置可以类似于典型的CT或断层合成X射线照相组合投影图像设置，或者在近似等于或低于检测器的饱和水平的水平。
在一种配置中，用户或计算机程序可基于所完成的一个或一个以上图像来确定用于足够信号显示呈现的适当曝光水平。
在一种配置中，可以基于第一X射线测量来确定最小曝光水平，从而为测量提供足够的曝光，使得曝光水平对于材料分解或散射去除是足够的，以导出ROI中的物质的精确衰减值或密度。
可以预先选择此类最小曝光水平。
在一种配置中，可以导出与两个曝光水平相关的定量因子。可以使用标准或预设标准来确定定量因子。或者可以使用定量因子的预设值。
可以在最小曝光水平和用户可接受的典型曝光设置之间以大致最小曝光水平或低曝光水平重复测量。该定量因子可以被用于相乘以将强度水平带到用户所期望的强度水平。然后，将全部图像组合在一起，以提供与熟悉的CT或断层合成投影图像或荧光图像呈现强度水平定性类似的图像。
在一种配置中，在设置和那些测量之间的强度差在足以进行材料分解的最小曝光水平下进行，或者在散射去除的情况下进行，以导出ROI中的物质的准确衰减值或密度。每个分离的组织可以通过与可调节因子相乘来显示，该可调节因子是与典型的临床设置和可视化测量与降低的曝光测量之间的曝光水平的差异相关的定量因子。此类呈现可以减少由于相乘而引起的任何伪影，因为已经测量了呈现强度的参考水平，并且在这里使用该参考水平来进行呈现，并且相乘因子是一致的或者强度水平是一致的，并且或者定性呈现被认为在所有计算、重建、投影测量的图像处理以及它们的呈现中都是合适的。然后可以避免伪影、定量或定性的误导信息，或视觉错误。
荧光镜的连续模式
在一种配置中，当荧光镜在2D荧光镜中处于连续模式时，一旦X射线发射位置处于成像ROI的空间位置，例如，当移动器移动X射线源发射位置或电磁转向器将X射线发射位置转向到用户和数字程序优选的位置时，通常此类移动用于多维重建，或者在X射线源和/或检测器的移动中定位以在其视场内对ROI进行成像。检测器可以被定时以在用户或数字节目设置的时间停止收集曝光。或者移动器可以将X射线发射位置移动到不同的位置，在空间位置停留一段时间之后，该位置可以被预置或实时确定。X射线发射位置信号到检测器的移动停止采集图像。或者，在收集信号一段时间后，由用户和数字程序实时地用信号通知检测器停止，直到X射线发射位置到达它的新位置。可以获得第二次曝光。
荧光镜：
在一种配置中，光源和检测器距离可以是可变的，例如，大致在45cm距离或大致小于36cm距离，或大于45cm多至1.6m。
光源和检测器的距离可以是固定的。
可以以与现有技术的荧光镜中相同的方式使用基准标记，或者可以省略不用。
在一种配置中，此类系统可以具有或不具有用于在手术室内或在诊所内或在医院内便携性的轮子。
X射线系统可以被设计或配置成满足系统、性能和FDA的要求，或者满足美国或美国以外的其他管理机构的要求。
附接到由操纵装置操纵的移动器或X射线发射装置的发射光源，具有或不具有用于操纵X射线辐射的X射线一个光学元件或多个光学元件，可以由一个移动装置独立地移动，相同的移动装置可以移动一个检测器或多个检测器，在一些情况下，连接在散射去除装置上，一起移动。例如，C形臂可以具有连接到构台或支撑装置的运动系统，该构台或支撑装置将X射线源和检测器保持在相对固定的位置。然而，与X射线源和相关模块相关或连接的一个或多个检测器可以独立地移动，如在光源由连接到构台的移动器移动的设计中。并且检测器或检测器组件或与检测器相关的例如散射去除装置的模块，可以通过不同的移动器移动，该移动器连接到相同的构台或不同的构台。
通过X射线发射位置连接到ROI中心并到达检测器的线的总移动角度可以与其原始位置相比小于5度，或小于4度，以便进行完整的断层摄影重建。
通过X射线发射位置连接到ROI中心并到达检测器的线的总移动角度可以与其原始位置相比小于15度，或小于14度，或小于13度，或小于12度或小于11度，或小于10度，或小于9度，或小于8度，或小于7度，或小于6度或小于5度，或小于4度或小于3度，或小于2度，用于完整的断层摄影重建。
对于相同厚度的ROI，X射线发射位置到ROI中心的总角度可以随着光源和检测器之间的距离的减小而增大。
使用光束粒子吸收器阵列板进行数据替换填充
在一种配置中，当从相同ROI拍摄至少两个图像时，每个图像具有位于彼此不同的位置处的X射线吸收粒子阵列。
在光束吸收粒子的阴影区域处的一个图像的缺失数据可以从投影测量中被填充，而不会有光束吸收粒子阻挡初级X射线。
然而，由于有时一个图像可以具有与另一个图像不同的强度，或者在阴影区域具有与另一个图像不同的X射线输入强度和/或输出强度，有时，它不是在阴影区域中的第一图像的相同检测器位置上的数据与来自相同区域中的第二测量的投影测量的数据的直接替换或填充。直接替换将导致表示替换数据的强度的不均匀区域。为了减轻这个问题，可以使用一种或多种下列方法。
-在一种配置中，比较两个图像之间的测量区域，例如，接近和/或围绕阴影区域，导出两个图像之间的强度比。并且从一个图像调节替换数据的强度，以与具有阴影区域的图像的强度相匹配，例如通过乘以近似两个图像之间的强度比的因子来替换。修改后的两个图像可以被组合以具有更好的显示图像。
-在一种配置中，材料分解成每个组织显示，来自每个图像的至少一个组织具有阴影区域。由于材料分解的组织注意度于相同的ROI大致相同，并且其表示对于从具有不同光束吸收阴影区域的任一图像导出的数据是相同。然后，一个图像的阴影区域可以被另一个图像的相同像素位置的值代替。
-在一种配置中，通过使用在相同的X射线发射位置处测量的白色图像以及类似的配置和没有成像对象的图像设置，导出涉及VOI的每个投影图像的衰减值。在一些情况下，基于在包含VOI信息的投影区域之外的原始图像的变化，重新配置或重新调节从白色图像强度导出的原始图像，使得来自白色图像的经调节的原始图像的强度在强度上类似于用于VOI的投影图像的输入原始X射线强度。导出VOI的衰减值，例如使用基于墨菲定律的公式。将来自一个图像的由衰减值组成的阴影区域的缺失数据替换为衰减图像，所述衰减图像由于相同的VOI而具有不同的阴影区域，所述不同的阴影区域由于改变的光束阻挡器阵列位置而不同。
-在一种配置中，确保所有白色图像并根据成像的隶属投影图像调节初级图像以具有与白色图像初级图像相同的X射线输入。
-在一种配置中，如何在断层摄影和/或光谱成像中验证和调节每个投影图像的X射线输入强度。-使用初级图像或散射图像的一部分-平均相同空间位置的选定区域的像素值，比较每个图像的选定区域像素值。
X射线输入强度水平—不同投影测量之间的调节和方法
图像强度或像素值调节，例如，
·在两个或更多个光束阻挡器阵列位置(例如，位置A和位置B或更多个)处具有可变光束阻挡器阵列位置的白色图像和/或成像对象图像，以及大致相同或类似的X射线发射位置，
·或者对于在特定区域或区域或体积内的X射线发射位置处拍摄的图像，诸如在至少一个维度上的X射线发射位置的变化小于1mm，或为1mm至1cm或1cm至10cm。
·或者在一定的方向内，例如在纵摇、横摆和滚动的一定的小角度内。
白色图像强度调节和/或具有不同光束阻挡器阵列位置的VOI成像可以包括下面用于涉及散射去除和/或光谱成像和/或断层摄影的图像处理的一些或全部步骤。
位置A和位置B之间的变化—寻找不在阴影中的区域—白色图像的初级图像，
-识别光束阻挡器阵列的阴影区域中的一个或多个像素，低分辨率散射图像。
-插值以生成高分辨率散射图像。
-从所测量的图像中减去以生成从在光束阻挡器位置A Pa和位置B,Pb处拍摄的图像导出的初级图像。
-对整个图像或图像的一部分，或一个或多个，例如4个选定区域，例如每个图像彼此分离，并且可以在选定空间位置处的位置A和位置B的阴影区域位置之间)，在选定的空间位置，对位置A图像导出所选区域的平均像素值，并与相同空间位置的位置B图像进行比较，
-如果存在差异，例如，该差异大于全部的0.05％或大于0.01％，或者在0.00001％至0.01％之间，或者在可视化、图像处理和断层摄影重建和/或光谱成像中能够影响图像的一致性和/或确定的强度水平的显著性的任何变化值，则可以调节VOI和/或视场内的图像的像素值。
-相同的X射线发射位置能够基于所选区域的平均像素值来调节图像的强度。
-像素A或像素A平均/像素B或像素B平均＝～Rab，通过乘以Rab来调节每个像素在图像位置B处的强度测量。
用于图像处理以获得最终图像的无光束遮挡阴影位置
-将位置A处的圆形阴影区域与位置B处的图像或其它图像交换。
然后对位置A和位置B处的最终图像进行平均，或者逐个像素地堆叠它们。
对于断层摄影成像，去除在阴影区域中采集的数据，或标记为空值，使用来自相同的X射线发射位置，但不同的光束遮挡器位置的图像，或来自不同的X射线发射位置的图像，使X射线投影的照射穿过在位置A处的光束遮挡器阵列所遮挡的光束照射路径中的任何位置处的体素区域，以测量用于分辨每个体素或体素区域或体素体积的足够时间。
在一些情况下，可使用相同体素区域的不同能量图像来导出体素值或衰减值或强度值。
比较由通过相邻X射线发射位置生成的投影生成的白色图像—选定区域平均值—为位置变化调节的投影图像。
在一个实例中，设置参考白色图像强度水平，其中将所有其它白色图像调节为具有大致相同的强度值。
在成像对象图像的情况下，使用参考成像对象图像(通常为初级图像)来比较两个图像中的区域或区域的平均像素值。
在一种配置中，此类区域是视场内的整个图像或区域或检测器区域的一部分。
在一些配置中，为了选择用于比较强度水平的区域，计算在一个图像内的相邻像素或像素之间的比例，在一个图像内相互比较，并且将选定区域或多个区域的像素之间的关系信息与第二图像的像素之间的关系信息进行比较，选择具有最小变化的那些，用于选定区域中的像素或像素区域的强度比较和计算。
在一种情况下，例如，无论何时由于外部干扰(例如添加造影剂)，内部变化(例如呼吸或运动)，成像区域的某些区域具有从一次曝光到下一次曝光的很大变化，并且由于它们是成像对象的主体部分或区域在两个或更多个帧或曝光之间大致相同或相对相似，所以某些区域可能不具有任何显著的变化或具有小的变化。
在一些情况下，可以选择此类区域来进行强度比较。
在一些情况下，预先确定将VOI的某些区域用于强度比较。
在一种配置中，VOI外部的区域可用作强度比较。
在一些情况下，曝光之间的X射线强度或变化被仔细地调制并且是已知的。
在一些情况下，在一个或多个像素或一个或多个归一化像素中的标记(例如具有限定的密度和/或限定的尺寸和/或限定的X射线衰减值的一个或两个标记)的材料分解数据可用于评估像素或像素区域在相对相同或近似空间位置中的强度水平的变化。标记可以是内部标记(诸如骨的选定区域)，或者它可以是外部标记，例如具有X射线测量值和/或衰减值或可区分特性的参考标记，例如金属，和/或骨样材料。
在一种配置中，可以直接根据来自测量的像素值来调节从测量的像素值导出的衰减值。例如，如果初级图像强度的区域例如以比例R12变化，如果P1/P2约为R12，则P2水平可以通过乘以大致＝R12的数来调制，或者可以通过例如1/R12的量来调制从P2导出的衰减值ATT2
在一种配置中，放置在X射线源和患者之间的参考传感器可用于测量在不同位置的X射线发射和/或光束阻挡器阵列位置拍摄的图像之间的X射线输入强度或强度水平变化。
成像的对象图像或VOI图像：调节VOI的初级X射线图像的强度水平，用于X射线发射位置在特定区域或体积内的变化和/或纵摇、横摆和滚动的旋转角度。
在一种配置中，使用来自位置A和位置B的处理图像和/或光束阻挡器阵列的另外的位置之间的初级X射线图像变化，在一些情况下，这些图像已经在该组内被调节为具有相似或相等的强度水平。使用在图像采集期间具有两个不同位置的光束阻挡器的实例—寻找不在选择白色图像的初级图像的阴影区域中的区域，对具有特定空间位置的选定区域进行平均，导出选定区域的平均像素值，进行比较，如果差异为0.000001％至0.01％或0.001至0.1％或0.1％或更大，则将强度值调节至作为初级图像之一的强度水平的参考图像值。将选择的图像设置为参考图像，所有其他图像都要根据该参考图像进行调节。
在类似条件下拍摄的图像，例如，具有相同的X射线发射位置或类似的X射线发射位置，然而，不同的光束阻挡器阵列位置可以如上所述描述的来调节，使用部分或选定区域和/或整个初级X射线图像比较，例如，测量的像素值或归一化的像素值。
对于来自相同VOI的不同X射线发射位置的图像，但是彼此接近，具有大致相同的光束阻挡器阵列位置和/或变化的光束阻挡器位置。
可以使用散射图像的一部分、或选择区域、或整个散射图像的区域(如计算的平均像素值)来从一个图像到另一个图像进行比较，例如，使用相同的图像设置kv、ma和ms。可以选择参考图像来进行比较，并且可以调节其余的图像。
在一种配置中，使用散射X射线图像。
基于大多数相邻X射线发射位置之间的散射图像强度差异，确定并调节VOI的投影图像的初级图像。
在X射线发射位置之间，找到最相邻的X射线发射位置，比较并导出在X射线发射位置1和X射线发射位置2生成的VOI的投影图像的大致相同空间位置或空间位置的一个或多个选定区域处的散射图像的平均像素值之间的大致比例S12。
1)基于差异来调节初级图像的强度，例如，基于图像或选定区域图像的平均像素值的比例。
在一种配置中，如果需要，将一个初级图像设置为参考图像，所有其他初级图像都相对于该参考图像进行调节。
在一种配置中，基于散射图像与第一参考散射图像之间的差异和/或比例，在一些情况下，在选定区域处逐个像素地调节初级图像的强度。
例如，如果存在多个散射图像，例如，在三个不同的位置X射线发射位置有3个，则调节使用第一图像或第一散射图像或初级图像可以用作图像，或散射图像，或初级图像的参考。散射像强度水平差异可以根据两个最相邻的X射线发射位置的散射图像强度水平差异计算，也可以根据X射线发射位置较近且在相同的X射线输入辐射下生成大致相同的散射图像的散射图像强度水平差异计算。与参考X射线图像相比，用于初级X射线的调制水平可以是累积的和/或在多个位置上可乘的，特别是如果来自那些位置的X射线辐射生成不再大致相同的散射X射线图像。
在一种配置中，为了确保可比的或一致的投影测量，例如用于替换检测器上的光束阻挡器的阴影区域中的数据，可以使用相同的方法来调节原始图像的图像强度或替换投影数据，以确保在像素至像素或像素区域至像素区域的基础上的检测器上的发射信号的相对衰减水平和/或强度水平。
衰减值导出
将白色图像的初级图像与VOI图像的初级图像相关。
白色图像被调节为好像它们在所有X射线发射位置处具有相同的X射线输入强度值Wc。
被成像的对象或VOI图像被调节为好像它们都具有被用作参考图像的选定VOI图像的大致相同的X射线输入强度值Wvoi，其中Wvoi/Wc＝V，其中V是常数，用于所有X射线发射位置的每一组Wc和Woi。
衰减可以大致地基于Wc和测量值导出，因为如果在白色图像的输入和VOI图像的输入之间存在变化，对于所有投影测量，变化是相同的，则重建结果可以大致有效，但是可以提供体素值，当与实际体素值比较时，在所有投影路径中存在一致的因子，但是由于所有的体素具有相同的差异因子，因此体素之间的相对衰减值与实际白色图像所生成的衰减值大致相同，或实际X射线输入强度值是已知的并用于衰减值计算。
断层摄影和X射线成像中缺失数据的替换
在一种配置中，用于替换光束粒子吸收器阵列散射去除设备和方法中的光束粒子吸收器的阴影区域中的缺失数据的方法的实例。
用于散射去除的系统矩阵或线或体积积分，以识别沿着光束粒子吸收器的最厚部分的光束路径端点中的像素或像素区域，因为估计其仅包含散射信号。像素值可以被插值。然而，像素区域的平均值可以被应用于比光束路径中心中的像素更多的像素区域。像素区域可以由两个或更多个像素组成，但不超过光束粒子吸收板的阴影，理想情况下与估计的像素区域的光束路径一起，在估计的像素区域中，来自光源的相应光束路径由于光束吸收粒子的厚度足够高而被光束粒子阻塞器阻挡，使得所估计的阻挡的b初级X射线的强度大于沿着所述光束路径到达光束粒子阻塞器的光束的强度的99％或99.9％或99.99％或更好。
在去除散射然后通过光束粒子吸收器替换由于阻挡光束而缺失的数据的方法中，可以包括以下步骤：
使用通过逆能量响应系统方法的材料分解方法，例如，在双能量法中。
-在光束粒子吸收器阵列板的一个位置去除散射，例如，对于两种能量等级的位置A，分别在高能量等级(例如250kV、150Kv-250kV或100Kv-150 Kev)和低能量等级(例如，65-100Kv、20Kv至65Kv)。
-在光束粒子吸收器阵列板的不同位置去除散射，例如，对于两种能量等级的位置B，分别在高能量等级(例如150Kev、或100Kev至150Kev)和低能量等级(例如，65-100Kev)。
光束粒子阻塞器阵列板的不同位置导致例如检测器上的非重叠阴影区域。
为了补偿来自光束粒子阻塞器阵列的衰减造成的的数据信息缺失，可以使用以下方法：
任选A，计算四个图像中的每一个的射线照相密度，使用方程或者逐个像素地计算输出强度I0和输入强度It之间的比例。
其中I0是所测量的输出图像，或者I0是输入强度，有时，当X射线源辐射水平在曝光之间是可定量相关或类似或相同时，可以使用在相同曝光设置下在白色图像中的相同像素位置中的所测量的像素值。
·在一些情况下，导出It的可替代方法是使用参考光电二极管或检测器从参考检测器的测量强度和位置导出检测器上的每个像素的估计像素值，该检测器用于测量VOI。
·在一些情况下，可以在相同的检测器上测量直接测量输入强度而在其间没有VOI的至少一个像素的背景像素值，但是远离X射线束路径照射VOI。
作为在选项A中描述的方法的结果，消除了由于输入强度的贡献而导致的阵列图像数据或其衍生的变化。然后，由位置A生成的射线照相密度图像阵列的射线照相密度图像阵列的位置的与光束粒子吸收器阵列上的每个光束粒子吸收器的光束衰减的阴影区域相对应的区域中的像素值被具有相同曝光并且在相同VOI的一些情况下具有相同VOI的射线照相密度图像阵列代替，但是在位置B处具有光束粒子阵列板或每个光束粒子吸收器。位置B不同于位置A，因为由每个光束粒子吸收器生成的光束粒子吸收器阵列板的阴影区域可能不与位置B的每个光束粒子阻挡器重叠。
选项B-使用来自双能量或光谱图像的数据进行材料分解，导出每个物质的图像(诸如骨图像和软组织图像)，每个在位置A处具有图像并在位置B处具有图像。由于材料分解图像基本是位置A和位置B处的各个组织的射线照相密度图像，因此阴影区域可以由相应的区域代替。
因此，消除了由于输入强度的变化而导致的逐个像素的图像值的变化。
在多维图像重建中，可以使用射线照相密度或逐个像素的输出强度与输入强度之比作为输入投影值。并且在迭代方法中，模拟值或模拟值的导出可以以大致相同的格式来表示，从而可以直接计算两者之间的差，而不会由变化的输入强度所贡献的值的变化，这可以通过沿着相同的光束路径的单独曝光来生成。
在一些情况下，其中X射线输入强度或辐射可以是一致的、定量的可相关的或可根据一次曝光至另一次曝光来预测的情况下，在相同设置的单独曝光之间的输入强度的波动可以最小化(例如，在1％以内、或在0.5％以内、或在0.1％以内、或在0.05％以内、或在0.01％或更低)，并且特别是在一个能量等级或一个离散波长内的变化，由检测器测量的强度值可以直接用作散射去除、材料分解、光谱成像、多维成像、断层合成和3D断层摄影以及其它图像处理过程和方法中的投影数据。
在一种配置中，来自阴影区域的缺失数据可以被设置为缺失，或者在重建期间没有建立线性方程，因此对于那些数据点不存在线性方程。为了完全重建，在另外的的X射线发射位置可能需要另外的的投影，例如，当X射线发射位置处于其投影路径通过一个或多个体素的位置时，由于光束粒子吸收元件，所述一个或多个体素在缺失的初级X射线的投影路径中。另外的此类投影可以通过其它体素，直到缺失的投影路径中的每个体素在不同的曝光中被至少一个不同的X射线光束路径照射。这与估计足够分辨VOI中的所有体素的投影图像组相结合，如果光束粒子吸收器没有阻挡初级光束以引起重建中缺失的数据的话。
在一种配置中，来自阴影区域的缺失数据可以被设置为缺失，或者没有建立涉及通过光束粒子吸收板的衰减元件的光束路径中的未知体素的线性方程。X射线发射位置可以进一步远离X射线发射位置的区域移动，这导致捕获第一组投影图像。捕获第一组，使得如果由于来自光束粒子吸收板的衰减元件而没有缺失数据，则图像组足以完全重建VOI的3D图像。
在一种配置中，第二X射线发射位置可以是X射线发射位置的区域，每个发射位置生成的X射线辐射通过VOI的体素，该体素在第一组投影图像捕获期间被主X射线阻挡的路径上。
在一种配置中，由光束粒子阻塞器阵列板的衰减元件阻挡的在第二位置中从X射线源发射的主X射线可以通过VOI中的体素或体素位置，其不同于在第一X射线发射位置中从X射线源发射的主X射线的光束路径中的VOI的体素或体素位置，由束粒子吸收器阵列板衰减完成。
任一X射线源从第一位置移动到受所述初级X射线路径条件约束的位置。或者可以使用第二X射线源。由在第二位置中移动的X射线生成的图像集合中的投影图像的数目，或以第二位置为生成X射线的每个阵列元件的位置的X射线源阵列集。第二位置的数量由沿着垂直于检测器和光源移动平面的z方向的体素层的尺寸确定。在一些情况下，第二组投影图像的数量可以与第一图像组的数量一样多，或者基于第一位置和第二位置之间的距离和角度而显著减少。
第二光源，或光源阵列或在第二位置照射的光源，可以具有位于第二光源下游但位于VOI上游的准直器。准直器可以具有分布式透射区域，以允许初级X射线照射区域，或者VOI切片或体素，该区域或VOI切片或体素在第一组图像的获取中被阻挡在初级X射线的路径中。在到达检测器之前，此类从准直器传输的初级X射线可能不会被光束粒子阻塞器阵列板的衰减元件阻挡。如果传输的光束的横截面小，则可能在第二成像位置中不存在高SPR值，因此在捕获投影图像数据或其导出可用于成像处理和/或图像重建之前，可能不需要散射去除。
由第二光源在第二组发射位置生成的图像可以是相同的或可以是不同能量或不同频率的图像，或不同相位的图像，或不同曝光设置的图像，或用X射线成像参数中变化值的特性辐射的图像，而不是第一图像组的图像。在此类情况下，由对应于每个光源的相同检测器或不同检测器进行的图像捕获可以在相同的时域中进行，或者大约同时进行。
对于荧光镜的一些发生器，连续模式仅发射少量电流，例如，在10mA下，当X射线发射位置从一个位置改变到另一个位置时，光源可以处于连续模式。检测器与X射线发射位置的位置同步，X射线发射位置在要拍摄图像用于图像重建和/或图像处理的优选位置，使得X射线检测器开始在优选位置收集图像或曝光信号。在优选位置收集到足够的曝光信号之后，X射线检测器被去激活或者被定时以在稍后的时间拍摄图像。X射线辐射要么关闭一小段时间，要么持续到检测器准备好再次拍摄另一个图像。
在一种配置中，对于在通过样品之后在检测器上有效地生成信号的曝光，所需的辐射曝光的总量可以是10mAs，因此可以将X射线发射设置为连续的，并且检测器被激活并且设置为在一秒的时间段内收集曝光，直到收集到10mAs信号，然后关闭检测器，直到X射线发射位置移动到另一图像的新位置。此时，检测器再次开启以启动信号采集过程，因此可以与X射线发射位置的位置或空间位置同步。
3D重建方法
在一种配置中，不是使用系统矩阵，投影图像可以使用描述当X射线发射位置相对于ROI移动时投影图像的几何形状以及检测器上的像素位置的方法来关联。投影测量的每个光束可以由与X射线辐射光源的垂直轴的角度和/或对应于光束线的投影位置来计算。如果X射线发射位置在xy栅格区域中移动，则可以通过栅格区域上的每个点相对于参考位置的xy坐标来描述栅格。每个光束线由一个数字来跟踪，该数字也可以具有一个xy坐标，以向X射线管的中心线指示它的空间位置。
在一种配置中，可以使用至少一个张量来将投影束与其在检测器中的相应位置以及X射线源的至少一个另外的投影束或从X射线发射位置生成的X射线束与其在检测器上的相应像素或像素位置相关联。
在一种配置中，可以使用至少一个向量来描述ROI和/或成像对象上的光束影响区域。
在一些情况下，可以使用至少一个矩阵来描述ROI中的每个体素及其涉及其它体素的投影路径，以及在一个检测器或多个检测器上的其对应的像素或像素区域上的结果投影测量。
在一种配置中，可以使用子矩阵来描述用于求解变量子集数量的线性方程的子集。
在一种配置中，可以使用Kaczmarz方法进行重建。可以使用该方法的各种修改或衍生来提高重建的速度或解的收敛性。
在一种配置中，线性系统的每个方程可以被解释为超平面，并且一致系统的解可以被解释为这些超平面的交点。通过Kaczmarz算法在垂直于这些超平面的方向上搜索近似的解。
在一种配置中，可以使用该算法的随机化版本，并且可以估计其收敛速度。投影方法的随机化的一个目标是提供收敛速度，而不管系统中的等式的数量。开发了区块Kaczmarz修改，其中随机投影算法收敛性的研究。从几何观点来看，投影可以不是在超平面上进行，而是在几个超平面的交点上。
在一种配置中，区块算法实施方式与每次迭代中确定的线性代数方程组的最小二乘解相关。这个问题可以使用伪逆来解决。这等效于用广义箭头矩阵求解方程组。
可以使用Kaczmarz的另一种变体，用于在分布式环境中求解线性方程组的改进Kaczmarz算法，即系统内的方程组分布在网络内的多个节点上。
在一种配置中，可以使用随机坐标下降(CD)来求解全秩超定线性最小二乘。
在一种配置中，可以首先使用第一CD(坐标下降)来计算残差，然后使用所得到的一致系统上的标准Kaczmarz。
在一种配置中，可以使用具有投影调节的Kaczmarz算法增强。
在一种配置中，可以使用松弛贪婪随机化Kaczmarz方法求解大型稀疏线性系统。
在一种配置中，可以使用基于稀疏随机Kaczmarz方法的用于压缩感测的迭代硬阈值算法。
在一种配置中，可以使用一种随机迭代方法求解线性方程组的。
在一种配置中，用于求解线性方程组的一致系统的迭代方法可以包括随机化Kaczmarz算法，随机化坐标下降，随机化高斯下降和随机化牛顿法。可以使用所有这些方法的区块版本或具有重要抽样的版本。
在随机性进入算法的非常温和的条件下，该方法被证明具有指数率衰减(期望中)—也被称为线性收敛性。
在并行计算机上求解结构化线性系统进行图像重建的另一种行投影方法是Cimmino方法，它也可以使用。
识别和定量一个或多个目标嵌入式组分(Embedded Component of Interest)，ECOI，例如微钙化、血管、神经或富含阳离子++或负对照标记的区域、对照标记的区域、石膏铸型，和/或可从X射线测量中与背景的其余部分分离的可识别区域、患病区域、组织和/或组织区域或对象、复合材料区域或不存在目标组分。
在一些情况下，微钙化代表上述材料和物质中的任一种。
在一种配置中，嵌入式组分或材料或物质例如微钙化成像方法：3D成像重建系统，其包括断层合成图像重建系统和方法和/或反向几何扫描成像方法和/或描述于本公开和上述PCT中的3D成像方法和其它3D或断层摄影方法，所述方法包括以下步骤：
-使用双能量或多能量方法从投影测量，或图像和/或导出的分离的组织图像中识别和隔离潜在微钙化的区域，在一些情况下，涉及在上述PCT中描述的DRC方法，分布式后组分(distributed rear component)方法。
-从多个点或1D或2D或3D或测量和图像的组合采集和重建3D中间图像，所述多个点或1D或2D或3D或测量和图像的组合分别从多个数字点到3D投影获得，并且分别从平移运动范围内和/或有限的角度范围内的对象中相对于VOI的不同X射线发射位置采集和重建图像，所述有限的角度范围例如小于1度和/或1-5度、和/或5-10度和/或10-15度、和/或15-60度或60-180度。
-在一种配置中，可以选择性地进行采集，在重建中照射和/或优先处理可能有助于潜在微钙化投影图像区域的近似选择的区域。
-如果在一种配置中使用光束粒子阻塞器阵列、光束阻塞器阵列或光束选择器，和/或此类装置的可移动版本和/或插值方法和/或飞行时间散射分离、初级调制器频域散射分离方法将散射去除至小于1％的SPR或小于5％的SPR，或小于10％的SPR，其中使所述投影图像经受或不经受噪声过滤；
-将包含在各自重建图像中的微钙区域分开并电子标记分别与所述微钙区域相关联的微钙体素；
-在一种配置中，选择所述切片图像中的至少一个作为与所述微钙区域相关的至少一个对象切片图像；
在一种配置中
-在一种配置中，根据衰减值，和/或光密度和/或密度，和/或材料分离体积中的总体积，定量所述目标微钙化区域或材料或ECOI。
-在一种配置中，在所述至少一个对象切片图像的区段化的微钙化区域中正向投影微钙化体素，并且在2D投影图像中标记与微钙化体素相关联的微钙化像素；
-显示所述图像并显示与至少一个微钙化位置，在一些情况下，相关的量化值以及空间分布参数。
-在一种配置中，通过对2D投影图像的微钙化像素进行自适应噪声过滤来生成噪声过滤的2D投影图像，其中，不进行噪声过滤或噪声过滤，从而导致相对于剩余图像区域减小的噪声减小；
-在一种配置中，从噪声过滤的2D投影图像生成本公开中的最终断层合成或逆向几何扫描成像方法和/或断层摄影成像方法以及上述的PCT X射线图像。
-在一种配置中，可以进行双能量或多能量投影成像和测量，包含微钙化的体素或区域或切片可以进行材料分离，以提供物质和材料相对于彼此或其它材料或背景物质中的每一个的比例的信息。
在一种配置中，进一步表征包含微钙化的目标区域。可以进行包括具有限定视场的两个或更多个X射线照射光束的结构照射。如果通过电子控制存在具有受限视场的宏观钙化或X射线束的分布区域，例如在场发射器X射线源或通过准直器或MAD滤波器中，仅用于照射微钙化体素。
-在一种配置中，多维图像采集和/或多维或3D重建可以直接在VOI上执行，无论具有或不具有至少一个单能量投影测量。
-在一种配置中，可以进行具有变化参数的选定的重建和图像处理，以进一步放大微钙化的细节和/或其周围的体积或区域。例如，较高分辨率的重建，和/或双能量或多能量成像，以分离物质并导出一个或多个目标体积中的数量或密度浓度相对定量关系。
-在一种配置中，可以在正向投影到微钙化区域之后执行噪音滤波器或自适应噪声滤波器或边缘滤波器，同时进行过滤或不进行噪声过滤，从而导致相对于剩余图像区域减小的噪声减小。
-在一种配置中，生成沿着相对于检测器的第三维度具有限定的分辨率的近似完整的3D图像，或来自噪声滤波器2D投影图像的多维X射线图像。
在一种配置中，可以进行图像处理，例如去噪、增益、失效像素，像素一致性和归一化。
在一种配置中，可以进行参考传感器的测量以导出X射线测量的输入强度。
在一种配置中，可以在3D重建之前使用双能量或多能量2D测量来识别微钙化的临时区域。可以选择ECOI的临时区域，其可以被指定为可能包含钙化，可以使用投影图像的区域或者包含ECOI的临时区域的投影图像的测量来选择性地3D重建。
在一种配置中，可以进行ECOI的临时区域的双能量和多能量3D重建和测量，以提供ECOI的临时区域的定量分析。
在一种配置中，可以使用逆能量响应函数系统，其中根据VOI的厚度和作为VOI一部分组分的厚度，材料和物质在2D中以及在成像对象所关注的每个体积单位内被分离。
在一种配置中，涉及从包括金属或合成材料的VOI的2D-7D(xyz、纵摇横摆和滚动和时间)重建的识别、定量和多维的方法。
用于使导管或植入物中的金属和/或其它吸收材料成像的配置，其中包括一种或多种彼此重叠的物质(诸如护套或管腔)。
在一种配置中，如果导管和/或探针和/或植入物和/或其内部部件的大致密度和/或厚度和/或空间分布是已知的。
在一种配置中，用于确定检查对象的三维重建的方法包括以下步骤：
如果SPR对于SPR<1％，或SPR<5％或5％-10％显著，则可以使用固定的和/或可移动的束选择器、光束吸收器粒子阵列或光束阻挡器阵列以及飞行时间光源和检测器和/或基于初级调制器的散射去除方法来去除散射。
使用本公开和上述的PCT的断层合成和逆向扫描几何荧光镜以及从点到3D图像的其他断层摄影方法或包含金属部件的VOI的测量的多重和三维断层摄影。
在一种配置中，进行双能量或多能量2D和/或3D成像以识别在投影图像中包含金属的测量区域。
在一种配置中，识别包含金属区域的体积的切片和/或空间位置。
在一种配置中，使用逆能量响应函数系统来求解金属和/或其它物质不同于背景的吸收情况，沿着对应于接收通过金属的投影线的每个像素的每个投影线导出金属对象的总厚度。
在一种配置中，金属位置和空间分布的识别和表征是通过涉及DRC的双能量或多能量成像，分布的随机组分，其中这些组分被显示和定位在物质的材料分离的图像中，例如软组织、瘦组织或脂肪，其中图像缓慢变化，除了在VOI内金属或其它合成或异物的存在之外。
假定金属的密度是已知的和/或衰减特性是已知的，则可以导出金属区域的体积和/或金属的空间分布。
-在一种配置中，在原始投影图像中定义临时金属区域的边缘区域；
-在一种配置中，从边缘区域中选择边缘点；
-在一种配置中，将临时金属映射到原始投影图像中以创建多个对应的临时金属区域；
如果是多个金属区域或多层金属或其它吸收材料，则基于预先存在的数据，大致确定每种材料或物质的边缘区域。
基于检查对象的多个二维原始投影图像、金属或物质的大致密度或体积以及正向投影的相关信息以及投影图像和/或3D重建图像中的大致相对空间位置和/或分布来确定检查对象的临时三维重建；
在一种配置中，将临时金属体积映射到原始投影图像中以创建多个对应的临时金属体积；
在一种配置中，确定修改的投影图像并与原始投影图像进行比较，如果已经达到阈值目标或近似方差值，则存储3D体积数据并进行到下一阶段，用于与当前方法和应用相关的数据呈现或处理。如果不是，则执行以下步骤：
在一种配置中，可选择地，基于包括光束路径中的金属区域的每个体素或体素区域的分辨值来导出总衰减值，如果总值与来自光束路径的投影测量的导出的值大致相同，或者在低于设定为近似阈值的方差值的情况下，则包含VOI中的金属部分的投影图像可相对于背景呈现和/或被处理和/或相对于背景定位和/或标记(诸如解剖标记和/或外部标记)、和/或示踪。
在一种配置中，可以使用以下步骤来重建包含金属体积的VOI，其可以包括迭代步骤，或者可以根据第一重建的结果来省略迭代步骤,
-基于检查对象的多个二维原始投影图像来确定检查对象的临时三维重建，大致确定金属或物质的大致密度或体积以及相关信息；
-分区或材料分离临时三维重建，并且在一些情况下具有双或更多能量测量和材料分解，以确定临时金属体积及其在多维空间中的空间分布和位置；
将临时金属体积映射到原始投影图像中以创建多个对应的临时金属体积；
-确定金属体积的空间位置和/或基于像素确定金属体积的空间位置；
-通过根据所选择的边缘点的数据值在临时金属体积的位置中修改从上一次迭代或重建导出的3D体积数据的数据值来确定修改的投影图像；
-基于原始投影图像和/或相应的修改的投影图像和/或物质和/或复合材料质的密度和体积来计算差分图像；
-将差分图像以确定确定的金属区域分区；
-从确定的金属区域确定修改的投影图像；和
-通过将来自确定的金属区域的材料密度和体积数据和/或数据的贡献结合到相应的修改的投影图像来确定三维重建。
-与原始投影数据比较。
可以在每个光源和相应的检测器位置处执行双或更多能量CT，并且可以对对应于像素或像素区域的每个投影线几何形状执行材料分解和校正。
根据是否达到来自原始数据集的预定方差值，可以重复或省略相同的迭代步骤。
在一种配置中，修改的值可以被限制到一个或多个体素，而不是光束路径中检测到高于阈值的变化的所有体素。如果存在高频体素值或具有与其周围区域显著不同的值的体素，则当减慢的方差值达到预期或预定的相对值达到预期时，可以用从其周围区域或模拟值插值的值来代替存在此类信号的体素区域，并且再次执行正向投影以评估来自修改的投影的方差值和原始测量值或从原始投影值导出的数据。
在一种配置中，从第一重建获得的金属的原始体积和/或原始空间分布可以足够接近实际数据，使得不需要对除了选定区域之外的区域进行重建。或者具有高方差的区域，例如高于阈值的区域，可以从其方差值相对较小的相邻的相邻区域导出。此类插值可以发生在金属和非金属区域中。可以使用正向投影和/或衰减值的总和来重新评估修改的重建值和/或投影图像，直到在阈值以下最小化此类方差。
此类方法可用于金属或微钙化或任何组织或非组织组分或物质。
在一种配置中，为了在不需要知道人体或成像对象中的VOI中的组分的密度和/或尺寸和/或空间分布的情况下，识别和跟踪VOI中的组分，例如金属或可通过X射线测量来区分的对象：
双能量成像—识别金属的边缘区域。
在一种配置中，使用双能量或多能量来分离背景材料，例如使用双能量来分离骨和软组织。
在VOI中存在的金属部分将出现在骨图像以及软组织图像中。
由于软组织和/或骨组织变化缓慢，因此金属或金属部分的边缘将具有与其相邻材料的鲜明和明显的测量，因此可以被识别。
在一种配置中，单能量成像足以识别边缘区域。
在一种配置中，三维断层摄影也识别边缘区域。
基于检查对象的多个二维原始投影图像、投影图像中的近似金属密度和体积以及空间位置，确定检查对象的临时三维重建；
在一种配置中，使用X射线光谱细光束的光谱成像和/或使用2D光谱成像在分布位置处识别金属。
在一种配置中，确定近似密度值。
在一种配置中，在原始投影图像中定义临时金属区域的边缘区域；
从边缘区域中选择边缘点；
在一种配置中，基于检查对象的多个二维原始投影图像、投影图像中的大致金属密度和体积以及空间位置，确定检查对象的临时三维重建；
在一种配置中，将临时三维重建以确定临时金属体积分区；
将临时金属体积映射到原始投影图像中以创建多个对应的临时金属区域；
在一种配置中，确定与其它解剖标记相关的金属体积的空间位置。
在一种配置中，通过将分配给临时金属区域中的位置的原始投影图像的数据值修改为所选择的边缘点的数据值的函数来确定修改的投影图像；
基于原始投影图像和相应的修改后的投影图像计算差分图像；
将差分图像分区以确定确定的金属区域；
从差分图像中减去确定的金属区域；和
通过将减去的差分图像与相应的修改后的投影图像相加来确定三维重建。
在一种配置中，基于重建密度值生成或定量金属的方法，
双能量或多能量成像或单能量成像。
在一种配置中，识别金属区域的边缘区域。
在一种配置中，材料分解为金属和对象中的其余VOI，其中借助于X射线技术生成对象的多个投影，从多个X射线图像重建断层摄影数据集，通常从小于1度和/或1-5度，和/或5-10度和/或10-15度的区域投影，对于至少一部分投影，所述角度是相对于VOI和/或相对于至少一部分光源与检测器或X射线发射位置相对于检测器中心轴，且对于大约全部或大部分投影，所述角度是相对于光源与探测器中心轴。
在一种配置中，如果体素值与其相邻体素不同，则对体素值进行验证和校正。
在一种配置中，VOI中的金属区域的投影图像和重建以及断层摄影数据集中的金属体积通过基于每个体素的密度值或密度值范围或射线照相密度值和/或体素值的范围的区段化和/或材料分离来识别。
在一种配置中，每个投影图像具有低SPR水平和/或使用光束阻挡器、光束选择器、飞行时间X射线源和/或检测器来去除散射。
在一种配置中，在植入和外科手术/干预引导中，在3D图像采集和原始体积的重建之后预先规划，或者用于外科手术的VOI，其可以被称为第一断层摄影图像。
确定并规划手术图和导管导航和/或手术探针和工具以及导管引导能量治疗的空间分布和进入角度。
对于植入、能量治疗和/或活组织检查、手术，确定用于手术或干预或活组织检查的探针或虚拟空间相对于被治疗组织或相对于至少一个或多个解剖标记或参考标记的7D空间分布。
VOI的实时测量，例如，探针和植入物在2D和重建的3D到7D图像的点上，提供相对于解剖标记或参考标记的测量的对准和未对准的反馈。
在1D至6D中调节导管和外科工具或活检探针的导航引导和/或放射治疗定向以改善对准。最终的对准是当探针或植入物精确地放置在预先计划的体积中时，并且在一些情况下，相对于解剖标记或参考标记。
在一种配置中，进行对准后生理特性的分析，例如测量血流方向和/或其它生理状态以验证结果。
可以开发和利用在手术后实时使用的特定测试和验证方法来验证干预和治疗结束之前的最终位置。
在脊柱治疗中，可以是不同骨类型和/或骨结构之间的对准角度。
在一种配置中，将神经和/或血管分布相对于解剖标记作图，要么作为导航路径的一部分，要么作为保持距离大于由用户和/或数字程序设定的阈值的一部分。
由于神经和/或血管和/或组织之间的距离在附近，这会引起安全问题，因此当该距离被评估为小于阈值时，可以生成警报或声音来警告操作者和医生。
在一种配置，在3D重建算法中，通常存在迭代方法和校正方法以确保重建图像的保真度。
在一种配置中，在可以执行第一重建或有限次数的迭代之后，不需要迭代方法。检测到的体素值的误差可以基于一组标准自动校正，例如，在对于干预或治疗关键的和/或重要的近似区域中的重建，例如，在导管尖端的移动和/或病理区域或治疗将进行的区域，可以使用两个或多个重建算法。
如果结果重建值之间存在不一致，如果对于引导是关键的，则将这些值与邻近的或邻近的体素值进行比较，如果它们差异很大，则可以从问题体素附近的体素的体素值生成插值值。
在一种配置中，与来自图像引导之前的测量的体素值相比，例如在外科手术计划期间，可以生成从活动测量重建的结果体素值，并且可以基于先前的测量和/或先前的重建值，用更接近于正确值的值来代替。
在一种配置中，可以将重建近似最小化到对于评估导管相对于对象和/或解剖标记的7d或6d空间位置相对关键的可变区域，因为可以在手术计划期间和/或在手术引导期间从先前的测量获得对象的其余部分的值。
引导系统可包含至少一台计算机、显示器或手或脚踏板或开关。
在软件和/或软件UI中，可以使用在一个程序中大约至少一个或多个以下方法之间的时间间隔：
可以调节VOI的完整3D成像和/或有时光谱成像和/或光谱3D和/或有限区域3D，和/或2D成像和/或1D成像和/或点成像和/或结构照射成像。
在软件和/或软件用户界面中，可以选择和使用在一个程序中大约至少一个或多个以下方法之间的时间间隔：
可以调节VOI的完整3D成像和/或有时光谱成像和/或光谱3D和/或有限区域3D，和/或2D成像和/或1D成像和/或点成像和/或结构照射成像。
此类方法可以在外科手术过程中用作导航引导工具的一部分。或用于监测先前成像的VOI，和/或用于快速诊断。
在一种配置中，图像采集系统和/或重建算法和/或图像处理方法或算法可以被存储并且被集成在至少一台计算机中。可以对存储在计算机中的图像进行图像处理和重建。然而，此类用于图像处理的程序和/或算法，例如从一次曝光到下一次曝光的散射去除和/或相对图像强度评估，以及基于诸如相对图像强度和相对X射线输入强度的因素的像素值和相关数据调节，可以是单独的程序，其功能可以在一台计算机中，在图像采集系统附近，或者在远程操作员的房间中，或者在云和/或在远程服务器中执行。重建算法还可以存储在相同或不同的位置，例如云或者单独的计算机和远程服务器。
在一种配置中，成像处理和/或图像重建和/或图像分析软件(例如材料分离和区段化)可以在相同的位置或在云或在区块链上和/或在远程服务器中执行。
在一种配置中，图像处理可以并行进行，例如全部在云和/或在本地计算机和/或远程服务器中进行，或者可以有并行或串行运行的冗余图像处理，以便在单独的软件中重建，以确保准确性和验证和速度。
在一种配置中，可以在一个位置处理图像的特定部分，并且可以在另一个位置处理图像的其余部分，将组合结果一起用于预后、诊断、手术指导、后监测和调查。
可以将没有获得散射去除的原始图像输出到本地位置之外，并且在与用于图像采集的计算机不同的位置和服务器以及计算机中重建。原始图像和/或图像处理后的图像，例如所生成的散射和/或初级图像和/或最终的光束阻挡阴影交换图像和/或图像平均处理的图像都可以从成像系统输出。用户可以在本地计算机上和/或在设施内使用成像处理和重建工具，或者不同的成像处理和/或重建算法可以用于图像处理，例如散射去除、强度调节、像素值调节、平均、信号堆叠和材料分解、区段化和重建。
在一种配置中，可以进一步分析此类图像和/或图像处理结果和/或重建图像，以便使用软件执行手术计划。此类软件可以在图像处理的一个或多个阶段中对数据文件，或获取的图像，和/或图像处理的图像，和/或重建的图像进行图像处理。分析例如用于神经外科手术或植入物或用于脊柱或心血管外科手术，可以包括功能和特性，例如测量工具、解剖标记的另外的注释、手术映射和手术计划的调和以及实况和/或实时外科手术指导图像。
考虑到图像具有较小的散射对初级比例，例如小于1％或小于5％或1-5％或0-10％，则诸如精确的空间分布，和/或尺寸和/或密度的信息相对于CT或2D荧光检查得到改进，以达到在空间中的引导精度，如1％或高达5％，或高达10％和/或其间的任何值。例如，从参考标记和/或解剖标记或时间标记的相同组织的各个部分的尺寸、相对空间位置和识别可以以更高的精度达到，可以达到1％和/或达到5％和/或达到10％，或者可以在比以前更短的时间帧中达到，或者当使用CT，或c形臂，或锥束CT和/或数字断层合成或2D荧光检查时达到。
在一种配置中，以由在所重建的3D图像中生成的密度或体素值的范围指定的灰度级来显示图像。如果最高体素值被设置为1，则VOI内的体素值的相对比例可以小于1或等于1。
然而，将重建的3D图像与绝对密度信息相关联可能需要使用与实际材料类似的已知材料和/或使用实际材料来建立数据库，所述实际材料在物理特性上和/或在基于X射线测量的定量值上与已知材料具有定量关系，所述定量值在一维或多维图像或测量中是单个或多个能量，所述测量可能随着厚度而变化。这提供了使用本公开和/或现有的PCT和/或全部chao的公开的VOI的断层成像和/或光谱成像和/或光谱CT将不同厚度的VOI中的体素的测量和/或重建值与实际密度值或衰减值相关联的基础。
在一种配置中，用于测量图像对象的未知或VOI的检测器的定量关系可以用高度可重复和准确的参考传感器来建立。并且参考传感器可以用作标准，通过该标准每个检测器可以相对于和/或定量地进行测量，并且标准的测量建立了可以以变化的厚度、材料、密度和动态特性以及相对物质比和/或区段化，或材料分解和/或点到7D分布和表征来测量的特性的参考。
在一种配置中，所有的图像都用dicom文件或元文件中的相关信息标记，以用作参考和/或用于图像处理和/或用于重建。
此类图像文件可以被存储在图像采集系统的本地驱动器和/或链接到图像采集系统的服务器中，或者被传送到pac系统和/或具有或不具有用于数字存储的pac基础设施的数据库。
此类图像可以被加时间戳。
与成像程序相关的一组数据文件，包括图像和/或相关数据文件和/或患者信息，和/或设备或图像采集信息和/或设施或图像采集信息和/或软件名称和用于生成图像处理图像的版本和/或重建图像和/或AI软件，可以本地存储在一台或多台计算机或服务器中，用于存储和/或用于由放射科医生或程序访问，用于进一步分析。由放射科医生、外科医生和/或AI算法对至少一个或多个图像进行局部和/或在单独的位置和/或服务器中的分析，并且在成像程序中和在一些情况下，针对手术计划数据和算法、顺序和/或及时地分析至少一个或多个图像，可以用于改进手术计划算法和/或改进AI算法，以及用于优化和/或改进操作时间和/或患者结果。
在图像过程中和/或在多个成像程序中的图像数据或图像数据集的至少一部分随时间变化，例如对于同一患者和/或对于两个或更多个患者或一组患者得出关于患者状况的结论，和/或提供统计上有意义的数据和/或定量信息和/或定性信息，以生成关于患者和/或至少两个或更多个患者的新结果和/或事实。
区块链可用于与整个研究系列的至少一个图像，或一部分或很长一段时间，以监测临床意义的变化和改变。
在一种配置中，X射线发射位置的数量和/或投影的数量可以与植入物或植入物的一部分的尺寸定量相关。
在一种配置中，X射线发射位置的数量和/或投影的数量可以与在大致垂直于检测器的VOI中定向的植入物的近似尺寸定量相关，和/或与至少一个内部对象或至少一个具有指定尺寸的参考标记的近似尺寸相关，并且与植入物的相对空间分布和/或关系相关。
在一种配置中，来自其它模式的图像或数据文件，例如MRI、光学成像、机电或电化学或体外病理学分析和/或表征VOI区域的活检样品和导出的数据和事实，可以与一个或多个图像和/或使用X射线测量获得的数据文件组合，例如，生成或原始图像，其具有小于1％或小于5％或小于10％的散射对初级比例，用于外科手术/干预和治疗计划、预后、诊断、干预后监测、监视。
使用2D或材料分解或光谱成像结合CT或3D成像和/或荧光镜和/或3D荧光检查，CT灌注成像，使用本公开和/或上述PCT和chao的公开中公开的方法和装置的多相CT，可以更快和更准确地实现实时干预探针和工具与现有计划的手术图(在一些情况下是血管造影片)的对准和调和。
在一种配置中，用户可以从软件接口中选择分辨率，该分辨率适合于在整个干预过程中3D成像的不同参数配置和/或不同的参数配置，例如对于不同的过程、曝光设置、mA和/或成像和/或用于变化的成像对象的X射线滤波器的变化的或选择的分辨率，和/或用于跟踪或监测和/或识别可以放置在成像对象内部的至少一个对象，例如外科工具，或植入物和/或基于能量的外科手术中使用的部件。
在一种配置中，可以调节分辨率，例如从单数um到cm作为分辨率。
在一种配置中，在干预和/或治疗计划和/或导航计划和后监测中，植入物的尺寸和/或在VOI内的干预体积和/或部件的尺寸，或干预装置的一部分，例如外科探针，和/或活检探针和工具尖端，可以与3D图像的分辨率定量相关，例如，确定X射线发射位置的数量和/或需要对近似完整的3D图像拍摄的投影图像的数量。
在一种配置中，可以调节3D荧光检查或3D图像生成之间的间隔。
在一种配置中，间隔可以是固定数字或3D图像的生成，并且显示是连续的。
在一种配置中，3D图像之间的间隔可以更长，例如在干预导航的一个阶段期间，并且在其它阶段期间，例如在能量治疗期间或在消融期间，可以缩短间隔。和/或在一种配置中，2D和3D中的光谱成像可以在治疗期间使用，并且可以在干预的特定阶段期间应用。
X射线系统的用户或操作员可以通过在干预之前输入信息来使用软件调节此类参数。
在一种配置中，操作员可以使用开关或物理开关或软件输入来在干预期间触发3D图像生成。
在一种配置中，可以使用两种定时方法的组合。
在一种配置中，仅跟踪选定组分并在现有背景和/或较早获取和重建的图像的一部分上显示。
在一种配置中，AI的使用被应用于图像处理用于诊断、预后和手术后监测和手术计划，和/或用于重建，和/或用于检查、识别和定量。
在一种配置中，AI方法包括：
存储单元，其用于存储经过训练的模型，
处理单元，其基于所学习的模型进行检测和/或跟踪处理，
包括：
经过训练的模型是基于标注的教学数据，表明在空间域中的分布、密度、运动、流体动力学、化学性质、能量扰动性质、弹性在对象的至少一个目标体积(VOI)内，对于捕获的学习图像，使其VOI在空间域中的分布、密度、运动、流体动力学、化学性质、能量干扰性质、弹性不显示在图像在视场内，学习的模型已经经过学习以输出学习图像中的VOI在空间域中的分布、密度、运动、流体动力学、化学性质、能量干扰性质、弹性。
在一种配置中，处理单元是通过对所捕获的检测和/或跟踪测量进行检测和/或跟踪处理，使得目标体积在视角内，检测信息指示空间域中的分布、密度、运动、流体动力学、化学特性、能量干扰特性、弹性、识别、确定、VOI和其中的物质和/或对象的特性被输出，并且检测信息被用作检测图像。一种信息处理系统，其特性在于以叠加的方式显示在显示单元上。信息处理系统是注释。例如，通过向被确定为属于学习图像中VOI的特性化区域部分的像素给出标记。
-执行接收对神经网络的检测图像的输入并检测对象的检测方法，并且将检测图像中的检测信息叠加在检测图像上并显示在显示单元上，所述检测信息指示在对象的至少一个目标体积(VOI)内的空间域中的分布、密度、运动、流体动力学、化学特性、能量干扰特性、弹性。使计算机工作的经过训练的模型，
神经网络是：
用于输入数据的输入层，
中间层，对通过输入层输入的数据执行算术处理；
在一种配置中，输出层基于从中间层输出的计算结果输出数据，
配备有：
经过训练的模型是：
基于标注的教学数据，其表明在空间域中的分布、密度、运动、流体动力学、化学性质、能量扰动性质、弹性在对象的至少一个目标体积(VOI)内，对于捕获的学习图像，使对象的目标体积(VOI)在空间域中的分布、密度、运动、流体动力学、化学性质、能量干扰性质、弹性不显示在图像在视场内，学习的模型已经经过学习以输出学习图像中的对象的目标体积(VOI)在空间域中的分布、密度、运动、流体动力学、化学性质、能量干扰性质、弹性。
在一种配置中，一种用于基于学习模型执行检测处理的信息处理方法，
经过训练的模型是：
基于对教学数据进行注释，该教学数据表示对象的至少一个兴趣体积(VOI)内的空间域中的分布、密度、运动，流体动力学、化学性质、能量干扰性质、弹性，相对于所捕获的学习图像，使得图像中未清晰显示位置和形状的对象在视角内，学习模型已经学会输出学习图像中的对象的位置形状，
通过基于所获取的检测图像的学习模型执行检测方法，使得目标VOI在视角内，输出指示目标VOI的空间域中的分布、密度、运动、流体动力学、化学性质、能量干扰性质、弹性的检测信息，
一种信息处理方法，其特性在于，将所述检测信息叠加在所述检测图像上并显示在显示单元上。
在一种配置中，所测量的原始数据用系统和硬件的配置来标记，并且参数可以用于图像处理和/或重建，在一些情况下，可以包括数据库用于重建和/或光谱成像和/或材料分解。
在一种配置中，包含金属和类似类型的对象的VOI的金属检测和重建
在一种配置中，用于确定包括金属(例如植入物、手术探针和/或活检探针)的检查对象的三维重建的方法包括以下步骤：
执行双能量成像，其中，例如，如果SPR>1％以实现SPR<1％，或SPR<5％，或5％-10％之间，则去除散射，所述双能量成像包括执行材料分解以导出对象沿着每个投影线的总厚度，所述每个投影线对应于每个像素，每个像素使用逆能量响应函数系统接收通过金属的投影线，以从与金属不同地被吸收的其他物质中溶解金属；
在从双能量成像获得的投影图像中定义临时金属区域的边缘区域；
或者如在一种配置中，使用DRC，分布式稀有组分方法可用于从背景信息或图像中分离金属。
从边缘区域中选择边缘点；
将临时金属区域映射到原始投影图像中以创建多个对应的临时金属区域；
任选地针对存在多个金属区域或多层金属或其它吸收材料，基于预先存在的数据，大致确定每种材料或物质的边缘区域；
基于检查对象的多个二维原始投影图像以及相关信息来确定检查对象的临时三维重建，检查对象的多个二维原始投影图像具有金属或物质的临时密度或体积，以近似投影图像和/或3D重建中的相对空间位置和/或分布；
在一种配置中，选择性地重建目标体积中包含目标金属的选定区域，和/或还可以选择性地重建VOI中包含参考标记的选定区域。
将临时金属体积映射到原始投影图像中以创建多个对应的临时金属体积，
确定修改后的投影图像，并将修改后的投影图像与原始投影图像进行比较；和
如果已经达到阈值目标或近似方差值，则存储3D体积数据并进行到下一阶段，用于与该方法的应用相关的数据呈现或处理。
在一种配置中，上述一项的方法，其中一个或多个以下步骤可以是迭代的，例如，
基于检查对象的多个二维原始投影图像，确定检查对象的临时三维重建，并确定金属或物质的大致密度或体积以及用于近似投影图像和/或3D重建中的相对空间位置和/或分布的相关信息；
对临时三维重建分区以确定临时金属体积；
将临时金属体积映射到原始投影图像中以创建多个对应的临时金属体积；
确定金属体积的空间位置和/或基于像素确定金属体积的空间位置；
在一种配置中，通过使用从最后重建导出的3D体积数据的数据值，在临时金属体积的位置中作为所选择的边缘点的数据值的函数来确定修改的投影图像；
基于原始投影图像和/或相应的修改的投影图像和/或物质和/或复合材料质的密度和体积来计算差分图像；
如果差分图像由接近于零值附近的阈值的值构成，和/或差分图像上的数据的百分比大于某一阈值小于预定阈值，
重建完成。可以基于应用需要来进行重建数据的进一步图像处理。
例如，对于一些应用，所完成的重建对于跟踪其中通过3D重建跟踪金属对象的应用是足够的，例如，如果差分图像是由于金属体积区域中的值。
例如，对于一些应用，当差分值的贡献区域不在金属，或病变和/或微钙化，或目标组分附近时，所完成的重建对于识别所关注的组分是足够的，例如金属，金属体积的定量和金属的定位，和/或评估重要区域中的所关注的区域，例如病变或微钙化区域。
在一种配置中，图像处理继续，例如，
修改差分图像区域，使得例如如果差分图像区域是由于金属区域之外的区域生成，则其作为区域的其余部分的整体缓慢变化；
从确定的金属区域确定修改的投影图像；
基于新值确定三维重建；
在一种配置中
将三维重建与原始投影数据进行比较。
在一种配置中，不需要进一步的处理。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中根据是否达到来自原始数据集的预定方差值来重复或省略迭代步骤。
在一种配置中，上述项目中任一项所述的方法，其还包括在每个光源和对应的检测器位置处执行双或更多能量CT，以及针对对应于像素或像素区域的每个投影线几何形状执行并校正材料分解。
在配置中，上述项目中任一项所述的方法，其中所述方法在知道金属对象的密度和金属的空间分布的情况下被执行。例如，对于一些应用，所完成的重建对于跟踪其中通过3D重建跟踪金属对象的应用是足够的，例如，如果差分图像是由于金属体积区域中的值生成，则可以基于金属物理特性的预定值和/或相对值来消除。
在一种配置中，一种在不知道金属的密度的情况下使用双能量或多能量成像来识别金属的空间分布的方法，所述方法包括以下步骤中的至少一个或多个：
通过基于具有小于1％或小于5％的SPR的投影图像的光谱成像和材料分解，在归一化像素的基础上在至少一个原始投影图像中限定临时金属区域的空间分布。
估算金属衰减值，
基于检查对象中包含金属的VOI的多个二维原始投影图像来确定检查对象的临时三维重建，
区段化临时三维重建以确定临时金属体积空间分布和位置；
在一种配置中，估计金属的密度，
将临时金属体积映射到原始投影图像中以创建多个对应的临时金属区域；
根据所选择的空间位置的数据值，通过修改分配给临时金属体积中的位置的原始投影图像的数据值，来确定修改的投影图像；
基于原始投影图像和相应的修改后的投影图像计算差分图像；
对差分图像进行分区，以确定对大于某一阈值的差分值的区域做出贡献的区域；
在一种配置中，如果贡献区域在金属体积之外和/或区域具有大于某个阈值的像素面积，则通常不在目标组分区域中，忽略方差并显示具有平滑插值值的最终结果；
利用修正值确定三维重建或图像。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其还包括从使用X射线图像采集装置获得的多个2D图像数据集中获得3D图像数据集，所述X射线图像采集装置不包括在2D图像数据集中的至少一部分中成像的至少一个金属对象的轨迹，其中所述获得基于包含金属对象的VOI的双能量或多能量2D投影成像。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其还包括在投影方向上线性地导出金属衰减值及其在空间域中的大致分布。
在一种配置中，上述项目中任一项所述的方法，其还包括与没有金属的VOI成像相比，增加曝光水平以适应图像中的金属衰减。VOI可以是组织或半导体材料。
在一种配置中，上述项目中任一项所述的方法，其还包括将金属区域与其周围区域插值。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中，如果脂肪和瘦组织被分离，则脂肪和瘦组织中的每一个被插值到预期金属被期望使得插值区域在整个区域中缓慢变化的区域中。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其进一步包括重建从2D图像数据集获得的3D图像数据集，并且有时还基于来自测量和组织的其余部分的金属的预定密度信息和厚度。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中3D图像数据集是从从包含插值组织值的数据集重建的2D图像数据集获得的。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其还包括比较两种方法的步骤。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其进一步包括生成预处理的3D图像数据集，其中在预处理中进行数据值的插值以确定预处理的3D图像数据记录中的选定体素的至少一个或多个替代数据值，从而根据替代数据值，得出预处理的3D图像数据集的相关数据值，确定目标函数的值。迭代地改变所述替代数据值，直到目标函数的值满足预定准则。
X射线系统，其被配置成执行上述项目中任一项所述的方法，所述X射线系统包括检测器，检测器检测透射通过具有检测器的对象的X射线，并基于检测结果收集投影数据。
在一种配置中，上述任一项所述的系统，其包括用于获取对象中的一个或多个X射线超吸收剂的位置信息的计算机或微处理器或转向器。
在一种配置中，上述项目所述的系统，其中所述X射线超吸收剂是金属对象。
在一种配置中，上述任一项所述的系统，其包括导出单元，用于基于X射线高吸收体的位置信息，根据金属伪影减少处理对X射线高吸收体的处理效果，导出关于X射线的传输路径的信息。
在一种配置中，上述项目所述的系统，其中导出单元导出关于X射线的传输路径的信息，以便在金属伪影减少处理中减少根据投影数据重建的图像数据的目标区域中的金属伪影。
在一种配置中，断层摄影方法包括的一个或多个以下步骤，但不是固定顺序：图像采集、散射去除、3D重建、对金属体积分区、在背景中呈现或显示金属图像以及剩余的VOI和/或相对于背景在6D和7D中精确地呈现空间位置是显示器。
在一种配置中，光谱断层摄影成像包括的一个或多个以下步骤，但不是固定顺序：在双能量级或多能量级下的图像采集、光谱成像、散射去除、材料分离、3D图像重建、相对于背景的显示金属部分，和/或分离金属图像和2D格式的显示，作为单独图像和/或相对于背景的2D格式的显示金属图像，用于指示其被嵌入的图形表示和在嵌入金属的图像的前面的箭头，具有体积传输图像的软件覆盖VOI和/或来自其他背景组织的图像，指示金属使用例如计算机箭头显示器覆盖VOI的位置，并且可以基于逐个像素的金属空间分布。
在一种配置中，执行低分辨率3D断层摄影成像以定位金属体积，然后可对重建的图像进行分区以定位VOI中的金属区域并确定投影图像上的金属区域或金属区域的边缘。在包含金属体积的区域上选择高分辨率重建，并且可以导出金属的精确位置。
曝光水平控制
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中通过自动曝光方法和装置，和/或飞行时间检测器，或非辐射传感器和/或参考检测器，或第一X射线测量来近似X射线曝光水平。在一些情况下，当需要多个曝光帧来累积VOI所需的足够信号水平时，第一帧足以确定更好的图像数据所需的曝光或帧数，以用于可视化和/或图像处理和/或分析。
在一种配置中，非辐射传感器，例如光学传感器(例如飞行时间传感器或照相机)，可用于评估ROI或对象的表面位置和/或VOI的厚度，或者例如在整个身体成像中评估2D成像的起点和与ROI的距离，例如ROI的顶层，计算所需的厚度和曝光，和/或在何处移动X射线源和检测器以在视场中具有VOI。
可以基于所拍摄的VOI的X射线图像来选择用于断层摄影成像的视场。
在一种配置中，单能量或多能量X射线图像包括2D和/或断层摄影图像和/或密度计测量和分析ROI，并用于确定用于3D成像的选定ROI区域。
ROI X射线成像确定和/或估计ROI的近似厚度。
以上项目中任一项所述的方法，其中所述方法被配置成与另一运动轨迹、管旋转角度或检测器角度组合以扩展X射线发光束体积的视场或组合投影图像，和/或扩展由于先前存在的应用要求而扩大的运动的灵活性。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中所述要求导致运动包括对象的角度和/或平移运动或VOI的运动。
在一种配置中，上述项目中的任一相所述的方法，其中每个运动被配置成针对VOI的每个体素引入新的投影路径。
在一种配置中，上述项目中任一项所述的方法，其中所述X射线从相同位置或不同的发射位置发射。
在一种配置中，上述项目中任一项所述的方法，其中所述X射线系统包括多于一个光源，每个光源都能够进行断层摄影。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中所述一个以上的光源被配置成在相同的系统矩阵中使用和表示，每个光源具有多个发射位置或被配置成移动以生成VOI的投影图像，其中所述投影图像与其它图像组合以重建VOI的3D图像。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中每个光源被配置成投影VOI的至少一部分的投影图像，并且从两个或更多个投影图像集合导出3D重建，每个集合由至少每个光源生成。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中每个系统矩阵具有至少一个向量3坐标，每个坐标具有三个自由度。
如上述项目所述的方法，其中相同的系统矩阵包括不同的光源，所述测量数据被组合以建立更准确的临时3D重建。
上述项中任一项所述的方法，其中，所述3D重建图像包括VOI，所述VOI是通过在至少一个或多个不同的X射线发射位置处对不同分辨率的早期3D重建，或能量等级或光谱成像或单能量图像或3D重建来确定的。
上述项目中任一项所述的方法，其中，至少一种目标物质或目标复合材料质的密度信息是从VOI的至少一个2D投影图像导出的，或者从基于归一化像素的一个或两个或多个能量等级的选定像素处的至少一个2D投影测量导出的。
上述项目所述的方法，其中，利用包括在空间域中插值的散射去除方法和/或利用可移动光束停止器阵列和/或具有光束停止器阵列或可移动光束选择器的堆叠检测器方法对投影图像进行成像处理。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中针对至少一种目标物质或目标复合材料质导出的密度信息是在使用单或双或多能量测量的3D图像的重建中。
在一种配置中，上述项目所述的方法，每种物质或物质的复合材料的密度信息是定量相关的和/或从体素或体素区域的尺寸和/或尺寸和/或通过反向查找通过已知材料建立的能量响应函数系统导出的，在一些情况下，类似于VOI和/或VOI中的实际材料。
在一种配置中，上述项目中任一项所述的方法，其中使用最终3D重建来确定VOI中的每个体素的值。
在一种配置中，上述项目中任一项所述的方法，其中所述X射线系统被直立安装。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中所述X射线系统安装在C形臂或U形臂中。
在一种配置中，上述项目中任一项所述的方法，其中所述投影图像同时或在不同时间位于对象上的不同VOI处，组合的3D重建图像导致具有较大体积的3D图像。
在一种配置中，上述项目所述的方法，其中从光源到VOI或VOI的等中心相对于中心轴和/或第一位置中心轴的总X射线发射位置角小于10度，或小于5度，或小于4度，或小于3度，或小于2度，或小于1度。
在一种配置中，为了确定VOI的厚度
VOI的厚度可以通过X射线测量、曝光测量，特别是当给定输入强度时，来近似地导出，如果VOI的选定区域的材料和/或密度大致已知，则可以用于计算样品的厚度。
传感器可用于导出光源到检测器的距离和相关信息，例如在护理点设置中，当检测器组件放置在患者背部和床之间时，和/或在装配和/或维护和质量验证期间，可确定光源到检测器的距离和/或光源到对象检查台或患者检查台的距离。
3D重建
在一种配置中，在每个X射线发射位置处使用双能量或多能量测量，以用于定量分析VOI，例如，导出密度和/或衰减值，和/或每种材料或物质的线性衰减系数，和/或表征体素或体素区域或VOI，或者将区域、体素和材料或物质与VOI内的背景或其它物质分开。
阈值和/或滤波器和/或约束可以提供针对组织，金属或对比度分离而改进的图像分析和重建数据。
在一种配置中，在正反投影计算中，使用基于逆能量响应函数查找的双能量材料方法导出的衰减值和/或密度值。参考检测器或传感器可用于测量在X射线通过VOI之前所发射的X射线的实际输入。这导致每个体素的密度和/或衰减值的更精确的导出。
在一个示例中，在一个X射线发射位置执行双能量或多能量测量，同时第一发射位置也可以使用参考传感器。每种材料的厚度和密度的基于输出与输入X射线测量相对于ROI的比例导出的。然后再加权正反投影FBP方法中使用衰减的近似值，以与Monte Carlo模拟相结合，考虑到散射小于初级的5％或小于初级的1％。基于来自第一X射线发射位置的测量，可以针对其它X射线发射位置模拟相对厚度和衰减值。
在一个实例中，在分布在1D或2D中的两个或更多个X射线发射位置处进行双能量或多能量测量，或者在X射线发射位置移动直到6D区域处进行双能量或多能量测量，以用于获取断层摄影图像，同时也可以使用参考传感器。每种材料的厚度和密度是基于输出与输入X射线测量相对于ROI的比例导出的。然后再加权正反投影FBP方法中使用衰减的近似值，以与Monte Carlo模拟相结合，考虑到散射小于初级的5％或小于初级的1％。基于来自第一X射线发射位置的测量，可以针对其它X射线发射位置模拟相对厚度和衰减值。
为了改善结构保真度和噪声抑制，可以将AI与重建相结合。例如，从先前的测量中提取信息，结合密度和其它材料特性测量可以被用作深度机器学习中的参数，以训练软件以比没有AI的情况更快速和更准确地去噪和重建。
具有降低的分辨率的成像可以通过使用准直器限制被照射的区域或者通过调制或旋转阳极的目标和/或增加测量的稀疏性以实现辐射的减少和/或改善图像重建来执行。
在一种配置中，迭代方法可用于降低噪声和/或校正误差和/或改善图像重建中的重建结果。
在一种配置中，3D-7D(包括时间维度)和/或光密度测量和/或光谱断层摄影重建
基于本文的公开内容，3D重建初级图像，或散射对初级比例小于1％或为1％至5％或为1％-10％的图像。
在一种配置中，重建算法可以通过重建技术或通常用于常规CT或光谱CT系统的导出方法或典型的导数重建技术和/或用于求解多变量线性方程的算法来实现，在一些情况下，利用约束和/或在一些情况下，将负变量，尤其是相对接近于零的负变量转换为零。
在一种配置中，在重建中通常涉及多种方法，
对象建模：模型可分为两类：离散模型和分析模型。分析模型利用二维或三维分析函数来描述对象，例如Shepp-Logan模型。在离散模型中，对象由不同的基函数如像素、体素和斑点来离散。
扫描轨迹：在一种配置中，光源在xy平面内移动，平行于检测器。投影几何形状可以由三个自由度限定。可以有一个坐标来描述光源和/或对象和/或检测器的空间坐标。中心射线偏移可以被定义为U0和V0。
在一种配置中，投影/反投影模型：投影是计算对象模型的投影的运算子。射线的投影是对象中沿着该射线的点的和。反投影是投影的伴随。它将射线的投影分配给该射线中的每个点。
在分析对象模型中，对于每个射线，可以通过以下步骤来模拟投影：(1)根据射线和具有恒定值的每个规则区域的表达式，计算射线和每个区域的交叉长度。(2)通过将长度乘以区域值来获取穿过每个区域的射线的投影。(3)汇总这些投影以获得该射线的投影。当用离散模型(例如，像素模型)来表示对象时，可使用以下模型来描述投影/反投影：像素驱动、射线驱动、距离驱动、面积模型等。对于更真实的模型，可以考虑噪声和散射。
在一种配置中，当SPR小于1％时，可能不需要考虑散射。图像。
在一种配置中，重建算法可以包括分析重建算法和迭代重建算法。在分析算法中，可以包括滤波器和反投影器。
在一种配置中，迭代算法可以包括正投影、误差校正、反投影和更新图像数据。
在一种配置中，分析算法：例如，FBP算法和/或Rho滤波的断层重建方法。
在一种配置中，迭代算法，通常，迭代重建方案可以包括投影模型和投影域中的误差的反投影。迭代重建算法在减少图像噪声和各种伪影和/或修正计算中的重建误差方面具有优势。
在一种配置中，代数重建技术(ART)可以通过射线更新重建结果射线，而基于同时迭代重建技术(SIRT)和同时ART(SART)有序子集(OS)方法可以一个子集一个子集地更新重建结果。
P-SART，即SART方法选定垂直部分的并行重建，是SART的导数或SART的提取版本，其中应用包含包含在VOI的垂直部分内的选定区域中的投影测量的选定数据集的重建算法。
子集定义可以是常规CT子集定义，或使用一种或多种新方法定义。
可以基于对VOI进行的X射线测量的分析，或者基于诸如光谱和/或断层摄影的多个测量和/或基于预定数据来选择垂直部分。例如，可以执行从可疑癌症区域中选择的重建区域。所选择的区域可以是包含整个癌症区域的VOI的一部分或包含癌症区域的至少一部分的VOI的一部分。
在一种配置中，当有序子集的概念被应用于SIRT和SART时，它引出OS-SIRT和OS-SART。
这些类ART迭代重建算法中的每一个都可以被看作一般Landweber方案的特定情况。
在一种配置中，基于参数估计理论，统计迭代重建算法可以被用于去噪。可以使用一些统计方法，例如最大似然期望最大化(MLEM)算法。期望最大化(EM)方法可用于参数估计。有序子集EM(OSEM)算法可用于提高收敛速度。EMAP是一种基于改进EM算法的最大后验概率(MAP)算法，该算法因具有较快的收敛速度和较平滑的图像质量而可以使用。
在一种配置中，图像重建算法可以基于优化模型。
在一种配置中，迭代图像重建算法可以基于优化模型。
在一种配置中，一些统计方法，例如，考虑二阶统计特性的加权最小二乘(WLS)算法，可以基于最小二乘原理。
在最小二乘算法家族中，基于迭代坐标下降(ICD)的方法可以用于图像重建。迭代条件模式(ICM)方法本质上是ICD算法。它具有一些重要的优点。例如，ICM可以为OSL算法(基于Gibbs先验的一步延迟算法，在平滑参数增大时不稳定)增加稳健性。在优化模型中，目标函数可以用二次优化技术求解。共轭梯度最小二乘(CGLS)算法是二次优化技术之一。与一般的基于梯度的方法相比，该方法具有收敛速度快、简单、易于并行等优点。最速下降方法也属于二次优化技术。投影到最速下降(POSD)算法是由投影控制的最速下降算法，并且广泛的POSD算法具有更好的稳健性。梯度上升(GA)是可以用于成像处理的基于梯度的优化算法。快速迭代收缩阈值算法(FISTA)可用于由于计算简单和全局收敛速率而具有吸引力的逆问题。
在配置中，可以使用正则化方法来找到针对病态问题的优化模型的解。
在一种配置中，总变差(TV)最小化是正则化方法，其具有保留尖锐边缘和去噪的优点。软阈值滤波算法也可应用于有限角度重建。凸集投影(POCS)可以用来找到几个明确定义的闭凸集的交点作为解。交替方向乘子法(ADMM)可应用于大规模问题的分布凸优化。
在一种配置中，图像质量指标，例如均方误差(MSE)和均方偏差(MSD)可用于描述估计量与被估计量之间的差异。类似地，根MSE(RMSE)和根MSD(RMSD)也可以用于评估重建图像的质量。
在一种配置中，信噪比(SNR)可用作成像系统灵敏度的物理测量。每个像素的信号幅度是图像的一小块相对于平均背景信号升高的量。SNR表示在目标区域(ROI)上的综合信号。结构相似性(SSIM)是用于测量两个图像之间的相似性的指标。平均结构相似性(MSSIM)是用于在亮度、对比度和结构方面测量两个图像之间的相似性的SSIM的平均值。皮尔逊相关系数用于测量两个图像之间的线性相关。通用质量指数(UQI)用于评估ROI的重建图像和/或模体图像之间的相似性。UQI的值在从0至1的范围内。如果UQI值更接近1，则重建图像更接近真实图像。
典型的重建考虑因素，可以包括以下一个或多个：
投影数据预处理模型可用于例如：(A)噪声，(B)失效像素校正，(C)检测器一致性校正，(D)伪影校正，(E)光束硬化校正，(F)FOV校正，(G)相位恢复，(H)平场校正；
反投影模型：(A)像素驱动，(B)射线驱动，(C)条带模型，(D)GPU支持；
投影几何：平面检测器；xy平面轨迹。投影几何形状可以由光源的坐标、检测器中心和检测器平面的主轴(通常是水平和垂直的，指定为两个3D向量)来定义。每个向量的幅度对应于每个检测器的像素值。
投影模型：(A)分析方法，(B)像素驱动，(C)射线驱动，(D)条带模型；(e)GPU支撑；(F)噪声模拟，(G)散射模拟，(H)伪影模拟；
反投影模型：(A)像素驱动，(B)射线驱动，(C)条带模型，(D)GPU支持；
后处理：(A)去噪，(B)阈值区段化，(C)3D切割，(D)CT数值，(E)定量分析，(F)伪影去除；
特殊函数：(A)象限像素偏移，(B)模拟多色X射线，(C)支持任意扫描轴，(D)散射校正，(E)呼吸运动校正，(F)杠杆非线性区间数据采集，(G)有限角度问题；
方法包括除CT以外的特性：(A)PET重建，(B)SPECT重建，(C)MRI重建；
方法包括图像质量指标：(A)归一化的均方根距离测量，(B)归一化的平均绝对距离测量，(C)2×2像素区域上的最坏情况距离测量，(D)结构精度，(E)点对点精度，(F)命中率，(G)皮尔逊相关系数，(H)RMSE。(i)MSSIM，(j)UQI。
重建算法：分析算法(FBP，FDK等)、迭代算法等；
软件环境可以包括：操作系统(Windows，Linux)、编译语言(C#，C，C++，MATLAB，Python等，Java)、GUI(图形用户界面)、移动操作系统、android操作系统、应用程序le操作系统、软件结构。
在一种配置中，用于计算投影数据的射线驱动和条带模型可以包括以下投影操作运算子中的一个或多个：
(1)“线”：计算穿过像素的射线的长度作为贡献；
(2)“线性”：在射线的两个最近的体素与列/行交点之间进行线性插值，作为列/行对射线的贡献；
(3)“条带”：由穿过像素的两个相邻射线围绕的区域被计算作为像素的贡献。
(4)体积积分，所述体积由其投影线落在像素或至少一部分像素的边界上的边所包围的体积，例如像素区域的最大半个最大高斯分布区域的全长。
(5)体积积分，体素的体积，其值和加权对所选像素区域中的至少一部分和/或有光源区域或全部像素上的信号的贡献。此类像素区域是从VOI积分的体积的投影测量区域。
在一种配置中，三维重建算法可以包括SART、OS-SART、SIRT、CGLS。
在一种配置中，分析重建算法中的滤波器可以包括ram-lak、shepp-logan、cosine，hamming、hann、tukey、lanczos、triangular、gaussian、barlett-hann、blackman、nuttall、blackman-harris、blackman-nuttall、flat-top、kaiser、parzen。
在一种配置中，离散代数重建技术(DART)可以通过设置阈值来区段化重建图像。DART可以应用于密集的纳米颗粒区段化问题。
在一种配置中，可以通过总共九个自由度来描述每个投影图像的几何形状：用于点光源位置的3个坐标，用于平板面板位置的3个坐标和用于平板面板方向的3个角度。可以使用高斯噪声模拟。用于去噪的滤波器可以包括条件中值图像滤波器、平均超出ROI图像滤波器，TV去噪图像滤波器、共轭梯度图像滤波器、拉普拉斯滤波器和加性高斯噪声滤波器。可以使用FDK和SART重建方法。可以考虑呼吸运动校正。可以进行门控测量以用于门控断层摄影重建。
在一种配置中，可以使用3D GPU算法，诸如基于SIRT3D_CUDA、CGLS3D_CUDA或Monte Carlo的技术或在两个重建模型中使用这些技术的混合。所包括的技术可以是迭代重建、分析重建、确定性重建、滤波反投影、期望最大化、SART、基于TV的投影、基于组的稀疏表示建模和ART。例如，在混合系统中，通过分析方法(原始数据域)生成初始图像，并且聚焦迭代方法以优化图像域中的图像特性，例如噪声。在另一个配对中，迭代算法可以被直接实施到重建过程中，以集中于通过分析方法生成的初始图像估计的图像改进。
在一种配置中，在光谱X射线非线性图像重建中，由不同能量等级测量的数据可用于重建三维实体。它主要解决两个问题：材料分解问题和CT图像重建问题。可以实现正则化加权最小二乘高斯-牛顿法(RWL-GN)，以提供几种不同的正则化方法来处理。该算法可能对噪声不太敏感，并且改善了对比度与噪声比。
在一种配置中，端到端计算机辅助重建和诊断在较快的图像重建中是有用的。然而，常规CT具有高于5％的散射对初级比例，并且在一些情况下，例如在光谱CT中，具有高于20％的散射对初级比例。因此，如果由不同的CT模型或由不同的公司训练，则AI可能太有用。在一种配置中，由于散射去除，例如小于1％或小于5％或小于10％的SPR，或ROI的低散射水平，如果使用与常规CT相同的能量等级，则初级X射线图像的测量通常在机器之间更加一致和定量。将从X射线管发射的大致输入X射线和/或模拟X射线输入强度或在检测器上检测到的导出的X射线输入强度和输出X射线强度用于导出最终重建值。因此，AI或深度学习技术可用于训练重建，例如重建的去噪步骤，并且在一些情况下，与断层摄影图像的分析相结合。
在一种配置中，断层摄影重建可以在同一软件中具有两个版本的重建方法。一个版本允许训练基于AI的重建，和/或结合使用密度数据和/或其它X射线可测量的特性信息和/或由其它方法收集的信息。该比较可以揭示对放射科医师有用的另外的信息。
另一个实例是CT成像的一般模型。
G＝Au，
其中A是系统矩阵，其中可以包括M×N×P，其中P行的投影总数，M×N是测量像素的总数。
在一些情况下，所测量的像素的总数可以被扩展以包括在目标体积之外但在锥形束的照射路径之内的另外的未知体素体积，以及随着X射线发射位置移动而新引入的未知体素。测量的像素的总数可以在每个移动步骤中增加。在一种配置中，即使未知体素可以随着X射线锥束移动而增加，由于测量像素的增加的数目大于m×n，投影图像的数目可能不需要改变以解析未知体素。
在一种配置中，G表示测量的投影数据或从投影数据导出的密度值，例如，通过参考逆能量响应函数方程系统。重建模型SART可用于从投影数据G和系统矩阵A导出向量u。
利用单能量和/或多能量测量，当求解m×n×p线性方程时，可以通过设置低衰减值阈值和/或线性衰减系数来识别和确定气囊。矩阵M×n×p分别描述X、Y和Z空间坐标中3D体积区域中ROI的尺寸。
利用ROI的双或多能量测量和/或来自第二检测器的输入强度测量，可以从通过到达一个或多个像素的此类组分或多个组分的合成的X射线束的测量中导出每个组分或物质的密度和厚度。
双或多能量测量可以通过在不同时间通过VOI之后，依次使用点或1D或2D检测器测量不同能量等级的X射线脉冲来实现。
可以通过使用可以在一个脉冲中生成两个或更多个能量峰值的X射线源，并且使用具有堆叠的检测器的检测器组件(每个检测器具有不同的能量等级)，或者使用在每个像素中具有多个区域的重复单元的检测器，来实现双能量或多能量测量。每个区域可以在相同的像素区域中具有与其相邻区域不同的能量箱。此类配置的一个好处是增加用于测量双或多能量信号的数据采集时间。
可以通过在每个能量箱区域收集低分辨率散射，插值到每个像素的相应区域以实现每个能量等级的高分辨率散射，来完成此类检测器的散射去除。
根据密度测量，微处理器可以将一个组织的测量设置为1，而将其余设置为0，并且通过求解m×n×p线性方程，使用上述重建方法导出与其空间位置相关的每个体素的衰减值或密度。矩阵M×n×p分别描述X、Y和Z空间坐标中3D体积区域中ROI的尺寸。
在一种配置中，求和方法，或卷积方法，或傅立叶方法或级数展开方法可用于重建。
在一种配置中，代数重建技术(ART)可用于从X射线投影求解三维重建。这是特定类型的反卷积问题：在较高维空间中的函数的估计从其实验测量的投影反卷积到较低维空间。X射线图像表示身体内的X射线密度在二维平面上的三维分布的投影。在检测器上的2D或1D或分布区域中的有限数量的此类X射线测量允许重建原始3D密度的估计。这里，密度是指光密度。
在典型的ART算法中，每一个投射的密度都是从更高的维度回落的，具有重复的校正，以使估计的每个投影与相应的测量的投影一致。
为了使用ART算法，可能需要考虑数字计算机中空间的表示。在数字计算机中，必须以离散的方式表示连续的空间。技术算法根据特定类型的基集来表示：将重建空间分区成有限数量的非重叠元件或子区域的基集。未知的密度分布通过使用重建算法分配给每个元件的值来近似。
假设未知的密度函数在有限区域外恒等于零。重建空间R可以被分区成不重叠的元件。此类分区可以任选地尽可能精细。r的除法的最小细度与投影到低维空间的计算机表示相联系。
假设每个投影具有有限的范围，并且被分区成不重叠的元件。投影元件的最大尺寸可以由投影中假定的空间分辨率决定。该分辨率可以由所使用的辐射的物理特性来确定。可以在假定分辨率的一半的元件之间使用间隔。如果试图通过解卷积扩展函数来实现超分辨率，则可以保证更精细的分区。
设Pj,j＝1,…,n，表示结合在一起的可用投影的所有投影元件。对于每个投影元件Rj，在R中有相应的子区域Sj，其中Pj是投影。Sj的确切形状取决于通过R的辐射的路径。Sj被称为落在Pj上的辐射的通道。辐射已经通过通道S1穿过对象。在这一个示例中，辐射以该角度在平行射线中移动，并且选择射线宽度，使得除了最后一行之外，每行元件Ri与Sk遇到一个质心。如果忽略此类边缘效应，则ci将恒等于1。对于给定的正方形Ri，如果Uij的质心在阴影区域Si中，则Uij＝1，如果不在阴影区域Si中，则Uij＝0。
设表示R中的一个点，则/>表示未知的密度函数。那么
其中Pj是的第j个投影元件的实验测量。近似符号(≈)表示测量过程不是完美的。方程是用于确定/>的所有重建方法开始的基本方程。
通过R的通道Sj与R的元件不具有必要的几何关系。Ri是第i个元件R。区域Sj∩Ri可以被定义为通道Sj与重建元件Ri的交点。这可以得到等式(a)如：
一个目标是是通过为每个区域Ri分配其值的估计fi来获得未知函数的近似。当f1是/>在子区域Ri上的平均值时，将得到最佳估计。
由于数据量和质量以及重建算法本身的限制，可能不能获得理想的结果。
由于函数在元件Ri内如何变化是未知的，因此它在Sj∩Ri中的值是未知的。然而，可以假设如果fi是/>在Ri上的平均值，则/>在Sj∩Ri上的积分可以通过几何分数来估计。
乘以fi:
通过此类进一步的近似，方程(b)或投影图像测量变成了一组未知数f1中的同步线性方程。
尽管上述方程组看起来像一组普通的线性方程组，但是它们由多个特性来区分。
1)矩阵{Wij}非常稀疏，因为对于大多数对(i,j)，从投影的几何形状，(空集)。与投影的几何形状(空集)一样，即，只有相对较少的Wij是非零的，并且每个通道Sj只遇到相对较少的Ri。
2)矩阵{Wij}的大小可以是巨大的。在典型的应用中，n开始于2500，并且n可以容易地达到10^6。在一些情况下，n＝10^9。在相应的情况下，投影元件m的数目在500到10^5和10^7的范围内。因此，矩阵尺寸nm在750,000至10^11或10^16的范围内。
3)该等式最初是高度欠定的，即，m<<n。
4)矩阵{Wij}的秩是未知的。
5)矩阵{Wij}不是负的，因为Wij>＝0。
6)数据值Pj通常是非负的。
7)通常假设未知的函数是非负的，因此需要一个解，对于该解fi≥0。
8)数据中的误差可能导致方程不一致。
9)如果可能的话，可能需要分析数据中噪声的统计效果。
10)导出方程(f)的近似值可能引入系统误差，这可能需要分析。
空间的有效表示
由于矩阵{Wij}的丰富，重建问题的大小可能需要与大多数CT算法类似地减小。
在方程的形成中，通道Sj的形状并不进入重建形成问题。然而，在从透射通过区域R的辐射获得投影的情况下，每个通道Sj是射线或光束，因为它或多或少地沿直线移动。如果R是d维空间的凸区域(被分区为n个元件Ri，所有元件都具有相同的尺寸)，则跨越R的平均距离将近似为n 1/d(其中长度单位是每个Ri的线性尺寸)。Sj内的质心应该沿其长度分布，以便精确地表示沿Sj的密度分布。对于粗略地与R的直径一致的那些射线Sj，需要Nj>n1/d，这对R的分区的粗糙度设定了更严格的要求。
在一种配置中，在3D重建中使用原始ART算法。
该算法不需要迭代或者可以是迭代的。
在一种配置中，迭代过程开始于将所有重建元件设置为常数。在每次迭代中，计算投影元件的实际数据与表示它的重建元件之和之间的差(方程t)。校正在(Nj)个重建元件()之间被均匀地分区并且加入它们。如果校正是负的，则重建元件的计算密度可以变成负的，并且被设置为零(最大运算子，保证f>＝0)。依次考虑每个投影元件(j＝1+modmq)。对于整个投影元件组重复计算若干循环(K)，直到获得合理的收敛。
可以将起始值选择为恒等于零。如果排序投影元件Pj，使得来自一个投影的所有元件在在下一个投影前面，那么指数j经过第一个投影P1后，在任何情况下都是一样的。
可替代地，可以使用诸如求和方法的粗略算法来生成起始值。
如果每个投影Pk,k＝1…k形成R的分区，则在每个求和中恰好存在k个项。此类起始估计的优点在于，q中的序列在接近最终结果时应当更快速地收敛。然而，对于欠定的方程20，任何由此初始估计引入的失真可能会被保留。
收敛标准
确定迭代算法何时收敛到根据某一准则最优的解。已经设计了用于收敛的各种标准。
所提出的收敛的三种措施如下：测量的和计算的投影元件之间的差异。
不均匀性或变性；
和熵。
在一些情况下，为该标准获得的绝对值大于必要值。现在已经制定好，并且后来进行了详细说明。然而，具有不一致数据的ART的发散仍然是真实的。因此，可以在发散开始之前停止计算。发现最小值在一次迭代内与停止准则一致。
可以应用本领域算法的变化。
可以使用各种不同的ART。
例如，通用ART。
作为任何迭代函数的一般化ART算法A，其从重建元件的旧值中找到与通道相交的重建元件的新值：
新重建元件的总和应该更接近投影元件的值。
乘法ART是ART重建算法的另一种配置。
在加法ART和乘法ART之间的选择取决于放射物理学的应用，重建对象的形式可以独立于加法常数。此类常数可以由X射线中的可变曝光或除了最大运算子的非线性之外的插入滤波器引起，与加性常数的独立性通过加性ART来实现。
线性方程m×n×p的求解可以取决于每个体素的加权常数或系数，基于其在VOI内的位置以及相对于检测器的光源。
对于测量从通过VOI的X射线源发射的X射线的每个像素，存在多个变量，这些变量可以等于或近似等于X射线穿过的ROI内的体素层的数量，每个变量表示系数或常量加权乘以体素密度。如果只涉及体素的一部分，则每个体素中体素的百分比和/或固定数量的子单元将增加加权变量的另一个乘法因子。有限元件的求和生成了沿着波束路径的体素的总密度。如果投影到检测器的像素上的X射线通过VOI测量并生成另一个变量，则可以使用矩阵建模方法来解译每个体素中的密度值。
与VOI内沿投影路径的变量相关的变量Rv的总数引起对相应区域或相应像素的测量。像素的总数大约为m×n个。因此，可以存在m×n个线性方程。每个等式具有等于或小于Rv+1以内的元件的总数。
当X射线发射位置移动时，例如，检测器上的m×n个区域的每个像素或像素区域用路径中的一组新的体素或元件来更新。例如，克莱姆法则可用于求解矩阵中的未知体素。如果X射线发射位置移动P次，则线性方程的总数为m×n×p个，而未知数的总数为m×n×p个。每个未知数都有一个唯一的解决方案。当X射线发射位置移动并且VOI的X射线照射通过这些未知体素时，可以对VOI之外的一个或多个未知体素进行近似，因此不需要另外的的线性方程。然而，当X射线在发射位置区域中再次移动时，可以进行另外的的测量，以包括新的线性方程，从而解决VOI之外新引入的未知的VOI。
在一种配置中，迭代方法不是必需的，或者少于2次，在一些配置中，迭代少于3次。
在一种配置中，在第一3D重建之后的校正方法包括将估计的新值提供给光束路径中VOI的所选体素区域，并且如果某些部分或段或某些材料在密度和空间分布以及相对于一个或多个参考标记的6D定位方面是已知的，则不需要验证。
通过光谱系统中的重建模型来分析光谱信息。此类变化是由于制动辐射的能量对角度的依赖性，以及光子离开阳极时对光子吸收的贡献。可以使用具有离轴光谱信息的X射线源模型。在一些情况下，当目标区域较小时，以及当X射线中心轴在目标区域中心时，例如，当移动器直接在目标区域上方移动到X射线发射位置时，光谱系统可能需要或可能不需要此类重建模型。此外，如果光谱辐射特性对于用于离轴位置的X射线管被很好地表征，在一些情况下，此类表征是实时完成的，其中检测器被放置在X射线发射位置和对象之间，使用能量响应方程系统和逆能量响应方程系统查找函数。可能需要或可能不需要光谱系统专用的此类重建模型。
在一种配置中，用于光谱CT的重建模型可以包括：
1.运行Monte Carlo模拟；
2.从相空间文件中提取数据；和
3.对Monte Carlo提取的数据进行回归，并利用独立的变阶多项式映射回归系数的相关性，得到最终的模型。
然而，对于具有较大FOV的X射线管，离轴辐射与接近中心轴的辐射具有不同的光谱特性。当X射线管以大角度移动以进行3D重建时，这将导致不一致和精度降低。在一种配置中，由于仅存在X射线发射位置相对于对象的小的移动，例如在每个维度中的<1cm或<2cm或<3cm，或者在小于4平方厘米或9平方厘米或1平方厘米的区域中移动，所以由于X射线管中心轴的光谱辐射变化而引起的失真被最小化。重建模型足以重建完整的3D图像。
在一种配置中一种配置，最小化用于断层摄影测量的目标区域，因此用于断层摄影测量的视场的减小可导致由于离轴光谱变化而导致的失真减少。
在一种配置中，视场可以小于10×10平方厘米，或小于5平方厘米，或小于4平方厘米，或小于3平方厘米，或小于2平方厘米或小于1平方厘米。
在一种配置中，对于一些小视场，SPR可以小于1％，不需要散射去除方法。
对于一种配置的3D重建，使用涉及在至少一个轴或高达6个轴上移动的X射线发射位置的n矩阵到n7矩阵方法，可以使用体素驱动和射线驱动方法。体素驱动的再投影器遵循使用P矩阵的用于反投影的算法。通过从P矩阵中提取连接检测器像素和X射线源位置的线的方程来导出射线驱动的再投影器。该重投影器可以被修改为射线驱动的反投影器。当根据成像系统的物理参数明确指定几何形状时，可以构造投影矩阵。该算法可用于图像重建、可视化和体积渲染。
在一种配置中，目标体积的3D成像的重建可以基于未知体素的密度的导出，对于在检测器上具有2D图像的每个投影，重建体积VOI是根据参考点V0和指数向量阵列i＝[i,j,k]T指定的尺寸为Nx×Ny×Nz的笛卡尔网格。T可以表示转置。Δx、Δy、Δz分别是在X-、Y-、Z-方向上的栅格间距。V中的格点I的3-D坐标是向量的元件：
Vi＝V0+[iΔx jΔy kΔz]
可以创建表示在体积内任意点处的每个体素的数学模型，用于空间定位特定的体素并基于投影的图像求解其密度信息。例如，可以使用局部基函数的缩放和/或移位版本的叠加。
在本公开中，例如，目标体积(VOI)是由六个平面界定的大小为Δm，Δn，Δp的体素的3-D阵列。平面由以下等式表示：
其中X是该位置上垂直于该平面的点，并且c垂直于该平面。
同质坐标系可以表示透视投影以及刚体变换。波浪线可用于识别同质坐标系和上标+中的量，以区分归一化的同质坐标。点v的归一化同质坐标由下式给出。向量可以扩展为。
在一种配置中，当沿所有轴的栅格间隔不相同，或者涉及非立方栅格时，例如，当Xa、Xb与Xc不相同时，可以使用缩放变换。
收集3-D对象的投影的过程可以包括围绕对象定位X射线源-检测器组合，使锥形束X射线通过对象，以及在检测器处收集衰减的X射线图像。数字对象的合成投影涉及对该过程的数学模拟，并且可以包括两个部分。第一几何部分可以包括对象的刚体变换，随后是体素的几何投影或射线在锥形束几何形状上的跟踪。第二部分可以包括对X射线积分的近似，以及数字对象包括对该过程的数学模拟。
VDR包括将目标体积内的每个格点映射到检测器平面上，然后更新投影点邻域上的投影值。假设k1和k2是检测器上的栅格点的行和列号，用于从光源点s到检测器平面上计算VDR的过程可以包括以下步骤：
1.对于每个格点v∈V，计算其几何投影P；
2.标识整数邻元素或P的集合Np，并更新Np上的投影I(k1、k2)的值如下：
3.I(k1,k2)＝I(k1,k2)+w k1,k2 f(j,j,k)(k1,k2)Np；
其中wk1、k2是与对相邻点(k1,k2)的贡献相关联的权重。f(I,j,k)是3D对象的灰度值。检测器栅格点的坐标由下式给出：g＝[k1 u k2v]T。gi,I＝1,…,T，并且是Np内的栅格点。
每次X射线发射位置相对于ROI移动时，刚体经历透视变换以表示和定位X射线源，其投影线和ROI中的点阵点以及检测器上的像素以接收投影线。为简单起见，假定光源在xy平面中与先前位置相比每次移动1个像素间距，则光源的位置或在正常X射线源位置上的透视映射被描述为Pn。在检测器平面上的点在垂直距离处的两个坐标的变换可以是1，因为检测器和对象两者都可能不移动。在正常X射线源位置的透视映射与X射线发射位置移动一样多次重复。
Pn描述了在正常X射线源位置的透视映射。T3是涉及对象相对于X射线源和检测器对的运动的刚体变换。在此类情况下，T3不改变。
对于重建体积V中的每个体素，投影方程改变多次。U和V是点v在检测器平面上的投影的2-D坐标。
每个v可以通过P'的投影相对于X射线源的中心轴的角度与检测器平面上的光源的空间位置和X射线源的中心轴的位置相关。V内的每个体素的密度可以通过测量点V在不同X射线源位置处的投影来导出。
RDR是当指定射线通过目标体积时，位于指定射线的路径中的体素的值的加权和。对于每个检测器像素，RDR的计算可以包括以下步骤：
找到将光源点s和检测器像素与VOI连接的射线的入射点和出射点。计算射线和。可能需要在3-D中指定光源和检测器点的世界坐标。
可以使用射线的参数表示来计算射线和。这通过发现射线与定义体积中体素的边界的一组平面的相互作用来促进。确定射线与一组平行平面的交叉点是一个简单的问题，可以增量地执行。在确定格点和与入射点体素有关的参数之后，以射线跟踪方式进行。射线和被计算为沿着射线路径的索引处的体素值的加权和，其中权重由通过各个体素的射线长度给出。对由检测器像素的行和列号指定的所有射线重复上述过程。这形成了来自X射线源发射位置的一组投影射线。多组投影射线和相关联的投影以及V中的每个体素在照射路径中可以通过与每个投影射线相关联的投影几何结构(例如由P指定)中的相对于检测器像素和光源的空间位置来表征。
由于检测器所捕获的图像的总数大致等于或大于使用ART(代数重建技术和/或Monte Carlo模拟)沿着X射线源的中心轴的V的体素层的数量，因此矩阵需要被分解以分辨未知像素。VOI可以进一步简化为包括两种不同的材料，例如骨和其它任何东西。
当可能不需要此类断层摄影测量时，在一些情况下，可以采用较少的图像来构建具有数据间隙的多维图像，例如在断层合成方法中，或者上述方法中的每一种的组合可以与其它非旋转断层摄影方法、断层合成方法和光谱成像方法组合，例如与k边缘和基于本文的公开内容的其它成像处理方法一起使用。
例如，在外科跟踪中，对象中的成像对象或组分可以通过它们的多维足迹以及它们在密度和化学元件组成以及其它参数方面的材料特性来定义。可以包括单个物质或多个物质的每个要跟踪的组分的检测器测量可以使用能量响应函数方程系统与密度相关，并且可以与组分的尺寸信息和组分相对于参考对象和组分或解剖标记或多个标记的相对空间位置组合，从而提供计算部件的方向和空间位置所需的信息，例如在相同的投影路径中仅移动一个或两个组分的情况下。材料特性可用于基于由预先存在的数据库(例如来自国家标准和技术研究所(NIST)的XCOM数据库)提供的相应光子截面，或通过在一种配置中描述的多能量材料分解方法，计算入射光束光谱中的每个能量的衰减系数。如上所述，可以利用主要的初级X射线测量建立多能量材料分解方法，例如，使用散射去除方法，以将散射对初级比减小到小于1％，和/或使用初级X射线细光束来照射已知样品。多能量材料分解方法可以包括两个或更多个双能量材料分解系统的步骤，其中通过测量具有变化的已知密度和厚度的已知材料的双能量检测器，以及将此类测量和密度和厚度关系插值到相同或类似材料的广泛变化的密度和厚度值，来建立能量响应函数系统。能量响应函数系统的反演提供了复合材料中的单个材料或单个部件的密度信息。
在一种或多种物质的界面之间的3D重建的一种配置。
由于例如骨和软组织此类组织的衰减值变化缓慢，因此可以估计一个组织的主体具有相对缓慢的变化值。因此，低分辨率3D成像可以足以查询嵌入在每个组织中的3D组成或体素。
对于组织界面区域和/或异常区域，例如，或者对于具有多种物质的混合的区域，为了解析这些选定区域或体积中的未知体素，X射线发射位置可以在比ROI的低分辨率3D图像的体素尺寸更精细的步骤中，在第一位置的区域或体积中，相对于ROI移动，移动的总数可以由选定区域的估计体积来确定。估计体积可以基于先前的测量或从数据库中查找或由用户确定。
重建的一种配置
使用本公开的配置和在3D、CT和光谱CT 3d重建、完整CT重建和/或断层合成，可以用于通过使用以下方法中的任何一种或多种来重建3D。这些方法中的一些可以直接使用，或者它们的衍生可以用于重建光谱CT、CT或断层合成以及近似完整的CT。这些方法中的一些可以是用于光谱CT、CT或断层合成、电子断层摄影和其它成像方式，包括MRI、显微镜、光学成像、电子显微镜，中的重建方法的衍生。
基于GPU的CT重建方法包含多种迭代算法。
·用于高性能X射线吸收断层摄影重建的MATLAB和/或Python库。
·在GPU(包括多GPU)上投影和反投影操作的实施方式的实例，具有使用更高级语言的接口以促进新方法的开发。
·几何形状可以包括锥形束、平行束、数字断层合成、C形臂CT，或本发明所描述的断层摄影配置。几何参数可以在每次投影或每次扫描时定义。
重建算法的其它实例，诸如：
ο滤波反投影(FBP,FDK)和变化(不同的滤波器，Parker权重，……)
ο迭代算法
基于梯度的算法(SART、OS-SART、SIRT)，其具有多个调制参数(Nesterov加速、初始化、参数减小等)。
Krylov子空间算法(CGLS)；
统计重建(MLEM)
基于全变异正则化的算法：基于FISTA(SART-TV)和基于POCS(ASD-POCS、OS-ASD-POCS、B-ASD-POCS-β、PCSD、AwPCSD、Aw-ASD-POCS)；
·3D图像电视去噪；
·图像加载功能；
·绘图功能；
·图像质量指标。
先前在CT重建中，基于模型的迭代重建，在旋转投影中采集投影图像，如在常规CT中，基于如下所述的断层摄影构造生成轮廓：
用于从在X射线图像记录系统的辐射光源和检查对象之间的相对旋转运动期间获得的测量数据(MD)重建检查对象的结果图像数据(EBD)的方法，包括以下步骤：-从测量数据重建(S1)初始图像数据(IBD)，-从初始图像数据导出(S5)轮廓数据(KD)，-从测量数据和/或初始图像数据计算(S4)轮廓显著性数据(KSD)，以及-使用轮廓数据和轮廓显著性数据计算(S6)结果图像数据(EBD)。
一种配置公开了一种用于重建的方法，其中体素和/或材料分解的图像数据的轮廓数据和/或初始值，以及每个分解的物质的空间位置和分布被导出，并且用于图像重建的VOI从以下导出：
现在将描述在断层摄影重建方法中使用的几何模型的实例。
在基于投影的CT中，可以使用基于测量数据的以下计算：
G＝Aμ。
对于CT扫描仪图像，在一些情况下，所描述的断层摄影系统可以被编程为操作以获得图像，以便以类似于由常规CT扫描仪或数字断层合成或切片断层摄影提供的图像的格式呈现图像。可以通过选择ROI中的行和/或列来实现呈现，这将导致如在常规CT图像中的切片视图。
根据在几何校准过程中使用定制的或通用的模体，可以将几何矩阵A分成基于模体的方法和无模体的方法。在基于模体的方法中，为了估计几何参数，可以使用包括一定数量标记的校准模体来获取投影。
以下因素中的一些或全部通常可以用于CT或断层合成X射线照相组合，以便建立数学术语中的几何配置，以基于测量重建多维图像：
指定用于图像重建的多维成像系统的几个重要参数(u0,v0)
X射线焦点在检测器平面上的正交投影的坐标。
SID，光源到检测器的距离，
η，检测器平面沿其法向量的旋转角度，
θ，检测器平面沿v＝v0轴的旋转角度；(Xs、Ys、Zs)，光源的坐标，
u0、v0光源在检测器上的投影的坐标。
使用以下公式确定参数。
A，投影矩阵是3×4矩阵，其将对象坐标中的点(x,y,z)的映射与其在使用齐次坐标定义的二维检测器上的投影(u,v)相关联。
[Ax,Ay,Az,A]T＝[au,av,a]T
(A)。
其中α是任意缩放因子或距离加权因子。投影矩阵A可以被分解为：
A＝K[S/t＝P
(B)。
其中K是3×3上三角矩阵或内参矩阵，S是3×3旋转矩阵，t是3×1平移矢量，
其中u0和v0是与X射线的中心和检测器相关联的交点的坐标，Pu和Pv是检测器的像素高度和宽度。参数S可以进一步使用三个欧拉角或一元四元数来表示。
其中，三个欧拉角η,,,θ分别表示检测器平面沿着对象坐标系中的x、y和z轴的方向(单位：度)。在方程(B)中，参数t是：
t＝[tx,ty,tz]T
(E)。
平移向量t包括三个元素。
其中tx、ty和tz表示对象和光源坐标系之间的移动距离。
利用已知的矩阵P、K和S，可以提取几何参数，并且u0和v0可以表示如下：
U0＝K13，V0＝K23
(F)。
其中u0和v0是中心射线偏移量，并且K13和K23是内参矩阵K的元素。
参数光源到对象距离(SID)是：
SID＝K11Pu＝K22Pv
(G)。
在一些情况下，Pu可以等于Pv，并且可以被指定为λ。
检测器的旋转角度为：
(H)。
光源位置是
或o＝[Ox,Oy,Oz,1]T
(I)。
其中Ox、Oy或Oz是光源的坐标。
其中t是
tx＝A 34
ty＝(A24-K23A34)/K22
tz＝(A14-t13A34-K2A12)/K11
(J)。
其中SCQ是：
(K)。
其中t和S可以被组合以描述X射线发射位置相对于对象的平移运动和/或旋转运动，并且任选地伴随着检测器运动。
在一些情况下，在每个步骤中的此类移动被最小化到大约检测器的像素间距和/或大约一个轴的分辨率可以被用于描述目标体积。X射线发射光源的轴和/或X射线发射位置与对象的相对运动可以基本上不改变。
t可以通过角度运动在大致距离或大致等效距离中变换到空间位置，该角度运动是第三轴所需的分辨率的0或整数倍，或任选地小于像素间距运动，或小于第三轴所需的分辨率，或沿着对象的厚度的分辨率，或垂直于检测器的轴上的分辨率，或大于第三轴所需的分辨率。
在一些情况下，当只有X射线发射位置相对于对象或检测器S移动时，可以省略旋转矩阵。然后，大致描述目标体积、对象、X射线发射位置和用于描述投影空间配置的检测器变换的空间位置和/或方向和/或尺寸的几何矩阵：
A＝K[1/t]
(H)。
t可以被变换到空间位置，该空间位置大致是第三轴所需的分辨率的0或整数倍，或者任选地小于像素间距移动，或者小于第三轴所需的分辨率，或者沿着对象的厚度的分辨率，或者垂直于检测器的轴上的分辨率，或者大于第三轴所需的分辨率。
在一个实例中，其中X射线发射位置在xy平面中，垂直于检测器移动，每次移动，每个轴移动，或者在两个坐标或轴上移动。
TX＝tx+XC或TX＝TX+iXC，
其中i是在x方向上从原始位置起的光源步长的数。Tx可以被变换到空间位置，该空间位置大约是第三轴所需的分辨率的0或整数倍，或者任选地小于像素间距移动，或者小于第三轴所需的分辨率，或者大于第三轴所需的分辨率。
并且在每次移动中，存在至少一个坐标移动。在优选情况下，在至少两个坐标中存在光源的移动。
可以使用一个实例性方法来进一步提高投影矩阵P的计算精度，这是一种非线性最小二乘法，以迭代最小化一个或多个测量的标记坐标(μi,νi)与其重投影的坐标(μi(P),νi(P))之间的平方距离。标记可以放置在一个或多个空间位置处的模体上或模体中。校准模体中的标记的重新投影坐标可以通过Eq(A)来计算。调节投影矩阵P以最小化(μi-μi(P))和(νi-νi(P))之间的平方距离，从而获得优化的P。可以使用的算法是Levenberg-Marquardt算法，并且目标函数如下：
其中ui和vi是测量的标记坐标，ui(P)和vi(P)是使用投影矩阵方法重新投影的标记坐标，并且N是对象中标记的数量。
投影矩阵P的初始猜测可以通过使用Eq(A)和(B)中的直接线性变换(DLT)算法来计算。
1.基于光谱1D-2D成像方法的不同物质的材料分解图像，使用由第一检测器或多个第一检测器和/或至少一个第一光源生成的第一数据集的测量。
2.一种多维或3D重建图像，其通过使用一种配置的断层摄影或光谱断层摄影方法和上述的使用具有1％的SPR或小于5％的SPR的测量的PCT，使用第一检测器或多个第一检测器和/或第一光源或多个第一光源的测量，在一些情况下，重建图像是从2D平面中的移动发射位置生成的，并且使用包括三个自由度的至少一个坐标的系统矩阵从投影图像重建，重建可以在空间域或频域或时域中完成。
3.不同成像程序的先前测量；和/或
4.来自不同或混合模体的先前测量；
5.库被提供或保存在数据库中。
用于重建的第二数据集由在第一检测器和/或相同光源，或不同光源，或不同检测器处的投影的第二测量生成，在一些情况下，第二光源的发射位置和第二检测器相对于VOI的测量位置大致类似于第一测量的发射位置。使用相同的系统矩阵进行重建。
如果存在具有一个或多个要被跟踪的物质的不同材料或组分，则形成向量以模拟组分相对于投影光束的等中心的空间分布和位置和方向，并且平行于VOI的中心轴的组分的中心轴可以用于重建，或者可以使用具有三个角自由度的另外的坐标，例如用于跟踪在6D空间中移动的组分。用于重建的第二数据集由在第一检测器和/或相同光源，或不同光源，或不同检测器处的投影的第二测量生成，在一些情况下，第二光源的发射位置和第二检测器相对于VOI的测量位置大致不同于第一测量的发射位置。使用不同的系统矩阵进行重建。
先前傅立叶逆变换重建涉及：
从一系列投影视图重建，其中光源围绕待成像的对象旋转，以至于，
采集系统，用于从检测器元件采集与每个投影视图处的每个光束对应的X射线衰减数据；和
图像重建器，其从采集系统接收X射线衰减数据，并执行以下步骤以重建图像：(a)对每个光束的X射线衰减数据进行反投影，以形成沿着X射线衰减数据的数据点阵列，(b)通过加权因子ω(r)对每个反投影数据点进行加权，其中r是反投影数据点与发散光束的光源位置之间的距离，以形成加权的反投影数据点，(c)傅立叶变换和处理包括加权的反投影数据点的数据阵列以形成采集的k空间数据集；(d)将所采集的k空间数据集与参考k空间对准，以及(e)通过对所参考的k空间数据执行逆傅立叶变换来从所参考的k空间数据重建图像。或者使用矢量法基于不同于旋转的轨迹进行重建，例如在放射治疗线性加速器类型的X射线源中。
目前，所使用的系统矩阵可以具有三个自由度，以及傅立叶空间重建。
在VOI内部存在一个或多个相对于彼此和相对于VOI独立地移动的分量的情况下，在实时3D重建中跟踪6D中的组分，可以增加三个自由度的角坐标。然而，如果该组分仅在XYZ空间中移动而没有旋转，则仍然可以使用相同的系统矩阵，而不添加另外的的坐标。
将投影图像转换为非空间域，使用具有多个射线的投影光束生成的投影图像基于具有至少三个自由度的一个坐标的系统矩阵转换为非空间域；
至少从非空间域中的投影图像重建三维图像；并将重建的三维图像从非空间域转换到空间域。
为了组合线性加速器轨迹，仍然可以使用向量和/或使用旋转坐标的坐标可以与本公开中描述的断层摄影坐标组合。
在一种配置中，重建方法通常使用以下方法中的一种或多种：
对象模型：(A)分析模型，(B)离散模型：(B1)像素，(B2)像素，(B3)斑点；
投影几何结构：投影几何结构可以由光源的坐标、检测器中心和检测器平面的主轴(通常是水平和垂直的，指定为两个3D向量)来定义。每个向量的幅度对应于每个检测器的像素值。另一种实施方式可以包括总共9个自由度的每个投影图像的描述：光源位置的3个坐标、平板面板位置的3个坐标和平板面板方向的3个角度。例如，通常，现有的X射线断层摄影或断层合成或C形臂，或U形臂或其它一般的X射线系统由于应用的需要而简单地在xyz轴上移动，但是在大得多的距离中，例如，对于X射线束的中心轴，在xyz上大于5cm并且在总旋转角上大于2或5度，并且通常，在锥形束或扇形束或平行束或线束中。通常，X射线系统及其影响成像投影几何形状的组分的运动可以具有以下运动轨迹特性：(A)圆形轨迹，(B)螺旋轨迹，(C)任意轨迹；(D)曲线检测器，(E)线性检测器，(F)多行曲线检测器，(G)平面检测器；(H)2D平面-光源，例如，如在具有平板面板检测器的M3个人化CT配置中；(I)双轴旋转。本文公开的M3 n矩阵或n2矩阵方法可包括运动特性，其通常可表示如下：(a)3D体积，或三个自由度，xyz，-仅光源，在具有平板面板检测器的M3个人化CT配置中，投影的总数约为厚度/Xc；(b)6D，6个自由度，如在具有平板面板检测器的M3个人化CT配置中；(c)9个自由度，光源-6个自由度的光源，包括用于光源和检测器的3个自由度，加上检测器，另外的的3个自由度；(d)光源可以在一个自由度上，然而在Xc步长中，Xc是在垂直于检测器的z轴上期望的分辨率，并且投影的总数应该是沿着z的厚度除以Xc，换句话说，发射将在大约总厚度的距离内移动，以在Z方向(e)上分辨率Xc进行完整的3D重建将(a)、(b)、(c)、(d)的每一个与(A)至(I)的每一个组合起来。
例如，投影几何形状可以由三个自由度或三个坐标最小地限定，其描述了在仅X射线发射位置或检测器或对象相对于对象和/或检测器在xy平面中移动的方法中的光源、检测器中心和检测器平面的主轴的坐标。可以存在另外两个坐标u和v，以描述从光源到特定体素和到检测器的投影。可以有u0和v0，每个描述X射线源中心轴的偏移。
例如，投影几何形状可以由总共六个自由度来限定，以适应光源在旋转坐标中的移动，并且在一些情况下，检测器在旋转坐标中的移动，但成对出现。
VOI选择模型可以包括：(A)ROI或对象的投影图像的2D图的区域化；(B)在一个光源发射位置处，在2D中分类用于光谱成像、单能量、双能量或多能量的每个区域；(C)基于解剖标记和选择的标准进一步分类用于光谱成像的子区域；(D)选择用于具有低分辨率的断层摄影的子区域；(E)选择用于高分辨率断层摄影的子区域；(F)选择用于高速采集的断层摄影的子区域；(G)在用于并行计算机运算的获取和重建期间，基于VOI的选择和基于独立运算和相互依赖运算的识别和分离的分配的优先级排序。
投影模型可以包括：(A)分析方法，(B)像素驱动，(C)射线驱动，(D)条带模型；(E)GPU支撑；(F)使用软件去除噪声，(G)散射去除，在一些情况下，省略该步骤，(H)伪影模拟；(I)在一个位置的2D光谱，与(A)至(H)中的每一个组合；(J)使用(A)至(H)中的每一个并组合的3D光谱。
投影数据预处理模型：(A)去噪，(B)失效像素校正，(C)检测器一致性校正，(D)伪影校正，(E)光束硬化校正，(F)FOV校正，(G)相位恢复，(H)平场校正。
反投影模型：(A)像素驱动，(B)射线驱动，(C)条带模型，(D)体积积分，(E)GPU支持。
重建的操作可以包括傅立叶逆变换、滤波反投影。实例滤波器可以包括Shepp-Logan、sinc、Hamming、Hanning、Cosine、Triangle和Bandlimit。
分析重建算法中的滤波器可以包括ram-lak、shepp-logan、cosine、hamming、hann、tukey、lanczos、triangular、gaussian、barlett-hann、blackman、nuttall、blackman-harris、blackman-nuttall、flat-top、kAIser、parzen。离散代数重建技术(DART)可用于通过设置阈值来区段化重建图像。DART可以应用于密集的纳米颗粒区段化问题。
正则化的基于B样条曲线的图像配准方法可用于鼓励变形是可逆的(不同形态的)。
在3D重建的一种配置中
从一个像素或一个检测器区域到X射线源发射位置的每个射线路径跟踪对于其从一个体素层到下一个沿着z轴通过VOI的积分体积可以具有不同的放大因子。在每个投影图像中的X射线辐射的一次曝光中的总射线可能需要针对检测器的每个像素位置或针对检测器的选定像素区域或包括两个或更多个像素的单位像素区域来考虑。每个射线可以具有相对于彼此或相对于X射线锥束的中心轴相对于检测器的角度。每个体素可以具有多个子单元。每个体素的子单元的数量可以占每个体素中子单元总数的0-100％，所述每个体素是特定X射线路径的可追溯到像素或单位像素区域的积分体积的一部分。此类比例可用于描述体素的加权因子，其可用于包括投影图像的系统矩阵。通过特定体素的上述子单元部分的各个射线束的衰减。例如，在体素中可以有1000个子单元，然而，如果该体素的400个子单元与特定射线相交，则此类体素或我们的未知变量将具有在用于重建的系统矩阵中表示的40％或0.4的权衡因子或加权因子。
对于每个体素，对于通过该体素的体素层中的一个或多个不同的射线路径，可以有1到更多的加权因子。
对于每个射线路径，在与所述射线路径相交的同一体素层中可以有一个或多个体素。
在一些情况下，代替跟踪体素层，VOI中的每个体素可以用相对于一个或多个射线路径的加权因子来描述。
待解析的未知体素的总数是VOI中的体素。投影的数目大致由VOI的厚度或VOI的最厚部分来确定，除以在垂直于检测器的z轴上所期望的分辨率。分辨率由数字程序设置或由用户输入。xy方向上的视场由数字节目或用户选择。
一旦图像被获取用于重建，则重建可以被限制在小于视场的区域。
在一种配置中，重建可以扩展到PET、SPECT、MRI以配置解剖标记并允许重建对象的多模式成像。
在一种配置中，重建方法可以是简化的或者可以是CT或断层合成重建算法的衍生，或者可以是诸如现有技术的电子显微镜之类的其他形式的重建，以减少或消除一些伪影、噪声、变量、步骤，和/或可以最小化由于减少描述X射线系统的运动自由度的总数所必需的坐标数目而导致的计算复杂度。和/或每个组分最小化所需的计算时间，同时允许优先化和/或并行计算可提高数据重建的精度和精度，消除或最小化用于通过使用装置和方法的完整3D重建或稀疏断层摄影重建的迭代算法的步骤，包括：
测量和/或导出具有小于1％或5％，或小于10％的SPR的初级X射线信号，例如使用包括硬件和软件的散射去除方法来在空间域或频域或时域中分离初级和散射X射线信号。在一些情况下，使用散射数据的插值来导出高分辨率散射图像或数据，以便导出包括具有1％或更少的SPR或5％或更少的SPR的基本初级X射线信号的X射线图像。
光谱成像方法：(A)在系统配置中使用具有一个或多个能量峰值和平板或2D检测器的宽带X射线。与光谱成像/X射线断层摄影方法相结合，以近似地导出每种材料或复合材料和/或每个体素，或子体素体积的衰减系数，或光学密度或密度。例如，使用逆能量响应函数方程系统和/或插值图方法来求解光谱成像能量响应函数以获得VOI中的物质的密度数据和/或光密度数据，基于利用测量和插值建立的能量响应函数方程系统或现有数据库，通常可以与逐个像素的基础一样精确，但是可以在更大的检测区域中；(B)使用包括例如与一个或多个能量敏感检测器配对的宽带X射线源的光谱CT系统，一些可包含像素和/或像素中的子单元，每个收集具有选定能量阈值的光子。在(A)中使用的相同的能量响应函数系统、插值图和求解方法可用于近似地导出材料的密度和/或光密度和/或估计体素值中的每一个；(C)使用常规的光谱CT方法，例如，使用宽带X射线源，例如具有两个或更多个能量峰值或与能量敏感检测器配对的准单色或单色X射线源，所述能量敏感检测器可以包含像素，每个像素包括子单元，每个子单元收集具有选定能量阈值的光子。基于测量，可以查找数据库或预先存在的数据库，以提供VOI中的每种或复合材料的近似密度或光密度信息。
在一种配置中，获取和重建过程的优化和定制可以显著降低辐射水平，并提高重建和定量分析的精度和准确度。在一个成像程序中，VOI及其子区域选择可以被定义用于多能量成像、双能量或单能量测量，并因此根据特定子区域处的测量数据重建光谱2D或/和断层摄影。根据ROI的子区域内的物质，可以在采集期间以及在重建期间选择多能量或双能量或单能量方法以及特定能量等级。例如，具有包括心脏和血管的骨和软组织的子区域可以用多于两种能量成像。并且仅具有软组织和心脏的子区域可以仅用双能量成像。因此，可以调节断层摄影方法。经由准直器或数字控制的X射线管发射的硬件可以允许空间选择，和/或X射线源的选择和/或X射线源的移动，或准直器滤波器或准直器视场的选择。也可以为子区域进行选择，用于高分辨率或低分辨率图像采集和/或重建。选择可以通过检测器图像采集和处理来完成。
在采集期间的子区域可以通过到达阳极的数字控制的电子发射来实现，用于X射线生成，例如，利用数字可切换发生器，场发射X射线管或冷阴极。可以通过数字控制场发射器在空间上控制单或双或多能量的每个子区域或共同子区域照射。例如，只有VOI的两个子区域要用双能量和其余的单能量成像。场发射器X射线管转向器或微处理器可以确定阳极的相应空间位置，因此确定场发射器位置，对应于测量每个子区域的检测器像素区域。只有两个子区域可以用第二能量等级照射。因此，可以分别为每个子区域重建基于双能量测量的断层摄影图像。其余VOI的断层摄影图像可以在单能量测量上重建。
在一种配置中，可以使用两个或更多个X射线源。例如，可以将常规X射线管用于子区域，并且可以将场发射器X射线源用于另一子区域，或者可以将一个或多个场发射器X射线源用于照射常规X射线源能够照射的子区域的一部分。具有此类布置的好处是定制和限制对VOI中的选定子区域的辐射暴露，和/或限制研究中VOI视场内每个光源所需的移动，如果光源已经定位成其视场已经覆盖VOI的选定子区域的话。例如，在43cm×43cm的视场中，两个或更多个X射线源可以在空间上分开放置，分布在面向VOI的2D平面或3D空间上。每个光源可以具有覆盖整个VOI或VOI的子区域的视场。每个光源可以是可编程的，以便通过例如选择场发射器的子集来照射整个视场或更小的视场，以便照射更小的视场或使用电磁或电光机构电子来操纵，以便在阳极的选定区域中发射X射线。
在一种配置中，光谱断层摄影可以包括在一个能量等级的图像采集，以允许在X射线发射的第一位置的一个或多个分布和选择的位置的第二或更多能量等级的完整的3D重建和图像采集，以允许用于快速和准确重建的密度值的导出。或者，可以执行在第一位置的选定子集处的第二或更多能量等级的图像采集，用于在多能量下的稀疏和压缩成像方法重建，以提高准确度和精确度，并减少重建时间和降低辐射水平。
投影几何形状可以简化为两个坐标，每个坐标具有三个自由度，而不是常规CT重建中常用的三个坐标。在一种实施方式中，仅X射线源相对于用于断层摄影图像采集的对象在2D平面中移动，可以为光源定义坐标，并且对于检测器的中心轴和通过VOI的光源，并且系统可以将ROI中的一个或多个选定部分优先化以便在数据和测量采集期间重建。
使用两个或更多个X射线源或两个或更多个X射线发射位置，它们的用于断层摄影以及光谱成像的一个或多个相应的检测器可以使用相同的坐标或相同的坐标系来描述，用于由系统配置定义的3个自由度或6个自由度或9个自由度。
在二级VOI层或第二VOI中的数据和测量采集期间启用并行处理。
在一种配置中，可以基于每个需要使用后重建，处理方法诸如(A)去噪，(B)阈值区段化，(C)3D切割，(D)CT数，(E)定量分析，(F)伪影去除。
阈值区段化也可以在重建之前进行。并且定量分析也可以在重建之前以及重建后进行。由于原始数据的准确度和精确度，可以最小化伪影去除。在一些情况下可能不需要去噪，或者有限的使用去噪，因为散射在重建过程之前不再是干扰的因素。
可以执行功能以改进重建，包括：(A)象限像素偏移，(B)模拟多色X射线，(C)支持任意扫描轴，(D)在SPR大于10％，或SPR小于5％且大于1％的情况下的散射校正，(E)如果需要，可以执行呼吸运动校正以进一步清除数据。随着断层成像的速度增加，特别是对于小视场，可能不需要运动校正。(F)杠杆非线性区间数据采集。
重建数据的图像质量矩阵可以使用以下方法来展示，例如，归一化的均方根距离测量、归一化的平均绝对距离测量、在2×2像素区域上的最坏情况距离测量、结构精度、点对点精度、命中率、皮尔逊相关系数、RMSE、MSSIM、UQI。
三维重建的一种配置
在一种配置中，使用X射线系统重建对象的VOI的3D图像的方法，X射线系统包括至少一个X射线源和至少一个检测器，所述方法包括：
平移和/或旋转至少一个X射线源和/或多个检测器中的一个或多个；
使用系统矩阵将投影测量与至少一个X射线源和至少一个检测器的各种位置相关联，其中每个系统矩阵由在xyz平移中具有至少三个自由度的至少一个坐标来描述。
其中对于至少一个2D投影图像，至少一个X射线源被配置成发射照射VOI的至少大部分或大约全部的光束，使得对于VOI内的每个体素，存在到达多个检测器中的一个的新的投影路径，并且
其中大致存在m×n个投影路径，每个投影路径在发射位置之间移动，所述移动大约是沿着连接至少一个X射线源的X射线管和穿过VOI的至少一个检测器的轴向轴所期望的分辨率，使得新的投影路径与m x n个投影路径的剩余部分相差至少大约一个体素，或者VOI内的每个体素具有与其他路径相差至少1个体素的投影路径。
上述项目所述的方法，其中投影的总数由VOI的厚度近似。
上述项目所述的方法，其中投影和/或X射线发射位置的总数通过传感器、照相机或X射线图像曝光值或飞行时间传感器的几何测量来近似，所述近似包括：
确定从包含VOI的对象的顶部到至少一个光源的至少一个距离，和
从光源到检测器距离(“SID”)减去从对象顶部到至少一个X射线源的距离；和
导出VOI的厚度，其包括以下步骤：从物体减去样品支架，或对象的对象支撑台的下游，远离所述光源。
在一种配置中，校准X射线管和检测器，以及校准3D重建系统
除了圆形模体之外，模体的形状和尺寸可以变化。
在一种配置中，例如，可以使用具有在各种组分中包含例如金属，或金属丝或不同类型的组织层或组织类型的层叠3D形状的模体。模体可以是正方形。并且与传统的模体相比，模体的xy可以很小。并且可以有一个移动器将模体移动到检测器上的各种位置或相对于X射线管的各种空间位置，或者X射线管可以相对于模体移动，以便校准X射线3D断层摄影系统。
为了对准X射线管和检测器，可以使用具有分布衰减区域的光束吸收板，理想地此类衰减区域的尺寸可以是0.1μm至10mm。此类衰减区域可以是任何形状，但是可以形成为球，或者具有梯度边缘。此类板可以是2D板或3D体积板。衰减区域的位置可以在2D投影或3D重建中测量。
在一些情况下，存在为理想的X射线管和检测器对准建立的测量和/或数据库或查找表，例如，X射线锥束中心轴大致垂直于检测器平面，并且在一些情况下，落在检测器中心。此类空间位置可以基于光束吸收板的测量和/或衰减区域的各种空间位置，或其在检测器上的相应投影图像来测量。测量可以在校准期间进行，并且如果偏离原始位置或一个或多个预定空间位置，则可以导出检测器与X射线管的相对空间位置。
在2D或1D或3D空间维度中，在相对于X射线源的一个或多个位置处的光束粒子吸收板的3D重建也可用于校准和质量评估X射线管和检测器的相对对准。
用于计算X射线投影的Joseph型插值射线投射算法的数字微分分析器和/或无分支公式：
在一种配置中，可以使用多个其它装置来减小重建问题的规模或增加其计算速度。
例如，投影的数量可以与重建空间中的期望分辨率一致地最小化。
机器语言的熟练使用也将减少计算时间。迭代算法(诸如ART)的最里面的循环可以用机器语言编写，并在连续的存储器位置中重复。然后，在适当的点输入该指令堆栈，使得剩余的数量正好是给定投影元素所需的数量。堆栈使得不需要增加索引，这可以节省用于ART算法的计算时间。
可以考虑专用计算机。光学或电子模拟或混合装置甚至可以具有更高的速度。
在一种配置中，涉及造影剂的方法
在微生物识别和结合的情况下，在芯片上的体内或体外或离体或合成器官，或分子研究或细胞研究，微生物结合或相互作用或功能位点受体可与X射线造影剂或造影剂的分子复合材料或X射线造影剂的缀合物连接和缀合。
在covid-19的一个实例中，S蛋白的两个不同的功能结构域，称为S1和S2，这两个结构域对于冠状病毒成功进入细胞是必需的，与人细胞膜上一个或多个受体的功能结构域或表位相互作用。S1负责病毒进入的第一阶段，并且含有受体结合结构域。S2在细胞和病毒膜的后期融合中起作用。为了进行融合，S蛋白需要被细胞中发现的蛋白酶切割。此类切割通常由弗林蛋白酶(一种蛋白质转化酶)介导。
SARs-Cov-2的S糖蛋白可以与细胞表面受体血管紧张素I转化酶2(ACE2)相互作用。含有受体结合结构域的S1亚基与通过弗林蛋白酶切割促进的ACE2接触。
如上所述的接头可用于连接ACE2的结构域L1，和/或与S1相互作用的弗林蛋白酶的结构域L2，和/或与S2接触使病毒渗入细胞的人类细胞的结构域L3，和/或L4。此外，通过与COVID-19病毒的RNA特异性互补结合的天然或合成的核酸序列或合成的核酸模拟物可以在相同的分子复合材料中，或与L1、L2或L3中的每一个或至少两个表位的组合结合。每个L1、L2、L3、L4或一种或多种L1-L4的组合可以与X射线造影剂连接。使用深度诱变，可以使用ACE2的变体，因为它们可能具有增加的与S蛋白的受体结合结构域的结合能力。
与ASE2或弗林蛋白酶的未突变或突变形式，或两者，或其可溶性形式连接的造影剂可用作用于X射线成像的分子诊断或表征或识别标记，尤其用于本文所述的X射线成像以及上述的PCT和专利。
例如，除去了S2非相互作用或结合位点(例如颈部和跨膜结构域)的部分或全部的可溶性ACE2(sACE2)足以结合S并中和感染。ACE2的衍生物，或弗林蛋白或人细胞的其它部分，如这些分子的肽衍生物，其与covid-19结合，也可作为病毒结合的靶标。可以用这些分子和位点功能化X射线对比度以吸引病毒结合和/或通过X射线分析帮助显现它们。
可使用造影剂的基因工程。
例如，细胞可以与含有SARS-CoV-2的受体结合域的培养基的亚饱和稀释液一起孵育，该域与对X射线对比标记具有高亲和力的蛋白质或合成或天然核酸基寡聚物，例如阳离子++、锌、钙或金颗粒或由钽制成的颗粒C末端融合。使用显微镜、高通量成像装置、数字病理系统、光学镊子、流式细胞仪或基于细胞分选器或微流体芯片的细胞分选器系统可以与本文所述的X射线系统组合，作为成像方式。结合的RBD-蛋白或寡核苷酸加X射线对比的水平可以与具有不同X射线造影剂的myc-标记的ACE2的表面表达水平相关，其可以通过双能或多能X射线成像系统测量。其它蛋白质的另外的融合，例如sACE2与人免疫球蛋白的Fc区域的融合，可提供亲合力增强，同时募集免疫效应子功能并增加可用X射线造影剂标记的血清稳定性。
可以通过使用CT呈现算法来实现对象内的X射线图像以及单个物质和复合材料(有时被称为相应的组分和复合材料)的呈现。根据线性密度标度，衰减值被表示为“Hounsfield单位”(HU)。在Hounsfield标度中，水被任意分配0HU的值。所有其它CT值根据以下计算：
HU＝1000x(μ组织-(μH2o)/(μH2o。
其中μ是线性衰减系数。
通过为每个值分配灰度级强度-数目越高，像素强度越亮，将每个像素的HU值(其反映在给定位置处的成像组织的电子密度)转换为数字图像。例如，因为脂肪密度小于水，HU值在-30至-70范围内，所以在CT图像中脂肪总是比水显得更暗。
在造影剂的呈现中，例如在标记血管和其它组织时的钙，例如，如果由于施用可注射造影剂氯化钙而在血管中检测到钙，则可以通过计算机和/或数字程序或用户人工增加或修改所测量的量以实现对背景的更好可视化，或者可以以与灰度级强度不同的颜色来呈现。
硬件结构和功能考虑
在一种配置中，涉及散射去除系统的定量X射线系统能够使用例如涉及初级调制器和/或光束阻挡器阵列的频域方法，和/或飞行时间传感器和/或光束选择器来消除下降至小于1％或5％或10％的SPR的散射，该定量X射线系统可以具有圆顶顶部，或圆形顶部结构、椭圆形状或轨道形状或细长轨道形状，以确保包括X射线管的X射线源、其外壳和任选的准直器的移动的覆盖。
在X射线上部主体设计的所有附图中，X射线管外壳和围护可以收缩到纳米管X射线的小得多的尺寸。在一些设计中可以省去准直器。
在一些设计中，X射线上部主体可以小得多，如在便携式系统中，其中不需要在xy方向上以大的移动距离移动。底部的尺寸可以小得多且紧凑，例如在C形臂或U形臂中，而不需要底部部分来保持检测器。检测器可以由用户放置在不同的位置，以接收通过患者的X射线，并且可以不被机动化。可替代地，移动器可以独立地将一个或多个检测器移入和移出检测器，其中可以在独立地照射患者或ROI之后接收离开ROI的X射线锥形束的区域。
出于美学原因或为了照射患者或目标区域，灯可以安装在外壳底部的周边，以便平移台移动X射线源和相关的组装。它可以安装在面对患者或X射线台的外壳底部的外边缘处或附近的多个位置。或者，手术室灯具可以嵌入到X射线系统突出部分中，或者附着到X射线系统的顶部，照射侧面对患者。
照相机或视频或TOF可以安装在X射线管外壳附近或连接到管外壳或准直器上。
在一种配置中，X射线测量的双光子和多光子进一步增加X射线成像的分辨率
可以使用双光子或多光子系统，其中生成X射线的脉冲，或通常超快X射线光子束，其中来自飞行时间光源的光子1被ROI或对象延迟，并且来自光源的光子2不被延迟。两个光子可以在离光源固定的距离处测量。例如，在通过分束器之后，光子1被发射，光子2被反射。在离开分束器之后测量两个光子。延迟的时间被用于测量对象的厚度。
在一种配置中，检测器可显示在ROI的上游和/或X射线发射位置的下游，或VOI的外部，其可用作参考传感器以在进入ROI之前测量输入X射线辐射的强度。
此类配置可以允许监测X射线管的稳定性，或者比较和监测X射线曝光之间的差异，或者在到达ROI之前测量X射线束输入强度，以便进行定量测量，其中需要重复曝光来测量目标区域。
例如，如果小检测器r2可以测量在照射对象的X射线束之前发射的X射线束的一个或多个区域。可以导出到达对象的X射线输入强度或曝光。例如，如果在X射线发射位置的不同位置处的每一次通过r2测量X射线输入强度，则即使r22不在ROI的光束路径中，参考检测器也可用于实时地导出照射目标区域的X射线。当对象不在光束路径中时，r2和检测器22在输入光束的不同空间位置测量X射线束。在一些情况下，可以使用第三检测器将r2的与检测器22的测量相关联，或者对于相同的曝光，在r2和22的测量之间建立定量关系，以表征在相对于彼此的不同空间区域处的X射线发射特性。
在定量成像中，当例如在材料分解和/或3D成像重建中测量每次曝光时的测量并彼此相对计算时，X射线束的参考测量确保在照射目标区域之前确定或导出或测量输入X射线束。精确的X射线束输入强度测量可以确保密度信息的导出和3D重建。参考检测器22还可以具有一个或多个能量敏感检测元件的区域或重复区域。
在一种配置中，传感器在X射线源的下游，在成像对象的上游，以测量X射线强度。
在X射线源和被成像的对象之间的传感器f22监测和/或控制X射线束32从光源12的发射，以穿过以照射目标区域ROI_32，并将ROI的图像投射到检测器22上。
此类传感器可以被放置在准直器的快门和X射线发射区域之间或者在X射线束路径中的ROI外部的任何地方。
在一种配置中，此类传感器可以是响应于输入光子的事件检测器。事件检测器优选地包括用于将接收到的光子转换为电信号的光敏元件和用于将光诱导的电信号与预设阈值进行比较的阈值电路。如果事件检测器中的电信号低于阈值，则图像传感器中的像素保持在非积分复位状态。如果事件检测器中的电信号高于阈值，则图像传感器被切换到集成状态(即，被激活)。这为成像系统提供了自主触发机制。
在一种配置中，可以建立自动曝光控制以自动终止曝光和/或在已经检测到预定阈值水平的辐射时向用户和/或患者的UI发送警报或警告。或者任何暴露控制和/或通知可以基于累积的曝光值。终止可以包括一个或多个以下活动：
-触发发生器以关闭和/或切换到不同的能量等级和/或不同的模式，这取决于实时确定的事件或活动或终止之后预定的事件或活动。
-关闭检测器22，例如，关闭来自光源的ROI下游的检测器快门。
-检测器f22关闭，例如，检测器f22的快门关闭。
-触发与成像系统的硬件和软件活动同步的主数字开关或主时钟，例如，它可以驱动移动器将X射线管或检测器或两者移动到不同的位置。
除了确保或最小化测量ROI所需的曝光之外，自动曝光控制方法和装置可以确保输入X射线束强度，该输入X射线束强度在成像程序中可以是均匀的或可定量的。并且因此可以确定ROI或体素的每一个的衰减值和/或线性衰减系数和/或相关值。
在一种配置中，此类自动曝光控制可以用于控制和测量在不同能量等级下的测量的定量。精确地知道X射线束的输入值和通过ROI的投影X射线束的测量检测器值，从而导出ROI的衰减特性，从而将能够与插值图或逆能量响应函数方程系统相关联。
用于测量从对象或ROI射出的投影X射线束的一个或多个检测器也可以测量和确定用于下一个测量的大致需要什么曝光以实现类似的测量水平，并且可以同时最小化辐射水平。
当根据例如外部传感器(例如相机或飞行时间传感器)的测量或通过检测器22或对象的相关检测器组件在较早的时间测量ROI来估计用于对象或ROI的测量的大致曝光时，可以预设检测器f22以关闭或触发在测量水平上的其他事件，所述测量水平是从例如f22的测量与检测器22在较早的时间测量ROI同时发生的。
f22可以具有相应的曝光值，该曝光值由于外部传感器(例如飞行时间传感器或一个或多个成像传感器或照相机)对ROI的测量或多个测量的导出而大致确定或设置。
在一种配置中，可以通过仔细控制输入X射线束强度和能量分布来实现相关性，使得其大致类似于输入X射线束强度，该输入X射线束强度在各种能量下生成材料的测量，用于由一个或多个检测器校准或建立插值图或逆能量响应函数方程系统。
在一种配置中，传感器f22或检测器22的准确度可以通过调节增益和其它噪声去除方法来调节。另外的方法，例如使用光电二极管或传感器或参考照相机或传感器，或参考rp002，以将f22和/或检测器22的每个像素处的测量与参考照相机的测量关联和调节，可以被周期性地使用，以校准和/或测量f22和检测器22或可以在X射线成像系统中使用的任何照相机或传感器。为了确保测量的准确性和在X射线成像系统以及用于建立插值图的X射线成像系统以及其它X射线成像系统中使用的每个检测器的测量之间的相关性。在相对于参比rp002的校准或测量中，在X射线系统中使用的传感器可以具有相对于其他和参比的相对定量关系。
在一种配置中，所使用的光电二极管或传感器或参考相机rp002能够被周期性地校准。
在一种配置中，例如，当f22或检测器可以具有低噪声时，或者测量精确度和准确度对于应用不是关键的，此类相对于参考的相关和测量可能不是必需的。
在一种配置中，此类参考，rp002可以在制造地点或在X射线系统被部署到现场之后被用作维修工具或质量工具。
此类参考照相机或光电二极管rp002可用于确保在X射线系统(包括X射线管、检测器)上进行能量响应函数方程系统的校准或建立或用于生成插值图的测量，所述X射线系统与用于测量实际测量中的对象或ROI的特定X射线系统不同。
在一种配置中，可以对照光子测量传感器或系统的通用标准来保持标准r9001，对照标准r9001测量参考rp002。标准r9001可以是光学的或X射线的，并且可以被定义为类似于NIST的温度标准或时间标准的标准。
在一种配置中，参考和标准可以确保在一个X射线系统内和/或在所有X射线成像系统上的测量的归一化。
所使用的光学和X射线标准的实例可包括以下：
内部参考传感器f22和检测器22以及参考或参考传感器rp002或标准r9001和其它标准或标准传感器，标准r9001或f22或rp002可以被测量和/或校准，它们可以包括或包括光子计数检测器、光电二极管、传感器，或光子倍增管或雪崩光子二极管检测器、X射线的门控传感器或传感器，或从X射线转换的光学射线或电信号的传感器。
在一种配置中，在X射线成像系统中使用的X射线源也可以使用类似的检测器和标准来表征和归一化。
X射线成像系统或参考传感器和标准中的检测器、传感器和/或X射线源可以使用已知光谱特性的材料来校准和/或表征。
检测器和/或X射线源的校准和/或测量和/或表征可以在X射线成像系统处本地完成或远程完成。
可以在光谱域以及空间域中校准系统或X射线源或检测器，以从标准获得期望的光谱。
X射线检测器的每个像素可以用X射线点光源或光谱光源或在空间、时间和/或光谱域中具有已知特性的归一化锥形束光源来测量和/或校准或表征和归一化。检测器系统线性、预采样调制传递函数(MTF)、Wiener光谱(WS)、噪声等效量子(NEQ)和功率光谱可以用或不用标准来表征，例如已知光谱特性的一种或多种材料。
X射线源的横截面强度可以通过光谱模式中的单个像素光子计数器或传感器或1D或2D传感器来表征，测量。可以表征时间、光谱和空间域中的X射线的均匀性。可以在X射线源的光源输出窗口处根据灰度(Gy)或光子通量来测量X射线强度。可以表征横截面的光束质量。
X射线束可以通过其强度、波长扩展、发散、横截面尺寸、均匀性和形状来表征。对光源生成的X射线束的质量进行量化，用于建立或选择归一化方法，或用于建立插值图或能量响应函数方程系统的光源导出光源光束轮廓的偏差。通常使用的量是通量、通量密度、亮度和闪耀度，它们都在以特定波长λ为中心的波长范围Δλ所表示的0.1％带宽内。即，Δλ等于λ的1/1000。这些特性对于X射线源是不同的，因此当比较在特定X射线成像系统中使用的X射线束特性或在用于生成能量响应函数方程和插值图的一个成像系统中使用的X射线束特性时，可以考虑这些特性中的一个或多个或全部。
X射线源可以通过例如传感器被表征，例如光电二极管、PMT、光子计数检测器或二极管、雪崩光电二极管，或各种能量等级和波长的图像照相机。
现在将解释在不同功率水平下表征X射线样品标准的光谱响应。
使用已知密度和厚度的材料或多个材料的光谱特性可以从在电光源刻度盘设置上以相等的增量从低到高的范围内的X射线或光水平收集。测量的目标可以包括以下的一个或多个：
-在不同的功率光源水平下在相同的像素位置处的光谱变化用在一个或多个能量等级的能量峰值来表征，所述能量峰值被选择用于ROI的测量。功率光源水平可以是选择用于测量的曝光水平。在使用自动曝光控制的X射线系统的情况下，可以例如基于样品的厚度或对象中ROI的第一测量来预先选择此类功率水平和/或功率水平范围。
-表征每个像素在不同功率水平下的光谱偏移。
-表征来自每个像素的光谱测量中的噪声水平。
-在选定用于ROI测量的一个或多个能量等级上对噪声水平进行表征。
可以使用随时间具有稳定输出(<0.1％可变性)的外部X射线源。
可以使用如上所述的一个或多个标准。例如，组织模拟模体或材料可以以一个或多个厚度水平和/或至少一个或多个已知密度使用。所使用的标准的数量可以变化。测量的数目可以小于用于校准和建立插值图的数目。例如，可以使用3种不同厚度的一种或多种材料。例如，在三重能量系统中，如果ROI中有三种不同的材料，则总共使用9个样品。总测量可以是9+9+9＝27，而不是在插值图中所需的400-500个测量。
该信息可以用于数据归一化，表征用于X射线系统的能量响应，例如，具有一个光源和检测器或检测器组的光谱X射线断层摄影系统、系统校准，和/或定量地关联两个或多个不同X射线系统的每个像素，例如，用于测量具有光谱X射线系统标准的ROI的光谱X射线系统。其可用于在数据点处测量一个或多个材料标准，所述数据点在插值中使用以建立不同能量的能量响应函数方程或图表。
可以考虑光源和X射线检测器与用于测量已知材料和样品的标准X射线系统的光源和检测器之间的偏差，以建立插值图和能量响应函数方程系统，从而建立逆能量函数响应方程。用于测量对象的ROI的一个X射线系统的检测器可以具有未知ROI的测量，并且使用逆能量响应函数方程，其基于利用X射线源和X射线系统标准中使用的检测器对之间的偏差从X射线系统标准的测量调节的数据点。
在一种配置中，现在将解释参考检测器。在一种配置中，传感器在准直器中以监测X射线曝光，以评估从光源12发射的输入X射线束强度或在到达成像对象2之前的曝光。
在一种配置中，在X射线源12和对象2的之间以及准直器快门s2或孔径a2上游的传感器r2，可以用于测量在不同于通过快门孔径a2的X射线束的一个或多个位置处的X射线曝光。例如，一个或多个X射线检测器可以被放置在X射线束的视场的外周边内的位置，但不被放置在通过准直器快门g22的孔径a2的光束路径中。在甚至没有准直器的情况下，X射线检测器或多个检测器将被放置在X射线锥形束的外边缘中，从而在到达成像对象之前测量X射线。
在一种配置中，光学元件或诸如分束器的X射线光学元件可以在到达成像的对象之前被放置在X射线路径中，使得X射线的一部分通过对象并到达至少一个检测器。所生成的X射线的一部分被栅格系统或分束器重定向到要测量的单独的或第二检测器。由第二检测器捕获的强度或曝光可用于导出照射对象的曝光的值或对象的VOI，特别是如果在测量之前表征在任一方向上的曝光。在一些情况下，可以在对象成像之前确定第一检测器22与第二检测器或参考检测器R2的像素对像素或像素区域对像素区域的相关性。
在一种配置中，X射线检测设备f22可以提供输出信号，其值可以用于确定在对象(诸如患者)的选定区域接收的辐射。装置f22可以包括由X射线激活的发射器，所述发射器生成波长不同于所述X射线波长的辐射，所述发射器与待曝光的X射线检测器22对准，并且其中所述发射器具有与所述X射线检测器基本相同的横截面面积，用于检测所述辐射的检测器，其中所述检测器对入射的X射线辐射基本上是透明的，以及连接到所述检测器的传感器，所述传感器生成与所述辐射相关的输出信号，所述输出信号的值可用于确定在所述发射器处接收的X射线辐射，以在患者身体的一个或多个选定位置处提供X射线曝光输出读数。X射线检测装置f22可以具有光纤元件。
在一种配置中，光束斩波器用于X射线源与检测器之间和/或X射线源与成像对象之间的光束路径中。
例如，斩波器的一种配置描述于“一种用于时间分辨X射线研究的新型高速光束斩波器”(A New High-SpeedBeam Chopper for Time-Resolved X-Ray Studies)，J.Synchrotron Rad(2000)7，pp1-4中，并且其在此引入作为参考。
在一种配置中，高速X射线光束斩波器可以被锁相到X射线发射位置移动器的定时器的时间结构或时间结构，或者用于操纵X射线源的电子束以定位X射线发射位置的电磁或磁操纵装置。此类斩波器可用于各种现象的时间分辨测量。
在一种配置中，X射线光束斩波器可用于在用于多维X射线成像重建的各种X射线发射位置处生成快速2D图像采集，或用于生成多个光谱图像，例如，当场发射器或电子发射器的目标具有用于生成不同水平的X射线能量的不同材料的区域时。
在一种配置中，X射线光束斩波器可以包括电机控制器，该电机控制器接受X射线发射装置或发生器的频率，并且可以是装置的主时钟，或者电子操纵装置的转向器或移动X射线发射装置的运动系统的主时钟。这允许光束斩波器旋转速度与X射线源移动器或电子操纵装置的运动同步。通过此类同步，所发射的X射线的任何部分可以被定位在光束斩波器传输时间窗口内。
在一种配置中，光束斩波器可以具有高水平的转子速度调制。转子盘可具有围绕其圆周等间隔的多个抛光面。光学编码器反射来自这些面的光束，并将频率馈送到与电动机控制器板电通信的速度控制电路。对驱动电路的反馈可以调制转子速度。
在一种配置中，通过适当修改或规定斩波器电机的rpm速度，斩波器可适用于X射线源。通常，为了便于将斩波器的旋转频率锁相到X射线发射装置或外部触发器，例如运动系统，以移动X射线源或电子束导引器，以移动X射线发射位置，并且还为了具有最大占空比，X射线成像或X射线测量频率到光束斩波器旋转频率应该是与可用的最大光束斩波器速度一致的最小可能整数。
X射线源和X射线光束斩波器系统可以在位置和时间上同步移动。
在一种配置中，光束斩波可以另外允许更精细的焦点尺寸。旋转光束斩波装置可以包括用于在X射线成像系统中使用的电子束系统的螺旋快门。通过修改光束斩波装置的物理特性或几何形状，光束斩波装置可以允许光束斩波旋转的速度和/或X射线测量的频率以及光束焦点尺寸的可变性。本说明书还公开了一种光束斩波设备，其与X射线发射位置同步移动，以提供具有基本上恒定的尺寸和可调制的X射线脉冲宽度的垂直移动束点，从而允许以比X射线发射装置更快的帧速率来照射ROI。这可以通过恒定或锥形开口或透射通道来实现，从而在锥形透射通道由于X射线发射位置的移动和螺旋快门的旋转速度而与X射线锥形束的中心位置同步的同时生成具有较小焦点的X射线发射锥形束。此类光束斩波可以具有轻的重量。螺旋快门的旋转可以沿任一方向旋转，以实现光束斩波的紧凑性。螺旋快门可以由致动器驱动。
此类光束斩波器可以放置在X射线发射装置和准直器之间，或者放置在与ROI相关的准直器的下游。
通过用X射线发射装置的移动器或光束导引器的主时钟锁定旋转频率或速度，可以使与X射线发射锥形光束中心轴的透射通道对准同步。具有光光源的参考光学传感器可用于确保和调节旋转频率。此类装置可以被设计成在光束斩波装置内具有反射表面和光学光透射通道与用于X射线束的透射通道交错。
在一种配置中，X射线发射位置的移动可以独立于光束斩波器的移动。当X射线发射位置移动变化时，光束斩波器的位置也可以变化，同时斩波器的旋转可以用移动X射线发射位置的运动系统的主时钟锁定。斩波器旋转频率(其确定X射线束通过每个X射线透射通道的透射周期)可以确定脉冲宽度，从而确定曝光时间。在一些情况下，可能不需要准直器。在一些情况下，将准直器放置或连接到X射线管外壳或斩波器下游的支撑结构，以进一步选择ROI。
在一种配置中，一个或多个光束或一个或多个细光束可以由光束斩波器生成，使得VOI的不同区域可以在成像程序中被成像以跟踪或监测VOI的一部分(诸如包含在VOI中的组分)。
在一种配置中，可以进一步修改电动光束斩波器以具有X射线衰减区域，和/或准直和/或光束限制和/或结构照射和/或滤波区域，X射线光学区域和/或可以提供能量、幅度、频率和空间信号调制和/或X射线透射区域的任何材料或装置，以提供用于在各种时间和/或在各种空间位置和/或在相对于VOI的各种频率操纵或调制和操纵X射线束的机构。
在一种配置中，X射线光束斩波器可以与X射线操纵、准直、调制和空间和/或频率调制的其它手段一起使用，以优化在不同成像条件下VOI的X射线扰动。
此类方法可以用于任何X射线成像应用(例如医疗、工业、安全和研究)以扩展系统配置的灵活性并降低成本。
光学测量采集和可视呈现
在一种配置中，X射线成像系统、断层摄影系统和/或光谱断层摄影系统可以与其它模式组合，以用于更好的信息和结果提取以及组合的智能导出成像对象用于许多应用，这些应用可以包括医疗、非医疗、娱乐、研究和工业或X射线或光学系统可以独立服务的任何应用。
在一种配置中，传感器可用于确定通过LED、激光或任何光光源或环境光的视线可到达的物体的近似外部颜色，或阴影或视觉特性，所述光光源或环境光例如成像对象表面、外表面和/或ROI的外表面，其继而可在获取断层摄影图像之后随着ROI的体积呈现而呈现图像呈现中的此类颜色。
用户可以点击具有外部呈现的对象的可视呈现，或者右键点击或者具有给予数字程序的输入信号，可以在具有或者不具有详细注释的现有显示器上弹出3D图像，或者可以呈现3D图像作为现有外部图像的替代，或者可以使用在3D、2D中典型的另外的数字、数据或者可视呈现，或者在图形中的多维呈现或者在CT中的可视和定量呈现，光学或其他相关的方式(诸如光密度计)。
传感器可以与AI应用一起使用(诸如深度学习)，以引导ROI的成像、跟踪和监测，以及使用上述PCT和本公开中的一种配置的X射线成像系统。
此类传感器可以安装在X射线源附近，或者安装在X射线系统中的任何地方。传感器也可以与核心X射线成像系统分开放置。
例如，可以通过选择性地对VOI的不同部分进行成像来跟踪导管，所述VOI的不同部分包含一部分或整个导管和/或附接到其上的探针或干预装置或探针的一个或多个部分。在成像程序之前可以已经获得导管和/或患者和/或相关对象在该过程中的颜色或视觉呈现。在配置中，可以实时获得导管和探针或外科工具的其余部分的颜色或视觉或图形呈现，并且在成像程序期间呈现。
在一种配置中，光学传感器和/或飞行时间传感器附接到X射线管组件。
曝光控制的一种配置
现有技术的自动曝光控制涉及进行一次曝光并基于现有测量调节曝光水平。
在一种配置中，传感器(诸如飞行时间传感器)测量对象的高度图，从而测量对象的厚度，基于预定数据库设置曝光水平，例如基于对象内的ROI的空间位置，或ROI的大致组成，或ROI的类型，可以查找或计算推荐的曝光水平。例如，可以计算ROI的最厚部分，例如脑的最厚部分，并且由此基于针对脑组织类型的现有数据库中的导出值或查找表值以及先前推荐的具有测量厚度的暴露水平来选择和设置曝光水平。
整个身体成像或大视场成像的一种配置
在一种配置中，X射线源组件可以通过移动器沿至少一个轴移动。并且X射线检测器可以通过移动器与X射线源平行地移动。X射线源和检测器可以彼此独立地移动，然而，光源和检测器可以通过至少一对彼此类似地移动和/或彼此平行但空间上分开的移动器对准。
在一种配置中，使用以下成像步骤：
-使用照相机来限定视场。这可以是任选的。
-使用飞行时间传感器测量VOI或整个身体的高度图和/或厚度。
-确定整个身体或VOI的尺寸。
-在一种配置中，在VOI或整个身体上应用预先存在的数字栅格，每个栅格段指示一个身体部分的近似区域(例如头部、胸部、四肢、大腿或关节或脚)，或者基于厚度范围，或厚度阈值和各种厚度的大小，或高度范围，通过数字栅格区段化VOI或整个身体。其中每个栅格段包含具有相似厚度和/或限定的接近度的voi。或者AI可用于基于非辐射传感器(例如相机和/或飞行时间传感器视图)来识别主体部分。
-用户可以调节每个预先标记的身体部分的每个栅格段的边界和/或大小。
-图像设置可以由多个值中的一个来确定，例如厚度、主体部分、栅格单元的至少一个X射线测量。
-VOI的每个栅格段可以用一个或多个相同或类似的图像设置来成像，例如投影的数量、kV、mA、曝光时间。
-光束限制装置(诸如准直器)可以用于对至少一部分或整个栅格段成像。
在现有技术中，VOI的厚度由传感器(诸如照相机或飞行时间传感器)测量，以仅确定曝光水平。在一种配置中，厚度测量不仅用于确定曝光水平，而且还用于重建多维图像的投影的数量。
在一种配置中，例如飞行时间传感器的传感器还用于通过构建高度图并根据高度图确定VOI的开始和结束(例如头部或脚趾)来确定患者或VOI的尺寸，因此可以进一步做出关于图像设置，开始位置的位置和结束位置的X射线成像判定，以用于足够扩展X射线成像的视场。
现有的成像计划可以已经存储在计算机中，取决于成像对象的估计尺寸，用户或计算机可以决定X射线管的起始点或归位位置，该X射线管可以和/或可以从一个或多个选择中选择，并且每个曝光的视场可以和/或可以从一个或多个选择中选择。
用于完全采集的图像过程设置可以取决于估计的或测量的患者尺寸，用户或数字程序可以将患者或成像对象定位在预定的大致位置，图像采集设置几何形状和/或采集空间位置的序列和/或预定几何形状可以被使用并存储在数据库中，和/或在成像程序之前或在成像程序的实时确定。
预定并选择断层摄影成像几何形状，并且基于患者的厚度和/或目标组分的厚度和/或VOI和/或成像模式选择来选择X射线发射位置，并且在一些情况下，图像采集的视场和几何形状可以取决于相机测量或TOF测量和/或X射线测量。
在一些情况下，此类测量与AI一起被用于识别身体部分用于X射线测量，诸如用于设置成像参数的值，诸如kV、mA和/或曝光时间。
在一种配置中：对准2D和/或多维图像的方法
几何伪影可能导致解剖结构的不准确表示并生成不可靠的形态学测量，包括器官或肿瘤的尺寸和体积，或影响功能的数量的评估。在解剖图像和功能图像之间缺乏配准可能限制或导致在基于在解剖图像上定义的目标区域执行的断层摄影或材料分解图像测量中的错误结果。它还可以包括图像质量。
由于光源和检测器的视场有限，所以整个身体X射线成像和/或断层摄影在单独的图像段中获得。根据采集，这些由2D投影图像和/或三维体积重建图像组成。这些图像可以被组合到整个身体图像中。这里可以将每个图像称为图像站。图像站可能受到站间强度变化的影响，为了获得均匀的整个身体图像，必须对站间强度变化进行校正。
在一种配置中，定量成像，和/或具有材料分解的双能量或多能量成像，可以重建一个或多个模拟路径的衰减密度或光密度或射线照相密度，或者一个或多个光束线的测量路径可以提供足够的站间对准信息。
在一种配置中，可以获取图像站以包括ROI的重叠区域，例如，相邻段之间的预定长度。
在一种配置中，使用图像配准对整个身体图像站进行镶嵌并将它们与它们的多模式对应图像对准包括诸如以下的方法：
几何伪影可能导致解剖结构的不准确表示和生成不可靠的形态学测量，包括器官或肿瘤的尺寸和体积，或影响功能的数量的评估，例如全局表观扩散系数(ADC)。
此外，解剖结构和功能图像之间的配准的缺乏可能限制或导致基于解剖图像上定义的目标区域进行的DWI参数测量生成错误结果。
在光学成像方法中，可以通过强度相关、特性匹配，或控制点映射，或解剖标记匹配来匹配缩放、旋转、进行其它多维变换，以及对准图像，其可以被应用到一个或多个ROI的X射线图像和成像站。
在一种配置中，相同投影线的至少两个像素上的光学密度或衰减值或射线照相密度可以对准两个投影图像。与参考对象或参考标记的距离和空间关系可以用作对准投影图像或重建图像的方法，所述投影图像或重建图像可以具有或可以不具有重叠区域。
在一种配置中，可以使用具有具有至少三个自由度的坐标的系统矩阵来跟踪光源和检测器位置以及与ROI或两个或更多个ROI的相对空间关系，因此在大视场中导出投影图像的相对空间关系。在此类情况下，在配准度量中没有明确考虑相邻DWI段的对准。相反，假设DWI站在整个身体解剖参考上的配准将导致具有高图像连续性的DWI。
在一种配置中，组织或解剖标记或器官中的至少一个ROI或体素可用作对准的参考点。
或者系统矩阵、检测器、ROI和光源发射位置。
在整个身体成像中，例如，骨盆区域中的ROI可以用作参考。
在一种配置中，空间参考图像可以由图像数据及其相关联的空间参考对象RA或ROI指定。空间参考图像由图像数据B及其相关联的空间参考对象或空间参考ROI指定。
在2D图像的情况下，X射线发射位置、解剖标记和/或检测器位置以及ROI的参考图像的相对位置，以及ROI的相对位置可以在包括光源、检测器和ROI的系统矩阵中相关。或者描述至少X射线源，或者检测器和/或ROI的相对空间位置的两个系统矩阵以及描述从一个到另一个的相对关系的变换函数。
光学密度和测量并导出的厚度信息和/或材料分解区域或至少一种物质沿着例如从光谱成像导出的光束的衰减密度或衰减值，例如使用基于小于1％或小于5％的SPR投影图像的逆能量响应函数系统，可以提供足够的信息用于调节对准，例如如果存在重叠区域。
与ROI内部或外部的参考对象或解剖标记的相对空间位置或距离可以提供足够的信息，以使2D图像被拼接缝合在一起或对准并放置在3D或6D空间中。
在一种配置中，可以基于一种物质或复合材料质的缓慢变化特性的假设以及预测投影路径或模拟投影路径的导出厚度值来导出或模拟衰减密度，或光密度或射线照相密度和密度。
在一些情况下，为了估计通过VOI的预测光束路径的衰减密度或衰减值，不需要在多维中解析体素。
与多维图像的对准类似，可以应用相同的方法。可以基于衰减值或衰减密度或射线照相密度来对准精确的模拟光束路径。
此类模拟光束路径或投影路径可以通过至少一个几何系统矩阵与VOI相关，所述几何系统矩阵描述光源发射位置、VOI和/或在检测器上的投影图像。
在一种配置中，图像配准通常以成对方式进行，其中目标是找到将移动图像对准固定或参考图像的变换。
可以通过对所选择的参考图像顺序地进行成对配准来实现对同一VOI的多个图像的对准。
在一种配置中，可以使用分组，其中通过联合优化n个空间变换来同时对准一组n个图像Fi。由于可以存在对n个图像的集合的无限数量的解，因此可以引入另外的的约束。该约束使图像组的总图像变形最小化，这有效地将它们映射到平均参考空间。
在一种配置中，可以使用刚性图像变换模型，例如，它被定义为从固定图像域到考虑六个自由度的运动图像的图像坐标变换，包括三个平移参数和三个旋转角。
在一种配置中，成像程序或不同度量的方法。
由于不同的模式，2D相比3D相比材料分解的物质图像，对准方法的选择可以由图像或测量结果可以提供的图像站之外的限制来确定。例如，如果具有预定重叠区域的ROI的两个图像中的一个图像是可用的，如果只有单个能量X射线图像可用，则可以使用单个能量X射线图像来对准。如果光谱图像是在一个图像站中生成的，而3D是在另一个图像站中生成的，并且具有重叠区域，则可以从3D图像中使用模拟的光谱图像，或者材料分解图像或区段化图像，并且可以使用重叠区域的多能量材料分解2D图像来对准。
如果获取3D图像，则可基于来自两个图像的光束路径来确定通过VOI的一个或多个光束线模拟或投影图像，并将其对准，从而可对准其余图像。或者来自3D的分区的图像，例如分区的组织图像，可以用作用于光束路径对准分析的ROI。
在一种配置中，整个身体图像形成可包括以下方法中的一种或多种：
-使用形成整个身体图像的参考站(例如骨盆)顺序地对准图像站。利用与相应解剖参考的相互信息，使所获得的整个身体图像可变形地对准。
-所有图像站位置的同时优化(分组方式)，随后可变形地配准到解剖参考。
-使用图像站部分和整个身体图像之间的连续成对方法，将图像站的可变形配准直接对准到单能量整个身体解剖参考或光谱整个身体解剖参考或材料分解的整个身体解剖参考或3D和/或其分区的图像解剖参考上。
-将图像站直接和可变形地配准到以下测量中的一个或多个：单能量解剖图像、光谱图像或3D图像。
对整个身体图像进行拼接，其可以包括以下图像中的至少一个：2D、光谱2D或3D或光谱3D，其与单个能量整个身体2D解剖图像或光谱2D图像的同时可变形对准。
可以使用刚性身体部分，例如骨图像或骨衰减值或射线照相密度作为参考，将整个身体图像拼接在一起。例如骨盆骨组织衰减值作为几何或空间参考。例如，拍摄双能量图像或图像站。基于检测器的至少一个或多个像素位置的所选投影路径的模拟或测量的衰减值来匹配材料分解的骨图像。
可以使用骨图像作为参考来对准相应的软组织和/或身体组织图像的其余部分。并且可以基于相对于组织的骨图像位置将各个组织或复合组织的图像组合成一个。
由光谱图像和/或区段化的3D图像组成的图像站还可以生成骨测量或密度以及厚度信息，其可以用作配准遍及身体的其它组织的空间位置的参考。
运动伪影可以影响骨的位置，但是骨本身可以是足够刚性的，使得骨的空间位置和分布被最优地对准，以允许合理的整个身体图像构建。
典型的方法可以包含一个或多个以下步骤：
1.拍摄整个身体的至少一个双能量图像—每个双能量图像集被称为每个身体部分的图像站。
2.导出骨衰减值，基于骨衰减值对准图像和/或基于重叠区域的投影线的模拟骨图像。
3.使用相同的X射线发射位置选择对应于骨图像的相应的软组织图像。
4.应用于整个身体图像。
5.基于设定标准来优化图像(最小化由于相对于参考图像的运动伪影引起的变形变化)，或者确定要使用的参考图像。
移动以基于用户或数字程序所选择的ROI对对象进行成像
可以创建具有xyz轴的系统矩阵，其在空间上描述X射线发射位置的位置和目标体积和检测器以及投影图像、一个特定投影线、每个体素和检测器之间的相对关系。
一旦从VOI获取图像或一组图像，用户就基于重建图像或投影图像或图像组或从图像或图像组导出的事实或多个事实来在投影图像上选择ROI。
在一种配置中，使用ROI的中心点作为连接光源和检测器的中心轴投影位置来计算对象中的相应VOI位置。X射线源和检测器移动到ROI的中心点的xy位置，并且基于为所选择的ROI选择的投影图像区域将准直器调节到相应的尺寸。
在一种配置中，2D/3D实时荧光镜具有可调节的高度结构或支撑柱或伸缩梁结构用于改变光源到检测器的距离。
使硬件和/或移动器能够移动用于断层摄影和/或大视场成像的光源的光源和相关断层摄影可以向上移动，例如，在不使用时，或者在诊断模式中使用时，在用作荧光镜时向下移动。
在CT和断层合成中，在图像采集中使用自动曝光控制作为不同的投影角度，可以在投影路径中引入新的材料区域，或者投影路径中的VOI厚度彼此显著不同，从而需要频繁地或者从一个到下一个地调节曝光水平，以便获得具有足够好的质量的2D图像，用于重建断层图像或多维图像。
对于具有限定的空间位置和厚度以及尺寸和材料组成的目标体积，使用一种配置的方法和对于上述PCT用于断层摄影或近似完整的断层摄影或断层合成重建，投影图像基本上是具有类似厚度和材料的相同的目标区域，从而，对于VOI的多维图像的重建，仅一个X射线图像或至少一个X射线图像与厚度的光学传感器测量相结合的最小需要，就可以导出VOI的每个投影图像所需的最小剂量。从而减少了多维X射线成像随时间的计算时间和能量需求。
对于用于断层摄影或多维重建目标VOI的双能量或多能量投影图像，光学传感器测量和/或一个X射线图像也可以足以导出在每个能量所需的最小曝光。
换句话说，对于基于重建2D或1D或通过VOI的投影的点测量的多能量或单能量2D或多维或断层摄影，曝光控制可以基于一个光学传感器测量，例如通过3D照相机的3D高度图或飞行时间传感器和/或仅一个第一图像。
在一种配置中，在用于断层摄影图像或多维图像的X射线获取步骤期间，进行一次X射线曝光的调节。
在一种配置中，在用于断层摄影图像或多维图像的X射线获取步骤期间，进行不止一次X射线曝光的调节。
仅需要从ROI拍摄的一个X射线图像来确定曝光水平。如果ROI的不同的选定区域被成像，则曝光水平可以被调节多次。例如，如果ROI较大，则在ROI内可能存在彼此不同的两个或更多个区域。如果需要对选定区域进行断层摄影成像而不是整个ROI，则可以调节曝光水平，因为选择的区域与整个ROI相比可以具有较小的厚度，或者选择的区域可以具有密度比ROI的最致密区域小的组分或物质。但是相同的第一图像可以用于分析所选择的区域以确定曝光水平。
这是可能的，因为利用上述PCT和一种配置，在X射线发射位置彼此相对接近的区域内获取X射线投影，例如，每个发射位置之间的距离可以是沿着z的分辨率的大小，并且总的发射位置位于2D或3D空间中，因此可以在mm或cm范围内。并且可以用于确定曝光水平的目标体积的最厚部分对于重建断层摄影和/或多维图像所需的大多数投影可以是相同的。
在一种配置中，用于曝光调节的方法。
光学传感器或非辐射传感器测量厚度，有时设置第一曝光水平，曝光水平可以是单次曝光或多次曝光相加的或平均的信号，用作重建的图像。
在一些情况下，使用散射去除方法来去除散射，例如使用光束粒子吸收板或光束阻挡器阵列板。
基于所拍摄的VOI的第一X射线图像来控制或调节或不改变每个投影位置处的曝光时间。
在一种配置中，光束停止器阵列板配置和方法可以如下：
光束停止器阵列板100或光束吸收粒子板100可以通过夹具固定在检测器上。在一些情况下，可以使用对准销来确保光束停止器阵列的定位在每次更换或移动时相对于检测器是类似的。
然而在现有技术中，光束停止器阵列可以移动到另一个位置，从而在相同的X射线源发射位置拍摄至少两个投影，从而可以通过在现在捕获初级信号的另一个光束停止器位置获取的初级信号导出投影来提供来自一个光束停止器位置的缺失的投影数据或初级信号。
同样在现有技术中，可以有一个由检测器拍摄的投影，该检测器具有光束停止器阵列，并且第二个图像是在没有光束停止器阵列的情况下拍摄的。第二图像用于通过减去从第一投影图像导出的高分辨率散射图像来生成初级图像。
这两种实施方式与以下对不同实施方式的描述不同，这是方法的改进，一些实施方式可用于通过可能减少在图像采集期间为了重建完整的断层摄影或多维图像或在断层合成中所需的时间和运动而适于断层摄影应用的散射去除。
在一些情况下，光束停止器阵列可以小于检测器，例如检测器的1/2。移动器，例如至少一个轴移动器可以移动光束停止器阵列到检测器的不同区域的前面。确定的区域内，对位置1的光束停止器阴影区域的散射信号进行插值，得到高分辨率的散射，可以用于去除在VOI和检测器之间的没有光束停止器阵列的限定区域中拍摄的VOI的投影的散射。X射线源可以在相同或不同的位置。或者X射线源发射位置可以在相同的位置1或者在某个区域内足够接近1的位置。
此类光束停止器阵列可以这样实现，使得移动器可以移动大约检测器尺寸的板，只有板的一部分填充有光束停止器阵列。通过旋转或者通过线性移动，具有光束停止器阵列的板的部分被移动到检测器的不同区域的前面，或者在检测器和VOI之间的光束停止器阵列已经拍摄了至少一个图像之后，具有光束停止器阵列的板的部分可以被完全从检测器和目标体积之间取出。在X射线源发射位置从其原始位置以小距离方式移动，或者X射线源发射位置在小xy平面区域或6D空间As中移动的断层摄影中，散射测量可以大致相同。因此，可以使用从X射线源发射位置中的任何一个导出的一个高分辨率散射图像作为散射图像，以从来自相同空间As内的所有X射线源发射位置的投影图像导出初级图像。
例如，在断层摄影术或断层合成或多维成像中，如果要在xy平面内或在6D空间内，用于X射线源发射位置的移动区域总共P个投影的拍摄，则在分布式位置中，可以利用在多个X射线源发射位置T处的检测器和光源之间的全视图光束停止器阵列拍摄X射线投影图像，T内的每个位置被称为小t，t或者每个X射线源位置都生成一张高分辨率的散射图像。对于每个t，存在多于一个的X射线源发射位置，其对于相同的VOI生成相同或相似的高分辨率散射图像。如果投影的总数是P，则P/T是在相同的曝光设置下对于大致相同的VOI具有相同或相似的散射图像的X射线源发射位置的数目。
在用光束停止器阵列拍摄图像之后，通过移动器去除光束停止器阵列，在检测器和VOI之间没有光束停止器阵列的情况下拍摄投影图像。基于从测量的投影图像减去高分辨率散射图像得到的原始图像的2D图像来重建断层摄影图像，每个测量的投影图像具有相应的高分辨率散射图像，该高分辨率散射图像是从当光束停止器阵列在检测器和ROI之间时所进行的测量中得到的，而且测量的投影图像与使用光束停止器阵列的X射线源发射位置足够接近或在某个6D空间或3D空间或2D区域或1D距离内。
光束停止器阵列可以由分布稀疏的光束停止器组成。在阴影区域之间所取的选择的投影区域DS仅离检测器的散射或光束停止器阴影区域足够远，使得由于光束停止器阵列阴影区域而由插值SO生成的高分辨率散射图像不同于高分辨率散射图像DSS，DSP是VOI的选择的区域DS的初级图像。合成图像DS是分辨率散射图像DSS和初级图像DSP的组合信号。当拍摄X射线投影图像时。光束停止器阵列可以移动到不同的位置，现在存在新的选择的投影区域DS'。光束停止器阵列可以移动到足够的位置，使得检测器的所有区域现在对于X射线源发射位置的至少一个位置具有至少相应的高分辨率X射线散射测量，用于X射线源发射位置可以移动到的每个限定空间，用于完整的断层摄影或多维或断层合成重建。
在另一个实例中，散射插值可能花费时间来进行图像处理。为了改进图像处理时间，以及用于重建的初级图像的更快的可用性，从而改进3D重建时间，如果X射线源发射位置相同或者X射线源发射位置与每个或在某个定义的空间维度内足够接近，或在某个特定限定的空间尺寸内，则在每个光束停止器位置处生成的高分辨率散射图像可以用于不同的光束停止器位置。
在另一个实例中，对来自限定区域中的X射线源发射位置的投影图像进行至少一个插值处理，在该限定区域中，对于相同的VOI，对于具有相同曝光设置的X射线源发射位置中的每一个，对于在一个或多个X射线源发射位置处的两个或更多个曝光，估计高分辨率散射图像是相同的或大致相同的。来自在一个或多个X射线源发射位置处的一个或多个曝光的不同的光束停止器阵列阴影区域可以被用作一个插值步骤中的数据点，以导出高分辨率散射图像，该高分辨率散射图像从每个投影的合成图像中减去，以导出高分辨率初级图像。
在每个光束停止器阵列中的光束停止器阵列单元的数量广泛分布，可以发生以下中的一个或多个：
-光束停止器阵列衰减粒子可以以与X射线源发射位置相同的速度或更快移动，或者以相同的或更长的距离移动。
-在与两个或多个曝光或帧图像充分不同的位置处拍摄的光束停止器阵列的阴影区域可以用于插值以导出高分辨率散射图像，对于在两个或多个彼此充分接近的X射线源发射位置处拍摄的投影图像，该高分辨率散射图像可以是相同的或大致相同的。对于相同VOI的每个X射线源发射位置的高分辨率散射图像可以是相同的或相似的。
-一个光束停止器阵列位置BBij的缺失数据或缺失初级测量可以由来自至少一个或多个不同于BBji的光束停止器位置的一个或多个加权投影测量来代替或完成。有时，重建所需的部分缺失投影数据可以从在不同于BB位置BBij的两个或更多个光束停止器位置处的两个或更多个投影测量的至少一个或两个或更多的组合恢复或获得。除了BBij之外的这些光束停止器位置可以与光束停止器阵列位置BBij部分重叠或者完全不重叠。
对于2D成像，特别是当存在相同VOI的两个或更多个曝光时，X射线源发射位置保持在相同的空间位置，并且如果曝光具有相同或相似的设置。如果存在两个或更多个光束停止器阵列位置，则仅来自多个曝光的散射测量在检测器上的不同位置处可以组合在一起作为用于插值的数据点，以导出高分辨率散射图像，该图像可以用于通过从针对每次曝光测量的合成图像中减去高分辨率散射图像来导出用于每次曝光的高分辨率初级图像。换句话说，使用从至少一个光束停止器阵列位置的光束停止器阵列阴影区域测量的数据点，可以至少进行一次高分辨率散射图像的插值或导出。如果没有一个投影图像具有相同的缺失数据区域，则缺失数据可以由不同投影的缺失数据区域的高初级图像，或者来自相同缺失数据区域的两个或多个投影图像的加权平均来填充。
如果光束停止器阵列板从一个位置移动到另一个位置以消除由于光束停止器阵列的吸收而导致的缺失的数据间隙，则每单位面积的光束停止器阵列单元的最小数量与导出的具有特定曝光设置的VOI的高分辨率初级图像所需的曝光次数成反比。例如，如果为了在20cm×20cm检测器中获得高初级图像，需要最少500个光束停止器单元来获得高分辨率散射图像，如果存在两个曝光和两组光束停止器阵列位置，则只需要250个光束停止器单元，并且它们可以比500个光束停止器单元更稀疏地分布。如果有四次曝光，则每次曝光只需要125个光束停止器单元。移动器用于在曝光之间相对于VOI和/或光源移动光束停止器阵列板。所有的光束停止器阵列单元位置和它们的阴影区域可以在每次曝光中或在所有曝光中相互分布。可能需要至少一次插值来从来自一个或多个曝光的所有500光束停止器单元的阴影区域导出高分辨率散射图像。最终的高分辨率初级图像从来自每次曝光的初级图像的组合或平均值导出。
在一个实例中，当X射线源发射位置在限定区域内移动时，光束停止器阵列100也可以在一个轴或两个轴上移动。仅在阴影区域下从至少一个光束停止器位置进行散射测量可以被插值，用作高分辨率散射图像。可替代地，仅在光束停止器阵列的两个或更多个位置中的光束停止器阴影区域下测量的散射可以被组合，和/或仅在光束停止器阴影区域下在X射线源发射位置的两个或更多个位置中的散射测量可以全部被组合和插值至少一次，以生成高分辨率散射图像，该图像可以从来自X射线源发射位置的每一个的投影图像中减去，以生成用于该位置的主X射线图像。
在一些情况下，光束停止器阵列在xy平面或3D空间的两个轴或3D平面的至少一个轴中移动。
光束停止器阵列板被移动，从而可以导出VOI的检测器图像的另外的区域的散射值。
光束停止器阵列板可以具有稀疏分布的衰减区域，使得每个投影图像仅有限区域具有由于光束停止器阵列板的衰减区域而生成VOI的缺失数据间隙。由于光束停止器阵列板的位置变化，检测器的光束停止器阵列阴影区域或仅散射区域的最终密度可以足够密集以在检测器的每一部分处生成高分辨率散射图像。因此，可以通过从投影图像减去高分辨率散射图像导出高分辨率初级图像。在一些实例中，需要对X射线源发射位置的不同位置或对光束停止器阵列板的不同位置进行至少一个或仅一个散射插值。
在一些情况下，使用在一种配置中和上述的PCT描述的断层摄影方法，具有BSA的投影图像可能需要仅被拍摄一次，以给出X射线源发射位置的位置，当投影拍摄仅是在1D或2D区域或3D或高达6D体积内的小角度或小区域时。
在一些情况下，使用在一种配置中和上述的PCT描述的断层摄影方法，在给定X射线源发射位置的位置时，可能需要拍摄两次具有BSA的投影图像，当述投影拍摄仅是在1D或2D区域或3D或高达6D体积内的小角度或小区域时。
使用在一种配置中和上述的PCT描述的断层摄影方法，在一些情况下，在给定X射线源发射位置的位置的情况下，需要拍摄具有BSA的投影图像三次或更少、或四次或更少、高至六次或更少，当拍摄投影仅在1D或2D区域或3D或直到6D体积内的小角度或小区域。
其余的投影图像是在没有BSA的情况下拍摄的。
或者可替代地，如果在断层摄影图像采集中移动足够数量的BSA颗粒，则通过在投影采集过程中使用由于BSA的移动而引起的总阴影区域来采集总散射图像。BSA的总阴影区域可用于插值完整断层摄影图像所需的投影图像的高分辨率散射图像，或完整断层摄影图像所需的总投影图像的一部分。在后一种情况下，对于断层摄影重建所需的另外的投影，可能需要一个或更多BSA移动或BSA位置组。
换句话说，一次或两次或少于三次，少于四次，或少于五次或少于六次的图像处理，涉及在阴影区域中插值散射信号以得到高分辨率散射图像，被用于断层摄影图像的散射校正。
BSA板可以是检测器尺寸的一部分，或具有稀疏地分布在2D区域板上的光束阻断剂粒子，其尺寸与检测器大致相同。
“光束停止器阵列板”与“光束粒子停止器阵列”或“光束阻挡器阵列”或“光束粒子停止器阵列”或“光束吸收剂粒子阵列”或简称“BB”或“BT”或“BSA”是相同的。
在一种配置中，放射镜或荧光镜采集与射线照相图像混合采集方法包括以下显示荧光镜与射线照相图像混合的方法。
传统的荧光检查图像可以以与射线照相图像相比非常低的曝光水平进行。
荧光镜显示可以间歇地用射线照相图像代替，例如通过散射去除至SPR<1％或<5％或小于10％，例如，使用空间域散射去除方法，例如使用光束选择器和两个检测器，在两个或多个位置使用光束停止器阵列板。也可以显示双或多能量材料分解的图像。可以堆叠或平均连续获取的曝光以向原始图像提供用于图像处理的足够的光子信息。与放射经或荧光镜相比，可以有较高曝光测量结果的射线照相图像。射线照相图像可以通过堆叠或平均从荧光镜图像导出。射线照相图像可用于断层摄影重建。该显示器可显示荧光镜图像，已处理的射线照相图像(其散射被去除以散射去除至SPR<1％或<5％或小于10％)，具有双或多能量的材料分解图像和/或断层摄影图像或多维图像，其从射线照相图像同时或以预先安排的时间间隔或序列重建。
可以在同一图像中显示具有材料分解图像的放射镜图像，该图像具有较大的目标区域，而材料分解区域是ROI的选定部分。
类似地，断层摄影或多维图像可以显示在放射镜图像之上，并且在一些情况下，仅重建VOI的选定部分。
或者可以在显示装置上的不同位置分别显示不同的放射镜图像、射线照相图像和多维图像以及断层摄影图像。
透明材料的适当屏蔽可以用于要保护的医生和外科医生以及医院工作人员，但是能够对患者执行干预过程。例如，屏蔽材料可以被用于在侧面被封闭，但是具有进入端口，以允许具有屏蔽覆盖区域的医生将手臂和手延伸到患者躺在患者检查台上的位置。
在人工智能的一种配置中。
当前的AI技术可能具有有限的值或参数来工作。此外，由于现有技术系统构造的CT或普通X射线系统或荧光检查系统，散射是导出本质上是定量的测量数据的障碍。并且由于CT中的检测器尺寸不同以及缺乏用于人类临床的CT光谱成像，利用某些制造商的CT开发和训练的AI算法对于相同制造商或其他制造商的其他系统可能不是有用的。
在一种配置中，X射线系统被构建为具有减小的干扰和噪声，因此允许以下特性，每个特性是独立的或与其它特性组合，以提供高精度、高性能、高速X射线成像和测量能力。
·如果优选的话，尽可能降低每个像素的干扰和噪声。
·高分辨率，或如果优选的，最高分辨率。
·高速，或如果优选的，最高速度。
·选定区域或选定分布区域。
·选定波长或能量等级或多个能量等级，具有或不具有最高能量分辨率，无论是离散能量等级还是宽带。
利用上述方法和装置以及上述目标，人工智能，包括机器学习、深度机器学习、神经元网络系统和方法，可以分析或利用以下内容来训练AI算法：对象或外部组分和外部对象中的对象和组分之间存在或不存在的一个或多个标记、物质、动态运动和交互，在跟踪和监测对象和/或组分内部或外部的动态或静态或运动的过程中获取的位于对象目标区域内部或外部或对象外部的空间和时间数据以及动力学和交互数据。用于AI中的分析和事实导出的输入可以包括X射线测量和/或可以与其它用户输入和其它类型的测量和/或数字或模拟输入组合。
图像和测量的不同区域或片段或ROI或VOI的注释或标记和量化值可以与本公开中的测量和图像以及来自参考的测量和图像一起使用，或者作为用于AI分析的输入数据的其他数据光源。
AI可以用于分析、识别、诊断、预后、结果和/或治疗结果的预测、图像引导、治疗/治疗引导以及临床中的后监测和监测以及跟踪，以及非破坏性测试、研究、安全应用。
可以在数据分析、线性方法、AI、神经网络、机器学习、深度机器学习、深度神经网络和/或作为此类计算设备和/或基于软件的方法的训练材料中使用图像、测量、此类测量的数据集，以及基于一种配置的测量从数据或数据集提取的相关数据和事实。
基于本公开内容、包括PCT/US2019/022820、PCT/US2019/014391、PCT/US2019/044226的PCT以及Chao公开内容中的专利、美国专利6173034、6134297、6052433、5771269、5648997和任何从上述PCT衍生的专利中描述的测量、数据和图像，每一项均被纳入本文中并被视为规范的一部分，可以应用人工智能、神经网络和机器学习的系统、方法和算法。
在图像和测量识别以及组分和/或目标和/或目标区域识别和表征中，可以通过AI、神经网络和/或机器学习来改进X射线可测量特性表征、识别、表征、跟踪、图像引导。
在药物筛查中，AI可以基于对体外样品、固定的活样品、组织样品、微流控芯片中的样品、生长培养物、皮氏培养皿和体外样品，以及小动物、微生物、生物体和人的活样品的测量，选择符合一个或多个标准的一个或多个分子探针或先导候选物。
在数字病理学中，AI可以基于利用一个或多个样品标准的测量结果得出事实和结论。
系统可以被编程为具有各种设置或模式，用于模拟或优化成像程序中的一个或多个步骤，包括数据采集以提供与常规成像方法中的每一种相似或相同的数据或图像，尽管与CT扫描仪相比，图像采集、处理和呈现方法可以变化。然而，所得到的图像可以是合成的或呈现为基本上与用户已知的图像模式相同或相似，或者用于更好地涉及模式，例如MRI、PET、SPECT或光学成像，或超声，以及光声方法。此类功能的一个益处例如是用于比较历史图像数据或测量，或用户的偏好，因为过去的医疗训练是基于CT扫描仪的。另外，图像可用于大规模数据采集和比较。由其它X射线机器获取的图像可用于与由一种配置中描述的图像采集的图像进行比较，以获得确定性的结果，用于公众流行病学或诊断或预后，预测疾病进展、疾病结果、治疗结果、监测或监测，使用或不使用AI。
用于从不完全锥形束投影数据重建对象的3D图像的方法，可以包括：
从锥形束投影数据确定表示在Radon空间中包含参考轴的多个平面上的平面积分的值；
扫描对象以获得包含参考轴的多个平面中的每一个的对象边界信息；
在包含参考轴的Radon空间中的每一个平面上，采用2D CT重建过程计算对象在平面上的2D投影图像；
在一种配置中，通过在2D投影图像空间和Radon空间之间来回变换图像，在包含参考轴的Radon空间中的每个平面上迭代地校正2D投影图像，通过关于对象的先验信息校正2D投影图像空间中的2D投影图像，包括例如在一或双能量下的材料分解数据，或来自每个像素或相邻像素的信息，或压缩数据或完整的预先存在的数据，并利用平面积分校正Radon空间；对于每个投影，在每个合成切片的平面内的校正后的2D投影图像上采用2D CT重建过程，通过投影来重建对象投影的3D图像，以计算对象的2D和/或3D图像。2D、多维图像、1D和测量，以及材料分解的数据表示和/或CT切片可以从重建的图像中提取。
在一种配置中，在常规成像方法中使用AI或深度学习或不使用AI来重建2D或3D或多维图像多至6D和/或时间，例如7D，可以具有各种算法和配置以加速AI中的重建过程并提高精度。然而，当散射占初级的5％或更多，和/或材料不被分解时，重建所花费的时间相当长，并且重建的图像具有与几何运动相关的更多的噪声和伪影，这可能降低精度，尤其是在断层摄影重建和/或材料分解的图像重建中。
在一种配置中，重建算法可以利用AI和深度学习算法，和/或根据一种配置不使用AI可以减少曝光、辐射水平，和/或测量获取时间和/或重建时间。
此类重建用于诊断、图像指导或干预，或规划，或程序后监测、跟踪或检查或测试的图像或数据集的方法可以包括：
对一种或多种数据类型的原始数据集或中间数据集进行至少一个算法步骤，例如，包括以下测量和/或数据类型的至少一种或多种类型的重建方法：
-材料分解数据，；和/或
-低散射对初级比例数据，例如小于1％的SPR或小于5％的SPR，和/或
-散射去除的数据，和/或
-点的单能量、双能量或光谱测量和/或1D和/或2D测量，和/或
-结构照射测量，例如在多个目标区域的分布点、1D、2D测量；和/或
-稀疏测量位置的一个或多个区域，和/或
-断层摄影数据，
-使用机械机构和/或传感器预先存在的物理性质的测量，例如在CAD中呈现，
基于影响X射线测量的物理性质(例如VOI的尺寸和/或6d方向，和/或密度和厚度)的预先存在的测量的模拟和/或插值的X射线测量，
-预先存在的信息，其允许合成一种或多种物质和/或一种或多种材料和/或一个或多个目标区域的断层摄影信息，
-X射线以外的模式的图像和/或测量；
-诸如密度、厚度、至少一个组分的尺寸、复合材料、材料、导出自测量的物质和预先存在的信息的参数；
-现有的数据库和参考文献；
-测量数据以允许从一个或多个能量函数响应方程系统进行逆导出或查找。
-压缩数据集，以及足以识别、表征和确定组分，或物质或VOI的稀疏数据点或测量。
在一种配置中，数据集或图像的重建还可以使用AI，该AI可以包括至少一个包括深度学习算法的算法。
该方法可以执行至少一种算法，包括：
对一种或多种类型的数据集或测量结果或图像执行至少一种常规的非深度学习算法，
-材料分解数据，和/或
-低散射对初级比例数据，例如小于1％的SPR或小于5％的SPR，和/或
-散射去除的数据，和/或
-点的单能量、双能量或光谱测量和/或1D和/或2D测量，和/或
-结构照射测量，例如在多个目标区域的分布点、1D、2D测量，和/或
-稀疏测量位置的一个或多个区域，和/或
-断层摄影数据，
-使用机械机构和/或传感器的物理性质的预先存在的测量，
-预先存在的信息，其允许合成一种或多种物质和/或一种或多种材料和/或一个或多个目标区域的断层摄影信息，
-X射线以外的形态的图像和/或测量，
-诸如密度、厚度、至少一个组分的尺寸、复合材料、材料、导出自测量的物质和预先存在的信息的参数，
-现有的数据库和参考文献，
-测量数据以允许从一个或多个能量函数响应方程系统进行逆导出或查找。
-压缩数据集，和稀疏数据点或测量，其足以识别、表征和确定组分，或物质或VOI。
-上述数据中的任一个，以获得初始数据或重建图像的中间数据集；以及任选地，一个或多个步骤以交互地导出断层摄影图像。
在一种配置中，使用AI和深度学习算法的重建包括对中间数据集执行深度学习算法以获得最终重建图像。
所述方法执行至少一个算法，该算法可以包括直接对上述原始数据集执行深度学习算法以获得最终的重建图像。
在一种配置中，迭代CT重建方法可以使用多模式边缘信息。
在一种配置中，用于从不完全锥形束投影数据重建对象的3D图像的方法可以包括：
从锥形束投影数据确定表示在Radon空间中包含参考轴的多个平面上的平面积分的值；
扫描对象以获得包含参考轴的多个平面中的每一个的对象边界信息；
在包含参考轴的Radon空间中的每一个平面上，采用2D CT重建过程计算对象在平面上的2D投影图像；
在一种配置中，可能不需要迭代校正。
在一种配置中，通过在2D投影图像空间和Radon空间之间来回变换图像，在包含参考轴的Radon空间中的每个平面上迭代地校正2D投影图像，在2D投影图像空间中通过关于对象的先验信息来校正2D投影图像，包括例如在一个或双能量下的材料分解数据，或来自每个像素或相邻像素的信息，或压缩数据或完整的预先存在的数据。利用平面积分校正Radon空间；对于每个投影，在每个合成切片的平面内的校正后的2D投影图像上采用2D CT重建过程，通过投影来重建对象投影的3D图像，以计算对象的2D和/或3D图像。2D、多维图像、1D和测量，以及材料分解的数据表示和/或CT切片可以从重建的图像中提取。
-根据项目所述的设备，其中图像被散射去除到小于1％的SPR或小于5％的SPR或小于10％的SPR，或者当SPR已经小于1％或5％或10％时没有必要散射去除，从而避免了在模拟中考虑散射的需要。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中由X射线源从第一位置移动到第二位置的距离小于5平方厘米，或/或小于2平方厘米或小于5平方厘米或小于1平方厘米且小于4平方厘米，或小于3平方厘米，和/或小于3平方厘米。
-根据上述项目所述的设备，其中在第二位置处发射的X射线被配置成在与来自第一位置的X射线相同的体积或6D空间位置中移动。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中，X射线源是场发射的，以在与X射线灯丝管或其它类型的X射线源相同的空间位置发射X射线，或者可以使用具有相同或不同参数的各种类型的光源或其调制版本，参数包括焦点尺寸、能量等级、帧速率和/或几何形状，或者可以使用不同的X射线光学元件操纵或者通过不同的机构操纵，其中使用相同的空间矩阵，改进的对偶或多变量方法，或分裂子问题方法。
-根据上述项中任一项所述的设备，其中使用系统矩阵，使用光学方法与当前X射线系统结合。
-它的所述设备，其中在系统矩阵中使用向量。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中控制器被配置成使用双能量或多能量X射线来逐个像素地确定投影图像中的大致面积和分布。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中数据集用于重建3D图像。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中控制器被配置成将材料体积和空间分布分区或材料分出，和/或进行材料分解。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中控制器被配置成在重建之前和/或之后确定ROI以用于进一步光谱成像。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中，系统矩阵包括至少一个具有三个自由度的坐标。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中控制器被配置成将光源和/或检测器的移动与断层摄影系统的移动相结合。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中控制器被配置成进行造影剂分解。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中控制器被配置成进行双能量或多能量分解以区分X射线吸收材料。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中X射线吸收材料包括：
与钡混合的金属或石膏铸件，
导管和/或植入物，所述导管和/或植入物具有一种或多种材料和/或具有由不同的X射线吸收特性或原子z制成的管腔和护套，或者在某些空间位置用分布的X射线吸收材料制成，所述分布的X射线吸收材料与X射线可穿透材料交错，足以确定其与同一导管或植入物中的背景和其它段相比的空间分布，或者包括基于像素的良好表征的X射线吸收特性，足以将一个区段区分为另一个区段，
石膏铸件，
血管，
造影剂记的血管，
微钙化，和/或
造影剂记的分子。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中控制器被配置成使用经过训练以去除噪声的AI软件进行去噪。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中控制器被配置成使用在训练AI算法时生成的数据进行重建。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中设备是断层摄影装置的一部分。
-根据上述项目所述的设备，其中对象被装载在透射X射线的台或床上，所述台或床被放置在断层摄影装置的检测器构台的顶部。
-根据上述项目所述的设备，其中患者被配置成躺在对X射线可穿透的检测器构台的表面上。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中装置或其一部分通过连接到将在诊所内运输的自主驱动装置或医院外的远程位置而是便携式的。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中装置小于标准门的开口的尺寸。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中装置用作护理点装置，和/或用于患者的房间中。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中装置包括检测器模块，所述检测器模块是可移动的并且能够放置在患者的床和患者之间。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中控制器被配置成使用光束停止器重建方法来执行材料分解。
-根据上述项目所述的设备，其中光束停止器重建方法包括：根据在相同的X射线发射位置拍摄的图像来填充数据间隙，而在不同的光束停止器阵列位置处，初级X射线被阻挡。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中光束停止器重建方法包括在重建过程期间填充所述数据间隙，从光束停止器缺失的每个投影路径被描述为没有数据输入，因此需要从相同的X射线发射位置或使用稀疏数据3D重建算法生成另外的的投影数据。
-根据上述项目中任一项所述的设备，其中，如果控制器知道导管或植入物的大致密度和/或厚度，则材料分解针对导管或植入物中的金属和/或其它吸收材料进行，所述导管或植入物包括一种或多种彼此重叠的物质。
在一种配置中，使用再生能量&再生电源。
在一种配置中，连接到X射线发生器的再生电源可用于存储和再生用于生成能量或电力的能量，所述能量或电力用于激发X射线管以生成X射线。
例如，再生电源可以连接到发电机，当发电机运行时，将一部分能量供应到再生电源。并且在一些情况下，此类再生电源将选择性地启动并提供到达X射线管的电力以生成X射线。
开关可用于选择性地将X射线管与再生电源或X射线发生器连接，这取决于测量的需要，或取决于预定的参数。
在一种配置中，在X射线成像中使用的要测试激光雷达的模体和靶标。
在一种配置中，飞行时间传感器或激光雷达可用于测量ROI的高度图或样品的厚度，用于曝光设置或用于估计3D断层摄影所需的投影数目。
当前的荧光镜或密度计或数字X射线模体通常具有类似的厚度，或在z方向上(例如，沿着垂直于X射线检测器的轴)具有类似的或相同的深度。
为了质量控制和确保性能，可以进行另外的的测试目标以确保测量准确度。
传统的方法和硬件通常具有复杂的特性和测量标准，它们在X射线成像的情况下是不需要的。因此，在一种配置中，需要一种适合于激光雷达质量保证的用于高度映射的模体。
在一种配置中，模体可以由聚合物制成以确保轻重量和低成本，但是可以使用可以具有限定形状的空间形状的任何材料。模体的尺寸可以具有与通过X射线系统测量的ROI相似的深度和xy维度。或者，模体可以具有任何尺寸。可以有不同高度的台阶，例如，高度或厚度的可变性之间的差异可以是激光雷达的分辨率。或者，最靠近激光雷达光源的模型的表面可以是弯曲的，而不是具有台阶形状。当模体的尺寸已知时，例如，在每个xy位置处的高度，可以将激光雷达的厚度测量或高度测量与模体的已知尺寸进行比较，以便进行精度检查。如果低于某个容差，则需要对激光雷达进行维修或修理或校准。如果xy维度不是在容差内被测量为准确的，则激光雷达系统可以是服务的。如果激光雷达头不能在特定的时间范围内扫描或测量，或者不能扫描或测量到指定的一个或多个选定的角度，则需要对激光雷达进行维修。
模体还可以具有沿着材料的z方向的切片，该切片具有3D尺寸，可以沿着z具有不同的高度和厚度。可以使用电机来移动此类模体，使得当模体移动到被测试的视场时，可以测量沿着z的激光雷达扫描角、速度、分辨率。
激光雷达可以相对于模体移动以测试扫描角度、测量速度和沿z的分辨率。
在一种配置中，测试散射去除的模体。
在一种配置中，使用如上述PCT、衍生专利和/或本公开中指定的光束选择器来验证相对于初级X射线的散射去除量。
光束选择器具有发生X射线衰减的区域，以及用于X射线传输的分布孔。衰减可以是大致完全的，以确保阻挡初级和散射X射线落在孔区域之外的区域中。材料的深度或材料的选择可以是混合材料，例如，两种或更多种类型的金属材料，每种材料在X射线束的特定能量等级下可以强烈地或几乎完全地吸收X射线。因此，混合材料或沿z具有厚度的材料的组合确保了在所有能量等级下的X射线衰减。或者可以通过具有一定厚度的一种材料来实现衰减。分布在X射线衰减材料内的是用于X射线传输的孔。每个孔都对齐，使得其空间方向允许初级X射线通过到达下面的检测器，并且只有在某一临界角内的有限散射可以通过孔到达检测器。
当X射线从光源照射，通过ROI并到达光束选择器时，进行ROI的X射线测量，其中一些X射线被完全衰减，一些主要是初级X射线通过孔到达检测器，并且大约或大于99.999％的散射X射线可以被X射线衰减区域滤除。
制作此类模体以对其它散射去除方法进行质量检查。例如，对于具有ROI区域的已知样品，例如给定输入X射线强度的测试模体的ROI，输出可以通过良好表征的样品或模体来预测。例如，如果对于给定的强度可以确定测试模体的ROI的测量，则因此可以获得ROI的衰减值或ROI的光密度。在质量检查下的X射线系统可以对测试模体的ROI进行成像。可以通过使用该系统在ROI和检测器之间具有或不具有光束选择器的情况下测量模体的ROI来测试系统的散射去除特性。在用于散射去除的系统中使用光束吸收器和一个检测器的情况下，在将光束吸收器阵列板100从检测器的顶部去除之后，将光束选择器放置在检测器的顶部。在使用光束选择器的测量和使用光束吸收板的测量之间比较ROI测量。
在一种配置中，光束阻挡器阵列或光束吸收板，用于散射去除水平的验证可以是以下之一：
在一种配置中，其中在两个检测器之间使用光束吸收板，用于在两个检测器上的散射去除。光束选择器可以直接放在前检测器光束吸收板上，用于测量ROI，并比较散射去除的结果。
在一种配置中，当光束选择器可以小于检测器时，可以使用在光束选择器外部的区域上的像素测量，并且通过模体或ROI，来导出输入X射线水平。应当注意，由于X射线通过孔而导致的X射线测量与光束选择器外部的像素测量之间可能存在定量关系。基于管的放置以及从X射线管辐射的X射线，其相对于孔和光束选择器外部的区域的空间位置，可以存在没有样品放置在光束投影路径中的变化。部分地由于X射线束从其中心轴的空间分布的变化，不同的X射线波长或能量等级将具有不同的强度图，这取决于相对于管或中心轴的空间位置。部分地由于此类事实，即可能存在来自光束选择器本身的轻微散射，这导致仅由初级X射线引起的X射线测量的偏差，并且在一些情况下，在通过到达检测器的孔的光束路径中的ROI的一些散射X射线。由于该偏差在其对测量的定量贡献方面足够小，因此在一些情况下，可以忽略该偏差。然而，在一些情况下，由于光束选择器的散射而引起的此类测量可以被考虑到测量和/或从测量中去除，以导出仅来自与光束路径中的ROI的X射线相互作用的测量。
评估白色图像强度或X射线输入强度可变性的一种配置
评估对ROI的X射线输入强度的方法是重要的，因为在定量测量中重要的是输入强度是已知的。此外，为了在诸如光谱成像和/或断层摄影或断层合成的连续测量中的测量的一致性，重要的是知道在对下一个X射线输入强度的一次曝光之间的定量差异以及ROI的X射线测量。有时，在以类似设置测量样品之前或之后拍摄白色图像以确定输入X射线强度，在一些情况下此类测量可能是足够的。然而，在一些情况下，具有一个或多个阵列的光电二极管可以放置在样品和X射线管之间或样品和准直器之间。传感器或光电二极管可以机械地连接到准直器的输出表面，朝向样品，使得当快门打开时，传感器在一个或多个像素位置测量输入X射线强度。传感器可以在到达ROI的光束路径中，或者可以被放置在ROI的视场之外的区域中。基于准直器的视场的调节，可以将致动器连接到准直器以在xy方向上移动传感器。或者传感器可以位于固定位置。X射线测量将说明传感器的衰减。
方法的一种配置是从第一测量中识别检测器的区域，其中至少一个区域可以用于通过对该区域的像素值求平均来评估输入可变性。例如，如果所选择的区域测量在像素与像素测量之间可能缓慢变化的区域，则可以从曝光到曝光使用此类平均值来评估曝光之间的X射线输入强度变化。
在一种配置中，可以预先选择可用于评估的区域或多个区域。
在一种配置中，在上述PCT和/或其衍生专利和上述专利以及本公开中所公开的断层摄影方法中，当X射线发射位置移动时，检测器的选定区域测量通过ROI的X射线的输出，但是在一些情况下，以及在不同的X射线发射位置处在不同的检测器的选定区域处测量的ROI区域之间的情况下，由于每次曝光时ROI的选定区域由于X射线发射位置的距离或移动区域非常小的事实而大致类似。由于ROI区域由缓慢变化的软组织或缓慢变化的骨组织测量所主导，因此如果X射线输入强度相似或相差较大，则检测器的相同像素区域的平均测量，例如，具有10或100个像素的区域的平均像素值和/或测量和/或衰减值，可以从一次曝光到下一次曝光变化非常小的量，如果X射线输入强度相差较大的量，因此可以用作评估从一次曝光到下一次曝光的X射线输入强度的可变性的方法。可以使用两个或多个此类区域来进一步验证差异的量。并且可以基于对应于所选区域的输入X射线强度的差来导出对应于检测器区域的其余部分的输入X射线强度。
在断层摄影或光谱或光谱断层摄影成像的一种配置中
在一种配置中，添加用于成像的元件或部件的方法包括：
上述PCT的元件和方面可以在这里与作为完整系统或子模块的新内容结合在完整软件应用的套件或软件模块中。硬件和/或软件中的此类元件或套件组件可以与任何X射线成像系统相结合，以提高速度、分辨率、足迹、诊断价值、节省时间并减少成像和定量测量中的辐射水平和伪影，并且由AI用于训练或分析，以在医学、ndt、安全和研究应用中诊断、监测、跟踪、检查和测试。
在一种配置中，相对于成像对象操纵或移动X射线发射位置：
在断层摄影成像系统中，.uTomo或n矩阵、n2矩阵或多至n6矩阵方法，其中X射线源在一个轴或线性方向上移动，或者在二维方向上移动，或者在多至6个维度上移动。
在基于在此描述的成像和断层摄影系统的可定制个性化CT系统-m3个人化3D成像系统中，以及在上述的PCT，WO2019183002A2和WO02020/028422中，其中X射线发射位置在至少两个维度上相对于对象和/或检测器中的目标体积以最小化步长Xc移动，以提供VOI的投影测量，从而实现沿着z的分辨率Xc。为了完全重建VOI的3D图像，运动在2D维度或1立方厘米或2立方厘米上仅小于2度或1度或5度或小于3立方厘米或小于5立方厘米或9立方厘米或25立方厘米。如果线性移动或一维移动，则移动的总距离可以与待分辨的ROI的总厚度相同，或者光源或ROI移动的总距离可以与待分辨的组分或单个物质或未知区域的总厚度相同。厚度测量可以被定义为沿着平行于连接X射线源发射位置和检测器的中心轴的轴的厚度。
此处描述的角度是描述X射线发射位置相对于ROI的相对移动的总角度，例如，将X射线源发射位置连接到检测器的中心轴，例如相对于ROI的中心，或者相对于垂直于检测器的ROI的中心轴穿过ROI的中心。
在n矩阵中，发射位置可以在一个维度上移动(例如线性地移动)，如果Xc近似为成像所需的分辨率，则每个投影之间的距离可以是Xc，并且总投影数近似等于厚度除以Xc，以便沿着Z重建具有近似Xc分辨率的3D图像。
为了相对于VOI移动每个投影的发射位置，可以使用以下方法：
-光源具有多个固定发射位置。
-发射位置可以通过基于电磁和/或静电和/或电光或声或光或能量的手段移动。
-发射位置或X射线管可以由能量驱动的移动器移动。
-或者可以通过组合上述方法中的至少两种来移动发射位置。
-或与一种或多种组合的任何移动方法或设备。
-或者可以通过一种或两种移动方法或手段来移动被成像的对象。
-或能结合至少两种能够操控或移动X射线源的发射位置或被成像对象的方法。
在一种配置中，用于散射去除的方法和设备
过去用于将散射减小到小于初级的1％或小于2％或小于5％或10％的方法，或者SPR可以使用飞行时间光源和检测器对，或者一个实例可以是现有技术中的以下之一。
在“用于扇形束CT和锥形束体积CT的X射线散射减少和校正的设备和方法”(Apparatus and method for x-ray scatter reduction and correction for fan beamCT and cone beam volume CT)中已经描述了光束停止阵列。
美国专利号US6618466B1，其中光束停止阵列与锥形束CT配置一起使用。
在Liu等人描述的“使用扫描采样测量(SSM)技术的锥形束乳房CT成像的精确散射测量和校正技术”(An accurely scatter measurement and correction technique forcone beam breast CT imaging using scanning sampled measurement(SSM)technique)Proc.SPIE 6142,Medical Imaging2006:Physics of Medical Imaging,614234(2006年3月2日)；https：//doi.org/10.1117/12.656655。
这是一种锥形束CT配置。
并且在PCT#US2019/044226中。X射线辐射光源以非常小的步长在3D体积中移动，每个步长在z轴上大致是期望的分辨率。与光束阻塞阵列类似的光束粒子吸收板用于去除散射，当光束粒子吸收板在成像程序中移动时，并且从在相同的X射线辐射光源位置处从相同的VOI拍摄的初级图像填充数据间隙。或者当光束粒子吸收板不在X射线束路径中时，仅拍摄具有缺失的数据间隙的X射线图像。通过从在光束路径中用光束吸收板拍摄的投影图像中减去在相同位置用X射线源位置拍摄的合成图像和高分辨率散射图像，导出初级X射线。
在一种配置中，可以添加防散射栅格以改善SNR。
改进了用于像断层摄影或多维成像一样以2D格式去除散射的方法。
此外，通过仅拍摄VOI的一个图像，和/或使用飞行时间传感器来测量沿z的高度图，可以调节投影图像的曝光水平。一旦高度图足以设置曝光水平，也足以确定所需的投影的数量。曝光水平可以通过ROI的第一X射线图像来确认。
并且可以基于第一投影图像自动地或由用户手动地选择用于断层摄影或进一步成像的所选择的VOI。
在一种配置中，如果识别出甚至更小的VOI或次级VOI以用于进一步查询不同的成像设置或成像方法，例如更高分辨率的3D或光谱成像或密度计，则可基于所拍摄的第一X射线图像的次级VOI的选定区域来调制曝光水平。
用于对VOI进行成像以改善图像质量的方法的一种配置，所述方法包括至少一个或多个以下步骤和装置(所述步骤的序列可以被重新排列):
(a)提供成像辐射光源、光束滤波器、任选的防散射栅格、用于成像辐射的检测器、对象与检测器之间的空气间隙和光束停止阵列；
(b)相对于对象分步移动X射线辐射位置，每个步长为Xc，分辨率沿着Z轴；
(c)总面积或总距离或总体积移动大约是VOI的厚度。
(d)在至少一个X射线辐射位置处拍摄VOI的至少一个图像以获得散射分布的VOI，插值以导出高分辨率散射图像；
(e)使用不具有光束停止阵列的光源和检测器以相同和/或不同的投影角度拍摄对象的第二序列图像，第二序列图像包括N个图像，N≧N'；
(f)对用BSA测量的VOI的至少一个图像进行插值以获得至少一个高分辨率散射图像；
(g)获得初级图像序列，所述初级图像序列包括N个图像，每个图像根据第二序列图像的N个图像中的对应一个图像和散射图像序列的N个图像中的对应一个图像形成。
在一种配置中，用于对VOI进行成像的方法，改进的方法包括：
(a)提供成像辐射光源、任选的光束补偿滤波器或任选的滤波器可用于减少光束硬化、任选的防散射栅格、用于成像辐射的检测器、对象与检测器之间的空气间隙和电动光束停止阵列；
(b)相对于对象分步移动X射线辐射位置，每个步长为Xc，分辨率沿着所述Z轴；
(c)总面积或总距离或总体积移动大约是VOI的厚度。
(c)在至少一个X射线辐射位置处取得VOI的至少一个图像以获得散射分布的VOI，插值以得到高分辨率散射图像；
(d)通过使用在至少不同位置处具有光束阻塞阵列的光源和检测器，在相同和/或不同的投影角处拍摄对象的第二序列图像，
(e)对用BSA测量的VOI的至少一个图像执行插值以获得至少一个高分辨率散射图像；
(f)获得初级图像序列，所述初级图像序列包括N个图像，每个图像根据第二序列图像的N个图像中的对应一个图像和散射图像序列的N个图像中的对应一个图像形成。
(g)消除在X射线照射位置处由于在一个位置处的BSA而导致的导出的初级图像与来自不同BSA位置的相应初级图像的缺失数据间隙。
一种配置，用于在校正散射的同时对对象进行成像的系统，所述系统包括：
成像辐射光源；
光束补偿滤波器，其是任选的，
防散射栅格；(任选的)
用于成像辐射的检测器，所述检测器定位成在对象和检测器之间留下空气间隙；
光束停止阵列，用于在选定的时间被放置在光源和检测器之间的成像辐射的路径中；或者可以将光束停止阵列移动到投影之间的不同位置。
用于至少一个光源及其组件和至少一个检测器以及相关硬件的结构支撑件，以及至少一个移动器，用于相对于VOI移动光源，以及至少一个移动器，用于移动至少一个检测器。
用于控制移动器、光源和检测器的控制装置；
(i)控制光源和至少一个检测器对准，辐射位置相对于VOI在至少一个6D维度的轴上相对于检测器移动，同时使用光源、检测器和光束停止阵列在选定的不同投影位置拍摄VOI的第一序列图像，所述第一序列图像包括N'个图像；
(ii)控制光源和至少一个检测器对准，辐射位置相对于VOI在至少一个6D维度的轴上相对于检测器移动，同时使用光源、检测器和光束停止阵列在选定的不同投影位置拍摄VOI的第一序列图像，所述第一序列图像包括N个图像；N≧N'；且X射线辐射位置的投影图像集在相同维度中移动；
图像处理装置，接收检测器的输出，用于：
(iii)对VOI的第一序列图像进行插值，得到散射图像序列，所述散射图像序列包括N个图像，每个图像对应于第二序列图像的N个图像中的一个；和
(iv)获得初级图像序列，该初级图像序列包括N个图像，每个图像根据第二序列图像的N个图像中相应的一个图像和散射图像序列的N个图像中相应的一个图像形成。
在一种配置中，用于在校正散射的同时对对象成像的系统，所述系统包括：
成像辐射光源；
光束补偿滤波器；其是任选的，或者是用于减少光束硬化的滤波器，这也是任选的。
防散射栅格；其是任选的
用于成像辐射的检测器，所述检测器定位成在对象和检测器之间留下空气间隙；
光束停止阵列，用于在选定的时间被放置在光源和检测器之间的成像辐射的路径中；
用于至少一个光源及其组件和至少一个检测器以及相关硬件的结构支撑件，以及至少一个移动器，用于相对于VOI移动光源，以及至少一个移动器，用于移动至少一个检测器。
在一种配置中，用于控制移动器、光源和检测器的控制装置。
(i)控制光源和至少一个检测器对准，辐射位置相对于VOI在至少一个6D维度的轴上相对于检测器移动，同时使用光源、检测器和光束停止阵列在选定的不同投影位置拍摄VOI的第一序列图像，所述第一序列图像包括N'个图像；
(ii)控制光源和至少一个检测器对准，辐射位置相对于VOI在至少一个6D维度的轴上相对于检测器移动，同时使用光源、检测器和光束停止阵列在不同的位置B处在选定的不同投影位置拍摄VOI的第一序列图像，第二序列图像包括N个图像；N＝N'；且X射线辐射位置的投影图像集在相同维度中移动。
在一种配置中，减少散射的方法，图像处理装置，接收检测器的输出，用于：
(i)对VOI的第一序列图像进行插值以获得散射图像序列，所述散射图像序列包括N'个图像，每个图像对应于第二序列图像的N个图像中的一个图像；和
(ii)获得初级图像序列，所述初级图像序列包括N'个图像，每个图像根据第二序列图像的N个图像中相应的一个图像和散射图像序列的N个图像中相应的一个图像形成。
在一种配置中，对VOI的第二序列图像进行插值以获得散射图像序列，所述散射图像序列包括N个图像，
获得初级图像序列，所述初级图像序列包括N个图像，每个图像根据第一序列图像的N'个图像中对应的一个图像和散射图像序列的N个图像中对应的一个图像形成。
由于BSA造成的初级图像的N个图像中的缺失数据间隙，可以由同一位置的N'张初级图像中的对应部分的缺失数据间隙替代，反之亦然。
在一种配置中，图像的总集可以大于第一和第二序列的集。
在一种配置中，总数可以是3个或4个，或更多个。
在一种配置中，利用来自两个或多个投影图像的检测器的阴影区域进行插值，每个投影图像在唯一的BSA阵列位置处拍摄，在X射线辐射位置处获取，X射线辐射位置在空间上是相同的和/或在定义的维度内。
在一种配置中，改善信号水平或图像质量的方法。
对于厚样品，当单个帧的曝光水平受到限制并且衰减之后的信号水平较低时，或者当在X射线离开VOI之后没有足够的光子在检测器上被捕获并且在检测器上被捕获时，在不同的BSA位置处拍摄并且在近似相同的X射线辐射位置处采集的投影图像可以被加在一起或者被平均，以改善图像质量和图像强度。另外的投影图像帧也可以在相同的X射线辐射位置获得，在BSA相同或不同的位置。
在一种配置中，用于在校正散射的同时对对象进行成像的方法，所述方法包括：
(a)提供成像辐射光源、用于成像辐射光源的检测器和光束停止阵列；
(b)使用光源、检测器和光束停止阵列拍摄对象的第一序列图像，所述第一序列图像包括N'个图像；
(c)使用光源和没有光束停止阵列的检测器来拍摄对象的第二序列图像，所述第二序列图像包括N个图像，N>N'；
(d)对对象的第一序列图像进行空间插值以获得散射样品图像序列；
(e)对散射样品图像序列进行角度插值以获得散射图像序列，所述散射图像序列包括N个图像，每个图像对应于第二序列图像的N个图像中的一个；和
(f)获得初级图像序列，所述初级图像序列包括N个图像，每个图像根据第二序列图像的N个图像中的对应一个图像和散射图像序列的N个图像中的对应一个图像形成。
在一种配置中，用于在校正散射的同时对对象进行成像的系统实例，所述系统包括：
至少一个成像辐射光源；辐射位置可以由至少一个移动器移动。
用于检测的至少两个组件，包括
一个检测器及其
光束停止阵列，其可以是任选的；
以及用于移动检测器和光束停止阵列的移动器
用于移动BSA的移动器是BSA是可移动的。
支撑结构，其中光源和检测器安装在支撑结构上；
用于控制移动器、光源和检测器的控制装置，用于：
(i)通过移动光源、检测器和光束停止阵列来拍摄VOI的第一序列投影图像，所述第一序列图像包括N'个图像；和
(ii)使用光源和没有光束停止阵列的检测器拍摄对象的第二序列图像，所述第二序列图像包括N个图像，N>N'；并且N+N'大致是沿着X射线辐射的中心轴的VOI的厚度，垂直于检测器除以期望的分辨率。
图像处理装置，接收检测器的输出，用于：
(i)对对象的第一序列图像进行空间插值，以获得散射样品图像序列；
(iii)对散射样品图像序列进行角度插值，以获得散射图像序列，所述散射图像序列包括N个图像，每个图像对应于第二序列图像的N个图像中的一个；和
(iii)获得初级图像序列，所述初级图像序列包括N个图像，每个图像根据第二序列图像的N个图像中相应的一个图像和散射图像序列的N个图像中相应的一个图像形成。
在一种配置中，用于在校正散射的同时对VOI进行成像的系统实例，所述系统包括：
至少一个成像辐射光源；辐射位置可以由至少一个移动器移动。
用于检测的至少两个组件，包括
一个检测器及其
光束停止阵列，其可以是任选的；
以及用于移动检测器和光束停止阵列的移动器
用于移动BSA的移动器是BSA是可移动的。
支撑结构，其中光源和检测器安装在支撑结构上；
用于控制移动器、光源和检测器的控制装置，用于：
(i)通过移动光源、检测器和光束停止阵列来拍摄VOI的第一序列投影图像，所述第一序列图像包括N'个图像；和
(ii)使用光源和没有光束停止阵列的检测器拍摄对象的第二序列图像，所述第二序列图像包括N个图像，N>N'；并且N+N'大致是沿着X射线辐射的中心轴的VOI的厚度，垂直于检测器除以期望的分辨率。
图像处理装置，接收检测器的输出，用于：
(i)对对象的第一序列图像进行空间插值，以获得散射样品图像序列；
(iii)对散射样品图像序列进行角度插值，以获得散射图像序列，所述散射图像序列包括N个图像，每个图像对应于第二序列图像的N个图像中的一个；和
(iii)获得初级图像序列，所述初级图像序列包括N个图像，每个图像根据第二序列图像的N个图像中相应的一个图像和散射图像序列的N个图像中相应的一个图像形成。
在一种配置用于在校正散射的同时对对象成像的系统，所述系统包括：
成像辐射光源；
光束补偿滤波器；
防散射栅格；其是任选的；
用于成像辐射的检测器，所述检测器定位成在对象和检测器之间留下空气间隙；
光束停止阵列，用于在选定的时间被放置在光源和检测器之间的成像辐射的路径中；
用于至少一个光源及其组件和至少一个检测器以及相关硬件的结构支撑件，以及至少一个移动器，用于相对于VOI移动光源，以及至少一个移动器，用于移动至少一个检测器；
用于控制移动器、光源和检测器的控制装置；
(i)控制光源和至少一个检测器对准，辐射位置相对于VOI在至少一个6D维度的轴上相对于检测器移动，同时使用光源、检测器和光束停止阵列在选定的不同投影位置拍摄VOI的第一序列图像，所述第一序列图像包括N'个图像；
(ii)控制光源和至少一个检测器对准，辐射位置相对于VOI在至少一个6D维度的轴上相对于检测器移动，同时使用光源、检测器和光束停止阵列在不同的位置B处在选定的不同投影位置拍摄VOI的第一序列图像，第二序列图像包括N个图像；N＝N'；且X射线辐射位置的投影图像集在相同维度中移动。
图像处理装置，接收检测器的输出，用于：
(i)对VOI的第一序列图像进行插值以获得散射图像序列，所述散射图像序列包括N'个图像，每个图像对应于第二序列图像的N个图像中的一个图像；和
(ii)获得初级图像序列，所述初级图像序列包括N'个图像，每个图像根据第二序列图像的N个图像中相应的一个图像和散射图像序列的N个图像中相应的一个图像形成。
在一种配置中，对VOI的第二序列图像进行插值以获得散射图像序列，所述散射图像序列包括N个图像，获得初级图像序列，所述初级图像序列包括N个图像，每个图像根据第一序列图像的N'个图像中对应的一个图像和散射图像序列的N个图像中对应的一个图像形成。
由于BSA造成的初级图像的N个图像中的缺失数据间隙，可以由同一位置的N'张初级图像中的对应部分的缺失数据间隙替代，反之亦然。
在一种配置中，图像的总集可以大于第一和第二序列的集。在一种配置中，总数可以是3个或4个或更多个。
在一种配置中，利用来自两个或多个投影图像的检测器的阴影区域进行插值，每个投影图像在唯一的BSA阵列位置处拍摄，在X射线辐射位置处获取，X射线辐射位置在空间上是相同的和/或在定义的维度内。
在美国专利US10835199B2中，用于3D成像，35199B2
基于光学的原位实时几何校准装置，用于实时地确定X射线源和检测器相对于对象的空间位置和方向；和
图像处理系统，其被配置成根据单独的2D X射线投影图像和相关联的成像几何参数来重建对象的3D结构；
在一种配置中，光源和检测器的方向已经由数字程序或用户确定或预置，或者在VOI的实时成像之前的校准步骤期间，换句话说，独立于原位光学传感器测量。
在一种配置中，光学传感器确定VOI的空间位置，因此确定X射线管和检测器的空间位置，因为X射线管和检测器被引导移动并且具有用于X射线束辐射和测量的VOI的视场。X射线管和检测器可以独立地移动。
光学传感器或与第一传感器具有几何关系的不同光学传感器可用于测量和估计通过确定VOI在垂直于检测器的至少一个轴或沿着X射线管的中心轴的高度图所需的投影图像的数目。
在一些情况下，可以有光学传感器来确定和识别用于2D成像的初级VOI、X射线管相对于初级VOI的空间位置，并且检测器可以自动地与X射线管对准。
然而，对于3D成像，可以使用X射线成像代替光学传感器来确定X射线管和检测器的空间位置。
例如，可以从初级VOI拍摄至少一个X射线图像，以通过识别次级VOI来确定用于3D或断层摄影的X射线管和检测器的空间位置。
如果在断层摄影成像之后，选择由原始VOI包含的甚至更小的VOI，则可以使用相同的高度图，但只有相应选择的区域，X射线曝光可以通过高度图数据或选择的VOI的X射线图像进行调节。
密度测量、厚度测量、两种材料的界面区域、区段化的一种配置
在一种配置中，区段化可以基于材料分解结果或单，双能量和多个能量测量以及基于涉及测量或模拟和/或导出的数据的一个或多个标准的断层摄影成像。
在一种配置中，至少一个细光束投射通过VOI，其中对组织或目标物质或组分进行密度测量。在检测器上的投影区域大约是至少一个像素或更多个。
可以使用两个或多个彼此相距或分布的光束来照射VOI，这两个或多个光束可以同时或在不同的时间点照射VOI。每个光束可以由准直器的视场生成。或者，可以通过放置在光源的患者之间的准直器来生成多个光束或结构照射的细光束，所述光源具有一个或多个X射线透射区域，所述X射线透射区域从X射线束的横截面分布在X射线束的横截面上。可以导出双或多能量测量。逆函数响应方程系统查找可用于导出组分或物质的衰减值。厚度可以通过在不同的投影角度下的X射线来计算或测量。密度的最终计算是从在双能或多能下的衰减值以及每个组分或物质的相应密度值导出的。例如，如果VOI或目标组分或组织体积是相对均匀的(诸如腰椎的L1)，则可以计算从所有光束得到的密度的平均值。
或者可以从断层摄影测量得到密度。
骨密度计，使用具有低辐射水平和低分辨率(例如，0.5cm)的X射线断层摄影方法作为z方向上期望的分辨率，或可以小于z方向上骨的厚度(例如，平行于中心轴)的尺寸。对于具有20cm厚度的人，对于骨密度测量仅需20/0.5＝40个投影。如果在xy方向上限定目标区域，例如1cm或腰椎的xy尺寸或更小的尺寸用作xy锥形束直径的尺寸或稍大或稍小，大致40个投影，每个投影距最邻近的点0.5cm，整个移动区域可以小于约20cm2
或在移动区域中的总数据点至少等于或小于5×8个数据点。数据点之间的距离在z方向上大致为期望的分辨率。
X射线发射位置与目标区域的等中心的角度与X射线发射位置与目标区域的等中心的原始相对位置相比可以小于10或11度。在一些情况下，它可以小于5度。
小于20个或小于10个或小于40个投影的目标区域(诸如腰椎)，其X射线束直径近似等于或小于腰椎的直径，对于精确的密度测量可能是足够的。
对于密度测量，投影的数量可以是目标体积的大致厚度除以Cz，Cz是沿着Z的组分的尺寸，或者大致等于VOI的厚度除以Cz/2，其中Cz或Cz/2是在X射线发射位置之间的距离，在X射线发射位置进行X射线测量。
对于具有比qCT或CT更好或相当的精度的密度测量，可以在不同的X射线发射位置拍摄少于10个投影图像或少于20个投影或少于30个或40个投影。并且其中进行测量的X射线辐射位置为小于2cm2或小于4cm2或小于5cm2或小于6cm2或小于10cm2。
或者对于密度计测量，用于每个投影的X射线发射位置沿着Z以小于总厚度的方式移动，所述总厚度为Cz cm3。
可以通过首先拍摄全视图X射线来识别腰椎的目标区域。断层摄影X射线源位置及其通过目标体积积分的体积可以被保存在表格或数据库中。重建涉及从表格中查找每个投影的系统矩阵和/或基于投影几何形状实时导出的步骤。
如果可以估计物质的质量或尺寸，则可以使用类似的方法来评估组分或复合材料质的密度。限定的xy方向ROI和步长被估计为小于物质的z方向的尺寸，或者在z方向上沿着物质或组分的尺寸可以具有至少一个步长尺寸单位。可以导出物质的密度。如果导出位于组分或物质内的体素，并且密度大致为物质的预期值，并且在物质的空间位置中，则不仅密度可以用于准确确定物质或材料或目标组分的密度，还可以用于识别物质或材料或组分。如果还不知道，也可以导出组分的厚度。例如，如果一个或多个体素具有相似的密度，则可以通过沿着z添加体素维度来导出材料的厚度，以导出物质的真实厚度。
按照惯例，通常可以通过增加CT测量的分辨率来分辨两种材料或两种组织的界面区域，以沿着z具有精细的清晰度。然而，本文公开了一种方法，其中利用低辐射、高速度、选定区域的低分辨率断层摄影可用于获得类似或更好的结果。
在一种配置中，对目标区域内的一个或多个的选定区域的低分辨率图像或低分辨率断层摄影，或整个目标区域，结合密度测量，和/或光谱成像方法，以在两种材料相遇的区域，例如在骨和软组织之间获得高分辨率测量。
在一种配置中，如果材料在2D中分解，或在一个像素或少量像素中的直线投影，以允许基于像素导出一种组分或复合材料或材料的衰减值，或可导出材料或组分或复合材料或物质的总衰减值或射线照相密度，则可基于来自低分辨率测量的密度和/或光学和/或射线照相密度测量导出材料或组分或复合材料的厚度。
特定材料的厚度测量可以从密度测量与至少双或多能量测量相结合得到。
组织的区段化或材料分解可以用低分辨率低投影断层摄影以较少的辐射和较快的速度导出，以获得与高分辨率CT或断层摄影方法相当或更好的结果。
例如，可以通过使用小于或小于1/100或小于1/50或1/40，1/30，1/20，或1/10或小于1/5，或小于CT的类似值，或用于分辨具有两种或更多种物质的区域，或用于在界面区域处分离不同的组织或组分或材料范围内的投影的数目来实现骨或软组织或钙化区域，或微钙化区域的区段化，和/或植入物或导管与背景的分离，在线路径中，或2D中，以及在空间上，例如多维或大致完整的断层摄影。投影的数目可以取决于材料的尺寸或沿着z的组分的尺寸、Cz，或沿着VOI的z的期望分辨率。
在一种配置中，可以像素至像素或体素至体素地对体素进行区段化。
如果物质或组分相对均匀，则可以将组分的单位或组分或物质的亚基的密度测量应用于其所有体积。
区段化可以与材料分解结果相同，然而，区段化也可以基于空间分离。区段化可以基于密度范围内的多个X射线测量特性，例如密度，基于近似密度范围进行分离，和/或在密度、动态特性、空间位置、在能量扰动下呈现的特性，或数字软件和/或用户强加的标准和/或AI导出的标准和/或维度，和/或形状中的不同材料在体积和/或X射线成像图案中的比例，和/或在时间、频率、化学，与参考标记相互作用或与VOI的其余部分或另一目标组分相互作用的空间特性方面的任何生理或化学差异和特性。
初级信号平均
为了避免由于散射引起的饱和，可以将X射线源的输入强度调节为足够小以避免饱和，但是如果存在厚VOI，则由于光子饥饿或量子光子随机性，所测量的信号可能不够精确。可以进行多次曝光以增加曝光水平，从而收集足够的光子以更好地表示成像结果。所得到的测量结果可以堆叠在一起或加在一起。
在一种配置中，可以将测量结果加在一起，然后导出平均值。对测量进行平均可以降低随机噪声。
在使用光束停止器阵列的位置A和位置B以及光束停止器阵列的更多位置的投影图像的情况下，由检测器收集的每个光束停止器阵列阴影区域或近似光束停止器阴影区域可以由另一曝光的投影图像代替。该投影图像可能具有由于光束停止器阵列移动而导致的光束停止器阴影区域的分布区域。
在一种配置中，这些曝光可以具有类似或近似相同的曝光水平或进入目标体积的X射线辐射输入水平。
在一种配置中，这些曝光可以在相同或近似相同的X射线辐射位置进行。
在一种配置中，这些曝光可以在6D空间中在彼此接近的X射线辐射位置处进行。
在一种配置中，导出的高分辨率散射图像可以基于X射线发射位置用于投影图像以从合成图像导出初级图像的位置而在空间位置上移动。例如，如果对于一个X射线辐射位置仅捕获一个分辨率散射图像，但是它被用作原始图像来导出高分辨率散射图像，用于多个X射线辐射发射位置，例如，当X射线辐射发射位置大约在限定尺寸或相同体积或6D空间的相同区域中，并且此类空间区域的尺寸可以很小，对于在cm范围内或一度或两个或两个以下的体积或更小的立方体而言。为了计算X射线辐射光源位置的高分辨率初级图像，其中散射图像不是从X射线辐射光源位置导出的，高分辨率散射图像可以在位置上移动以匹配投影图像X射线辐射光源空间位置。
由于散射对测量、SNR的影响，和/或由于某些样品的厚度，低于检测器饱和水平的曝光水平可能不足以定量地或有效地测量厚度样品。例如，发射的光子不足以到达检测器以描述不同厚样品的可变性。在此类情况下，通过使用插值图建立能量响应函数系统可能需要在类似于VOI的厚度处测量数据点。在已知物质或已知物质的组合的厚度水平上测量的两个或更多个数据点类似于VOI的厚度。
曝光水平将需要处于足以生成初级X射线的水平，使得进入VOI的输入X射线辐射引起两个主要光子事件：1)散射X射线，2)初级X射线将生成足够的初级X射线以在检测器上测量，使得不仅存在光子饥饿，而且还收集足够的光子来描述VOI的精确衰减值。
32位或更多的动态范围可能是足够的，其中在相同或低于检测器饱和水平的一个帧辐射水平的曝光水平可以足以生成来自VOI的初级X射线信号，以具有足够的灰度变化或数据深度，用于分辨体素的密度或光密度变化、用于AI的量分析，或密度测量和其它统计上有意义的数据。
一种方法是对样品进行尽可能多的测量，随着曝光速率的增加，测量初级X射线信号和散射信号。
使用细光束。在某一点，随着输入信号的增加，出现相应的散射测量和相应的初级X射线测量。为了导出两者的比例，对于导出输入X射线效率可能是关键的。
在一种配置中，当厚度变化时，记录输入初级，其生成在检测器上测量的初级X射线信号。
在一种配置中，AI算法可能会在不同厚度水平针对不同患者进行使用和训练，以导出测量的初级水平，即输入的X射线水平。该结果可用于计算或估计变成散射的初级X射线的比例、由检测器捕获的X射线和输入X射线辐射的比例，或在各种厚度水平下吸收的X射线、身体组成，在一些情况下，原子z水平的变化，或组成或分子组成。
在一种配置中，可以使用AI算法并以不同的厚度水平训练不同的模拟物质，例如模拟组织或复合组织，和/或已知物质，例如铝或透明合成树脂，类似于VOI中的那些或类似于或大致等于患者的VOI，以导出测量的初级水平，即输入X射线水平。该结果可用于计算或估计变成散射的初级X射线的比例、由检测器捕获的X射线和输入X射线辐射的比例，或在各种厚度水平下吸收的X射线、身体组成，在一些情况下，原子z水平的变化，或组成或分子组成。
为了减少散射对SNR或最终呈现的影响，特别是对于高度散射的样品和/或生成具有高散射百分比的测量的样品区域。
可以使用具有变化的强度的X射线源或基于场发射器的X射线源来基于区域厚度来调制两个或更多个所选目标区域的X射线强度。可以在不同的时间用调制的强度照射每个区域。如果样品较厚，则输入的X射线辐射可以远高于检测器的饱和水平。辐射量或输入X射线强度可以基于厚度测量来调节，例如通过光学传感器和/或目标区域的第一X射线图像。
在一种配置中，改进材料分解
建立的插值图逆响应函数系统可用于多能量或双能量材料分解。
此外，基于使用至少两种能量的至少两种物质的材料分解，可以区分分布的稀有物质，或至少一种另外的物质。这可以通过识别相同物质的并置区域，从并置区域提取数据以表征另外的物质来实现。
这可以进一步扩展到在各种目标体积区域中显著空间分布的物质。
当执行3D断层摄影时，可以识别此类物质，因此，如果3D断层摄影测量可以用于评估仅包含另外的物质的体素的密度或衰减值，则可以在不使用第三能量的情况下提取与另外的物质有关的衰减值。
或者测量和/或给出其他物质的密度信息。
X射线成像系统的结构支撑和功能
尽管可以使用传统的X射线系统，断层合成系统和CT系统配置，例如普通X射线，C形臂或U形臂，天花板X射线源底座可以与这里和上述PCT中描述的X射线成像系统兼容，这里我们描述了结构支撑的配置，以改进可接近性，更好的稳定性和紧凑性，
由于可以有两个或多个检测器，并且在一些情况下，具有用于移动光束粒子停止板的具有多个电机和致动器的下构台的光束粒子停止板，具有像车一样的下图像构台，其具有足够的空间以容纳所需的硬件并提供患者和用户所需的可接近性。患者支撑件可以与用于图像构台的盖表面分离，或者它可以在其上方相同或正好在其上方。可替代地，可以是便携式的手术台或患者检查台可以装配到图像构台上。
在被推到成像系统之前，患者可以已经在台子上了。或者可以将患者装载到X射线检查室中的成像构台上。
上部成像悬垂以移动并支撑X射线管和组件，设计成使得所有运动区域的路径都不在患者和操作者的路径上，以确保安全。还有另外的空间用于连接另外的的X射线源以及相关的移动器和硬件。例如，可以有两个或多个X射线源，例如热灯丝光源、场发射器光源、低能量光源、高能量光源，或平板场发射器像素化光源，它们都在同一系统上，悬挂在上构台上。考虑到检测器和光源之间的空间可以与CT构台中的空间相似或更大，并且它是开放结构，另外的的光源可以简单地连接到上构台上，在用于第一光源的相同电机中，或者使其单独的电机悬挂在上构台上或者悬挂在不同的支撑结构上。每个X射线源可以根据来自数字程序的指令或者用户手动地移入和移出与VOI上的视场的对准。
在一种配置中，系统可以包括X射线成像、荧光镜、3D荧光镜和断层摄影、断层合成和光密度计。
此类一体式系统将通过订购程序来访问，其中客户可以通过数字货币处理方法支付订购费用。可以基于所拍摄的图像的量来调节订购费用，所述所拍摄的图像的量可以由数字定时器来监测，所述数字定时器能够记录在一段时间内(诸如，每季度、每月或每年)在一个或多个站点处的一个或多个X射线成像系统上的成像程序或研究的总数。可以基于所记录的量自动调节订购费用。或者数字定时器程序可以包括通过电子邮件或者通过网络的消息或者通过客户和提供商都可以通过dicom协议访问的数据库数字地通知公司订购服务的功能。或者此类定时器信息可以由RIS或PAC系统周期性地查询。对于光束粒子停止器阵列，在光束粒子阵列板中使用钨球作为光束粒子。先前的引导球导致初级X射线的不完全阻断。然而，使用金属球，例如钨球或混合合金—诸如铅、钨、锌—可以在单、双或多能量等级下阻断接近100％的X射线。
衰减的各种尺寸或梯度，例如金属或多层金属，或具有随着光传感器的时间的三维微结构。用X射线辐射对X射线管进行验证，并结合光束停止器阵列对检测器进行校准。
在一种配置中，质量保证的方法
飞行时间传感器、光学传感器或照相机、光束停止阵列和患者检查台以及保持检测器所在的图像构台或图像支架。图像构台和支撑结构的一个或多个区域可用于验证飞行传感器的时间性能。例如，进行测量的至少一个或多个帧。当取多个帧时，测量值可以是平均值。平均测量的原因之一是降低飞行时间传感器的随机噪声并提高精度。
构台的表面积面向光源和飞行时间传感器或光学或非辐射传感器或照相机。
例如，构台的表面的至少一部分覆盖检测器移动区域，例如至少一个角落，其具有至少一个要通过飞行时间传感器或光学传感器测量的边。此类测量是为了验证飞行时间传感器的精度。验证可以通过在传感器已被校准之后由同一传感器与先前的测量进行比较，和/或由激光测距仪进行测量来完成。
在一种配置中，要测量构台表面的两个或更多个区域，并将其与先前的测量结果进行比较。
在一种配置中，表面区域的一个或多个部分或机械装置包括具有标记的微结构或包含例如3D轮廓或深度梯度的至少一部分，具有与光学传感器或飞行时间传感器测量精度相当的尺寸的特性。此类机械装置可以永久地连接到或胶合到或成为构台表面的一部分。
以及一个或多个目标，每个目标具有一个或多个标记，所述标记可以由光学传感器测量以验证性能。此类目标可以是构台表面的一部分，或者可以连接到表面构台上。
当使用患者检查台时，可以将此类一个或多个导轨安装在成像构台所处的地板上，在该位置处设置检查台的位置以用于患者成像。例如，此类位置可用于优化患者的成像条件，例如，将检查台放在xy机动化工作台的移动中心范围内，所述xy机动化工作台用于移动X射线源组件，所述X射线源组件可包括X射线源、光束限制装置(诸如准直器)、滤波器或其它部件(诸如一个或多个光学传感器)。
可以有一个或多个机械装置，例如附接到图像构台的一部分，例如包含图像检测器或多个图像检测器的部分的挡板或互锁装置。此类附件可以具有将患者检查台锁定在适当位置的机械手段。此类机械手段可用于将患者检查台固定到成像位置，所述患者检查台可以是在成像位置X射线可穿透的或X射线透明的。患者可以从检查台的每一侧爬入检查台。在一种配置中，患者已经在患者检查台上，并且进入构台中以位于X射线管和检测器之间。
在配置中，图像构台的表面可以是X射线半透明的，并且支撑患者，所述图像构台可以支撑检测器和光束停止器阵列或多个检测器，并且在一些情况下，如果存在的话，可以支撑机动化平台。
在一种配置中，对照相机进行质量鉴定：
正常环境照射。在患者检查台或图像构台的表面上，在表面下，放置一个或多个检测器。
在此类情况下，待测装置(DUT)可以是照相机或光学传感器，放置在其上具有不同标记和图案的照射图的前面。然后利用DUT拍摄图像，并且软件算法分析标记的位置和形状，并且提取照相机模块的性能参数。
厚度和3D重建的密度计的一种配置
如给定的某个X射线输入值，在投影路径中输入VOI，随着沿着投影光束路径的VOI厚度增加，通过VOI投影并落在检测器上的初级X射线变得越来越少。
影响初级X射线中变得越来越少的因素可以是以下中的一个或多个：
-越来越多的初级X射线被吸收，在此类情况下，检测器上的测量直接与材料组成和吸收以及VOI的厚度相关。
-越来越多的初级X射线被散射，在此类情况下，在检测器上测量的与另一个变量的定量关联不那么明显或困难，例如，由于VOI的密度除了厚度之外的变化，或者散射效应的变化，初级X射线也可能更少。
为了改进3D断层摄影的重建或为了改进光谱成像和材料分解，或密度测量，可能需要考虑VOI的厚度。
例如，对于特定的厚度范围，光谱测量、建立能量响应函数系统、插值以生成曲线图，所测量的数据点可以是相同的或大致相同的厚度。
在一种配置中，对于一定厚度范围，例如1cm、或2cm或5cm或10cm至100cm或更大的厚度增量，建立能量响应函数系统。光学传感器可以测量VOI的厚度，以确定哪一组数据范围将被用于逆能量函数响应系统查找。
可以在每个厚度水平获取至少一个或多个数据点。
并且对厚度水平进行至少一个或多个能量等级测量，其与VOI近似相同，例如用铝，或铝与透明合成树脂或其它物质组合，所述透明合成树脂或其它物质可以类似于VOI中的物质，例如脂肪或瘦软组织，或造影剂。或血管样材料。
在一种配置中，可以测量真实物质，例如真实组织或组织或模拟组织，以将测量结果与铝相关联，使得铝中的测量结果可以与要测量的真实物质定量相关。
在一种配置中，真实患者测量用于建立能量响应函数系统数据点。
在一种配置中，在深度机器学习中，在卷积神经元网络和AI算法训练中，测量具有一定厚度的两个或更多个患者，在一些情况下，基于例如光谱测量和材料分解导出密度，例如从从双能量或多能量测量导出的插值图导出的逆函数响应系统，或使用光子能量敏感检测器。在与厚度相关密度数据相结合的多个厚度水平的每一个上训练AI算法。除了形状、图案、解剖部位。
在一种配置中，使用AI方法的3D重建可以结合此类厚度相关的密度测量来训练。
在一种配置中，此类密度测量和/或厚度相关的密度导出，使用诸如逆响应函数系统的方法，可以与用于重建和/或后3D重建或基于2D和/或3D中的光谱成像的后材料分解分析的其它常用AI方法相结合，用于诊断、跟踪和监测应用。
在一种配置中，此类依赖厚度的AI训练，或3D重建或材料分解，或用于每个物质材料分解和3D区段化的密度测量，是用具有低散射干扰的VOI进行的，或用投影或测量进行的，所述投影或测量是在上述PCT及其衍生的专利和上述专利以及本公开中进行的：
-通过使用飞行时间X射线源和检测器，或使用光束停止阵列，或可移动光束停止器阵列，或使用光束选择器或可移动光束选择器或初级调制器，当去除散射以使得SPR小于1％或SPR小于5％时，执行图像分析和处理方法，例如厚度相关密度测量和/或基于光谱测量的3D重建或材料分解，和/或基于此类测量和3D图像的分析的诊断或导出的区段化3D图像。
-在一些情况下，上述散射去除方法可以与防散射栅格组合。
在一种配置中，3D重建可以不是迭代的。
在一种配置中，在评估病变或骨折时进行密度测量。低分辨率3D图像，例如，使用分箱法来测量X射线投影图像。
可以对材料分解进行光谱成像。
识别2D，或光谱或低分辨率3D图像中的大致病变位置。在存在健康组织作为参考的区域中进行密度测量。
可以在接近病变的区域中进行密度测量。并且可以在损伤或骨折区域中进行密度测量以评估差异。
将从围绕病变区域的健康区域的测量结果重建或提取的3D与病变区域，或与病变区域紧密接近的区域进行比较。
测量之间的差异可用于评估患病状况或用于诊断。
光谱测量和/或光谱3D还可用于评估病变中的组织和病变区域周围的组织，例如，通过3D区段化和对病变区域内的每个体素的分析或通过使用造影剂。
在一种配置中，检测器被噪声校正。例如，用于平场或白噪声校正。然而，由于X射线源的均匀性，例如，根据距X射线锥束中心轴的中心的距离，从发射位置辐射的X射线强度的分布在波长与波长之间或在能量等级与能量等级之间可能不同，如果VOI的FOV不在X射线检测器的中心，则X射线管将需要对准FOV。并且，如果X射线中心轴现在与检测器的不同部分对准，则在检测器中心用X射线管进行的校正可能不适用。
在一种配置中，X射线检测器可以被区段化或分区，使得每个区段化或每个分区被基本上具有足够小的视场的光源噪声校正，使得所有的光束投影信号大致均匀。
在一种配置中，X射线检测器可以用X射线源或在检测器的不同区域对准的X射线发射位置进行噪声校正。并且根据在VOI的测量期间X射线管在检测器上的对准位置，在基本上相同或相似的位置处具有X射线管或X射线辐射发射位置的校正数据可以用于校正测量。
在一种配置中，将VOI分区用于光谱成像、密度测定和断层摄影以及多维测量和重建
对于具有不同厚度的成像对象，对象可以被分区成多个区域，每个区域具有厚度范围。厚度可以由用户或光学传感器(例如飞行时间传感器)测量。不仅估计曝光水平，而且还可以为每个分区估计所需的投影数量。
通常，曝光的设置是在对VOI成像时不在检测器中生成饱和区域。为了满足该要求并优化2D和3D成像时的均匀性，将每个投影图像的曝光设置为大约稍微低于检测器的饱和水平。
在SPR<1％或小于5％或小于10％的情况下，此类曝光水平可以为典型的人体成像生成均匀的投影测量。
在一种配置中，为了减少随机噪声，可以捕获多次曝光并对其进行平均。
在一种配置中，当厚度值高，曝光水平处于检测器的近似饱和水平时，没有足够的光子或没有光子生成。数字程序或用户可以将曝光水平增加到适于生成足够的初级X射线信号的适当水平，以用于诊断或检查或跟踪或用于具有材料分解的光谱成像或用于断层摄影。数字程序可以使分区方法自动化。
在一种配置中，当测量VOI时，VOI的厚度可能不同。厚度可影响一个或多个以下参数：
-投影数量
-曝光值
-曝光设置，例如kV、mA
-散射对初级比例—SPR
在一种配置中，用于密度计和/或材料分解测量和方法，和/或用于光谱成像和/或多维或断层摄影，VOI在xy平面中被分区成相似厚度的部分，用于测量和随后的图像处理。例如，颈部区域和头部区域可以单独重建，或者胸部区域可以与身体的四肢部分分开重建。并且端部可以被分区成不同的部分，使得例如肩部和臂关节区域可以以不同于厚度小得多的手部区域的方式被测量和处理。
对于材料分解，VOI的总厚度确定使用哪一个插值图，因为对于在某个范围内不同的厚度，在双能量或多能量下的各种测量被插值。此类插值图可以针对特定厚度范围来指定。例如，可以在一定范围内进行两次或多次测量，例如，以mm或cm为单位，或者高至10cm的已知物质的厚度。并且可以测量对应于已知物质中的每一种或类似于衰减系数中的已知物质的真实组织的相同厚度的一个或多个测量，并且将其与已知物质相关。
已知物质(例如铝或透明合成树脂)的插值图可以基于真实组织图(例如骨和软组织)的定量关系来相应地调节。
对于不同厚度水平中的每一个，可以存在用于双能量或多能量的插值图。可以应用双能量材料分解，和/或用于多次能量测量的迭代双能量材料分解，或用于分布的稀有组分的双能量材料分解，如在上述的PCT中所描述的，或者可以使用使用迭代双能量方法识别和分离的DRC的多次能量测量。或者可以使用用于材料分解的线性化方法。
一种配置比先前的公开内容有所改进，因为厚度插值图是为每个厚度范围生成的。并且对于相同的物质，或相同的材料或材料复合材料和/或相同密度的测量、光密度和/或线性衰减系数可以基于VOI的总厚度而变化。
一种配置对于不同的厚度，已知的或实际的具有不同的密度和/或不同的厚度测量的材料，可以用于建立用于单能量、双能量、多能量测量的数据库，可以执行逆能量响应函数，以不仅基于光谱成像或光谱断层摄影导出材料分解，而且还基于单能量断层摄影和重建以及密度导出。
在用于重建单、双和多能量断层摄影图像的测量中，也可以考虑厚度。例如，胸部成像或类似于胸部图像的复合材料的各种厚度范围和各种密度范围的单一能量测量可以由类似于未知成像对象中的材料的已知材料和/或与成像对象中的未知物的含量大致相同或类似的实际材料来获得。
一种配置在各种厚度和/或不同的密度下，给定在单能量或双能量或多能量测量下的测量，在超过某一范围的厚度水平下可能存在非线性，在某一厚度水平内，线性仍可适用。相应的密度及其与在单能量或双能量或多能量下的测量的定量关系可不同于在不同的厚度范围的VOI和/或所关注的组分下的密度及其与测量的定量关系。因此，需要相对于测量的VOI或成像对象的相关厚度水平建立不同厚度水平下的线性衰减系数、能量响应函数系统或断层摄影成像系统，从而可以导出未知的密度水平。
例如，对于VOI，在30cm的厚度水平，当VOI的总厚度为20cm时，即使体素在物理密度上相似或完全相同，在单个能量下的测量或每个体素的输出与输入强度的比例或射线照相密度也可以不同。其原因可能是大量的初级已经变成散射，因此导致较少的初级测量，不是由于吸收，而是由于散射造成的初级损失。因此，对于相同的体素尺寸和/或对于一个厚度近似校正的材料密度的线性衰减系数和/或衰减值在voi较厚时可能不完全相同。
然而，在厚度范围内，当VOI的厚度超出厚度范围时，此类射线照相密度可以一直变化，此类射线照相密度与输入和/或类似材料或近似相同材料的VOI的测量检测器值的定量关系可以对于具有与VOI相同或相似密度和/或相同或相似尺寸的体素进行定量变化。
深刻的机器学习、AI算法训练可以在患者身上训练各种厚度，测量单能量，或双能量和多能量等级的射线照相密度。
深刻的机器学习、AI算法训练可以用各种厚度水平的VOI，测量单能量，或双能量和多能量等级的射线照相密度，与VOI的材料和复合材料相似或基本相同。
深度机器学习，或AI算法和/或卷积神经元网络训练可以使用人体组织、人体部位在每个厚度水平上进行训练，可以使用单能量、双能量和多能量等级的测量射线照相密度进行训练，也可以使用类似或基本相同的材料和/或复合材料进行光谱成像，在一个或多个密度水平上与至少一个患者的VOI相似或大致相同。用于图像处理的方法包括材料分解、重建、密度测定和诊断以及图像引导。
在xy方向上的低分辨率和低曝光水平，对于指向2D X射线测量，例如1/20、或1/20、或1/10、或1/30、或1/40、或低至1/100，或有时小于临床诊断标准所需的诊断或显像所需的曝光水平，可以用于将内部组分重建或诊断或跟踪到VOI。例如，跟踪导管或放置植入物。
例如，可以对VOI及其内部组分进行低至单数位ms或亚微秒或us水平的曝光水平X射线测量和/或低分辨率X射线测量。尽管该信号对于诊断来说太弱，但是足以进行跟踪。可以使用来自X射线测量的重建的或来自CT、光学成像、MRI或其它模式的模拟的3D投影图像来与投影图像进行比较，以跟踪和监测VOI及其在空间位置和空间分布中的内部组分。
在一种配置中，通过结构化照射来实现速度和曝光的降低。
在一种配置中，由细光束生成的结构化照射可以由多个X射线源或具有多个X射线辐射位置的光源生成，从空间上分布通过VOI的每个辐射发射位置辐射的X射线束到达检测器，以从X射线测量的重建生成投影测量，或从CT、光学成像、MRI或其它模式在每个X射线辐射光源的投影路径的分布位置处模拟生成与3D的模拟投影图像比较的投影测量。
在一种配置中，该X射线成像系统可以具有射线照相、荧光镜、光谱X射线、光谱CT、一个或多个片段的密度计，和/或一个或多个材料，整个身体断层摄影和X射线，并且可以允许患者坐、躺下、站立或站立时移动，例如用于脊柱，或面向管或检测器平面90度的站立。相同的配置可以允许或允许固定装置支撑患者身体部分或定位患者身体部分以获得更好的成像定向。例如，对于牙齿成像，下巴托或对于头部成像和头部支撑，或对于乳房X线照相术，用于乳房的支撑或压缩板。或者例如使患者面向稍微向下倾斜的整个身体支撑，以便将检测器和X射线管组件放置在VOI的任一侧，或者放置在患者的乳房上，以便更好地观察。此类配置允许例如乳房X线照片检查的成像方式。此类固定装置可以具有脚架，在此患者稍微倾斜地站立，以及身体托，使得患者可以靠着身体托倾斜并且以小角度面朝下，并且乳房可以被压缩或放置在两个机械板之间，以允许乳房的VOI的更好定位或乳房X线照片检查。
在一种配置中，X射线成像系统的结构和功能
例如，如图1所示，下部构台可以具有封闭支撑结构的封闭部分，所述支撑结构可以支撑检测器，所述检测器可以通过放置或连接到支撑结构的移动器来移动。并且支撑柱支撑结构可用于容纳电子设备和发电机和控制箱，并且支撑柱支撑可连接到顶部构台，所述顶部构台可连接到运动系统以容纳X射线管组件和/或另外的的一个或多个光学传感器和光束限制装置。
此类设计使得检测器和X射线管组件可以独立地移动，并且可以有在下部构台或底座中增加另外的检测器的空间，或增加另外的X射线源并将一个或多个X射线源移入和移出视场的另外的空间。
可以存在功率重放以接通和断开至少两个或更多个有光源组件。
在一种配置中，上图像构台或臂可以具有抓握槽，它可以允许上构台具有所需的间隙，使得有足够的光通过，以使患者或操作者或医生对患者进行工作。
在一种配置中，整个X射线系统可以旋转到结构支撑结构在站立对象(例如，患者)上方的方位。与X射线管组件连接的臂和使X射线管组件在垂直位置近似移动的移动器；基座被定向使得检测器或者多个检测器可以近似垂直地移动。臂和最靠近地面的基座的一个或多个端部可以具有整个成像系统或成像构台的重量的支撑，或者具有连接到端部以接口或接触地面的端部装置。
在此类配置中，图像构台可以具有相同或大致相同的设计，但是通过具有不同的方向而用于多种目标，可以在不同的方向中用于在不同的位置中对患者进行成像。
例如，患者可以是站立的或者可以在站立时移动的患者。例如，在用于屈伸的图像中，患者可以在拍摄X射线图像的同时移动。
并且相同的图像构台可以处于不同的方向，以使患者坐下或者躺在下图像构台上或者放在患者和下图像构台之间的手术台上。
在一种配置中，在图2和图3中以不同的方向示出了如上所述的成像设备的实例。
图3可以是倒置的。因此，顶部是底部而底部是顶部，并且患者支架可以放置在其间。
图3可以是上述PCT中描述的成像装置的不同方向或配置。
患者检查台在外科手术台中，或者在至少一端具有开口的外科手术台中，使得基座22和109可以插入到台之间。
在方向上具有灵活性，将实现成像装置的多种用途。并且用于支撑和/或定向患者身体部分的各种固定装置，例如头部、肢体、乳房或部分或整个对象或患者，可以用于改善舒适度和改善进入以获得更好的图像。当一个或多个部件在所示的任何一种结构中运动时，该装置也可以是稳定的。
在一种配置中，成像构台或成像臂可被定义为具有平台支撑装置(例如X射线管、准直器和其它传感器和导线)的桥状架空结构。
在一种配置中，相对X射线发射位置相对于VOI在相同区域中移动以获得高分辨率图像。
小于qCT的投影，在比断层合成更小的运动区域内发射和/或比两者都具有更少的投影，用于与qCT等效或更精确并且比DXA更精确的密度计测量。
X射线图像显示器的一种配置
在VOI的其余部分的背景中或在VOI的其余部分的背景图像的低分辨率中显示至少一种选定的物质或组分。
所选择的VOI或VOI内部以及在投影路径中的组分，或者背景上的区段化图像，其可以是低分辨率的。
在一种配置中，随着重建的继续，显示的分辨率变得更高。
在冠状或矢状显示器或轴向显示器，或任何选定的透视中，当鼠标或输入选定区域用数字栅格，或鼠标悬停在其上，或用数字坐标选择可视地选定时，选定区域的细节以3D、或2D或1D显示。
例如，在冠状视图中，虽然是二维显示，然而，如果鼠标指向具有xy坐标的位置，则选择或显实例如垂直于xy平面中的点或具有xy坐标的区域或体积以及z的一部分或全部的路径的显示，和/或具有在背景中呈现或计算并呈现的分析数据。
X射线图像显示的一种配置
当X射线图像以矢状、冠状和轴向显示时，这是与现有技术不同的方法。
在一种配置中，当鼠标然后悬停在辅助显示器的区域上时，可以以数字格式，或者例如注释，或者诸如密度和其它相关参数的描述，或者高清晰度视觉细节来显示另外的细节。
在一种配置中，2A的Z坐标，完整的z坐标的一部分显示，例如，具有注释、或数字密度信息、或z坐标读取、或识别的材料、或视觉呈现、或分析结果、或选择性重建。
2A的Z坐标，完整的z坐标的一部分显示，例如，具有注释、或数字密度信息、或z坐标读取、或识别的材料、或视觉呈现、或分析结果、或选择性重建。例如，z坐标的单位度量。可以选择作为测量单元，例如um范围，或mm范围或cm范围。
在一种配置中，当用户或数字程序选择目标区域或目标元素时，显示细节可以是在所选z水平的所选xy平面，或者它可以是多维或n多维视图的较高分辨率和/或显示设置，或者在6D视图的至少一个维度中的1D或2D视图的细节，诸如xyz纵摇横摆或滚动
在一种配置中，或者复合材料或物质的选定组分的尺寸可以是z轴或任何其它轴的单位测量。
在一种配置中，在用于多维和3D成像的图像采集和重建方法中，仅选择xy全视图中的选定区域用于断层摄影图像采集和重建。为了能够更好地呈现嵌入在沿z方向的每一层中的体素，上述方法和如图5所示的实例可用于快速图像和信息呈现。
在一种配置中，时间跟踪信息显示可以基于所选择的目标轴或平面或3D元素来显示，或者可以基于所选择的组分或物质来显示。具有至少较低分辨率的背景信息被显示或被选择性地重建或显示。
便携式装置的一种配置
在一种配置中，本公开的一些方面包括定量光谱X射线2D/3D断层摄影采用多轴矩阵图像采集和重建，使用光束阻挡器阵列板和/或光束选择器和/或飞行时间传感器或频域散射去除的小于1％或小于5％的SPR或小于10％的SPR，能够实时2D和/或3D和/或6D荧光检查和尺寸测量，使用以下技术：
-通过使用一个脉冲图像采集过程散射去除小于10％或5％的SPR或小于1％的SPR以实现快速初级X射线图像测量。
-使用光束粒子停止阵列来消除两个检测器或一个检测器配置中对一次或两次曝光的散射。建立能量响应函数方程系统实现光谱成像，并采用逆查询表求解非线性能量响应方程系统。能够更好地指导和/或监测干预程序和治疗水平。
在一种配置中，基于上述X射线系统的便携式装置由自主驱动机构启用。高通量装置由X射线断层摄影系统的空间配置实现，能够高通量地监测自然环境中的活体动物的活动和生活。AI使得X射线断层摄影图像采集和断层摄影重建和分析加快成像程序并提高精度以及个性化成为可能。上述的归一化方法和散射去除方法用于：
在一种配置中，快速断层摄影和高度定量的3D图像和/或光谱3D重建通过在小于1％的SPR或小于1％的SPR或小于5％的SPR下几乎完全的散射去除而实现，材料分解来自由光谱成像和/或密度测量，简化的系统矩阵，从而导致了基于模型的迭代重建，基于傅立叶变换的重建和/或材料分解，和/或成像处理显著的改进，基于分析性的和/或确定性的重建，迭代算法、SART、SIRT技术、射线跟踪方法、monte carlo模拟方法和ROI及其各个部件的图像重建的实现，尽管在扩展的硬件配置、干预装置设计以及相关的化学和造影剂中涉及复杂性。在图像采集和重建之前、期间和之后确定ROI。差异性地呈现重叠物质在2D和/或3D格式、动态范围的放大、强度、选择性颜色呈现以及所选择的物质的增强的对比度表示或对比其他物质的背景图像。造影剂适于光谱2D和3D断层摄影，可以通过使用显著较少的量，使毒性更小，例如，2倍至10000倍以下，通过采用定量成像方法在点、结构、1D-7D成像。在人类临床中，设计干预装置更好地控制和可视化和实现显著改进和采用定量数据分析和AI分析和重建断层摄影图像，或更具体地，定量个性化X射线成像/断层摄影系统，实现高分辨率(亚微米范围)，和/或高灵敏度，大于10-3摩尔，和/或高光谱分辨率(多能量)，和/或每3D图像采集少于一秒和/或少于1s重建。
在X射线系统和/或光谱成像系统和/或断层摄影系统和/或定量X射线成像系统的一种配置中，散射比初级比例小于1％或5％或10％，便携式或非便携式的，所需的X射线发射位置的总数P大致定量地与沿着第三轴(通常垂直于xy检测器轴和/或虚拟xy轴)的Xc分辨率的单元数相关，该位置可以是定量地与由xy平面描述的X射线发射位置和/或X射线检测器位置相关。
在一种配置中，所需的X射线发射位置可以布置在线性轴或2D平面中，以最小化成像程序期间新引入的未知物的移动和数量。例如，为了线性地移动，需要20cm来分辨VOI中的未知体素，但是同时，由于当X射线锥束移动时VOI之外的区域的照射，将在成像程序中引入更多的未知物。然而，如果X射线发射位置在xy维度上移动，则总照射体积可以最小化，如果光源到检测器的距离(SID)＝1米，则总移动角可以小于一度。结果，VOI之外的未知体素的数量显著减少。
例如，如果需要的分辨率是0.5mm，仅需要20×20mm^2的面积来解决在完整3D体积区域的未知物。
在一种配置中，本文所公开的3D X射线成像系统可包括X射线发射位置相对于对象在至少两个轴上或两个维度上移动，例如在六个自由度的每一个中，xyz滚动、横摆、纵摇，以减少和/或最小化的步数。每个步长大致是z方向上所需的检测器分辨率的一个像素间距，移动可以通过，例如，磁性或电子透镜或机械的或机动化的，或电磁的方法实现，其可包括在每个X射线源中或附接到每个X射线源。
在一种配置中，当X射线源可以在一个方向上移动时，例如，在x、y、z上线性地像素至像素地，或者X射线源可以在角型时尚空间移动，每次，穿过对象的不同X射线投影路径都会被引入。本文所公开的系统可以同时最小化引入的新未知物的数量，或至少减少投影路径中尽可能多的未知体素的数目。此类基于投影的几何计算可用于3D图像重建。
在一种配置中，X射线源在至少一个6D的轴上相对于对象移动。当材料相对较薄时，这可适用。
在人类临床中实现亚微米级分辨率，优于10^(-3)摩尔或2×至10000×造影或99.999％以上的造影水平减少，或从99.99％至99.999999％的造影水平减少。
相同的光源或不同的光源可以位于相同的空间位置，使得来自每个光源的光束可以在相同的投影路径中传播。
在一种配置中，所述系统可以被配置成通过标准门，多个检测器被配置成放置在患者和患者床、手术台或成像台之间。
在一种配置中，该装置可以小于标准门的开口尺寸。
断层摄影系统可以被配置或制造得紧凑，以适合通过标准门。
整个身体断层摄影系统可以被配置或制造得足够紧凑以适合通过标准门。
在一种配置中，系统还可以包括第一系统矩阵，其被配置成集成一个或多个X射线源和多个检测器中的一个或多个。
在一种配置中，设备可以包括第三或更多个检测器，其中第一检测器和第二检测器，以及第三或更多个检测器的各自的检测器配置由检测器类型确定。
另外的说明：一个检测器和一个光源可能足以生成近似完整的断层摄影图像所需的图像，或者足以生成用于重建的近似完整的数据。
现有技术中，CT具有多个光源，在同一路径上移动，然而需要旋转。而且，由于空间布置的限制，放置的光源和检测器对的数量存在限制。以及光源和检测器能够到达的空间位置的限制。
还存在一种现有技术，拍摄全视图，然后拍摄CT，然而，不是使用各种配置和类型的不同组检测器来拍摄VOI或所选择的VOI的3D，因此，限制了可以提供的数据的类型。
例如，具有um分辨率的检测器可以与具有100um分辨率的检测器一起使用，并且第一检测器可以具有150um的分辨率。
拥有将各种光源、检测器，相同种类或不同种类，放置在VOI的FOV或VOI的选定部分内或外的灵活性，并提供完整的断层成像是断层成像方法提供的灵活性。具有有限投影和广角的断层合成不能提供在此类配置中提供的灵活性和重新配置转换速度。
可以随着时间增加另外的的X射线源和检测器，以增加现有系统的功能或特性，即模块化配置。
CT是一个封闭的系统，不能轻易地添加另一个光源或检测器。
断层合成也受到限制，因为在大角度上移动多个光源需要时间和空间。
并且通常将多个光源用于重建VOI的相同3D模型。或者换句话说，由所有光源生成的投影图像被用于基本上生成一个3D图像。或者为了提供3D图像所需的投影图像，需要或必须需要所有的光源。
在一种配置中，每一个光源可以足以生成基本上完整的3D模型或多维图像所需的所有投影。
这一种配置提供了最紧凑和最快的速度以及最低的辐射水平。在空间有限的医院或实验室或诊所中，此类配置提供了最经济的价值。
在一种配置中，不同的检测器可以包括至少一个检测器，其放置在第一检测器的上游或下游或从其获取第一数据集的相同空间位置，或者在第一检测器的大致相同的空间位置。
在一种配置中，去噪过程可以选择性地对物质或VOI进行。
在一种配置中，选择性去噪可以包括白噪声校准。
在一种配置中，选择性数据采集可以基于第一数据集的重建结果，或选定的VOI，其中所述重建是为选定的VOI优先排序。
通常，在常规CT中，完成数据采集。在图像采集过程中无法调节和确定。使用在此描述的和在上述PCT中描述的断层摄影方法，VOI的选定部分的选择性重建可以基于存储在微处理器中的预定决策树或算法或训练的AI算法来调节图像采集设置，诸如高或低分辨率、kV、速度、mA。
在一种配置中，一种使用X射线系统重建对象的VOI的3D图像的方法，所述X射线系统包括至少一个X射线源和至少一个检测器。所述方法可以包括转换和/或旋转至少一个X射线源和/或多个检测器中的一个或多个；使用系统矩阵将投影测量与至少一个X射线源和至少一个检测器的各种位置相关联，其中对于至少一个2D投影图像，至少一个X射线源可以被配置成发射光束照射VOI的至少大部分或大约全部，使得对于VOI内的每个体素，可以存在到达多个检测器中的一个检测器的新的投影路径，并且其中可以存在大约m×n个投影路径，其中每个投影路径在发射位置之间的移动，所述移动在沿着连接至少一个X射线源的X射线管和穿过VOI的至少一个检测器的轴向轴上大致是期望的分辨率，使得新的投影路径可以与m×n个投影路径的剩余部分相差至少大致一个体素，或者VOI内的每个体素可以具有与其它路径相差至少大致一个体素的投影路径。
在一种配置中，X射线系统可以包括X射线源及其相应的检测器，其可以在一维或多维方向上移动，任选地同步。
可替代地，检测器或光源可以保持静止，并且VOI或成像对象可以移动。可替代地，光源可以独立于相应的检测器移动。X射线源移动到VOI或者X射线发射位置相对于VOI移动6D空间中的至少一个轴，限定为x、y、z、纵摇、横摆、滚动。
在配置中，总旋转X射线发射位置角度相对于中心轴小于5度或，小于4度，或小于3度或小于3度或小于2度或小于1度。
中心轴是连接通过VOI的发射位置并通过检测器的X射线束中心，在一些情况下，大致呈垂直或90度角。
中心轴移动一段距离。或者将X射线发射位置移动到第一中心轴位置，在成像程序或图像采集过程中进行投影测量，用于断层图像重建。
在一种配置中，X射线系统可以包括多于一个光源，每个光源能够进行断层摄影。
在一种配置中，每个光源可以是足以生成大致完整的断层摄影图像的光源。
在一种配置中，在第二位置处发射的X射线可以被配置成在与第一位置相同的体积或6D空间位置内移动。
在一种配置中，对象可以装载在检查台或床上，所述检查台或床是X射线透射的，所述检查台或床放置在断层摄影装置的检测器构台的顶部。
在一种配置中，患者可以被配置成躺在X射线透明的检测器构台的表面上。
在一种配置中，可以将对象或患者预加载到表面和/或支撑件上(诸如X射线透射台)，然后可以将表面和/或支撑件放置在X射线束路径中，用于X射线成像或断层摄影或密度计测量。
在一种配置中，光束粒子停止器重建方法可以包括从在相同的X射线发射位置拍摄的图像填充数据间隙以及具有不同的光束粒子停止器阵列位置，其中初级X射线被阻挡。
在一种配置中，光束粒子停止器重建方法可以包括在重建过程期间填充数据间隙，每个被光束粒子停止器中遗漏的投影路径被描述为没有数据输入，因此需要从相同的X射线发射生成另外的的投影数据位置或使用稀疏数据的3D重建算法。
在一种配置中，光束粒子停止板可以放置在患者和光源之间，或者放置在光源和检测器之间的任何地方。
两个或更多个光源，或一个光源中的多个X射线发射位置可以用于投影至少一个多维图像的图像。
在一种配置中，断层摄影方法至少包括上述PCT和本公开中描述的3D方法。并且可以包括其他的断层摄影方法或光谱成像方法。
在一种配置中，断层摄影几何结构的理论基础，“n矩阵”至“n2矩阵”高至n7矩阵或可以互换使用，其中X射线发射位置可以是线性的或高至6D和加上时间变化，随着每个X射线发射位置，例如位置1或位置2，通过VOI中的每个路径中基于体素(以黑色突出显示)的空间位置而区分的唯一X射线照射路径由探测器20上相应的像素来测量。如果X射线发射位置之间的距离和Xc一样小，如果在2D平面上移动的总面积16至少等于VOI的深度，2D区域16中相对于原始位置的总移动角可以小于1度，并且通过此类方式，由于X射线发射位置的移动而在VOI外部引入的未知体素的数量将最小化。理论上可达到的分辨率可以在XYZ维度上高至一位数微米计，使用市场上可买到的检测器可以实现。3D图像采集可以花费少于一秒的时间来实现类似于或大于CT切片的分辨率。
在一种配置中，在人或大对象成像中，分辨率可以高达单um或亚微米。并且分辨率可以是大约100um，或者如在常规CT中那样低至1mm。在每种情况下，在成像速度和辐射水平方面，兼顾两者可能需要选择ROI或VOI以适合所需的分辨率。因此，可以为每个期望的分辨率选择空间位置上的成像设置或投影图像设置。
在一种配置中，可以使用压缩和/或稀疏成像方法，其中所采集的图像总数小于NTT，或者其中每个2D图像的分辨率低于Xc，即Z中所需的分辨率，或者步长显著大于Xc。在压缩和稀疏成像方法中，X射线源仅相对于对象在一个轴上移动。在ROI区域外新引入的未知物、Voi，与ROI中的体素数量相比，成比例地更大，特别是在每个X射线光束路径中。
在一种配置中，与基于压缩和稀疏测量的方法，以及仅在CT测量中测量所选择的目标区域相比，此类差异可以包括较少的机器人运动、较少的辐射。
在一种配置中，此类一组测量可能与当前的测量方法不同，其中使用压缩和稀疏成像方法代替高分辨率CT图像，而高分辨率CT图像在成像处理之前已经被重建过一次。
差异包括以下方法中的至少一种：
-测量和/或测量步骤远少于压缩和稀疏图像集，因为不需要重建CT图像或CT切片图像来识别或表征ROI。
-可以使用在像素级的材料分解的测量来识别本公开中的ROI。
-本公开中的ROI的表征和识别可以在重建之前进行，而在以前的方法中需要先进行重建才能充分表征ROI。
-定量测量(诸如密度值)被用于ROI的识别、表征和确定和/或在与当前CT方法相关的稀疏和压缩成像方法中未使用的深度学习过程中。
-在稀疏断层摄影方法中，每个投影图像中整个VOI都被照射，总投影数量可能会减少。在本公开中，每次投影测量可能只是VOI选定区域中的一个点或1D或分布式2D图像，并且总投影数量可能根据应用需求而减少。在一些情况下，投影图像的数目减少到此类程度，这些图像本身可能不直接导致断层摄影重建，并且如果需要，可以在断层摄影重建中使用与测量数据无关的另外的数据，从而提供一种显著减少图像采集或重建的曝光和/或时间的方法。
-本公开中的辐射水平显著较低，这是由于简化得多的几何构造、优化的测量步骤，如断层摄影中减少投影数量和程序优化，其可能包括不同类型，和/或尺寸和/或VOI内不同空间位置的测量。
在一种配置中，用于压缩和/或稀疏成像条件下用于CT和断层合成的图像重新连接而开发的现有方法仍然可以使用。可使用压缩和/或稀疏成像方法，其中获得的图像总数少于NTT，或者每个2D图像的分辨率低于Z轴上所需的分辨率Xc，或
在一种配置中，步长显著大于或大于Xc。
在一种配置中，在压缩和稀疏成像方法中，X射线源仅相对于对象在一个轴上移动。在ROI区域外新引入的未知物、Voi，与ROI中的体素数量相比，成比例地更大，特别是在每个X射线光束路径中。
在一种配置中，基于本公开的X射线成像方法和设备，用于归一化、校准、X射线系统之间的相关性、散射去除小于1％的散射对初级比例(SPR)，在一些情况下，以及3D断层摄影和/或在时域中的点1D、2D至3D和至6D处的或光谱成像，可以生成跨越多个X射线成像系统的归一化成像系统。所选样品标准物的测量将用于测量对象中ROI的X射线系统与X射线成像系统标准的相关性。本公开中的方法和装置生成的图像可以用于训练AI算法，尤其是包括使用密度、时间和其他关键定量测量的以及诸如形状和图案的视觉参数的AI方法，以识别、表征、监测以及跟踪和选择用于诊断、检查、图像引导手术或医疗程序和/或治疗的目标区域或对象。基于X射线成像的人工智能可以更广泛地使用，采用公开的一套归一化方法。
在一种配置中，AI—至少一个轴运动的断层摄影，用小于1％或小于5％的SPR图像进行AI训练。
在一种配置中，对于一些应用，对于断层摄影或接近完整的断层摄影，使用用于X射线散射去除的BPSP至小于1％或小于5％的SPR X射线衰减可以仅在一个X射线发射位置处和在BPSP的一个位置处测量一次。需要获取以重建完整3D图像的投影2D图像的总数可以由Tj表示。可以通过在其它BPSP位置处插值或提取测量数据来补充缺失的数据。需要采集的投影2D图像的总数以重建完整3D图像，其中没有或几乎没有缺失数据可以是大约≥2Tj。由于使用BPSP造成的数据缺失，可以通过移动BPSP到不同位置来补充，在那里，X射线在相同的X射线发射位置的检测器上的投影图像的不同位置被衰减，或通过移动BPSP到不同位置以及移动X射线发射位置来补充。在后一种情况下，断层摄影的X射线测量的总次数可能会增加，但通常不超过2×Tj，这等于每个BPSP位置大致完全重建的断层摄影图像的总测量次数。例如，如果BPSP有4个可能的不同位置，在每个位置，在每个位置衰减的初级X射线与其他任何位置都不重叠。如果在4个位置中的3个位置拍摄了三个X射线图像，则在每个位置拍摄了Tj/3个图像。在那种情况下，要重建完整的VOI断层摄影，几乎没有或没有数据缺口的，所需图像总数大约为((4*Tj)/3)。第四组投影可以采用X射线发射位置在与前三组投影相同的2D区域内移动的方式进行拍摄。第四组投影可以采用的X射线发射位置在与前三组不同的发射位置进行拍摄。这第四组投影可以用于解析由于X射线发射位置在前三组投影中的移动而在ROI外引入的新未知体素。
在一种配置中，通过断层摄影缺失数据，具有缺失数据区域或未分辨体素区域的更多投影在另外的投影图像中的投影路径中以弥补缺失数据。
在一种配置中，在两次曝光时被加在一起以形成新图像和/或提供呈现所需的足够强度。
在一种配置中，光束粒子停止器也可以由能够衰减至少两个或更多能量等级的材料制成，例如，达到99.99％的衰减。
在一种配置中，重建方法可包括Monte Carlo模拟或用于进行X射线投影仿真和建模的仿真方法，这些方法可以，在一些实例中，与将体素单元的值设为零或一以适应一定范围的衰减值相结合，并将每个体素单元中的值与分别在检测器上测量到的值相关联。
在一种配置中，解线性方程以导出体素值，因为没有散射，所以不需要迭代过程，可以导出体素的精确衰减值。对于每个厚度水平，具有相同组成的体素的光密度可以不同，这导致给定特定输入强度的最终投影值。
在一种配置中，将建立数据库或能量响应函数系统，用于在不同厚度的物质和物质与SPR的组合下在单能量下测量小于1％或小于5％。将执行逆查找函数以导出在给定衰减值下对于特定厚度或厚度范围的厚度值。可以采用多个数据点来建立厚度处的各种密度值的图表。
如果有多个组分。使用每种组分的多种组合。对应于在某一厚度的不同密度对测量进行插值。
此类能量响应函数系统逆查找是根据投影路径的厚度和已知的材料的估计组成来进行的。当在某一厚度时，具有相同组成的体素的衰减值可以根据厚度而不同。
在一种配置中，检测器的动态范围将需要具有32位或更多，以解析各种密度的未知体素。
材料分解可以在3D重建之后在每个体素水平处发生。对于n个能量等级，例如，当它等于或大于双能量等级时，可以使用双能量分解或迭代双能量分解来区分另外的物质或复合材料，n'是分解的物质的数量。n'可以大于或等于3。或n'>n。
在没有另外的物质的空间上相邻的体素中的材料或物质信息可以用作在双能量或多能量下的衰减值的参考。
例如，当造影剂在簇中具有1-p体素的空间分布时。例如，在一个单独的体素层中。双能量分解将层上的每个体素分离成至少两种物质或两种分离的材料组分。除了只存在造影剂的体素之外，每个材料可以填充每个体素，其中体素或衰减值可以与相邻的体素显著不同。
在上述专利和PCT以及本公开中，在使用双能量等级或多能量等级的情况下，此类DRC可以在2D投影图像中分离，或者也可以从包括所选层或切片中的每个体素的衰减值的所选图像中提取。以此类方式，可以精确地确定造影剂的浓度或空间分布。
在一种配置中，可测量和评估透过性以表征和识别标记。
在一种配置中，在干预程序(诸如心脏组织或肾组织的RF消融数)之前，组织的一部分，ROI的一部分可以具有特定的透过性特性，当在ROI中执行治疗和程序时，该透过性特性可以被修改和不同。造影剂或标记的物质可能在一部分或整个ROI被注射、吸入或吸收，其渗透特性可能与周围组织有所不同。此类与造影剂组合的装置可以用于干预过程的图像引导，以在干预过程期间监测治疗处理。在一些干预过程中，优选诊断或监测具有最小毒性的消融区域，以更好地监测干预过程和结果。例如，在心脏消融术中，在手术过程中可以将含有造影剂的液体吸入到消融区域中，并且消融区域将具有不同的透过性，例如消融区域的透过性模式或透过性速度，其不同于健康或未消融区域。这可以指导治疗的有效性、调制治疗水平、减少程序所需的时间和/或限制程序中对周围组织的损伤。
在一种配置中，用于图像采集和3D断层摄影以及确定ROI中的体素密度的方法包括以下之一：
-2D材料在双或多能量或单能量下分解；
-测量注射造影剂之前和之后的差异以确定消融区域；
-测量造影剂随时间在VOI中的分布，以确定受影响的区域体积和消融的扩展；
-相应地调节或终止消融程序。
-与组织的相互作用导管或植入物(诸如支架或心脏瓣膜或外科工具尖端)，或用于活检或能量治疗的非接触式或接触式探头的外部可以被设计成具有不同区域，每个区域具有相同或不同的材料特性，例如密度或厚度或两者或原子z，或具有特定图案或形状和几何结构的材料组合，可通过X射线测量。例如，可将不同原子z的材料放置在通过X射线可测量并区分的位置，以便根据不同区域和植入物或对象的相对空间位置和相互间距离来确定其方向和空间位置。
在一种配置中，干预装置(诸如活检探针、机器人手术探针或工具尖端、导管、植入物、温度探针、超声探针、压力传感器、换能器)可以具有其装置的部分区域在不同等级的衰减X射线，或具有内部部件(如管腔、导丝，或阀门驱动的液体处理管，或其具有X射线衰减特性不同于装置的其他部分的护套)。此类与X射线成像或断层扫描系统结合的介入设计，可以允许选择性移动、控制和监测介入装置的部分区域，在一些情况下，此类移动可以根据X射线测量提供反馈。
在一种配置中，在植入物或探针2000上可以有一个或多个区域。例如，植入物的区域A可以由材料或合成材料制成，所述材料在一个或多个X射线能量下特定测量特性。区域B可以由不同的或相同的材料制成。导管的管腔3000和导管的护套3001可能具有不同的X射线测量特性，独立于植入物2000的A或B区域运动。
在一种配置中，可以测量A和B的距离和相对空间方向，以确定植入物2000在空间上的方向，或用于监测A相对于B的移动或状态，以便用户更好地控制植入物，或监测A或B的动态空间变化，无论是彼此独立的还是A相对于B的，反之亦然，和/或A相对于放置A和B和植入物的对象中的其他解剖标记或参考组分或参考位置。
在一种配置中，在一些情况下，区域A中的材料可以通过不同的密度区段化，所述密度在不同的空间位置可以是不同的。
在一种配置中，用于识别和跟踪随时间变化的具有用于放射学的特定设计的植入物的方法
植入物或导管相对于VOI中的一部分或标记在6D中的空间定位
待定位的植入物或组分可包含至少一个X射线敏感特性(诸如沿着组分的变化的密度)，或具有在系统中可测量或由当前系统可定量的各种X射线敏感性、或尺寸、或形状或重复图案的两种或更多种物质。
-VOI的至少一个X射线图像—VOI的全视图2D图像采集；
-识别导管或要被跟踪的组分的位置—选择包含导管和组分的VOI、VOIc区域的视场；
-通过非辐射传感器测量来确定VOI的选定区域、VOIc的厚度，或VOI的选定区域、VOIc的最大厚度，所述非辐射传感器测量例如使用飞行时间传感器或由用户手动或其它常用工具进行测量。
-基于用于投影图像和/或任选地图像设置的光学传感器测量或X射线测量或两者来确定或调节曝光水平；
-确定投影的数目；
-光谱成像；
-或低分辨率断层摄影；
-或低分辨率的光谱断层摄影—其中Xc的分辨率是导管上的放射敏感标记中较小特性的尺寸—诸如形状或重复图案。
-区段化和/或材料分解和/或提取关于组分或每个组分的空间分布的信息，如果导管或探针包括相对于所选解剖标记的多个组分，或参考标记(诸如VOI的等中心)。
在3D重建的一种配置中
VOI的等中心是VOI的空间中心，其可以大致是到VOI中心处和到检测器的体素的X射线束体积的中心，例如，来自光源的锥形束或平行束或扇的中心轴。
例如，VOI的等中心可以是VOI的中心，其中X射线源中心轴可以通过并到达检测器，例如，在垂直路径中。当拍摄第一X射线投影时，存在第一中心轴位置。每个X射线发射位置的中心轴可以随着X射线发射位置的移动而移动，但是可以继续平行于第一中心轴位置。在采集体积的X射线到照相图像中的总位移距离可以小于2cm^2或小于4cm^2或小于1cm^2。或小于0.5mm^2，取决于所期望的分辨率或VOI的厚度或VOI的选定区域、VOIc的厚度。
在一种配置中，当导管或植入物移动时，可以周期性地拍摄全视图X射线图像以选择新的等中心。
跟踪可以通过重复测量和图像处理步骤来实现。
所使用的投影的数量可以比常规便携式CT的投影的数量少许多倍，以便进行完整的断层摄影重建和部件(例如植入物或导管)的3D或6D定位。
通常，采集数百个图像或大量投影以在空间上以合理的精度进行跟踪。在此类配置中，由于视场限制而减少了辐射，并且与O形环CT和常规CT相比，还可以提高速度和大大减少辐射。
由于允许最短的图像采集时间和较快的重建的测量的数量有限，患者的负荷和患者的移动将不是一个重要因素。
可以使用至少一个输入装置来手动控制X射线管移动或X射线管和检测器对移动。输入装置可以是鼠标、操纵杆或膜控制单元。
在一些情况下，可能需要大于1-5度用于成像。在精确度、准确性，或辐射最小化或成像时间或复杂性不是性能优先考虑的情况下，可在成像中使用1-10度。可以进行足够数量的投影以实现可以预先确定的沿Z的分辨率。与断层合成的不同之处在于，总投影数对于完整的断层摄影重建可能是足够的。或者在使用上述配置中的断层摄影方法的一些情况下，低分辨率断层摄影图像具有小于1％或5％的SPR。仍可对提取的切片进行光谱成像分析。
在一种配置中，这里的角度分离是指断层摄影图像采集中X射线发射位置到X射线源中心轴线到探测器通过VOI(断层摄影重建的第一次X射线测量的等中心)的进一步移动角或距离的差的程度。
这里的角度分离还可以指在图像采集中的X射线发射位置之间对于大致完整的断层摄影重建所需的最宽角度。
在一种配置中，用于改进的X射线成的图像采集和显示
在一种配置中，通过以下之一实现放大和缩小：
不同焦距的X射线源；
和/或不同像素间距大小的检测器；
和/或在多维成像程序或断层摄影过程中，在X射线辐射发射位置之间以不同的步长移动光源或X射线发射位置。
在一种配置中，用于确定X射线输入强度的变化和/或变化的百分比或者在被VOI衰减并由检测器收集之前进入VOI或成像对象的强度水平的变化的方法可以是投影测量的散射X射线的导出。
在一种配置中，与初级成像分离并评估强度水平的散射X射线图像的至少一部分可以用于确定输入X射线强度水平和/或输入X射线强度水平的变化，例如，在多次曝光或多帧成像、光谱成像，或光密度测量或多维度或CT测量中。
水平的确定可以用于确定成像对象或VOI的注意度，或者用于3D或多维X射线图像重建，其中X射线投影图像或测量可以由于与先前X射线图像水平相比的散射X射线的测量而被调节。
在其中在断层摄影方法中，上述PCT中描述的X射线发射位置相对于VOI或对象的移动路径或体积区域或6d空间被限制在几cm或mm或um范围内，从VOI的每个投影图像得到的散射X射线图像可以彼此类似，例如，由于光源或VOI的移动区域的接近，或者来自每个投影图像的散射图像的平均强度应该大致相同，或相似或相同，或者散射的X射线图像可以基于输入X射线强度的变化而变化。或者在选定位置处的散射X射线测量的至少一部分可用于评估散射X射线相对于散射X射线图像的可变性或可变性比例可与输入X射线或输入X射线测量的可变性或可变性比例相同或相似。
在一种配置中，可以对从给定VOI的投影图像或投影测量导出的至少一个或多个选定区域的散射X射线图像或散射X射线成像的一部分进行求和/或平均，以确定所述投影图像或测量的X射线输入强度水平的变化。
在一种配置中，在二维成像中，为了去除散射，可以使用束阻挡器阵列方法，其中束阻挡器阵列可以被移动，使得从光束阻挡器阵列中缺失的数据可以被从另一次曝光中获得的数据代替。
在一种配置中，由光束阻挡器阵列上的光束阻挡器从X射线投影图像生成的阴影区域，或者由光束阻挡器阻挡的体素区域的测量可以由来自不同的投影图像或投影路径的数据或图像或测量来代替，在不同的投影图像或投影路径中，在较早的测量VOI中被阻挡的体素区域的投影图像现在已经处于透射通过VOI并到达检测器的X射线照射光束路径中。
在一种配置中，不同配置患者检查台的设计
在一种配置中，检测器组件顶部的检查台可以从外壳的一侧进行电动驱动。在一种配置中，用于使电动驱动检查台或检查台顶部的电动驱动部分可以是xy，即检查台最长的一侧，例如，如果y轴较长，那么如果沿着x轴，定位电动机。可能需要较少的电动驱动移动和动力来电动驱动检查台。此类设计的好处是更容易移动。患者或VOI的重量可以均匀地分布在电动驱动部分的侧面上。
先前，由于C形臂的设计，电动驱动部分通常被放置在工作台的较短侧上，所述C形臂的设计在工作台电动机能够坐落的方向上具有较短的长度，然而，假设检测器外壳组件沿着y轴是长的。
电动驱动检查台可以沿z轴调节，以便为优化的图像角度正确地定位患者。
可以提供锁定机构以将检查台固定到选定的位置。所述选定的位置比其余位置长，检查台长度沿着该位置。
在一种配置中，造影剂被设计为进一步改善分析的功能性和可视化和特异性。
造影剂的一种配置是具有频率元素的微结构，所述频率元素可以被分离和/或用特性和/或特性进行条形码编码，所述特性和/或特性可以在频域中与背景区分或分离。
例如，可以将不同的微结构或具有特定频率和相位的微结构构建到造影剂中。具有相同或相似原子z的物质或复合材料质可具有基于物质或多种物质制成的微结构的多种变化。使用此类对比的成像简化了图像处理和/或可以用于复合系统的研究，其中VOI可以具有许多亲和性或许多表位，其中与抗体或分子如DNA缀合的造影剂可以识别。多重标记的共定位研究可以使用该方法。并且使用该标记的超分辨率成像可以使用该方法。
具有各种分子(例如包括一个或多个单元的蛋白质、钙、核酸脂质和水分含量)的组合的造影剂被构建成重复单元或具有一定频率，其可以被构建成造影剂的一部分。每种类型的分子可以与其它分子混合以形成衰减特性或密度特性，其导致可通过X射线测量检测的变化或元素。例如，分子可以折叠成包括水组分或脂类组分，使得其密度不同。分子或分子复合材料部分的特性可以是密度以及在时域和频域中通过X射线测量可区分的多组分的比例。此类信息可以与空间信息组合以允许识别和定量。
在一种构型中，此类分子构建体可以作为来自试管的对比制备，或者可以进行基因工程改造并在体内实时制备。或者例如造影剂或对比状态可以通过酶活性来实现。例如，如果钙包埋在体内生成的分子中，但在酶活性的位置大量释放，则这是钙标记。
遗传编程和工程化和生成的分子序列，其中所述序列由对各种组分(例如钙、水、脂质)具有不同亲和力的分子亚单元组成，因此引入了包含各种组分的重复单元的微结构单元，所述重复单元在1D或2D\或3D或4D或5D或6D(定义为x、y、z、纵摇、横摆、滚动)中具有构象。此类分子复合材料或其一部分可用作标记或造影剂。
频率标记可以由一种或多种物质组成的分子或分子的亚基组成，或者每个亚基可以是物质的组合，其比例或多个比例可以作为包含频率信息的单元中的元素。
例如，在不存在或存在此类分子或分子复合材料，或其中的一部分，或此类标志物的构象变化，或电荷状态，或在此类标志物的组成的变化的情况下，可以检测到某些分子活性或靶表。分子可以是线性结构或2D结构，例如片状结构或多维结构，可通过X射线测量和/或光学测量方法检测。
这些造影剂的一种配置可以用于诊断目标，通过作为包括此类对比单元的复合材料的一部分。分子或分子复合材料的含有蛋白质的部分可以是治疗部分，和/或可以用作复合材料的一部分，所述复合材料可以用于在r X射线测量中与其余VOI或背景区分。
如果与VOI中的其它分子相比，此类分子具有其频率特性或条形码，则其可以在频域中分离。
傅立叶变换或逆傅立叶变换可用于导出频率元素和/或识别频率特性。以及可以处理，或操纵或分离与所选择的VOI区域中的其余频率数据有关的独特频率信号的数据。
标志物或造影剂的频率特性和/或频率特性可以是一个频率或由多个频率组成。
在一种配置中，单快照多频率解调和/或空间频率域成像(SFDI)传统上在光学光谱中，即在可见光和NIR中进行操作。
在一种配置中，反射光被解调成评估样品。
并且收集了样品的两层或一层信息。
在一种配置中，使用初级调制器和/或微变形镜或超声将来自X射线源的X射线信号生成并调制成ac和dc分量。
在一种配置中，在跟踪，导管或探针或外科工具的时间段期间，分离微钙化、分布的稀有组分，或患病组织区域、植入物、异物或能量扰动区域,或表征能量扰动区域，可利用本文所述的方法：
基于1D或2D或3D光谱成像的材料分解用于诸如微钙化分离的材料；
基于1D或2D或3D光谱成像的材料分解用于诸如微钙化分离的材料。
在一种配置中，当X射线投影测量涉及微钙化时，骨和软组织都在一个投影路径或投影线中。
在一种配置中，改进的双能量方法。
在一种配置中，在高能量和低能量下的双能量成像，基于反转能量的材料分解基于在每个能量等级下的双能量测量，骨、软组织的插值而建立的函数响应函数，其中散射对初级的比例小于1％。
识别骨图像的具有急剧变化的衰减特性的区域，而其周围的区域具有缓慢变化的特性。
可以用密度变化或高频信号分量来检测急剧变化的衰减。
可以通过减慢变化的测量或信号水平或低频分量信号来检测缓慢变化的特性。
在一种配置中，识别软组织区域，其具有急剧变化的衰减特性，而其周围区域具有缓慢变化的特性
存在驻留在软组织上的微钙化区域，其在投影路径中不具有骨，因此被确定从骨区域隔离。
还存在位于骨和软组织的边界上的微钙化区域，其中软组织中的测量的变化对应于微钙化的位置，其中微钙化可以驻留在投影路径中具有骨的投影图像的一部分，以及在投影路径中不具有骨的另一部分。在软组织测量中，骨测量或骨图像对邻近组织(例如骨)的密度变化或高频信号的部分与变化或高频信号一致，然后该变化被定义为微钙化。而在空间上相邻的与缓慢变化的骨结构相邻的区域是微钙化。
另外，例如，可以使用空间分布、空间频率、具有和不具有钙化的区域的密度来进行评估。骨的密度通常与微钙化的密度不同。
骨的空间分布特性也不同于微钙化的空间分布特性。
在一种配置中，可以在非空间域中分析测量。
在一种配置中，可以使用空间频率的傅立叶变换来分析测量。
所考虑的因素，空间轮廓、相对接近度、空间位置，软组织、骨和其它参考标记的相对位置，密度、缓慢变化或突然高频变化都可以在分析中考虑。
在一种配置中，采用多能量方法。
一种配置是使用三种能量，使用逆能量函数系统方程来分离骨、软组织、瘦和脂肪组织。
通常，微钙化的组织特定特性可以在提前表征。例如，微钙化可能倾向于存在于瘦组织中。
如果骨图像包含钙化部分，并且在骨已经突变的相同区域中的软组织或瘦组织中存在突变区域，并且如果瘦组织图像具有更多突变，因此高频信号或变化，则可以确定和量化微钙化。
除了在上述方法中表征微钙化之外，或其它组分，例如分布的稀有组分，或患病组织区域、植入物、异物或能量扰动区域，或在跟踪时间段期间表征能量扰动区域、导管或探针或外科工具尖端，都可以基于上述方法分离。
在一种配置中，1D-3D图像可以从重建的3D图像中提取，所述重建的3D图像可以处于CT方向，例如冠状、矢状和轴向方向，或者处于用于分析的所有6D方向。
此类分析方法可以与AI方法相结合，其需要对实际诊断或图像指导、多个患者的预后图像进行训练，以分析或制定用于诊断、干预、治疗或药物开发研究和医疗装置研究、预后和干预后和治疗监测的结果。
此类分析方法可以基于SPR小于1％或SPR小于5％的图像。
在一种配置中，此类分析方法可用于提高现有AI方法的准确性。
此类分析方法可独立于训练有素的AI算法使用，以形成诊断或预后或干预指导意见和/或制定用于分析和检查的医学或工业应用的另外的分析参数。
这些结果可用于与AI或放射科医师评估相当或更好的准确诊断。
在一种配置中，所识别的区域可以含有不同比例的物质，诸如阳离子、脂质或水或蛋白质或金属或其它X射线可区分的物质，诸如ca++、氧化或脱氧分子、在空间域、频域中具有独特X射线测量特性的分子复合材料。
例如，脑中的白质和灰质在脂质和蛋白质比例是不同的。由于例如密度的不同以及不同分子组分的比例和空间分布的不同，这两种物质可以被体积分离。并且可以基于以下参数中的一个或多个来分析目标区域中的患病的或目标组分：
·密度；
·基于点、或1D或2D或3D的双或多能量分解的材料，分解的材料的比例；
·每种物质和/或复合材料质的空间分布；
·一种或多种分子或物质，或分子复合材料或每种组织的空间频率；
·上述每种及其周围组织和分子的相对定量值；
·与一种或多种组织或分子或分子复合材料的空间分布的相对值；
·一种或多种物质、分子及其周围组织和分子的相对频率分布。
此类分析可以基于任何方向上的点、1D、2D或3D提取的数据区域。
这些参数和值的变化可以随时间记录和跟踪和表征。
任何组分的不存在和存在以及参数也可以被记录和跟踪。
例如，在中风位置、大血管闭塞中，可能有多种组分存在于停止发生的局部部位，
在一种配置中，可能与分析有关的参数可以是以下中的一个或多个：
·例如，停止的位置，它需要确定目标数据区域在血管中。
·血管位置的表征，即是大脑的哪个部分；
·疑似区域有多大；
·疑似区域的组分—比例和哪些组分；
·疑似区域的位置—相对于相邻组织或大脑中的一个或多个段的空间分布；
·在所有方向上和/或在1D、2D或3D中的切片图像中的空间频率分布；
·各种组分和/或区域或体积的密度。
它们是用于诊断、预后和图像指导干预的相关标记。
类似地，在肿瘤或关节炎或肾结石或能量紊乱区域的诊断中，为了监测组织变化或生理变化(例如造影剂的透过性)的进展，可以测量和分析一个或多个因素。
诊断、警报和定量成像允许通过在成像程序期间和成像后较早的警报能力来减少工作流程时间，并且使患者停留在X射线机中用于诊断、治疗和/或干预。
本文所描述的方法用于改善疾病的医学成像、治疗和干预中的工作流程：
在一种配置中，成像模式测量患者，将信息发送到pac和诊断工具被用于分析和确定患者的状况，并且基于放射科医生或AI的软件将解释，并且基于结果管理治疗和干预过程。
基于成像后的分析给出干预和治疗。
本文所描述的方法可以是后成像程序或在图像采集和处理过程期间，以加速工作流程。
将患者放置在患者检查台上，并且正在进行成像程序。
进行一个或多个成像程序。
在成像程序中，测量和处理某些参数。
当在一个或多个程序中满足一个或多个标准时，在程序结束之前，在成像程序期间可以捕获一些标准，如果由于测量而满足某一阈值，则将由软件管理的警报msg或信号发送给放射科医师或相关干预和治疗工作人员，以准备通过声音和/或通过电子msg向医疗记录和pac或其它相关数据库或软件进行治疗。在使用软件的工作流程期间，此类患者可以在诊断/医疗/干预中优先于其他患者。
由于通过安装在成像站中的软件或者通过软件或放射科医师可以分析图像和测量的某处来捕获另外的信息以巩固诊断，因此干预和治疗医学专业人员已经准备好递送治疗和/或干预。
此类医务人员可以在现场，在诊所或医院中执行成像程序，或者他们可以在不同的地方，在不同的诊所或远程位置。
当患者在X射线检查台上时，可以向患者施用药物和IV。并且可以在患者停留在相同的X射线机时对患者进行干预，而不必移动到不同的X射线机进行检查或干预程序。
在一种配置中，如上所述的系统可用于工业应用，例如安全。检查和故障分析、现场检查。
在一种配置中，可以改进计算机输入控制，
在一种配置中，手持装置用于控制X射线成像—普通X射线和CT。此类装置可以是无线或有线的，以连接到图像构台中的发生器或微处理器，或者连接到工作站处的微处理器，在该工作站中存在用于图像处理和/或显示的计算机。
本文所描述的手持装置可用于使用诸如按压和曝光的输入功能来激活X射线成像程序，或用于开始、暂停和继续，可独立运行或与其它功能集成使用，以便于控制用于2d的X射线成像程序和/或用于断层合成，或光谱成像或断层摄影程序。在一些情况下，其它模式的成像或测量可以集成在相同的程序中，诸如光学测量、照相机、飞行时间传感器。
在一种配置中，低辐射骨密度测定法使用低分辨率断层摄影。
在一种配置中，基于厚度的VOI分区用于光谱成像、密度测量和断层摄影。
散射X射线图像可用于导出从投影图像到在不同时间的投影图像的X射线输入强度的变化。至少一部分散射X射线图像可用于评估从投影到同一VOI的另一个投影的X射线输入强度的变化，这些投影来自于空间体积或X射线发射位置的区域或线性路径内的至少一个或多个X射线发射位置。
在SFDI中，入射空间调制光包括以特定频率f进行调制DC分量、AC分量。空间的集合—调制光在X射线通过VOI后在探检测器上解调，以获得调制传递函数(MTF)。SFDI利用被称为三相方法的解调技术，并且需要在不同的相位延迟(0、2π/3和4π/3)处获取的三个图像I0o、I120o、I240o来计算在一个空间频率处的MTF(IAC和I(0)AC的比例)。
类似地，在SFDI_X中，入射空间调制光包括以特定频率f调制的DC分量、AC分量。在X射线通过VOI之后，在检测器上解调空间调制的X射线的集合，以获得调制传递函数(MTF)。SFDI_X可以利用解调技术、三相方法以及在不同相位延迟处获取的三个图像来计算一个空间频率处的MTF。
在一种配置中，X射线投影图像或提取的1d或2d或3D图像或VOI之外的至少一个选定的VOI体积的空间域频率方向图，3DX射线断层摄像图像重建可以在至少一个空间频率下具有MTF。
单次快照多频解调(SSMD)方法可以从包含不同空间调制频率的多个分量的单个结构化光图像中提取多个调制传递函数。在使用本公开和上述PCT的X射线断层摄影成像中，VOI内的至少一个体素层或体素的至少1D提取线可以具有不同空间调制频率的多个分量。单次快照多频解调方法可提取多个MTF。
光子计数检测器可用于捕获不同波长的信号。使用平板检测器、频率分析和导出方法，如傅立叶变换，导出频率分量。
在一种配置中，初级频率调制器可与移入和移出所选择的VOI视场的变化调制器一起使用，以提供用于空间频域成像的光谱调制。
在一种配置中，多能量成像与逆能量系统功能相结合以导出每个体素中的每个物质的密度信息，可以为每个体素层或3D VOI中的任何6D方向的1D、2D或3D层的每个物质导出空间频域信息，可以用作确定指定体积中的每个物质的浓度的方式。
在一种配置中，基于场发射器的纳米管可用于调制在所选场发射器区域处发射的X射线的幅度和相位。
在一种配置中，经由外部磁场的周期性切换的X射线频率调制，X射线束在晶体表面传播的超声波上的衍射生成了衍射卫星，其时间结构与超声波的时间结构相关。
在一种配置中，X射线束也可以由微波频率调制器调制。
分子的空间域频率特性可以与密度测量相结合，以识别分子，并在从VOI的3D体积重建提取的1D、2D或3D体积中定量该分子。体素中每种物质或分子的密度可以从光谱成像结合3D重建或光谱3D成像导出来。
2D或3D成像可用于使用查找表来识别分子，所述查找表涉及厚度范围类似于被成像的VOI的单个或多个能量。
记录频率特性。
可以使用密度或频率或两者来识别分子或物质。
关于在特定分子存在下其他物质的密度和频率的另外的信息可用于识别。
或者可以使用各种物质的比例来识别组织。
在一种配置中，厚度水平用于识别物质或材料复合材料。
在一种配置中，查找表可用于组织识别。
在分子被识别后，可以导出物质的定量。
物质，或至少一个分子或包含多个分子的分子复合材料或组织，通过VOI的3D体积图像中的至少1D至3D维度中的密度和空间频率来识别和表征。
一个系统中的三维成像的可调节的分辨率。
用逆能量函数系统方程分离和骨和软组织在同一投影路径上的微钙化。
在一种配置中，可以改进散射去除方法。
改进光束阻挡器阴影位置的识别和定位，以更精确确定散射图像
减少工作流程时间—全部在一个系统中以合并诊断、治疗和干预的不同阶段。
在一种配置中，可以改变密度测量以改变精确度和准确度。
在一种配置中，基于在不同位置处具有密度变化的不同密度水平或组织类型的区段化。
散射对初级的比例可以是基于散射去除方法的不同水平，无论其是否基于空间域，基于光谱和空间域(例如使用衰减材料的光束阻挡器或光束选择器，其可以基本上衰减或接近100％)。
在一种配置中，基于密度的测量，例如，当散射对初级比例小于1％、或为1-2％或2-3％或3-4％或4-5％、或高于5％时，相应地，基于断层摄影和光谱成像的方法可以提供测量和/或处理的成像测量以具有，例如：
基于密度和/或光密度的测量可以精确到1％、或为1-2％或2-3％或3％-4％或4％-5％。
并且基于密度和/或光密度的区段化可以小于1％、或为1-2％或2-3％或3-5％或4-5％。
并且在目标体积内的物质比例和/或不同密度比例的物质，小至一个体素，可以是准确的或精确的至好于1％、或为1-2％或2-3％或3-4％或4-5％、或>5％或更多。
在一种配置中，由于散射去除过程，重建准确度可以大大提高。
在一种配置中，散射对初级的比例可以小于1％、或为1-2％或2-3％或3-4％或4-5％、或大于5％，因此能够精确地导出密度，用于识别标记和/或目标物质或组织和/或组分，和/或定量体积和/或区段化，在一些情况下，取单个组分厚度，区段厚度总VOI厚度和X射线束路径中不同的物质。
在一种配置中，通过一起使用一个或多个移动器和/或一个或多个类型的移动器或控制装置，和/或一个或多个类型的X射线源，和/或使用电光学元件或其它手段聚焦X射线发射位置，或使用平行光束，或扇形光束，或结合锥形光束或各种几何形状的光束，和/或其它X射线光学元件，和/或一个或多个检测器，可以实现分辨率的调节，例如：
在一种配置中，为了将2D投影图像重建成3D，与X射线发射位置的距离和/或X射线发射位置之间的移动可以小于100nm、或为100nm至500nm、或500nm至1um、或1um至10um、或11um至100um、或100um至200um、或200um至500um、或500至1mm、或500至mm范围内。
在一个机器中，可以存在至少一个或多个子集的空间分辨率的此类变化。
目前，只有一台机器可以具有有限的分辨率变化，例如，分辨率可以在+/-50％之内。使用上述PCT和专利公开以及本公开的方法，所实现的分辨率的变化可以好于两倍、或好于三倍、或好于四倍、或好于五倍、或好于10-100,000,000倍。
这可以在站对象中通过使用X射线源或X射线发射点的各种组合，或与X射线光学元件组合或与分辨率和速度的各种检测器组合来实现。
在活体对象中，分辨率增加，图像采集的速度也需要增加。
在一种配置中，在一个机器中，可以存在至少一个或多个子集的空间分辨率的此类变化，子集如下：
诸如好1-3倍；或好1-10倍、或好1-100倍、或好1至1000倍、或好1至10,000倍、或好1至100,000倍、或好1至1000,000倍、或好1至10,000,000倍、或好1-100,000,000倍、或好1-1000,000,000倍。
在配置3D采集时，涉及一个或多个以下步骤，一些步骤是任选：的：
1.用于多维重建的图像采集、用户选择用于3D重建的视场，或使用第一X射线图像或光谱成像来确定用于重建的视场。投影的数量大致或至少大致为voi的厚度除以沿z期望的大致分辨率。
在成像采集期间设置曝光水平至少一次，或设置曝水平一次或设置曝光水平少于三次。基于第一X射线图像。
2.在3D重建的一种配置中，
-使用线积分或体积积分来导出X射线束与VOI的交点，将X射线源连接到检测器，考虑子体素值，在某些情况下，高斯分布；
-使用诸如代数重建技术或分析技术或确定性技术的常规ct技术来求解未知体素值。为了减少病态条件，通过将包括未知体素(例如，VOI的区段化横截面xy)的重建单元的尺寸限制为较小的单元(例如，两个区段化或更多个区段化)来减少未知的数目，以便重建xy横截面可以小至2×1或1×1。重建每个分区，
-并行处理每个分区。
-在一种配置中，不需要迭代。在一些情况下，如果噪声水平高，则需要迭代。
4.对于厚样品或高分辨率重建，可进行相同VOI的低分辨率3D图像，例如，使用>2Xc作为沿z的分辨率，以减少具有类似值的体素的数目。
由于VOI光源和检测器距离远，新引入的体素的数目相对小。
并且为了解析另外引入的未知物，可以不需要另外的的投影，简单地扩展检测器区域的尺寸以具有更多的检测器行或列来测量VOI之外的投影图像。
在一种配置中，X射线系统和/或上述X射线系统的支付和交易方法包括例如2D、3D、光谱成像、4D至7D成像。
X射线成像记录保存和支付处理设备和方法
一种成像拍摄设备，其包括以下方法和设备：
一个或多个微处理器；
有线或无线通信装置和协议及软件过程；
本地或远程的云、服务器或硬件存储；
微处理器包含的方法，用于记录图像的数目或过程的数目，其可以被采集、处理或不被处理、提取、选择，和/或每一个都可以被跟踪到存在的报销代码，或者可以在将来被创建。
微处理器可以包含一个或多个数据库，或数据库结构，以基于一个或多个标准来存储和分类每个图像，所述标准为诸如研究、或研究类型、或图像、图像类型、利用图像的程序、或与程序相关的测量，或从测量和重建图像中提取图像、从测量和重建图像中提取数据。
微处理器可与软件或算法相关联，所述算法用于标记或时间戳图像。
时间：对所拍摄的每个图像(2D或3D、或多维的，诸如另外的DICOM标签或添加时间标签)加时间戳，存储在存储在微处理器中的数据库中
图像或图像集的标识：例如，每个图像至少用名称和/或对象或目标区域的描述，或至少唯一标识号或二进制标识号，或所有上述id信息来标记。
·记录基于DICOM标签或用于每个成像程序或每个成像会话或每个研究或治疗或诊断或监测或治疗计划，或研究项目或跟踪周期的唯一标识符拍摄的每个对象的图像的数目。
·记录和计数为包括计算机、X射线硬件和软件的每个X射线系统拍摄和/或处理的图像的数目；存储器存储单元，以电子方式存储一个或多个文档，每个文档具有在诸如一天或一个月或一年的时间帧期间或自系统使用以来拍摄的图像数量的报告或时间记录；报告或文档可以通过经由互联网或内联网远程地物理访问计算机及其相关联的X射线成像系统或电子存储器存储单元或者直接物理访问(例如能够存储和处理数字信息的存储棒或安全密钥)来访问；计算机被编程以基于文档生成报告，电子地存储，并且周期性地经由例如存储在服务器上的电子邮件或硬拷贝或其它电子手段(例如存储在服务器上，经过密码保护，可供预定接收方在X射线系统位置或远程位置登录访问记录时使用密码访问)发送给预定接收者。
本文所公开的装置可以包括如图8所示的存储器和/或数据库，其存储由本文所公开的装置和/或使用本文所公开的成像方法生成的图像。每个图像或包括图像和/或数据的数据集可以与时间t＝tO、t1、t2处的时间标签相关联，时间单位可以是秒，或分，或小时、月或年，或从子秒到年的任何范围。此类时间标记可以与获取图像或数据的时间相关联。每个图像或数据集可以在相同或不相同的设施中获取。时间敏感数据库可存储来自一个或多个位置或设施或不同成像地点(例如图8中的位置1或2或3)的对象的图像，所述成像地点可与非结构化和结构化数据链接，所述非结构化和结构化数据不同于与具有相同标识符或相关标识符的对象相关或相关对象的X射线图像。此类数据可以在时间t＝tO、t1、t2……处用时间标签来标记。此类数据库可以包含与从数据和/或图像中提取的和/或与特定时间相关联的事实有关的非结构化和结构化数据。此类系统允许随时间跟踪和监测对象的相同目标区域的图像。
本文所公开的装置可以例如在材料分解之后生成时间敏感散射去除的X射线图像和它们的后处理图像。此类图像可以用时间说明符来标记，通常是拍摄图像的时间。可以用时间戳和/或唯一标识符来标记空间和/或时间上拍摄的对象的此类图像和相关图像集，以与每个图像或图像集的特定时间相关联，以及与对象相关联的标识符。可以从此类数据库中提取一个或多个事实，包括时间敏感数据。
上述标签和数据库系统可以包括DICOM标签的任何特性，包括但不限于定制DICOM(医学数字成像和通信)标签。在一些情况下，具有特定时间和唯一标识符的此类标签可以用第二ID来制作，例如是相对永久的对象(即，人类患者)的社会安全号码，或由主体选择的标识符。此类标识符可以与随机数集成以生成加密。标识符可以是与对象有关的一个事实，或者是与对象有关的一组两个或多个事实。标识符可以是关于对象的第二事实或第二密钥，或者是分配给对象或由对象选择的两个或更多个事实或数字的集合，从而第一标识符或第一标识符集可以不被公开，或者可以在访问对象的图像或图像集时被隐藏。第二密钥或第二标识符可以包括使用第二标识符的另外的安全措施，其可以使得能够在不必访问私人信息的情况下检索图像和/或链接特定d对象的图像的连续性。第二标识符可以是诸如物理密匙之类的号码或访问方法，或者诸如手机之类的设备。
数据库可以不包含对象的私人信息，而是分配给对象或由对象选择或与对象相关联的密钥，例如，对象的唯一标识符，其可以是美国的社会保险号码。对象和/或指定实体可以具有确认或进一步验证访问许可的访问权。可以一起使用第二标识符的不同组合来增加访问的安全性。数据库可以包括与对象相关的一些或全部私人信息。在没有私人信息或部分私人信息的情况下，使用加密或访问或跟踪方法来确保图像数据和与对象相关的其它数据随时间的连续性。可以使用以下方法中的一种或多种，例如与第二密钥混合的随机数；远程和/或现场的第二接入设备；和/或来自相同装置的第二接入部件。第二密钥可以是长期的和不变的性质，例如社会保障号。第二接入设备可以是物理密钥，或者可以现场使用无线或有线设备。可替代地或另外地，如果存在到数据库的互联网或内联网通信，则可以远程地使用设备。
因此，数据库系统能够在时间上连续地和/或间歇地为对象实现链接、检索和/或存储图像数据。例如，为了诊断、治疗和/或治疗后监测患者的疾病或健康状态，此类系统允许随时间访问和评估患者的图像。
数据库可以包含在特定时间帧期间从一个或多个位置拍摄多少图像的记录。随着新测量或图像的拍摄或随着时间的推移，可以从可以包含计数或记录或实际数据的事实和数据存储数据库中实时获取从一次或随着时间推移的测量或图像中获取多少图像或测量或事实的计算。所计算的计数或数据可以作为X射线成像采集系统的一部分或具有显卡和显示器的图像显示系统的一部分或中央数据库存储在本地微处理器的数据库中，以包括其他类型的记录，包括患者电子记录、历史、诊断和个人信息，或者数据库可以用于记录分类图像或测量的数目或从测量导出的事实
例如，数据库可以被配置成从具有至少一个微处理器的一个或多个，或几个图像采集系统数字地采集。数据库可以本地存储在图像采集系统中，数据库可以存储在微处理器中的单独位置或服务器中，或者存储在云存储装置中。可以实时地或者在一段时间内记录每个特定成像采集系统或者对于来自一个设施的至少一个图像采集系统拍摄的图像的数量。
包括所拍摄的图像或所拍摄的图像的数目标支付装置和方法可以基于所拍摄的每幅图像，基于订购或基于所进行的先行支付，此外，以更少的金额支付每张图像。
通常，CT系统或普通X射线系统或光谱成像系统作为资本设备出售。鉴于在本文描述的装置和方法的良好销售成本可能处于一般放射学水平，由于需要较少的复杂性和较少的机器人技术，先前无法负担CT系统的医院或诊所现在可以购买一个单元。为了让有兴趣使用它的患者和医生更容易获得，可以使用新的商业模型或支付程序，例如：
基于会员资格的费用，或使用整个系统或部分或一些装置和方法的订购购买，用于X射线成像、测量或分析，或用于改进在上述PCT和衍生自PCT和本公开的专利中描述的X射线成像系统的硬件和软件。
可使用支票或存款账户或信用卡或定期电汇或来自银行账户的直接存款的自动支付程序可用于定期支付。
例如，客户可以为一些图像或涉及使用X射线成像和测量的成像指导的多个程序支付每年或每月的固定费用。存在对应于可能的量或系统的使用的不同级别的订购和级别的支付。当使用率高于预期时。可以通过电子邮件或msg通过软件通知客户，例如诊所或紧急护理或外科中心。然后，买方可以使用选择的支付，例如，使用在线支付程序支付月份的另外的金额或者将订购级别升级到更高级别。并且包括在订购中，可能存在关于硬件和软件的服务以及免费更新。在开始时可能没有提前支付或少量的预付款，通过电子方式或通过支票支付。通过电子在线或通过支票或有线转账或每月直接存款来完成电子支付。
如何为按程序付费的方法或按图像付费的方法或按图像或一组图像付费或购买分析或图像处理服务提供数据库，或计算的图像或测量的数量或从测量中提取的事实，有时，和/或从图像和测量中导出的或基于图像和测量的分类数据的实例。在诊所或医院支付或补偿装置的卖方或成像服务的卖方的情况下，支付或补偿现金或现金等价补偿。
该服务被列在互联网或网络商店或基于移动应用的商店或市场场所上。
如何在捆绑的服务中连同其他产品和服务一起提供图像采集、观看和测量呈现以及相关或衍生的数据的实例。
用户可以在互联网上购买成像服务和产品，或者通过互联网上的一次或几次点击购买成像服务和产品，类似于购买书籍，但是这里仅仅购买成像或诊断或分析服务或产品。购买也可以通过移动电话或移动电话应用程序或基网络的应用程序来完成。购买的结果触发软件将消息发送到卖方或卖方关联合伙人的仓库以及卖方和/或其关联合伙人的安装服务提供商。由软件生成的电子msg将通过互联网发送和/或向买方进行电话呼叫以确认销售和/或安排安装。
一个或多个成像系统和/或相关的查看器，以及存储和通信硬件和软件可以安装在优选的或买方指定的地点。此类系统可以是独立的或通过云和内联网或局域网连接的。
本发明的方法和设备可以在互联网上或者通过使用数字方法的移动平台购买和销售，例如，仅使用一次点击来购买，或者使用两次或更多次点击来购买。购买方法可以是使用货币，或区块链或加密货币，或信用卡，或银行账户，或购买者和销售者二者的其它可接受的方法。
支付可以以加密货币和/或卖方和买方同意的货币或通过移动或互联网或受控网络手段在线交换等价的商品和服务。
为了升级或更新服务，或者添加新的成像和诊断以及程序服务，用户可以登录到卖方的网站并进行支付。或者此类支付入口可以直接与用户的购买网络链接。可以列出不同的服务水平，可以基于用户的使用历史或偏好来建议优化的服务模型。
建议的模型可以基于由软件提供的在线或通过工作站应用程序提供的问卷列表。用户可以从多个选择问题中进行选择，或者在数字或单词或短语中提供答案，自动软件和/或合作伙伴或代表在线或者亲自可以帮助回答这些问题。用户或采购可以选择跳过由软件呈现的一个或多个问题。
整个购买过程和/或交易可以在安全入口中加密或进行。
可以使用直接存款或资金转账。对于预先限定的买方，支付交易可以延迟卖方指定的期限，该过程可以由软件管理。
卖方可以是提供成像服务的制造商或顾客或合伙人或两者。
卖方可以经由数字银行和/或数字钱包服务提供B到B以及B到C产品和服务。
B到B，商业到商业(例如，从卖方，例如，到医院或诊所)不仅用于订购，而且用于设备的购买，以及用于在图像采集之后使用图像用于图像处理，或者用于方法、软件、用于提取分析和存储的硬件以及X射线测量的商业化。
B到C，商业到消费者，例如，从成像服务提供商或诊断服务提供商到患者或个人和/或从仪器提供商，通过诊所或医院，和/或成像服务提供商，例如，通过在客户或合伙人(诸如诊所和/或医院)的现场安装成像单元，和/或直接向也是诊所或医院的患者的个人提供成像服务。
不仅用于在成像程序中订购或购买一个或多个图像或一系列图像，而且用于设备的购买和用于在图像采集之后使用图像来进行图像处理，或者用于提取X射线测量的分析和存储以及商业化的方法、软件、硬件。
通常，可以使用支付中心来处理支付交易。支付中心可以从电子支付中生成互换收入份额，这是由于除了商户银行之外还需要支付费用的数量。通常由客户—医院/诊所/保健组织/成像中心—向交易处理商家银行大量支付费用和相关费用，以涵盖处理成本、欺诈和坏账成本以及批准支付所涉及的风险。此外，对于大金额交易，由于冗长的过程，每次交易所需的时间可能很长。
为了降低购买X射线成像订购服务，或X射线成像系统或X射线成像服务所需的成本和时间并提高金融交易的效率，X射线成像系统和/或相关产品和服务的卖方可以与银行或数字钱包服务合作。通过向客户提供数字银行和/或e钱包或数字钱包软件平台和/或相关的金融服务，成像服务或设备的卖方可以成为数字银行。数字银行地位可以通过银行许可证或电子货币许可证或作为服务模型的许可证的第三方的许可证来实现。
数字银行允许客户用用户名和密码，和/或电话号码或电子邮件和/或税务id，和/或社会保险号码或其它身份证明信息注册以具有银行帐户。
X射线成像设备以及相关产品和服务的卖方可以提供数字钱包或e钱包，其允许客户通过移动电话、移动钱包或桌面，或无线装置或在线接口上的软件在电子装置上或远程地在服务器上存储钱、创建数字钱包、e钱包或数字帐户。可以与一个或多个银行账户和信用卡连接的数字银行账户和/或数字钱包支持许多特性，例如在银行账户和信用卡之间切换，和/或允许存款或存储货币、转帐、支付交易。
用于数字银行的软件平台方法可以包括：
-前端，包括薄的信息表示层，例如，移动应用程序，应用程序或网站门户允许用户名和密码输入和登录以及注册和相关信息，开发者门户。
-后端包括位于核心银行系统，客户数据和其它与后勤相关的流程的产品层。
-中间件包括在前端和后端以及API层之间编排信息的中间层。中间件可以包含被称为API层的子层，其允许到外部/第三方应用程序的所有连接，所述外部/第三方应用程序可以丰富服务提供，其他金融和产品服务提供商，或记帐软件\。中间件还可以包含客户帐户、贷款、支付、市场、数字上网、支付网络、卡和卡管理。
该平台可以允许去偶联分配信道，产品和客户/客户数据，所有这些都通过API连接，使得能够适应未来的变化。
兼容性软件可用于监测严重的潜在风险。可以使用诸如ERP或CRM软件的智能客户支持工具来优化信道管理。通过电子邮件活动、视频聊天、社交媒体功能。
在一种配置中，数字银行帐户和/或数字钱包允许用户进行支付：
-使用移动电话，通过近场通信(NFC)技术(如果手机配备了NFC)、指纹或虹膜扫描器或生物识别技术可用于确保安全性。
-使用基于云的技术，例如由客户的硬件装置或移动工具或卖方或卖方的卖方的合作伙伴生成的光学元件/QR代码。客户的小工具或硬件装置可以在线或离线操作。离线的例子例如是条形码读取器或读卡器可以读取此类小工具来处理支付。
-数字在线传递技术是通过互联网进行支付的加密软件应用。
-基于SMS的支付，其中使用SMS命令来管理帐户(以确认支付)；所述支付有时可以在没有互联网接入的情况下进行，客户可以向服务提供商的代表通知电话号码和支付确认码，所述服务提供商是卖方或卖方的合伙人。
此类事务和事务记录可以与递送技术一起使用，在以下类型的网络之一中操作：
-专门为卖方或制造商，或者卖方在银行和支付交易中的合伙人的网络设计，此类网络可以支持市场、提供多种产品或服务，包括X射线成像装置的订购、相关产品和服务，用于图像处理、观看和存储服务的云计算服务的订购、PAC服务、医疗记录存储服务、诊断服务和远程放射学服务。或者此类网络可以专用于成像服务或按扫描付费或按程序服务和/或成像设备的订购服务和/或成像设备的购买。
-半封闭式，其中当访问医院或诊所或成像中心时，客户可以使用数字钱包应用程序，其中在医院/诊所/成像中心和数字银行或数字钱包服务提供商之间存在协议，所述数字银行或数字钱包服务提供商是卖方和/或X射线成像系统的制造商以及相关产品和服务的合伙人。
-集成式，其中医院/诊所/成像中心或成像服务提供商的购买网络或保健供应商支付程序与卖方和/或设备制造商的数字银行网络和相关产品服务，和/或订购服务和/或按程序支付或扫描服务集成。门户与客户和/或卖方的现有记帐系统接口，对齐供应链程序和自动化支付程序。支付中心可用于通过优化供应商支付类型(卡、ACH、支票、合同)来创建自动支付策略，同时提供月收入份额的机会。支付中心可以从单个合并的支付文件开始，可以促进支付和包括电子邮件汇款的相应细节，并且生成对账报告。然而，现在，由于成像产品或成像服务供应商的供应商或卖方可以是银行或已经与处理支付交易和相关金融处理请求的银行的金融网络集成，因此所涉及的支付交易成本可以显著降低。因此，交易和支付处理费用的数量可以显着地减少。卖方可以对来自购买方的交易收取很少或大约零的费用，因此不需要记录来自客户方的商家银行的交易费用。
数字银行允许客户具有IBAN以接收支付或直接支付给卖方或数字银行，所述卖方或数字银行也可以是银行。
数字钱包可以是在线，或移动装置和/或自助服务终端上运行的加密应用程序。数字钱包可以允许客户在数字钱包中存储和存入各种货币如美国美元、欧元，密码货币如比特币、以太币和其它密码货币的预付“现金”，并且甚至可以在某些地方支付。
比特币被存储在区块链网络中。数字钱包可以包含私钥和公钥，并且使得可以与私钥和公钥一起工作。数字钱包的实例用作密码货币钱包，例如桌面钱包，使用硬件数据存储装置的硬件钱包、在线数字钱包、移动数字钱包。
数字钱包或数字货币或数字银行账户用户可具有两个或更多个以下组件:
-软件组件，以确保安全和强数据加密。
-信息组件，包含包括业务客户数据(姓名、银行帐户详细信息、支付选项、地址)的数据库。
-包括联系人信息、成像装备和/或装置的类型以及产品和服务订购服务的客户简介。
-信息组件，包含包括个人数据用户数据(姓名、卡细节、支付选项等)的数据库，
-信息组件可以被连接到网络，所述网络被连接到包含具有用于患者的医疗记录数据库的数据库，所述数据库包括处方和/或关于成像服务和/或医疗记录的其它相关信息。
不同级别的成像产品和/或相关的医疗相关产品和服务可以直接从数字钱包或数字银行帐户购买。
客户通过桌面或智能电话或在线自助服务终端上的软件接口选择数字支付系统。数字支付系统可以是预付费和口令保护的帐户，用于存储任何将来在线交易的货币。正是到了这个账户，用户或客户才可以连接支付卡。
卖方提供数字银行服务的好处是降低交易成本，提高客户购买产品和服务(例如X射线成像设备)以及用于成像服务的相关图像和/或订购的商业效率和交易速度。
与通过数字银行和/或数字钱包的交易处理的订购或支付过程方法一起，是在成像程序之前或在给予患者的成像程序之后的在线调查表，或者在图像采集软件或图像查看器中，其允许患者为他们的医疗数据分配访问规则，例如，选择存储他们的X射线成像数据，或在一些情况下，成像数据的一部分。在服务器或区块链中的病历或病历的一部分被管理和/或维护，并且有时由成像订购服务的提供商拥有，或者按程序或按图像服务付费。区块链技术以及卖方或服务提供商允许患者为他们的医疗数据分配访问规则，例如，允许特定的研究者在固定的时间段内访问他们的部分数据。
在一些情况下，可以将标签信息而非医疗数据本身存储在数据区块中。并且包括X射线测量和图像的实际医疗数据可以存储在关系数据库中的链外存储空间，由医院或卖方管理，取决于患者设定的访问规则。
链上数据可以存储关于该链外数据的元数据，以及指向实际数据所驻留的位置的指针，以及可以用于验证链外数据的完整性的散列码。该技术还可以用于识别和访问控制，换句话说，作为控制对存储在链外数据的访问权限的机制。AI可以用于客户服务。将交易细节作为数字证据记录到区块链上。
使用大数据进行精确的包销。
开放银行可用于数字银行和数字钱包交易过程的某些部分。
客户可以下载数字钱包应用程序，或在线访问网站门户，通过金融网络购买数字货币或从金融网络转账，将数字货币存储在钱包中，然后进行支付并执行执行其他数字钱包功能的金融交易，作为独立的应用程序或通过门户网站进行。
一种用于降低交易成本并提高用于支付订购X射线成像服务、X射线成像系统、相关产品和服务的交易速度的方法，所述支付发生在金融网络内，所述网络包括基于金融处理请求的支付处理过程，所述金融处理请求自动地在时间间隔期间的预定时间段(例如是第一个月)内被发送。
支付处理软件查找被创建以查找客户信息的数据库，跟踪客户已经签署的订购服务的级别，查找在订购时段期间要进行周期性支付的图像或过程的总数，将订购级别与安装在客户的一个或多个成像站点处的一个或多个X射线成像系统所采取的总数图像或成像程序进行比较，匹配订购级别和支付级别，处理支付并发送支付的电子邮件报告，所拍摄的图像或程序的总数，如果存在基于支付代码的任何信息，如果在订购级别和/或支付级别与支付周期中所拍摄的图像的实际总数之间存在任何差异，则生成收入共享信息。
所拍摄的总图像可以由图像采集系统清算，存储在本地微处理器中的数据库中，由成像产品和服务提供商通过自动电子邮件经由网络发送到支付处理软件，或者由管理员或由X射线技术人员周期性地进行。本地微处理器可以在X射线检测器控制单元位置或用于图像处理的工作站处，其也可以连接到显示硬件和其它控制单元，例如用于通过按钮控制X射线系统的膜控制器，或触摸屏控制显示器或具有带有桌面软件应用程序的监测器的计算机。用户能够通过桌面应用程序来访问计算机或微处理器，所述桌面应用程序包含访问计算机的口令认证方法。计算机可以包含图像采集或查看软件，所述软件还包含存储关于所拍摄的图像总数的信息的数据库。用户还可以通过使用硬件认证方法如物理密钥来访问数据库。
支付处理应用程序功能和相关软件可以比较数据库中的图像或程序的数量的计数，以及订购级别，并生成自动电子邮件或电话文本消息，以向客户通知比较结果和支付的金额，用于订购未覆盖的另外的图像的另外的费用的帐单。
然后，客户将通过相同的支付网络或登录系统支付该差额，以在下一个支付周期中选择更高级的订购服务。
如果客户什么都没做，支付处理应用程序可能会将未通过订阅支付的另外的图像应用于数据库中下一周期的统计。相同的过程将继续预定次数。
客户服务代表可能被发送警告报告，如果此类过程继续而不被客户纠正。此类客户服务代表可以根据预定的策略和程序来确定对所述警告的适当响应。
当客户决定具有一个或多个插件和/或改装模块时，此类新的硬件插件为诸如包括新的X射线源或另外的检测器的改装成像模块，或装置(诸如干预装置)，和/或试剂(诸如造影剂或相关试剂)，和/或AI服务和/或放射学服务，和/或具有图像处理、维护的软件服务的升级，可以修改云服务、区块链集成、图像呈现、另外的技术服务、放射技术人员服务、另外的训练、订购级别。
服务项目和购买项目中的每一个都可以存储在数据库中，有时使用加密，
客户在登录到具有列出这些项目标市场的银行帐户或网站门户或数字钱包之前或之后，选择每一个添加项，并选择进入购物车，并输入促销和折扣代码，并点击确认进行购买。银行应用程序可以基于典型的在线交易过程来指示在账户或处理中没有足够的资金。一旦登录，客户就可以看到专门为其帐户在购物车中设计的定制项目。
定制项目可以是客户专用的协商定制项目。
前端用户接口可以具有用于商业客户和/或个人的不同设计和信息。
对于个人，客户可能需要输入处方细节，或者订购细节可能已经通过医生的处方网络馈送到成像服务出口。与患者有关的保险和相关信息可以通过患者在挂号机上刷卡或通过典型的成像服务出口或护士或负责病人登记的行政人员写入入口，所述入口可以是在诊所或医院或成像中心的成像室。或者，成像服务可以由诊所或医院的医生因诊断或程序而预订。
然后，成像程序报销相关信息，例如患者信息和成像程序信息和/或相关处方，通过网络中设计的应用程序和/或网络报销过程直接发送，或者通过优选的处理网络发送到责任方(诸如医院或诊所)，以便一旦成像程序已经在患者身上执行，就进一步处理。
获得图像服务提供商和/或其订购或个人帐户的客户的后续过程可以类似于通常采用的过程。其可以包括：
确保收款人账户符合医疗服务支付资金的标准；
提供患者数据库，其包括用于有资格从付款人接收对医疗服务的支付的患者的患者身份证明；
存储一个程序价格数据库，将至少一个医疗程序与至少一个医疗程序支付价格相关联；
将患者呈现的患者身份证明与患者数据库中的患者资格数据进行比较，以确定患者是否有资格报销；
如果患者合格，则提供涉及患者的成像或医疗程序；以及
当付款人帐户确认整个偿付金额的一部分到收款人帐户时，以电子方式从付款人帐户接收等于程序价格的总和。
多个成像装置，每个成像装置生成表示位于每个成像装置的成像区域内的对象的检查的数据集；
至少一个协同处理中心，用于将数据集处理成远离成像装置的目标图像表示；
信息传送路径，用于将数据集从成像装置传送到协同处理中心，并将图像表示从联合处理中心传送到显示控制台；
成像程序在协同处理中心被排列和/或发送到成像服务提供商的支付处理门户。
从医院接收患者信息；
存储患者的信息并转换患者的信息；
将转换后的患者信息传输至另一医院，并存储传输相关信息；
在网络服务器上发布来自另一医院的关于患者的医疗意见；
用于远程和远程控制的PACS系统方法，其特性在于，它包括向医院通知医疗意见的步骤。
能够注册医学图像的注册用户，能够接收医学图像的接收用户以及经由网络连接的用于集中管理医学图像的服务器装置，并且服务器装置连接到注册用户。在数据库中注册从数据库发送的医学图像，并将医学图像分发给接收用户。
用于管理X射线成像设施和服务的方法，其包括以下步骤：
安装至少一部分数字X射线成像设施；
生成与X射线曝光对应的数字图像；
计量由所述数字X射线成像设施生成的X射线曝光的数量；以及
如果存在中央处理服务器，则转移到计量数量的X射线曝光到用于一个或多个成像设施的中央处理服务器。
记录在对应于每个成像程序和X射线曝光的仪表上的数字被存储在数据库中，并且经由已建立的网络或经由电子通信方法(例如电子邮件和网站门户)经由加密的安全手段传送或访问到成像服务提供商。
计费方法是检索计量的号码，将拍摄的X射线图像的数量和涉及X射线图像的成像程序与订购级别进行比较。如果存在匹配，则不采取动作，在预定时间段内生成X射线图像测量仪报告并将其发送给客户。
由于卖方和成像服务提供商可能负责所涉及的支付处理和软件平台的事实，每次交易的交易成本大大降低，从而整体降低了保健成本。
图像处理方法，其包括：
提供与至少一个远程枢纽站连接的至少一个成像装置；
采集至少一个硬拷贝图像集以获得相应的数字图像信号集；
将唯一标识信号分配给每个数字图像信号集，所述唯一标识包括包括成像位置识别和X射线系统配置和成像设置，如曝光时间和嵌入在加密数据结构中的相关研究；以及经由将唯一识别信号与数字图像集信号相关联而从远程终端检索数字图像信号集。
已经描述了一种快速且成本有效的数字支付方法，用于购买X射线成像系统、用于订购X射线成像服务，以及用于通过将X射线成像市场与安全且兼容的数字银行和数字钱包系统相结合来购买按程序付费和/或按图像付费服务，而对客户或支付交易费用的成像服务的提供者几乎没有成本或没有成本。
术语
材料分解被定义为基于使用光谱成像方法分离材料，诸如使用逆能量响应函数系统和/或使用具有厚度范围的测量数据作为数据点进行插值以建立能量响应函数系统并使用逆函数查找相应的衰减值或密度值。
区段化可以被定义为包括材料组成和分离，但是区段化也可以包括基于由用户定义的参数和值的区段化，其可以单独基于或可以不基于X射线测量，或者使用多个定量和/或定性参数来将3D图像的一部分从另一部分分类，或者基于由用户和/或数字程序和/或AI训练的算法或用于训练AI基于参数和范围值或阈值设置对测量数据进行分类或组织。
逆单、双、多能量响应函数系统被定义为通过在一个或多个物质或复合材料的厚度和/或密度与目标VOI的厚度范围中的其它数据点在单个、两个或更多个能量等级处不同的不同数据点或采样点处的测量，建立的多能量响应函数系统的逆查找，这些数据点的插值图提供了额外的数据点，其中在单、双和多能量等级的测量数据与已知材料和/或已知材料或已知物质的组合的厚度和/或密度之间存在独特的直接关系。
在一种配置中，采样点的数量可以通过给定相同或相似厚度的插值数据与实际测量数据的接近程度以及VOI的组成或组成来确定。在一种配置中，选择样品点的数目，使得当应用相同或相似的图像设置以及相同或相似的VOi厚度和VOI中包含的各物质和复合材料的厚度时，由查找系统得到的测量数据接近于实际测量，相差<0.1％、或相差<0.05％、或相差0.1-0.5％、或0.6-1％和/或1-2％或2-5％。
组分
“组分”或“材料”或“物质”是指可通过X射线测量并与背景区分的元素。组分的实例是干预装置(诸如流体导管)、造影剂、金属、或骨或组织、或心脏或血管的一部分的组分。
尽管已经在某些实施方案和实施例的上下文中描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，本公开超出具体公开的实施方案延伸到其它替代实施方案和/或用途及其明显的修改和等同物。此外，虽然已经详细示出和描述了本公开的实施方案的几种变型，但是在本公开的范围内的其它修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。还可以设想，可以进行实施方案的具体特征和方面的各种组合或子组合，并且这些组合或子组合仍然落入本公开的范围内。例如，上文结合一个实施方案所描述的特征可以与这里所描述的不同实施方案一起使用，并且该组合仍然落入本公开的范围内。应当理解，所公开的实施方案的各种特征和方面可以彼此组合或替代，以便形成本公开的实施方案的不同模式。因此，本文的公开内容的范围不应受上述具体实施方案的限制。因此，除非另有说明，或除非清楚地不相容，否则本公开的每个实施方案除了本文所述的基本特征之外，还可以包括本文所述的来自本公开的本公开的每个其它实施方案的一个或多个特征。
结合特定方面、实施方案或实施例描述的特征、材料、特性或组应理解为可适用于本部分或本说明书中其它地方描述的任何其它方面、实施方案或实施例，除非与其不相容。本说明书(包括任何所附的权利要求书、摘要和附图)中公开的所有特征，和/或如此公开的任何方法或程序的所有步骤，可以以任何组合来组合，除了其中至少一些此类特征和/或步骤相互排斥的组合。保护不限于任何上述实施方案的细节。该保护延伸到本说明书(包括任何所附的权利要求书、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的一个或任何新颖的组合，或者延伸到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的一个或任何新颖的组合。
此外，在本公开中在单独实施方式的上下文中所描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合地实现。相反，在单个实施方式的上下文中所描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独实现或者在任何适当的子组合中实现。此外，尽管上文可以将特征描述为在某些组合中起作用，在一些情况下，可以从组合中去除来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且可以将组合作为子组合或子组合的变型来要求保护。
此外，虽然操作可以在附图中描绘或者在说明书中以特定顺序描述，但是此类操作不需要以所示的特定顺序或者按顺序执行，或者所有操作都被执行，以获得期望的结果。在示例方法和过程中可以包括未描述或未描述的其它操作。例如，一个或多个另外的操作可以在任何所述操作之前、之后、同时或之间执行。此外，在其它实施方式中，操作可以被重新排列或重新排序。本领域的技术人员将了解，在一些实施方案中，在所说明和/或所公开的过程中采取的实际步骤可不同于图中所示的那些步骤。根据实施方案，可以去除上述的某些步骤，可以添加其它步骤。此外，上述公开的特定实施方案的特征和属性可以以不同的方式组合以形成另外的实施方案，所有这些都落入本公开的范围内。此外，在上述实施方式中各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施方式都中需要此类分离，并且应当理解，所描述的部件和系统通常可以被集成在单个产品中或者被封装成多个产品。
为了本公开的目的，在此描述了某些方面、优点和新颖特征。根据任何特定实施方案，不一定可以实现所有此类优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本公开可以以实现如本文所述的一个优点或一组优点而不必实现如本文所述或建议的其它优点的方式来实施或实现。
除非在所使用的上下文中另外具体说明或另外理解，否则本文所使用的条件语言，例如，其中(among others)、“可以(can)”、“可以(could)”、“可能(might)”、“可能(may)”、“例如(e.g.,)”等等，通常旨在传达某些实施方案包括但另一些实施方案不包括的某些特征、元素和/或步骤。因此，此类条件语言一般不意味着暗示特征、元素和/或步骤对于一个或多个实施方案以任何方式是必需的，或者一个或多个实施方案必然包括用于在有或没有其它输入或提示的情况下决定这些特征、元素和/或步骤是否在任何特定实施方案中被包括或待被执行的逻辑。术语“包含(comprising)”、“包括(including)”、“具有(having)”等是同义的，并且以开放式的方式被包含地使用，并且不排除另外的的元素、特征、动作、操作等。此外，术语“或(or)”以其包含的意义(而不是以其排他的意义)使用，使得当例如连接一个元素列表，术语“或(or)”意味着列表中的一个、一些或所有元素。
诸如短语“X、Y和Z中的至少一个(at least one of X,Y,and Z,)”的连接的语言，除非特别说明，否则一般在使用上下文中理解为表达项目、术语等可能是X、Y或Z中的任意一个。因此，此类连接的语言一般不意味着暗示某些实施方案需要存在X中的至少一个，Y中的至少一个，和Z中的至少一个。
本文所用的程度的语言，诸如本文所用的术语“大致(approximately)”、“约(about)”、“通常(generally)”和“基本上(substantially)”表示与所述值、量或特性接近的值、量或特性，其仍执行期望的功能或实现期望的结果。例如，术语“大致(approximately)”、“约(about)”、“通常(generally)”和“基本上(substantially)”可以指在所述量的小于10％以内、小于5％以内、小于1％以内、小于0.1％以内和小于0.01％以内的量。作为另一个实例，在某些实施方案中，术语“大体上平行”和“基本上平行”是指偏离精确平行小于或等于15度、10度、5度、3度、1度、0.1度等的值、量或特性。
本文公开的任何方法不需要以所述的顺序执行。本文公开的方法包括从业者采取的某些动作；然而，它们也可以明确地或者隐含包括那些动作的任何第三方指令。例如，诸如“照射对象”的动作包括“指示照射对象”。
本文所描述的所有方法和任务可以由计算机系统执行和完全自动化。在一些情况下，计算机系统可以包括多个不同的计算机或计算设备(例如，物理服务器、工作站、存储阵列、云计算资源等)，其通过网络进行通信和互操作以执行所述功能。每个此类计算设备通常包括处理器(或多个处理器)，其执行存储在存储器或其它非暂时性计算机可读存储介质设备(例如，固态存储设备、磁盘驱动器等)中的程序指令或模块。本文所公开的各种功能可实施于所述程序指令中，且/或可实施于计算机系统的专用电路(例如，ASIC或FPGA)中。在计算机系统包括多个计算设备的情况下，这些装置可以但不必须共处一地。所公开的方法和任务的结果可以通过将物理存储设备(诸如固态存储器芯片和/或磁盘)转换为不同的状态来持久地存储。在一些实施方案中，计算机系统可以是基于云的计算系统，其处理资源由多个不同的商业实体或其它用户共享。
本公开的范围不旨在受限于本节中或本说明书中其它地方的优选实施方案的具体公开内容，并且可以由本节中或本说明书中其它地方给出的权利要求书或将来给出的权利要求书来限定。权利要求的语言将基于权利要求中采用的语言进行广泛解释，而不限于本说明书中所描述的实例或在本申请的执行期间，这些实例将被解释为非排他性的。

Claims (81)

1.X射线成像测量系统，所述系统包括：
包括至少一个X射线发射位置的至少一个X射线源，其产生至少两次单独曝光，以在至少一个检测器上产生至少两次单独测量，
从所述测量中获取至少一个选定区域的平均像素值Pavg，或者从检测器的至少一个区域的测量中获取导出的散射和/或初级图像的平均像素值Pavg，其中对于每次曝光，在所述检测器具有限定的空间分布和/或限定坐标；
所述限定的坐标和/或空间分布相似、或相同或有所偏移，或者
所述限定的坐标和/或空间分布相似、或相同或有所偏移，如果X射线管或发射位置相对于所述检测器在两次曝光之间偏移了位置，偏移量可以大致等于或小于所述X射线发射位置相对于所述检测器已经偏移的偏移量；偏移的方向可以相同、或相似或相反；
将至少一个像素的像素值调节至由基于所述平均像素值Pavg的至少两次曝光中的至少一次曝光生成的至少一次测量、和/或在至少一个散射图像、和/或至少一个初级图像中的所有像素。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述调节与所述Pavg是定量相关的。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述调节通过以下步骤中的一个或多个来近似完成：
将由被用作参考曝光的一次曝光生成的所述图像之间的比例R12近似计算为通过将由于第二曝光的对应图像或测量的平均像素值Pavg2除以由第一曝光Pavg1生成的那些测量导出的平均像素值，由至少一次曝光生成的那些对应的图像；或者
近似计算由对应于放置在光源和被成像的对象或者放置在光束路径中但在X射线光束体积照射VOI之外的传感器之间的至少一个检测器的至少一个X射线参考检测器获取的图像的平均像素值的比例R12，
X射线参考检测器与所述检测器同时获取每次曝光；或者
近似计算从相对远离收集VOI的至少一个投影图像的检测器部分的所述检测器的一部分的测量导出的图像的平均像素值的比例R12。
4.根据权利要求1所述的系统，所述调节通过以下进行：
将比例R12与每个像素的像素值相乘以生成至少一个图像和/或图像数据集，其中所述每个像素在从第二次曝光或更多次曝光的直接测量导出的或对应于从第二次曝光或更多次曝光的直接测量的图像上，和/或在第二次曝光或更多次曝光的散射图像和/或初级图像上，所述图像数据集包括至少处理过的测量或图像、至少一个处理过的初级图像和/或至少一个处理过的散射图像。
5.根据权利要求1所述的系统，所述测量是白色图像和/或具有光束阻挡器阵列的白色图像。
6.根据权利要求1所述的系统，所述曝光生成放置在至少一个光源和至少一个检测器之间的目标体积的所述测量或所述散射图像和/或所述初级图像。
7.根据权利要求1所述的系统，所述曝光由至少一个X射线发射位置或至少一个X射线源以相似或相同的X射线能量等级生成。
8.根据权利要求1所述的系统，所述测量的所述图像处理包括去除散射或从初级图像中分离散射图像的方法。
9.根据权利要求1所述的系统，所述图像处理方法涉及光束阻挡器阵列，所述平均像素值的所述导出区域在光束阻挡器阴影之间。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述图像处理方法是1D-7D图像的重建、或光谱成像、和/或材料分解和/或密度测定、和/或一种或多种物质和/或体积单位的密度确定、或荧光检查或定量分析，包括相对空间定位，组分的相互作用，形状、尺寸、空间分布、物质的相对比例的识别、跟踪、定量、区段化、动态表征，或在AI算法中的分析或训练AI算法。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述调节、所述测量、或所述散射图像或所述初级图像是通过对来自两次单独曝光的至少两次单独测量进行堆叠和/或平均生成的。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述初级图像或所述测量具有至小于1％或小于5％或小于10％的初级比例的散射。
13.根据权利要求1所述的系统，所述调节是有条件的，只要由至少一次曝光生成的测量或散射或初级图像及它们的对应部分相差超过阈值。
14.根据权利要求1所述的系统，其中相对于由不同的光束阻挡器阵列位置的、无光束阻挡器阵列的至少一次曝光所生成的至少一个所述初级图像来调节由至少一次曝光所生成的至少一个初级图像，
将一个初级图像的缺失数据区域与在不同光束阻挡器阵列位置处或无光束阻挡器的情况下进行的另一次曝光所生成的那些数据区域进行交换。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述曝光是在相对于被成像对象或相对于所述探测器大致相同的X射线发射位置处进行的。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述曝光是在相对于所述检测器或相对于所述被成像对象的大致不同的X射线发射位置处进行的。
17.根据权利要求1所述的系统，其中所述X射线发射位置相对于所述检测器大致不同，但在mm范围内、或小于1cm或1cm、或小于2cm、或小于3cm、或小于4cm或在4-5cm的限定距离内，并且能量等级大致相同。
18.根据权利要求1所述的系统，所述调节是对相对于至少一个所述测量、或至少一个初级图像、或至少一个所述散射图像的由多于一个的曝光测量生成的测量或所述图像的像素进行的。
19.根据权利要求1所述的系统，其中所述调节被用于在一个或多个以下步骤中获得VOI中的至少一种物质的单独图像：
建立单、双或多能量响应函数系统的能量响应函数系统；
用一种或多种物质对VOI成像。
20.根据权利要求1所述的系统，其中
然后可以比较从另外的曝光导出的图像，导出校准图像和实际图像测量之间的比例，从而可以调节第二次和/或第三次曝光和/或更多次曝光，用于随后进行未来的图像处理。
根据权利要求1所述的系统，其中生成单、双或多能量等级的X射线辐射。
21.根据权利要求1所述的系统，其中
X射线源生成单、或双或多能量等级的X射线辐射。
22.根据权利要求1所述的系统，所述X射线图像测量系统包括所述X射线源或所述X射线发射位置，其相对于VOI在至少一个维度上由至少一种类型的移动器移动，或由至少一种类型的转向器或至少一种类型的移动器和至少一种类型的转向器转向。
23.根据权利要求1所述的系统，在相对于VOI的每一个所述X射线发射位置处，所生成的X射线辐射照射通过VOI的至少一部分的至少一个投影路径，所述路径在一个体素的至少一部分中变化，以产生与来自相对于VOI的其它X射线发射位置的VOI的图像相比的VOI的至少一部分的至少一个图像。
24.根据权利要求1所述的系统，其中所述散射X射线或所述初级图像：
通过使用飞行时间X射线传感器和X射线源生成在时域中；或
通过使用初级调制器生成在频域中；或
通过使用放置在所述X射线源和检测器之间的光束阻挡器阵列或X射线束选择器生成在空间域中。
25.根据权利要求1所述的系统，所述图像或所述测量被用于重建3D图像。
26.根据权利要求1所述的系统，相对于VOI的两个或多个X射线发射位置在1D至6D空间中移动，辐射X射线以照射VOI的至少一部分来生成测量，从而生成至少一个数据集以重建VOI的3D图像。
27.根据权利要求1所述的系统，来自相对于VOI的不同的所述X射线发射位置的所述图像或所述测量被用于重建3D图像。
28.根据权利要求1所述的系统，来自相对于VOI的不同的所述X射线发射位置的所述图像或所述测量被用于重建3D图像，
相对于VOI的两个不同的X射线发射位置之间的距离与VOI的第三维度中的分辨率Xc是定量相关的。
29.根据权利要求1所述的系统，所述相对于VOI的X射线发射位置在1D或2D、或3D、或4D、或5D或6D或7D空间中的至少一个维度中移动，从所述发射位置生成X射线测量或所述初级图像；
经由用于重建CT、断层合成、逆向几何扫描荧光检查，或它们的衍生物和相关方法中的至少一种算法来重建VOI的至少一部分的至少一个1D-7D图像。
30.根据权利要求1所述的系统，其中相对于VOI的所述X射线发射位置在1D或2D、或3D、或4D、或5D或6D或7D空间中的至少一个维度上移动，从所述发射位置生成X射线测量或所述初级图像；
经由选自ART或技术类型或Monte Carlo、解析或离散模型的至少一种重建算法重建VOI的至少一部分的至少一个1D-7D图像。
31.根据权利要求1所述的系统，其中相对于VOI的所述X射线发射位置在1D或2D、或3D、或4D、或5D或6D或7D空间中的至少一个维度上移动，从所述发射位置生成X射线测量或所述初级图像；
经由基于线、像素、团迹、体积积分上的投影模型的选择，或对象模型、解析模型、离散模型、像素、体素、团迹的选择，或通过使用查找表或使用线、或条、或体积积分、或像素方法，重建VOI的至少一部分的至少一个1D-7D图像。
32.根据权利要求1所述的系统，其中
其中相对于VOI的所述X射线发射位置在1D或2D、或3D、或4D、或5D或6D或7D空间中的至少一个维度上移动，从所述发射位置生成X射线测量或所述初级图像；
经由沿着第三维度的至少一个列的分区来重建VOI的至少一部分的至少一个1D-7D图像，所述列在二维中至少为1×2。
33.根据权利要求1所述的系统，其中
其中相对于VOI的所述X射线发射位置在1D或2D、或3D、或4D、或5D或6D或7D空间中的至少一个维度上移动，从所述发射位置生成X射线测量或所述初级图像；
经由至少一个分区配置重建VOI的至少一部分的至少一个3D图像，产生至少两个或更多个列，每个所述列平行于检测器或平行于虚拟检测器层在xy维度上为至少大约1×1或1×2面积截面，所述虚拟检测器在空间位置或对应的像素值上与所述检测器层是定量相关的；
列的第三轴垂直于虚拟检测器平面或检测器平面。
34.根据权利要求1所述的系统，其中
VOI的至少一部分的重建是基于在投影路径上紧靠在VOI下方的检测器区域上的测量，或
用于重建的VOI或VOI的分区的列的每个测量都是大致在分区列或VOI下方的检测器区域，所述检测器区域的中心偏离用于相同VOI或每个分段的VOI测量的原始检测器区域或原始检测器位置的变化小于0.5mm或小于1mm、小于5mm或小于1cm或小于2cm、或小于5cm、或小于10cm；
在检测器内所述检测器区域的空间位置基本上相同或相似，或者在基本上用于3D重建的检测器区域内；
每个分区的列的重建基于低于通过分区生成的VOI的每个列；
分区配置由用户或自动数字算法执行，其中
分区是基于单一能量、光谱图像、3D图像的先前测量，以选择分区配置，例如，更快和改进的重建或用于应用需求；
用户使用用户界面文本或数字输入或图形选择并输入先前的测量以限定每个区段化维度和分区配置；
所述列是平行的，然后基于相对空间位置拼接在一起；或
所述列的重建是依序的，然后基于相对空间位置拼接在一起；
在VOI移动或旋转的情况下，所述重建：
与待重建的VOI或特定体素或体素区域有关的测量的空间位置在所述检测器上偏移；
或配置虚拟检测器平面，其中相对像素位置是固定的并且平面的尺寸是固定的，并且它是检测器单元或与在VOI移动时收集VOI的测量的所述检测器区域中的每个像素空间相关的像素；
或使用体素示踪方法，其中基于在7d中的VOI的移动来跟踪收集涉及特定体素的投影路径的测量的检测器像素或像素区域；
利用空间偏移的检测器区域将收集VOI中的特定选定体素或体素区域的测量或特定分区的列的测量的检测器区域的空间位置的检测器区域的空间位置转换到虚拟检测器区域。
33.用于3D重建的方法，
由图像对象的至少一个检测器从至少一个X射线源的至少一个X射线发射位置生成的投影测量或导出的初级图像；
X射线发射位置相对于VOI在7D空间中的至少一个维度上移动；
经由至少一个分区配置重建VOI的至少一部分，以产生至少两个或更多个列，
每个所述列平行于所述检测器或平行于虚拟检测器层在xy维度上为至少大约1×1或1×2面积截面，所述虚拟检测器在空间位置或对应的像素值上与检测器平面是定量相关的；
列的第三轴垂直于虚拟检测器平面或所述检测器平面，
所述第三维度大约等于VOI或VOI内的限定的分区物质的厚度。
35.根据权利要求33所述的方法，其中
VOI或VOI的分区的列的所述测量是大致在所述分区的列或VOI下方的检测器区域，所述检测器区域的中心偏离用于相同VOI或每个分段的VOI测量的原始检测器区域或原始检测器位置的变化小于0.5mm或小于1mm、小于5mm或小于1cm或小于2cm、或小于5cm、或小于10cm。
36.根据权利要求33所述的方法，其中
重建，其中VOI被分区成一个或多个体积区域，其包括沿着第三维度或沿着X射线的光束路径的大致方向的至少两个体素或列。
37.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，每个列在xy方向上的尺寸可以至少为1×1或1×2，并且在第三轴中的尺寸与在第三轴中的VOI的尺寸相似。
38.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，其中每个列可以独立地重建。
39.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，其中基于重建后的相对空间位置将重建的列堆叠在一起。
40.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，其中沿着第三维的分区重建可以发生和/或选定的目标区域可以首先重建或优先重建，或同时重建或并行处理，可以随后堆叠在一起或数字化标记VOI中的每个区段或每个分区的空间位置以用于显示。
41.根据权利要求13中所述的用于3D重建的方法，使用并行处理来进一步加速所述重建方法。
42.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，在如具有飞行时间传感器和光源的时域、如具有初级调制器的频域、和/或如具有光束选择器或光束阻挡器阵列的空间域中去除了散射。
43.根据权利要求33所述的断层摄影成像方法，生成所述初级图像，其中用于衰减光束选择器和光束阻挡器阵列的材料对系统的X射线束衰减可以优于大约99％、或99.9％或99.99％。
44.根据权利要求33所述的方法，其中用于衰减的材料是混合金属合金或钨。
45.根据权利要求33所述的方法，在光源到VOI相对位置小于1度的范围内生成与穿过VOI的x射线源到检测器相关的光束路径的至少一部分。
46.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，其中VOI的厚度由用户测量或评估，或给出用于材料分解的光谱成像，或确定曝光或投影数或X射线发射位置数。
47.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，至少一个X射线源的至少一个X射线发射位置生成单、双或多能量X射线。
48.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，基于来自单独曝光的所述测量或所述导出的图像的在大致相同的空间位置中的所述检测器上的至少一个区域的平均像素值的变化或比例，调节所述测量水平或所述初级图像像素值。
49.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，所述初级图像由可移动光束阻挡器阵列和插值生成。
50.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，所述初级图像是通过识别在视场中的每次测量中的光束阻挡器阵列阴影的位置而生成的。
51.根据权利要求33所述的用于3D重建的方法，如果所述变化超过预定阈值，则基于来自单独曝光的所述测量或所述导出的图像的在大致相同的空间位置中的所述检测器上的至少一个区域的平均像素值的变化或比例，调节所述测量水平或所述初级图像像素值。
52.根据权利要求33所述的方法，其中
通过对至少一个厚度范围内建立的能量响应函数系统进行反演，导出至少一个厚度范围内一种或多种物质的密度，其中x射线衰减值及其对应的物质或或至少两种或多种物质或复合材料的至少一个密度水平或至少两个密度水平或更多厚度水平。
53.根据权利要求33所述的方法，其中所述x射线测量系统由包括体积单位中的至少一种物质和/或特定材料或物质，或特定比例的复合材料或混合材料的模体校准，其中每种材料具有一个或多个厚度水平，或整个模体具有至少一个厚度水平或多个厚度水平，在单、双能量或多能量等级的相应的衰减能量响应函数系统存储在数据库中。
54.根据权利要求33所述的方法，其中传感器被用于测量VOI的厚度，因此通过在至少一个或多个厚度水平或至少一个或多个密度水平下查找通过使用包含已知材料和/或物质的模体建立的能量响应函数系统数据库来确定特定能量等级的衰减值，
可以确定输入X射线强度。
55.根据权利要求33所述的方法，所述重建生成至少一种或多种物质或至少一种或多种复合材料或材料的混合物的密度值和衰减值，在体积单位中物质与材料的混合物之间的相对比例，部分地导出自至少一个模体的能量响应函数的反演，
所述模体包括：
具有已知密度的至少两种或一种物质，其具有至少六个厚度水平或更多或至少六个密度水平或更多，并且备放置在预定的大致空间位置或相对于X射线管或所述检测器的大致空间位置，其中每种物质在3D中具有限定的空间分布，在6D中具有彼此相对的空间位置，这生成每个特定厚度水平的至少单X射线能量等级或至少双能量等级或至少多能量等级的相应衰减值；
所述厚度等级与待测量的VOI类似或定量相关或导出自待测量的VOI；
所述模体中的所述物质与待测量的VOI中的物质类似或大致相同，或是待测量的VOI中的物质的衍生物。
56.根据权利要求3所述的重建方法，在X射线测量和检测器之间放置模体，其由与待测量的VOI中的物质相似的至少两种物质组成，具有在微米以内、或微米至毫米、或毫米至厘米、或厘米的特征尺寸。
57.根据权利要求33所述的重建方法，使用模体来识别和定量物质，其中具有体素或至少一个体积单位的所述模体包括至少一种或多种模拟组织，其包括脑组织，肺组织，各种软组织，各种骨组织，金属材料，合成材料，造影，和/或铝和/或透明合成树脂，肿瘤组织，阳离子，循环标记，灌注标记；氧化的、脱氧的复合物，其包括血红蛋白分子和复合物；
每个组织具有至少一个密度水平，每个密度水平在模体内位于其预定的空间位置和的空间分布。
58.根据权利要求30所述的系统，使用模体为X射线测量系统建立能量响应函数，定期校准和建立数据库，每三年、或两年、或3-15年、或每1年或每1-12个月或每天或每周或每1-5周。
59.根据权利要求33所述的方法，使用模体建立能量响应函数系统以进行反演查找，所述模体被置于X射线源和检测器之间。
60.根据权利要求33所述的方法，其中此类模体可以从供应商单独购买，或由X射线成像服务提供商或由制造商或X射线成像装置或由X射线成像装置的卖方供应每个X射线系统。
61.根据权利要求33所述的方法，所述X射线发射位置相对于VOI，
其中至少一个移动器，或至少两个移动器或至少一个转向器，或一个移动器和如电磁或静电转向器的一个转向器可以组合使用。
62.根据权利要求33所述的方法，其中
至少一个或多个硬件组件和软件是套件系统或改装系统的一部分。
63.根据权利要求33所述的方法，其中至少一部分或完整的系统采用可移动设计或在诊所内可携带并且可以被运输。
64.根据权利要求33所述的方法，其中至少一部分或整个系统可以通过标准门运输。
65.根据权利要求33所述的方法，其中不同功能结构包括生成器、光源、至少一个光源、其中有支撑柱的至少一个大致整体系统、用于检测器和盖的下构台、用于至少一个光源的上构台和用于移动断层摄影和普通X射线成像的所述X射线发射位置的运动系统。
66.根据权利要求33所述的方法，其中此类结构可在任一方向上定向旋转90度。
67.根据权利要求33所述的方法，其中所述X射线系统和方法的应用是用于医学或非医学用途。
68.根据权利要求33所述的方法，其中从测量和处理的数据导出的数据可以被发送到云、存储在数据库中、或存储在硬盘驱动器、或磁盘或便携式存储装置中，用于数据传输和进一步分析。
69.根据权利要求33所述的方法，所述初级图像是通过在断层摄影成像采集期间使用可移动光束阻挡器阵列的散射去除而生成的，在重建期间，用相对于VOI在相同或不同的X射线发射位置处的测量来替换缺失的数据。
70.根据权利要求33所述的方法，密基于X射线发射位置之间的分辨率或距离的调节的度或衰减测量生成了至少等效或更精确的密度测量，其中相对于VOI的总投影测量数或总X射线发射位置少于用于断层摄影成像或qCT的典型投影数的1％、或5％或10％或20％或30％。
71.根据权利要求33所述的方法，重建，其中具有尺寸、模式、形状、密度、动态特性、重复模式和频率的1-7D中至少一种物质和/或复合材料的空间频率，和/或物质的比例可以被导出和分析以进一步表征、定量、识别物质、或材料和/或复合材料、区段和/或VOI。
72.根据权利要求33所述的方法，密度测量或相对衰减值或相对线性衰减系数在1％、2％和3％或4％或5％的准确度或精确度水平内实现。
73.根据权利要求33所述的方法，基于所述方法的材料分解或密度测量或区段化生成数据或测量，以提供优于或取代现有的成像程序的数据或测量准确度和分辨率、速度、灵敏度，所述现有的成像程序包括血管造影术、传统CT灌注、或具有造影的CT、PET/CT、MRI或体内光学方法或断层合成成像。
74.根据权利要求33所述的方法，密度测量或相对衰减值或相对线性衰减系数在1％、2％和3％或4％或5％的准确度或精确度水平内实现。
75.根据权利要求33所述的方法，基于所述方法的材料分解或密度测量或区段化生成数据或测量，以提供优于成像程序的数据或测量准确度和分辨率、速度、灵敏度，所述成像程序包括血管造影术、CT灌注、具有造影的CT、PET/CT、MRI和光学方法，其消除造影剂的使用或显著减少在所述程序中使用的造影剂的量。
76.根据权利要求33所述的方法，通过所述X射线测量和重建定量导出的体积单位内的密度或相对衰减值或相对线性衰减系数，生成相对物质比例。
77.根据权利要求33所述的方法，其中通过所述X射线测量和重建定量导出的体积单位内的密度或相对衰减值或相对线性衰减系数，
彼此区分密度值或衰减值或线性衰减系数在1％、2％或小于5％或小于10％内的组织或物质或复合材料或组分。
78.根据权利要求33所述的方法，其中通过所述X射线测量和重建定量导出的体积单位内的密度或相对衰减值或相对线性衰减系数，
灰质/白质、空间频率、高强度、微病变、肿瘤、血管、循环标记、病变组织、分子复合物之间的相互作用。
79.用于X射线测量系统的购买或服务的支付方法，
生成多维图像，
其中可以向用户或管理用户和/或订购服务提供商或供应商呈现成像程序、图像的数量的报告。
80.根据权利要求80所述的方法，所述系统或成像服务是基于每单位装置或订购、每图像费用、每成像程序购买的。
81.根据权利要求80述的方法，其中所述方法是基于计量使用量或单价生成在线支付的发票，使用数字支付方法或自动支付，使用包括数字钱包、银行账户、信用卡、加密电子货币、统一化货币，经由ach、电汇、在线支票和账单支付，通常在通过安全在线登录的数字支付中使用的方法。
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