CN217853009U - X射线成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种X射线成像设备，其包括：X射线发生单元，包括至少一个X射线管，X射线管被构造为围绕成像部位以多个角度发射锥形X射线束，且以第一能量和第二能量的锥形X射线束从多个角度扫描成像部位，第一能量不同于第二能量；探测单元，构造为与X射线发生单元相对设置，配置为分别探测穿过成像部位的第一能量和第二能量的锥形X射线束以获得第一投影数据和第二投影数据；配准单元，配置为应用X射线管的旋转角度信息对第一投影数据和第二投影数据配准；及处理单元，配置为利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的能量衰减信息或系数，得到成像部位的成分信息，以实现增加图像输出信息、增加设备临床价值的效果。

Description

X射线成像设备

技术领域

本申请涉及X射线成像设备，具体而言，涉及使用锥形X射线束进行双能量成像的X射线成像设备。

背景技术

自从X射线被发现以来，X射线透视成像技术作为一种无损检测手段在医疗、安检、缉私等诸多领域得到了广泛的应用。X射线透视成像技术的基本原理是：X射线照射对象的成像部位，与成像部位的成分发生作用，穿过成像部位衰减后的X射线被探测器模块接收转换成电信号并形成图像；该图像上每个像素信号强度的大小反映的是该像素对于X射线透视方向上成像部位的成分对X光子吸收的强弱，即该X射线路径方向所有成像部位的成分对X射线线性衰减系数的积分。因此，单能X射线透视成像并不能够直接给出被透视对象的密度或原子序数等材料信息。而双能X射线技术利用两种能量的X射线对被检对象的成像部位进行扫描，通过比较同一材料在两种不同能量下的衰减差异，可以识别材料成分。

然而，目前使用锥形X射线束的X射线成像设备仅能使用平板探测器以单能X射线进行成像，而双能量成像仅用于使用扇形X射线束的CT系统。在双能CT系统中，X射线管构造于球状机架上在旋转的同时出射扇形X射线束，在X射线管的相对侧使用扇形探测器跟随X射线管旋转以捕获扇形X射线束并获得两种能量下的X射线通过人体时的衰减，以实现准确的人体的成分识别。

因此，需要一种适于使用锥形X射线束和平板探测器、而非扇形X射线束和扇形探测器(例如CT)的双能X射线成像设备(例如摄影X射线机、透视X射线机、胃肠X射线机、乳腺机、介入设备(DSA)等)。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种X射线成像设备，以至少解决现有技术中难以在使用锥形X射线束的成像设备中获得双能量的相关数据(例如准确的成像部位的成分)的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种X射线成像设备，其包括：X射线发生单元，包括至少一个X射线管，X射线管被构造为围绕成像部位以多个角度发射锥形X射线束，且X射线管配置为分别以第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束从多个角度扫描成像部位，第一能量不同于第二能量；探测单元，构造为与X射线发生单元相对设置，探测单元配置为分别探测穿过成像部位的第一能量的锥形X射线束以获得第一投影数据和穿过成像部位的第二能量的锥形X射线束以获得第二投影数据；配准单元，配置为应用X射线管的旋转角度信息对第一投影数据和第二投影数据配准；以及处理单元，配置为利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的X射线能量衰减信息或系数，得到成像部位的双能量成分信息。

以这种方式，可以通过用双能量的锥形X射线束从不同角度扫描成像部位而准确地识别成像部位的成分，从而增加成像设备的图像输出信息、提高输出图像质量、且增加X射线成像设备的临床价值。

进一步地，根据本申请的一个实施例，探测单元构造为伴随X射线管的运动，以保持探测单元位于锥形X射线束的路径上。

以这种方式，利用随X射线管的运动而运动(例如随其旋转而旋转)的探测单元，可以捕获由X射线管从多个不同的角度发射、并穿过成像部位后的锥形X射线束。

进一步地，根据本申请的一个实施例，探测单元构造为平板探测器。

以这种方式，利用平板探测器可以捕获穿过成像部位的锥形X射线束。

进一步地，根据本申请的一个实施例，X射线发生单元与探测单元分别构造于一个C型臂的两端。

以这种方式，利用C型臂，可以实现探测单元与X射线发生单元的相对设置，以实现探测单元的平板探测器与X射线发生单元的X射线管的相对设置。

进一步地，根据本申请的一个实施例，X射线成像设备还包括一个开关单元，开关单元设置为控制X射线发生单元在发射第一能量的锥形X射线束和发射第二能量的锥形X射线束之间进行切换。

以这种方式，利用开关单元，X射线发生单元可以仅包括一个X射线管。可以控制开关单元使得该X射线管在发射第一能量的锥形X射线束和发射第二能量的锥形X射线束之间进行切换，从而实现双能量的锥形X射线束的出射。

进一步地，根据本申请的一个实施例，X射线成像设备还包括重建单元，重建单元配置为：在处理单元得到成像部位的双能量成分信息之后，重建配准的第一投影数据以得到第一断层图像，并且重建配准的第二投影数据以得到第二断层图像。

以这种方式，可以利用原始的第一投影数据和第二投影数据进行双能量运算来得到成像部位的双能量成分信息，并且可以利用上述重建单元通过对第一投影数据和第二投影数据断层重建来得到第一断层图像和第二断层图像，从而可以获得双能量的相关结果图像。由此，增加了成像设备的图像输出信息、提高了输出图像质量、且增加X射线成像设备的临床价值。

进一步地，根据本申请的一个实施例，X射线成像设备还包括重建单元，重建单元配置为：在配准单元执行配准之后，重建配准的第一投影数据以得到第一断层图像，并且重建配准的第二投影数据以得到第二断层图像，其中，处理单元配置为利用第一断层图像与第二断层图像之间的X射线能量衰减信息或系数，得到成像部位的双能量成分信息。

以这种方式，可以在对第一投影数据和第二投影数据执行配准之后，由上述重建单元重建配准的第一投影数据以得到第一断层图像，并且重建配准的第二投影数据以得到第二断层图像。然后，处理单元可以利用第一断层图像与第二断层图像之间的X射线能量衰减信息或系数来分析得到成像部位的双能量成分信息。由此，可以获得双能量的相关结果图像，增加了成像设备的图像输出信息、提高了输出图像质量、且增加X射线成像设备的临床价值。

进一步地，根据本申请的一个实施例，X射线成像设备还包括输出单元，输出单元配置为输出包含了所识别的成像部位的双能量成分信息的第一断层图像或第二断层图像。

以这种方式，输出单元可以输出包含了所识别的成像部位的双能量成分信息的第一断层图像或第二断层图像(例如有效原子序数图，骨髓图、单能谱图等)，作为双能量的相关结果图像。

进一步地，根据本申请的一个实施例，X射线发生单元包括两个X射线管，两个X射线管在同一时间分别发射第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束。

以这种方式，可以省略开关单元。利用两个X射线管在旋转的同时分别发射第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束，可以最小化获得的第一投影数据和第二投影数据之间的位置偏差，提高投影数据的配准精度。

进一步地，根据本申请的一个实施例，X射线管被配置为围绕成像部位转动的角度的范围在0～360度之间以从多个角度扫描成像部位，并且多个角度之间的相邻间隔在0.5度至2度之间。即，相邻角度之间的间隔在0.5度至2度之间。

以这种方式，可以使X射线管从0度开始每旋转预定步长(其在0.5度至2度之间)输出一次脉冲(即第一能量或第二能量的锥形X射线束)、直到旋转达到预定角度(例如，其位于180度至360度之间，例如180度、240度、360度等)为止，以由探测单元获得与多个角度的扫描相对应的第一投影数据和第二投影数据。

进一步地，根据本申请的一个实施例，X射线管的管电压处于10KV～150KV之间。

以这种方式，X射线管可以从宽的管电压范围发射X射线，以用第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束对成像部位进行成像。也就是说，根据本申请的X射线成像设备适用于较宽的管电压范围。

在本申请实施例中，提供了一种X射线成像设备，其包括：X射线发生单元，包括至少一个X射线管，X射线管被构造为围绕成像部位以多个角度发射锥形X射线束，且X射线管配置为分别以第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束从多个角度扫描成像部位，第一能量不同于第二能量；探测单元，构造为与X射线发生单元相对设置，探测单元配置为分别探测穿过成像部位的第一能量的锥形X射线束以获得第一投影数据和穿过成像部位的第二能量的锥形X射线束以获得第二投影数据；配准单元，配置为应用X射线管的旋转角度信息对第一投影数据和第二投影数据配准；以及处理单元，配置为利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的X射线能量衰减信息或系数，得到成像部位的双能量成分信息，以至少解决现有技术中难以在使用锥形X射线束和平板探测器的成像设备中准确地识别成像部位的成分的问题，从而实现增加图像输出信息、提高输出图像质量、增加X射线成像设备的临床价值的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的X射线成像设备的结构框图；并且

图2示出了与图1的流程图对应的图像处理流程。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100： X射线成像设备

110： X射线发生单元

130： 探测单元

150： 配准单元

170： 处理单元

190： 开关单元

200： 成像部位

e1： 第一能量的锥形X射线束

e2： 第二能量的锥形X射线束

A1： 第一投影图像

A2： 第二投影图像

具体实施方式

为使需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本申请。

图1是根据本申请实施例的X射线成像设备的结构框图。如图1所示，X射线成像设备100包括：X射线发生单元110，包括至少一个X射线管，X射线管被构造为围绕成像部位以多个角度发射锥形X射线束，且X射线管配置为分别以第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束从多个角度扫描成像部位，第一能量不同于第二能量；探测单元130，构造为与X射线发生单元110相对设置，探测单元130配置为分别探测穿过成像部位的第一能量的锥形X射线束以获得第一投影数据和穿过成像部位的第二能量的锥形X射线束以获得第二投影数据；配准单元150，配置为应用X射线管的旋转角度信息对第一投影数据和第二投影数据配准；以及处理单元170，配置为利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的X射线能量衰减信息或系数，得到成像部位的双能量成分信息。

以这种方式，可以通过用双能量的锥形X射线束从不同角度扫描成像部位而更准确地识别成像部位的成分，从而增加成像设备的图像输出信息、提高输出图像质量，增加X射线成像设备的临床价值。

在本申请中，探测单元130可以构造为伴随X射线管的运动，保持探测单元位于锥形X射线束的路径上。具体地，探测单元130可以构造为随X射线管的旋转而旋转，以探测由X射线管从多个不同的角度发射并穿过成像部位后的锥形X射线束。在本申请中，探测单元130可以构造为平板探测器。进一步，在本申请中，可以将X射线发生单元110与探测单元130分别构造于一个C型臂的两端，使得探测单元130跟随X射线发生单元110的旋转而旋转。

在本申请中，X射线成像设备100还可以包括一个开关单元190，该开关单元190设置为控制X射线发生单元110的X射线管在发射第一能量的锥形X射线束和发射第二能量的锥形X射线束之间进行切换。

此时，X射线发生单元110可以仅包括一个X射线管。以此方式，可以利用一个开关单元和一个X射线管而使X射线发生单元110相继发射第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束。

应注意，当X射线发生单元110包括一个X射线管时，探测单元130可以包括与该X射线管对应的一个平板探测器。此时，该平板探测器可以与该X射线管构造于一个C型臂的两端。

在本申请中，X射线发生单元还可以包括两个X射线管，并且这两个X射线管在同一时间分别发射第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束。

此时，可以省略开关单元的设置。而且，利用两个X射线管在围绕成像部位轴向旋转的同时分别发射第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束，可以避免在不同时间发射两种能量的锥形X射线束的情况下由于成像部位的移动造成的位置偏差，从而可以最小化获得的第一投影数据和第二投影数据之间的位置偏差，并提高第一投影数据和第二投影数据像之间的配准精度。

应注意，当X射线发生单元110包括两个X射线管时，探测单元130可以包括与这两个X射线管一一对应的两个平板探测器。此时，可以采用两个C型臂，并且在每个C型臂的两端分别构造一个平板探测器和一个X射线管。两个C型臂以互不干扰的方式围绕成像部位旋转，以带动X射线管和对应的平板探测器旋转。

在本申请中，X射线管被配置为围绕成像部位转动的角度的范围在0～360度之间以从多个角度扫描成像部位，并且多个角度之间的相邻间隔在0.5度至2度之间。即，该多个角度在0～360度之间。优选地，旋转的角度的范围至少为180度，例如为240度。多个角度中的相邻角度之间的间隔在0.5度至2度之间，例如间隔为1度。例如，可以控制C型臂在一定时间内，例如在2s内围绕成像部位的轴向(例如成像部位的长度方向)旋转360度，而X射线发生单元110可以从0度开始每旋转1度输出一次脉冲(即第一能量或第二能量的锥形X射线束)，该脉冲在穿过成像部位后由探测单元130捕获，由此得到与X射线管的各种旋转角度(即0°、1°、2°...、360°)下的投影图像相对应的第一投影数据或第二投影数据。

应注意，当将成像部位的宽度方向视为x方向、长度方向视为y方向、且高度方向(或深度方向)视为z方向时，成像部位的轴向可以位于xy平面内。例如，成像部位的轴向为y方向。此时，该多个角度可以在xz平面内。当将正向z方向视为0°方向时，该多个角度可以是X射线发生单元110的X射线管与成像部位中心的连线与正向z方向的夹角。

在本申请中，配准是指将与多个角度相对应的第一投影数据或第二投影数据逐个角度地一一配准(例如使用非线性数据配准)，使得在第一投影数据和第二投影数据中的对应于同一角度的部分投影数据中，成像部位的空间位置相同。

进一步，在本申请中，处理单元170利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的X射线能量衰减信息或系数得到成像部位的双能量成分信息包括：处理单元170利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的X射线能量衰减信息或系数，使用非线性物质分离算法进行双能量运算，从而得到成像部位的准确的成分信息。

具体地，在所应用的锥形X射线束的能量范围内，X射线与成像部位(例如人体组织)中物质的相互作用主要有两种：康普顿散射和光电效应。对于原子系数大的物质(例如碘、钙)，光电效应起主要作用；对于原子系数小的物质(例如水)，康普顿散射起主要作用。基于此，在能量E处的成像部位的组织的线性衰减系数μ(E)可以表示为两种基物质的质量衰减系数的线性组合：

其中，对于

i＝1或2，其表示两种基物质的质量衰减系数(其等于线性衰减系数除以密度)，而对于ρ_i，i＝1或2，其表示两种基物质的质量密度。

因此，一种未知组织对X射线的衰减可以分解为两种已知基物质，例如，水和碘、或水和钙。在利用两种已知基物质的情况下，第一能量和第二能量下的

是已知值，而成像部位的特定组织在两种能量下的线性衰减系数μ(E)(即对X射线的衰减值)可以从第一投影数据和第二投影数据获得。因此，上式中仅ρ_i为未知值。利用两种能量下的X射线扫描可以从上式构建二元一次方程并求解ρ_i。在求解了ρ_i之后，可以从上式求解成像部位的特定组织在其他能量E下的μ(E)。由此，能够生成成像部位在特定能量下的虚拟的单能谱图像，并且能够获得特定的未知组织在不同能量下对X射线的线性衰减系数(即能谱曲线)。利用能谱曲线，能够准确鉴别成像部位的成分。

在本申请中，X射线成像设备100还可以包括重建单元。根据本申请的X射线成像设备100可以执行两种方式的数据重建：原始数据重建和图像空间重建。

在原始数据重建中，在配准单元150对第一投影数据和第二投影数据执行配准之后，处理单元170直接利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的X射线能量衰减信息或系数得到成像部位的双能量成分信息。然后，由重建单元重建配准的第一投影数据以得到第一断层图像，并且重建配准的第二投影数据以得到第二断层图像。由此，可以获得成像部位的双能量成分信息和成像部位的断层图像，从而可以获得双能量的相关结果图像，例如有效原子序数图，骨髓图、单能谱图等。

在图像空间重建中，在配准单元150对第一投影数据和第二投影数据执行配准之后，由重建单元重建配准的第一投影数据以得到第一断层图像，并且重建配准的第二投影数据以得到第二断层图像。在断层重建后，处理单元170利用第一断层图像与第二断层图像之间的X射线能量衰减信息或系数，以前述方式分析得到准确的成像部位的成分信息(即双能量成分信息)。由此，可以获得双能量的相关结果图像，例如有效原子序数图，骨髓图、单能谱图等。

也就是说，在本申请中，利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的X射线能量衰减信息或系数，得到成像部位的双能量成分信息包括：直接利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的X射线能量衰减信息或系数，得到成像部位的双能量成分信息；或者，利用经由配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据得到的第一断层图像与第二断层图像之间的X射线能量衰减信息或系数，得到成像部位的双能量成分信息。

应注意，在本申请中，重建是对配准后的第一投影数据和第二投影数据进行断层数据重建，因此得到的第一断层图像和第二断层图像均是一系列图像。具体来说，第一断层图像包括多个第一断层子图像，每个第一断层子图像表示在第一能量的锥形X射线束扫描下的成像部位沿某个方向的多个截面中的一个截面处的截面图像。类似地，第二断层图像也包括多个第二断层子图像，每个第二断层子图像表示在第二能量的锥形X射线束扫描下的成像部位在该多个截面处的多个截面图像之一。与同一截面对应的第一断层子图像和第二断层子图像也彼此对应。该方向例如是成像部位的深度方向。第一断层子图像和第二断层子图像的数量(即重建的层数)取决于X射线束的扫描范围和层厚。

进一步，在本申请中，X射线成像设备100还可以包括输出单元。输出单元配置为输出双能量的相关结果图像，该结果图像可以是包含了所识别的成像部位的双能量成分信息的第一断层图像或第二断层图像，例如有效原子序数图，骨髓图、单能谱图等。更具体地，该结果图像可以是包含了所识别的成像部位的双能量成分信息的某个第一断层子图像或某个第二断层子图像。

在本申请中，与第一能量和第二能量对应的X射线管的管电压处于10KV～150KV之间。在一示例性实例中，与第一能量对应的管电压处于40KV～100KV之间，与第二能量对应的管电压处于120KV～150KV之间。在另一示例性实例中，与第一能量对应的管电压处于40KV～70KV之间，与第二能量对应的管电压处于100KV～140KV之间。

在本申请中，平板探测器的有效面积例如为30cm×40cm。相应地，根据X射线管至平板探测器的距离，锥形X射线束的锥角可以为例如10°。

在本申请中，成像部位可以是对象(例如人体或动物)的待成像的局部部位，该局部部位可以包括各种器官或组织。具体地，成像部位例如是人体的胸部、腹部、腿部等。

图2示出了与图1的流程图对应的图像处理流程。该图像处理流程对应于图像空间重建，并且由上述X射线成像设备100执行。结合图1，如图2的(a)所示，X射线发生单元110构造为围绕成像部位200以多个角度发射锥形X射线束，且配置为分别以第一能量的锥形X射线束e1和第二能量的锥形X射线束e2从多个角度扫描成像部位200，以由探测单元130依次探测穿过成像部位后的锥形X射线束e1和e2并获得第一投影图像A1和第二投影图像A2(其分别对应于第一投影数据和第二投影数据)，如图2的(b)所示。应注意，第一投影图像A1/第二投影图像A2包含与多个角度一一对应的多个第一子投影图像/多个第二子投影图像。然后，由配准单元150应用X射线发生单元110的X射线管的旋转角度信息对第一投影数据和第二投影数据进行配准。接下来，如图2的(c)所示，重建单元可以重建配准的第一投影数据以得到第一断层图像(其包括多个第一断层子图像)，并且重建配准的第二投影数据以得到第二断层图像(其包括多个第二断层子图像)。然后，如图2的(d)所示，处理单元170可以利用第一断层图像与第二断层图像之间的X射线能量衰减信息或系数，以前述方式分析得到成像部位200的双能量成分信息。图2的(d)示出了一个示例性的X射线衰减曲线，其示出了在不同物质中对不同能量的X射线的质量衰减系数μ(cm²/g)。曲线1对应于碘，曲线2对应于骨，并且曲线3对应于水。当以(d)中的两个箭头所指示的两个能量对成像部位200进行扫描后，例如可以将水和碘作为基物质来分析成像部位200的成分。最后，如图2的(e)所示，基于获得的双能量成分信息，可以由输出单元输出双能量的相关结果图像，例如有效原子序数图，骨髓图、单能谱图等。

可替代地，在原始数据重建的情况下，在配准单元150对第一投影数据和第二投影数据执行配准之后，可以由处理单元170直接利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的X射线能量衰减信息或系数，以前述方式分析得到成像部位200的双能量成分信息。接下来，可以由重建单元重建配准的第一投影数据以得到第一断层图像，并且重建配准的第二投影数据以得到第二断层图像。最后，同样可以由输出单元输出双能量的相关结果图像，例如有效原子序数图，骨髓图、单能谱图等。

应注意，在图2的(a)中，示出了X射线发生单元110包括一个X射线管，该X射线管依次发射第一能量的锥形X射线束e1和第二能量的锥形X射线束e2。但是X射线发生单元110也可以包括两个X射线管，由两个X射线管同时分别发射第一能量的锥形X射线束e1和第二能量的锥形X射线束e2。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本申请的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种X射线成像设备，其特征在于，包括：

X射线发生单元(110)，包括至少一个X射线管，所述X射线管被构造为围绕成像部位以多个角度发射锥形X射线束，且所述X射线管配置为分别以第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束从多个角度扫描所述成像部位，所述第一能量不同于所述第二能量；

探测单元(130)，构造为与所述X射线发生单元(110)相对设置，所述探测单元(130)配置为分别探测穿过所述成像部位的第一能量的锥形X射线束以获得第一投影数据和穿过所述成像部位的第二能量的锥形X射线束以获得第二投影数据，所述X射线发生单元(110)与所述探测单元(130)分别构造于一个C型臂的两端；

配准单元(150)，配置为应用所述X射线管的旋转角度信息对第一投影数据和第二投影数据配准；以及

处理单元(170)，配置为利用配准的第一投影数据与对应的配准的第二投影数据之间的X射线能量衰减信息或系数，得到成像部位的双能量成分信息；

其中，所述X射线成像设备还包括开关单元(190)，所述开关单元(190)设置为控制所述X射线发生单元(110)在发射第一能量的锥形X射线束和发射第二能量的锥形X射线束之间进行切换；或者，所述X射线发生单元(110)包括两个X射线管，所述两个X射线管在同一时间分别发射第一能量的锥形X射线束和第二能量的锥形X射线束。

2.根据权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，所述探测单元(130)构造为伴随所述X射线管的运动，以保持所述探测单元(130)位于锥形X射线束的路径上。

3.根据权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，所述探测单元(130)构造为平板探测器。

4.根据权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，所述X射线管被配置为围绕所述成像部位转动的角度的范围在0～360度之间以从所述多个角度扫描所述成像部位，并且多个角度之间的相邻间隔在0.5度至2度之间。

5.根据权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，所述X射线管的管电压处于10KV～150KV之间。

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