JP2021507225A - シングルショットｘ線位相コントラスト及び暗視野イメージング - Google Patents

Abstract

Ｘ線検出器装置ＸＤ用のコンポーネントＸＳは、複数の異なる領域Ｒｊにテセレーションされた層ＳＬを有し、これらの領域は、それぞれの位相でそれぞれの周期構造を有し、隣接する２つの領域はそれぞれ異なる位相で周期構造を有する。

Description

本発明は、信号処理システム、信号処理方法、画像処理装置、コンピュータプログラム製品、及びコンピュータ可読媒体に関する。

格子干渉計を用いたＸ線位相コントラスト及び暗視野イメージングのラジオグラフィ取得には、F. Pfeiffer et al, "Hard-X-ray dark-field imaging using a grating interferometer", in "Nature materials", vol 7, pp 134-137, February 2008で提案されているように、複数の異なる相対的な格子位置により取得される一連の画像が必要である。

これは、画像取得中に少なくとも１つの格子を移動させることを必要とする。しかしながら、これは画像取得を煩雑にし、画像取得時間を大幅に長くする。

更に、トモグラフィ装置によるＸ線位相コントラストイメージング及び暗視野イメージングの場合にも課題がある。特に、撮影を難しくしているのはトモグラフィ撮影における回転運動である。状況は、各投影角度において、１つの特定の相対格子位置のみが取得される、いわゆる「スライディングウィンドウ取得」と、M. von Teuffenbach et al, "Grating-based phase-contrast and dark-field computed tomography: a single-shot method", published online, Nature Scientific Reports, 7:7476, 07 August 2017によって報告されているような、強度ベースの反復的再構成（ＩＢＳＩＲ）と呼ばれる最近の再構成スキームとによって改善されている。スライドウィンドウ取得スキームは、I. Zanettee et al, "Trimodal low-dose X-ray tomography", PNAS, vol 109, No 26, pp 10199-102004, June 2012により報告されている。しかしながら、これらのスキームであっても、ノイズロバスト性を犠牲にした取得の間にいくつかの位相ステッピングが必要とされる。

国際公開第２０１７／２０７７３４Ａ１号公報は、複数のＸ線源と、位相をもつ周期構造を有する検出器と、を有するＸ線イメージング装置を開示している。

従って、位相コントラスト及び／又は暗視野イメージングにおけるノイズロバスト性を向上させることが当技術分野において必要とされうる。

本発明の目的は、更なる実施形態が従属請求項に組み込まれている独立請求項の主題によって解決される。

本発明の以下に記載された態様は、画像処理方法、画像処理装置、コンピュータプログラム製品、及びコンピュータ可読媒体に等しく適用されることに留意すべきである。

本発明の第１の態様によれば、複数の異なる領域にテセレーション（tessellate、モザイク状に分割）された層を有するＸ線検出器装置用のコンポーネントが提供され、前記領域は、それぞれの位相においてそれぞれの周期構造を有し、隣接する２つの領域が、それぞれ異なる位相の周期構造を有する。

より具体的には、一実施形態によれば、隣接する２つの領域はいずれも、それぞれ異なる位相の周期構造を有する。

一実施形態によれば、少なくとも１つの（好ましくは任意の）所与の領域は、それぞれ異なる位相を有する領域によって少なくとも部分的に（好ましくは完全に）囲まれており、それぞれ異なる位相の各々は、所与の領域の位相とは異なる。

該領域の少なくとも１つは、単一の検出器ピクセル又はそのようなピクセルのグループをカバーする。

一実施形態によれば、コンポーネントは（部分的に）放射線に敏感であり、特にＸ線に敏感である。より具体的には、一実施形態によれば、前記層は、間接変換検出器のシンチレーション層、又は直接変換検出器の半導体層、又は他のものである。別の代替例として、前記層は、光感受性であってもよく、例えば、間接変換タイプの層であるフォトダイオード層であってもよい。

一実施形態によれば、周期構造は、放射線（部分的にＸ線）に感受性を持つ要素と放射線（部分的にＸ線）に感受性を持たない（すなわち、非感受性）要素との交互パターンとして配置されている。前記要素は、リソグラフィ及びエッチング、レーザ切断、又は３Ｄプリンティングなどの他の任意の適切な形成技術によって形成されることができる。前記層がシンチレーション層である実施形態において、前記要素は、シンチレーション要素と非シンチレーション要素とを有しうる。

本明細書で提案されるようなそれぞれ異なる位相をもつ複数の領域（すなわち位相領域）は、特にその層の１又は複数において、放射線感受性コンポーネントの空間構造を規定する。この構造は、下にある検出器ピクセルが、それぞれ異なる位相をもつ周期構造を通して見られるように強度を同時に捕捉することができる。これにより、捕捉された強度を効率的に信号処理して、位相コントラスト画像及び／又は暗視野画像及び／又は透過画像を生成することができる。

前記領域は、スーパー領域に編成されることもできる。各スーパー領域内の領域の数は、各画像ピクセルごとの隣接領域の数を規定する。各画像ピクセルごとにスーパー領域が存在し、それにより各領域が異なる位相をもつ。スーパー領域は概念的なものであり、特定のサンプリングパターンを規定する。これを実装するためにグラバ（grabber）が使用される。グラバは、スーパー領域のサイズが前もって又は処理中に変更（特に縮小）されることができるように再構成可能でありうる。サイズは一定のままであってもよいし、任意の処理のために変更されてもよい。

検出器に組み込まれる多重位相領域への提案される構造化は、トモグラフィ又はＸ線イメージングの場合に以下の利点を提供することが可能である。Ｘ線イメージングの場合、提案される構造化されたＸ線コンポーネントは、ピクセルのクロストークを制限して、Ｘ線位相コントラスト及び暗視野モダリティの画像ノイズ品質を大幅に改善することができる。これが達成されるのは、検出器の構造化されたピクセル化Ｘ線コンポーネントが、周期性がそれぞれ異なる位相にある領域のおかげで、単一曝射での取得を可能にするからである。トモグラフィイメージングにおいて、提案されるコンポーネントは、特に、上述したM. von Teuffenbachの論文で開示されているようなＩＢＳＩＲ（強度ベースの反復再構成）と組み合わせた場合に、よりロバストなデータ取得を可能にする。特に、提案されたＸ線成分のおかげで、スライディングウィンドウ取得の角度位相ステッピングは、隣接するピクセル間の空間位相ステッピングにより補完されることができる。

別の態様によれば、上述した実施形態のいずれか１つのようなコンポーネントを有するＸ線検出装置が提供される。

別の態様によれば、上述した実施形態のいずれか１つのようなコンポーネント又はＸ線検出装置を有するＸ線イメージング装置が提供される。

別の態様によれば、暗視野及び／又は位相コントラストイメージング及び／又は透過イメージングのための信号処理方法であって、イメージング経路内に、少なくとも１つのインタフェースを有する複数の周期構造を有するＸ線イメージング装置から読み取り値を受信するステップと、読み取り値を処理して暗視野及び／又は位相コントラスト及び／又は透過画像信号を生成するステップであって、前記処理が正則化を含む、ステップと、を有する信号処理方法が提供される。前記処理は、コスト関数の観点から最適化問題として定式化される。正則化は、コスト関数に追加された別個の関数コンポーネントとして定式化される。コスト正則化は、位相コントラスト、暗視野、及び透過イメージングのための３つのイメージング変数（本明細書では「チャネル」とも呼ばれる）のうちの１つ、２つ、又はすべての変化の平滑性特性を強制するように構成される。それぞれの変化は、チャネルごとの勾配表現の観点からモデル化されることができる。

１つの実施形態によれば、インタフェーシング周期構造はそれぞれ異なる位相を有する。

別の態様によれば、本方法を実行するように構成された処理ユニットが提供される。

別の態様によれば、処理ユニットを有する又は処理ユニットに通信可能に結合されたイメージング装置が提供される。

別の態様によれば、少なくとも１つの処理ユニットによって実行されるとき、処理ユニットに前記方法を実行させるように構成されるコンピュータプログラム要素が提供される。

別の態様によれば、プログラム要素を記憶したコンピュータ可読媒体が提供される。

別の態様によれば、少なくとも１つの処理ユニットによって実行されるとき、付加の加工装置（例えば、３Ｄプリンタ）に、上述した実施形態のいずれか１つに従った周期構造の少なくとも１つを形成させるように適応されるコンピュータプログラム要素が提供される。

別の態様によれば、プログラム要素を記憶したコンピュータ可読記憶媒体（例えば、ＣＡＤファイル）が提供される。

本発明の例示的な実施形態を、以下の図面を参照して説明する。

Ｘ線検出器と干渉計とを有するＸ線イメージング装置の概略ブロック図。 ２つの異なる実施形態によるＸ線検出器の断面図。 １つの実施形態によるＸ線検出器のＸ線感受性コンポーネントの平面図。 放射線感受性コンポーネントの他の実施形態を示す平面図。 暗視野及び／又は位相コントラストイメージング及び／又は透過イメージングのための信号処理方法の一実施形態を示すフローチャートである。

図１を参照して、物体ＯＢの画像を生成することができるＸ線イメージング装置ＩＸを有するイメージング装置１００が示されている。Ｘ線撮影装置ＩＸは、Ｘ線源ＸＲとＸ線検出器ＸＤとを有する。Ｘ線源ＸＲとＸ線検出器ＸＤとの間には検査領域があり、検査領域には、イメージングされる物体ＯＢ（又はその一部）が存在する。

本明細書で想定されるＸ線イメージャＸＩは、主に、インターベンションにおける診断目的又はナビゲーション目的などの医療用途を想定しているが、その他の医療以外の用途も本明細書では除外されない。言い換えれば、物体ＯＢは、ヒト若しくは動物の患者又はその一部（関心のある解剖学的構造のような）のように生物であってもよいし、物体ＯＢは、セキュリティパッケージスクリーニング又は非破壊材料検査などの無生物であってもよい。

イメージング装置ＩＸの光軸及び伝搬方向は図中Ｚで示される。光軸は、イメージングが行われるイメージング経路を規定する。なお、上記及び以下において、「前方／後方」、「下流／上流」、「下／上」等の空間修飾語は、常に当該光軸Ｚに関連しており、光軸はＸ線源ＸＲから検出器ＸＤに向かう方向を示す。

ここで想定されるＸ線イメージング装置は、ＣＴスキャナのように、光軸Ｚを変化させて多方向から投影検出器信号を取得して、適切なボリュメトリック再構成スキームにより物体の内部３次元画像を計算することができる回転タイプ又はボリュメトリックタイプのものであってもよい。しかしながら、ボリュメトリックイメージングは、必ずしもすべての実施形態において想定されているわけではなく、光軸Ｚが静止したままである、より単純な平面Ｘ線イメージング装置の実施形態もまた、本明細書において想定される。

本明細書で想定されるＸ線イメージング装置ＩＸは、ｉ）位相コントラスト及び／又はｉｉ）暗視野及び／又はｉｉｉ）吸収イメージングのために構成される（集合的又は単独的に（３つのうちのいずれか１つについて）、又はｉ）−ｉｉｉ）の３つのうちいずれか２つについて）、関連する画像を格子ベース（特に干渉計）画像として、略して「（Ｔ，Ｄ，φ）画像」と呼ぶことにする）。この目的のために、Ｘ線イメージング装置ＩＸは、検査領域内に物体ＯＢと一緒に配置される干渉計ＩＲＦのような格子配置を有する。特に、提案されたイメージング装置ＩＸは、干渉計ＩＲＦとして、本明細書においてＧ１と呼ばれる単一の干渉位相格子を有する。これは、追加の（吸収体の）格子Ｇ２を使用する、例えばF. Pfeiffer他の論文において提案される他の干渉計セットアップとは異なる。本明細書で想定されるようなＸ線撮像装置ＩＸにおいて必要とされる第２の離散的な吸収体Ｇ２格子は存在しない。以下及び上記では、干渉計ＩＦを用いた「干渉計イメージング」について言及しているが、これは単に格子ベースのイメージングの一実施形態に過ぎず、（A. Olivo et al, "A coded-aperture technique allowing X-ray phase contrast imaging with conventional sources", Appl. Phys. Lett. 91 (2007)により報告されているような）符号化開口イメージング等の他の格子ベースのイメージング技術も本明細書で想定されていることが理解されよう。

提案されるシステムにおいて、干渉計ＩＲＦの単位相格子Ｇ１は、溝又はトレンチの形で周期構造を有する。一実施形態において、これらは、湿式又はＤＲＩＥ（深掘り反応性イオンエッチング）又は他の適切な製造目的で、シリコンのウェハに切り込みされ又はエッチングされる。周期（任意の２つの隣接する溝の間の距離）すなわち「ピッチ」は、ｇ１によって指定され、１つの実施形態において約４μｍであるが、これは、以下でより詳細に説明されるように、ビームＸＢの平均エネルギー及び／又はその輝度又は他のファクタに依存する。

使用時、単一の位相格子Ｇ１は、検査領域内の物体ＯＢの前方又は後方のいずれかに配置される。Ｘ線源ＸＲは、物体及び干渉計ＩＲＦすなわち格子Ｇ１と相互作用するＸ線ビームＸＢを生成するように動作する。相互作用の後、放射線は電気信号の形でＸ線検出器において検出される。電気信号は、データ収集システムＤＡＳによってデジタル化され、信号処理システムＳＰＳの入力インタフェースＩＮに転送される。信号処理システムＳＰＳは、これらの信号を処理して画像を生成し、かかる画像は、モニタＭＴ上での表示のため、記憶のため、又は他の処理のために、ポートＯＵＴを介して出力される。具体的には、信号処理システムＳＰＳは、後に詳述する画像再構成機能ＲＥＣＯＮを有する。再構成機能ＲＥＣＯＮは、受信した検出器信号を処理して、位相コントラスト画像及び／又は暗視野画像及び／又は透過画像を生成することができる。信号処理システムＳＰＳは、イメージャＩＸに組み込まれてもよいし、イメージング装置ＩＸに関連付けられたワークステーションＷＳ上で遠隔的に実行されてもよい。具体的には、提案された信号処理システムＳＰＳは、イメージング装置ＸＩ上で、又はワークステーションＷＳ上で、又はクラウドサポートされた環境のサーバ上で、ソフトウェアルーチンとして実行されることができる。提案された信号処理システムＳＰＳは、ハードウェアとして、具体的には、例えばＦＰＧＡとしての適切なプログラミングによって、専用チップのような回路において実現されることができる。ハードワイヤードチップの実装も想定される。チップは、ワークステーションのビデオ又はグラフィックのハードウェアに組み込まれてもよいし、ＤＡＳなどの処理ステージとして組み込まれてもよい。

次に、提案されるＸ線イメージャの位相コントラスト又は暗視野イメージング機能について詳しく説明することにうつって、これは、一部では干渉計ＩＲＦによって、他の部分では新しいやり方で構成された検出器ＸＤによって可能にされる。Ｘ線源ＸＳから供給されるＸ線が元々コヒーレントでない場合、Ｘ線放射ビームを複数のコヒーレントＸ線ビームに変換するために、Ｘ線検出器に吸収格子Ｇ０が配置され、Ｘ線放射ビームは、物体ＯＢ及び位相格子Ｇ１と相互作用する。線源ＸＲにおける線源格子Ｇ０は、周期ｇ０を有する。Ｇ０は吸収格子である。Ｇ０は、位相格子Ｇ１について上述したように、シリコン等のウェハに溝又はトレンチを切り込み又はエッチングすることにより、作製されることができる。しかし、Ｇ１とは異なり、Ｇ０では、部分吸収作用を付与するように、そのトレンチが、金や鉛などの高Ｚ材料で充填される。充填は電気メッキなどにより行われることができる。周期ｇ０とｇ１の間の機能関係は、λｌ／γ０ｇ０≧ｇ１のような一定の設計ルールに従って支配され、ここで、ｌは、Ｇ０とＧ１の間の距離であり、λは、Ｘ線の平均波長であり、γ０は、Ｇ０幅の線源ラインと周期ｇ０の比である。

単一の格子Ｇ１は、位相格子として機能する。言い換えれば、入射した放射線を、（例えばπだけ）位相シフトすることにより回折させ、回折フリンジパターンを形成し、かかる回折フリンジパターンは、検出器ＸＤにおいて検出されることができる。更に、それ以外の特定の距離では、位相変調は強度変調に変換される。これらの距離は、部分タルボ距離と呼ばれる。正確にこのような部分タルボ距離ｄを有して、検出器ＸＤの放射線感受性層ＸＳが配置される。

本明細書において提案されるように、放射線感受性層は、それぞれ異なる位相の周期構造でカバーされたピクセルを通じて強度が捕捉されるように構成される。それによって、フリンジパターン内のフリンジ位置の同時空間サンプリングに影響が及ぼされる。すなわち、特異的な構造をもつ放射線感受性層ＸＳの機能は、回折フリンジパターンを、入射するＸ線の位相と散乱量とからなる強度変調に変換することであり、必要に応じて、物体が存在しないときにエアスキャンで確立されることができるフリンジの基準位置が与えられる場合に吸収率が決定されることができる。具体的には、それぞれ異なる位相で捕捉された強度値は、各画像ピクセルのために、（Ｔ，Ｄ，φ）画像の３つのチャネルのいずれかのための所望のインターフェロメトリック画像信号を含む位相曲線を形成する。フーリエ解析又は関連する最適化手法は、図５を参照して以下に更に詳しく説明されるように、この情報を抽出するために使用されることができる。

上で簡単に述べたように、Pfeiffer他によって報告されているような位相コントラストイメージングにおける以前のアプローチは、フリンジパターンをサンプリングするために、第２の格子Ｇ２を有するタルボロー干渉計測装置ＩＲＦを使用する。具体的には、フリンジパターンのサンプリングは、光軸Ｚに対して垂直である横方向に前記吸収格子Ｇ２をスキャンし、それにより、各ピクセルについて、複数のＸ線曝射（「ショット」）における一連の強度測定値を取得することによって事前に行われる。これらの測定値は、一緒に、各ピクセルごとのそれぞれの位相曲線を規定する。符号化開口イメージングの例では、「Ｇ２」は、デューティサイクル（Ｘ線感受性領域に対するＸ線感受性領域の割合として定義される）が０．５（干渉計測アプリケーションのための典型的な値である）乃至所定の値の間で変化する格子である。

これまでのアプローチとは一線を画し、冒頭でも述べたように、ここで提案される構成では別個の離散位相格子Ｇ２を必要とせず、代わりにフリンジサンプリング機能がＸ線検出器ＸＤに組み込まれる。格子Ｇ２を使用しないことで、従来のように格子Ｇ２をスキャンするために必要な機械装置がなくなるので、構造をより簡素にすることができる。これまでもスキャンを行わないアプローチは存在していたが、今回提案されるスキームでは、よりノイズロバストな処理及び画質の向上が可能となる。

更に、別の利点として、提案されるイメージャは、Pfeiffer他のように、一連の測定値を取得するために、位相ステップスキャニング中に取得された一連の複数の曝露を介してではなく、１回のＸ線曝露で位相コントラスト及び暗視野画像を取得することを可能にする。

簡単に要約すると、本明細書で想定されているように、イメージング装置ＩＸで使用するためのＸ線検出器ＸＤは、各画像ピクセルがそれぞれ異なる位相で複数の強度を局所的に取得することを可能にし、それにより、追加の吸収格子Ｇ２を用いた位相ステップ動作によるスキャンを不要にする。ここで、図２を参照して、本発明のＸ線検出器のこのような局所的なシングルショット多重位相取得機能について、より詳細に説明する。

具体的には、図２ａ、ｂは、Ｘ線検出器ＸＤの断面図であり、各図の断面平面は光軸Ｚに平行である。図２Ａは間接変換タイプの検出器ＸＤを示し、図２Ｂは別の実施形態の検出器ＸＤ、すなわち直接変換タイプの検出器ＸＤを示している。一般的に、各検出器タイプは、衝突するＸ線の性質を変えるために変換器のように作用する放射線感受性部品ＸＳを有する。例えば、Ｘ線は、異なるタイプの放射線に変更されることができ、又は電荷若しくは他のものに変更されることもできる。本明細書では、それぞれ異なる実施形態において両方の検出器タイプが想定されているが、図２ａの間接変換タイプの検出器ＸＤが好ましく、図２ａをまず参照して説明する。

検出器ハウジングＨの内部には、複数の層が配置されている。検出器源ＸＢに近接するハウジングＨの面は、（干渉計ＩＲＦ及び物体ＯＢと相互作用した）放射線ＸＢを、ハウジングＨの内部に取り込むための進入窓ＩＷを有する。放射線感受性層は、ハウジング内に配置されており、ハウジング内で、シンチレーション層ＳＬが近位側にあり、その下に、例えばａ−シリコン等のフォトダイオードの層ＬＤがある。最下層は、例えばＴＦＴ等のアレイの形態で、読み出し回路ＲＥによって形成される。

シンチレーション層ＳＬは、シンチレーション層内にピクシレーションＰＸを規定するように成長させた結晶（例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等）から形成される。Ｘ線照射ビームＸＢに曝露されると、可視光の光子が、シンチレーション層ＳＬによって放出され、下方に伝搬してフォトダイオードＬＤのそれぞれの位置で検出される。フォトダイオードＬＤは、可視光を電気信号に変換し、この電気信号は、読み出し電子機器ＲＥによって読み出され、ＤＡＳに渡され、図１に関連して上述したように処理される。なお、フォトダイオードの代わりに、ＣＣＤ（charge-coupled device）センサ層を使用してもよく、その場合には、ＲＥ層においてＴＦＴアレイは必要とされない。

図２ｂの直接変換タイプの検出器ＸＤでは、シンチレーション層は存在しないが、Ｘ線感受性成分ＸＳは、電極に挟まれた半導体層ＳＥＭ（例えば、セレン等の半導体層ＳＥＭ）となり、半導体層ＳＥＭ上にアノードが配置され、半導体層ＳＥＭの下にカソードが遠位に配置される（電極は図示せず）。カソードは、ピクシレーションＰＸを規定し、読み出し電子素子ＲＥに接続されている。電圧が、半導体層ＸＳに印加される。Ｘ線放射ビームＸＢのフォトンは、半導体層ＳＥＭ内に入り込み、半導体層ＳＥＭ内に正孔の雲状の電荷及び電極を形成させる。正孔はカソードに向かってドリフトし、電子はアノードに向かってドリフトすることにより、電気信号が発生し、電気信号は、読み出し電子装置ＲＥによって記録され、図１に関して上述したように処理される。

直接変換タイプのピクシレーションは、電極（特にカソード）の配置パターンによって与えられ、図２ａの間接変換タイプの検出器のピクシレーションは、シンチレーション層ＳＬでの結晶の成長の仕方によって与えられる。

図２Ａの間接変換タイプの検出器を参照して、好ましい実施形態において、検出器のハウジングＨ内の放射線感受性の高いコンポーネントＸＳにフリンジサンプリング機能を組み込むことが想定される。一実施形態において、フリンジサンプリング機能は、シンチレーション層ＳＬ自体に組み込まれているか、又は一体化される。前述したように、フリンジサンプリング機能は、その周期を有する適切な幾何学的構造として具体化された周期ｇ２を有する吸収格子に対応する。シンチレーション層の周期は、好適には、π位相シフト格子の場合、Ｇ１の位相格子の周期の１／２に、Ｇ１対Ｇ２の倍率を乗じたものである。代替として、フォトダイオード層ＬＤにおける必要な期間における適切な周期として、フリンジサンプリング機能が含まれてもよい。

代替的には、図２Ｂのように直接変換タイプが使用される場合、周期は、電荷雲が生成される半導体層ＸＳ内に埋め込まれてもよい。好適には、電荷共有効果を低減するために、ソフトウェア又はハードウェアベースの機能が使用される。

本明細書で提案されるＸ線検出器ＸＤの放射線感受性コンポーネントＸＳのフリンジサンプリング機能をより詳細に説明するために、図３及び図４を参照する。

最初に図３ａ、ｂを参照して、これらの図は、ここで想定される個々の放射線感受性コンポーネントＸＳのハウジング及び複数の層が切り取られた状態での各平面図（光軸Ｚ方向）である。具体的には、図３ａは、図３ｂの放射線感受性コンポーネントＸＳの断面図である。

上述したようなシンチレーション層や半導体層などの放射線感受性コンポーネントＸＳは、周期ｇ２を有するように構成されている。周期ｇ２については、ｇ０＝ｇ２＊ｌ／ｄのようにタルボ設計規則が適用される。現在、部分タルボ距離の適切なｄは、位相格子Ｇ１から検出器ＸＤ内の放射線感受性コンポーネントＸＳの上述の構造化までである。一般に、周期ｇ２は、π位相シフト格子の場合、干渉計ＩＲＦの位相格子Ｇ１の周期ｇ１の１／２に、Ｇ１対Ｇ２の倍率を乗じたものである。π／２位相シフト格子の場合、周期ｇ２はｇ１に等しい。

放射線感受性層ＸＳは、（必ずしも全体である必要はない）いくつかの領域Ｒ_ｊにテセレーションされており、そのうちの４つが、図３ａの例示的な実施形態においてＲ１−Ｒ４とラベル付けされて示されている。それらすべての領域Ｒ_ｊは、それぞれのインタフェースＩＦで面するか、又は接合されている。各領域の各々は、同じ周期ｇ２を有するが、互いに対して異なる位相を有する。例えば、図３ａの左上の部分の「位相領域」Ｒ１は、ある基準位相、例えば「０」でｇ２の周期を有し、一方、他の３つの隣接する領域Ｒ２−Ｒ４は、同じ周期を有するが、最初に言及された位相領域Ｒ１の位相０に対して、それぞれπ／２、π又は３π／２だけ（幾何学的に）シフトしている。この２×２位相構造、すなわちスーパー又はコンボ多重位相領域は、その後、層ＳＬの表面の残りの部分にわたって繰り返されることができる。このような（この場合２×２）スーパー領域の２つが、図３ｂで、それぞれ太線と破線で囲まれて示されている。

好適には、放射線感受性層ＸＳの表面全体がテセレーション（又は分割）されており、表面上の各ロケーションが、位相領域Ｒ_ｊのうちの１つに正確に該当することが想定されるが、必ずしもすべての実施形態においてそうであるとは限らず、層ＸＳのいくつかの部分が構造化されていないままである場合もある。好ましくは、すべての実施形態において必ずしもそうではないが、領域Ｒ_ｊの各々は、図２において先に説明したように、検出器配置のハードウェアによって与えられる、正確に１つだけの検出器ピクセルＰＸをカバーする大きさである。代替的に、領域Ｒ_ｊのいくつか又はすべてが、そのような元々のハードウェアピクセルＰＸの２又はそれより多くを含む個々のグループをカバーすることができる。

放射線感受性表面をそれぞれ異なる位相の複数の領域Ｒ_ｊにテセレーションすることにより、個々異なる位相の下で必要とされるすべての強度情報を、１回のＸ線曝露で同時に読み出すことを可能にする（以前はPfeiffer他のように位相ステッピング操作を必要としていた）。この目的のために、現在の装置のいくつかの実施形態において、仮想画像ピクセルＩＰＸが定義され、そのロケーションは、元々のピクセルＰＸのいずれとも一致しない。例えば、図３ａの２×２構造では、画像ピクセルＩＰＸは、４つの長方形、特に正方形の形をした領域Ｒ_ｊの共通の頂点の位置によって規定される。

（Ｔ，Ｄ，φ）信号は、従来のPfeiffer他のセットアップにおける４ステップの位相ステッピング操作と同様に、それぞれ異なる位相装置によりそれぞれ異なる位相下で強度を獲得した周囲領域Ｒ１−Ｒ４の下のピクセルによって供給されたすべての強度を処理することによって、この仮想画像ピクセル位置ＩＰＸについて再構成されることができる。仮想画像ピクセルＩＰＸのロケーションは、周辺領域Ｒ_ｊの下の周辺検出器ピクセルＰＸのロケーションと異なるので、画像値を計算する際に強度値の読み取りに周辺検出器ピクセルを使用する際に、わずかな角度誤差が生じるが、この誤差は無視できる程度であることが分かっている。それでも、この誤差を妥当な範囲内に収めるために、スーパー領域を大きくしすぎないことが好ましい。好ましくは、各スーパーピクセル内の検出器ピクセルは、画像ピクセル位置ＩＰＸの１又は２の検出器ピクセルＰＸの幅の範囲内にあることが好ましい。

放射線感受性層を周期ｇ２の領域Ｒ_ｊに構造化することは、Ｘ線感受性層（例えば、シンチレーション層ＳＬや半導体層ＳＥＭなど）に溝やトレンチを形成して、Ｘ線感受性コンポーネントＸＳを局所的にディスエーブルすることによって行われることができる。このようにして、各領域Ｒ_ｊは、異なる相対位相ではあるが、Ｘ線感受性部分ＣとＸ線非感受性部分Ｔとの交互のシーケンスによって規定される同一の周期を有する。代替的に及び逆に、Ｘ線非感受性基材を使用し、局所的にＸ線感受性要素を付加してもよい。代替として、同様の構造が、フォトダイオード層ＤＬに形成されることもできる。

上述した減算機械加工の代わりに、領域Ｒ_ｊの周期構造は、３Ｄプリンティングのような加算加工によって、層状、ライン状、又はボクセル状に形成されてもよい。周期構造の幾何学的記述及びテセレーションは、ＣＡＤファイルなどのファイルに符号化される。その記述がコマンドにレンダリングされ、３Ｄプリンタなどの加算加工装置の動作を制御するために使用される。

図３ａでは、Ｘ線非感受性部分Ｔは灰色のストライプとして示されており、他方、任意の２つのＴの間の部分であるＸ線感受性部分Ｃが明確に示されている。Ｘ線感受性部分Ｃは、隣接する任意の２つのＸ線非感受性部分Ｔの間に残された空間である。なお、各領域について同様の形態の処理を行うことができるが、その都度、周期の位相がそれぞれ、位相シフト量だけシフトされる。好ましくは、各領域Ｒ_ｊの位相シフト量は、完全な位相２πにわたって等しく分布しているので、位相シフト量は、２π／Ｋであり、ここでＫは隣接する位相の領域Ｒ_ｊの数を規定する。例えば、図３ａ、ｂでは、スーパー位相領域は２×２構造であり、従って、各イメージングピクセルＩＰＸについて４つの隣接する領域が存在する。４つの異なる（サブ）位相領域Ｒ１−Ｒ４を有する２×２のスーパー領域配置については、全期間２πは、０、π／２、π、３π／２の４つの等しい位相シフトに分割され、１つの位相シフトが、スーパー領域内の隣接する位相領域の各々に対応する。次いで、隣接する領域の２×２パターンは、好ましくは、テセレーションを規定するために、放射線感受性層ＳＬの表面全体にわたって前述したように繰り返される。いくつか又はすべてのスーパー領域のための領域Ｒ_ｊにわたる不均一な位相分布もまた、代替的に想定されることができる。

以上のことから、イメージングピクセルＩＰＸの概念及びロケーションにより、再構成された位相コントラスト又は暗視野画像は、一般的に、境界部分が欠落しているために、検出器の視野全体よりも小さくなることが理解されるであろう。

図４は、放射線感受性層／コンポーネントＸＳの表面を横切る位相領域Ｒ_ｊの代替的な配置の平面図を示している。例えば、図４ａは、９つの隣接する領域Ｒ１−Ｒ９への３×３のスーパー／領域配置を示し、相対的な位相シフトは、２π／９の部分であるが、ここでは、不均一な位相シフト量も想定される。図３ａの配置と比較して、図４ａの画像ピクセルＩＰＸは、ここで、例えば太線で囲まれた３×３スーパー／領域の中心にある網掛け領域「４π／９」に対応するそれぞれのハードウェアピクセル位置ＰＸに対応することが理解されるであろう。これは、奇数エッジ長（２ｋ＋１）＊（２ｋ＋１），ｋ≧１のスーパー領域の場合にも当てはまる（一方、偶数エッジ長のスーパー領域の場合には、画像位置ＩＰＸは一般にハードウェアピクセルＰＸの位置に対応しない）。９つの位相領域Ｒ１−Ｒ９からなる３ｘ３スーパー領域の場合、個々の位相コントラスト又は暗視野信号は、３ｘ３ブロックの８つの周辺領域（それぞれが異なる位相を有する）のピクセルＰＸと画像ピクセルＩＰＸが位置する中心ピクセルからの異なる位相での強度の読み取り値に基づいて、画像ピクセルＩＰＸについて再構成される。

図３ａ、ｂ及び図４ａの実施形態は、必要な変更を加えてスーパー領域の任意のブロック配置Ｎ×Ｎに拡張されることができるが、先に述べた誤差を考慮すると、Ｎは、ほとんどの実用的なアプリケーションでは５未満であることが予想される。好ましくは、真のハードウェアピクセル位置ＰＸと一致してもしなくてもよい各画像ピクセルＩＰＸは、それぞれの位相曲線を明確に特定することを可能にするために、そして（Ｔ，Ｄ，φ）画像のより良い再構成結果を確保するために、少なくとも３つの異なる位相を有する隣接する位相領域と関連付けられるべきである。好ましくは、各画像ピクセルＩＰＸは、それぞれ異なる位相をもつそれぞれ異なる領域によって囲まれている。更に好適には、各画像ピクセルＩＰＸについてのスーパー領域は、スーパー領域内の各領域Ｒ_ｊがそれぞれ異なる位相を有するように配置される。これは、画像処理をノイズロバストにする。原則的に、所与の画像ピクセルＩＰＸの周りで異なる位相をもつ領域Ｒ_ｊが多いほど、位相曲線の定義がより正確になり、従って（Ｔ，Ｄ，φ）画像の再構成がより正確になる。前述したように、３つの異なる位相が好ましいが、例えば暗視野信号がゼロであることが前もって分かっている場合など、いくつかの特別なケースでは２つの位相で十分でありうる。好ましくは、所与の画像ピクセルＩＰＸに隣接するそれぞれ異なる位相領域Ｒ_ｊの数は、約３−９である。

図４ｂの配置は、別の実施形態を示しており、５つの異なる位相領域Ｒ１−Ｒ５が、それぞれ異なるランに配置されており、各ランは、それぞれ異なる位相の５つの領域分の長さをもち、ランは、異なる行にわたって互いに相対的に１又は複数の位相をシフトさせながら各行で繰り返されるように配置されている（構造は、行と列が入れ替わるようにトランスポーズされていてもよい）。５以外の行も想定されており、行の数も５とは異なってもよい。好ましくは、ランの数は行の数と等しい。各行のランの数、ランの長さ、及び行／列の数は、検出器のサイズ要件に依存する。図４ｂの数字は、０°、７２°、１４４°、２１６°及び２８８°の５つの例示的な位相を示す。これらは、任意の２つの隣接する領域が比較的大きな位相コントラストを有するように、ランの中で分散される。図４ｂの特定の配置では、位相コントラストは１４４°である。一般的に、そして一実施形態によれば、位相α_ｋの任意の所与のシーケンスについて、位相差が少なくとも２つの隣接する領域Ｒ_ｊについて最大化されるような領域Ｒ_ｊの間の分布が好ましい。

図４ｂの実施形態におけるスーパー領域は、図３及び図４ａの２Ｄではなく、１Ｄ（線形）であることが分かる。

図４ｂの実施形態では、２つの隣接領域は同じ位相を持たない。図３、図４ａのテセレーションは、インタフェースを挟んで、かつ頂点を斜めに横切って、同じ位相を有する２つの隣接領域Ｒ_ｊ，ｋ（ｊ≠ｋ）が存在しないという、より厳密な要件を満たす。図４ｂの複数の領域Ｒ_ｊ間の位相分布は例示的なものであり、代わりに他の分布が使用されてもよい。

図４ｂの配置は、ＣＴ、特にI. Zannettte他又は同様のスライディングウィンドウ技法を用いた再構成に適用可能でありうる。図３及び図４ａの配置は、フルビュー（ＦｏＶ）検出器が使用されるＸ線イメージングの場合に一層適しているが、ＦｏＶ全体をカバーするとは限らない数本の検出器列に検出器が配置されているＣＴの場合には適さないことがある。図４ｂのような配置は、図３や図４ａの設計と比較して、効率的な製造が可能である。

トモグラフィアプリケーションでは、提案された多重位相構造は、隣接するピクセル間の空間的な位相ステッピングを可能にし、これはスライディングウィンドウ技法における角度位相ステッピングと有利に組み合わせることができる。ＩＢＳＩＲ再構成との更なる組み合わせは、ＣＴ用のノイズロバストなサンプリングパターンを可能にするので、一層有利である。

単純な製造の場合、位相領域Ｒ_ｊは、好ましくは長方形又は正方形であるが、三角形、五角形、六角形など、他の、好ましい規則的な多角形形状も、本明細書では除外されない。製造コストは高くなりうるが、他の実施形態では、不規則な多角形が要求されることがある。曲線状（例えば、円形）のような多角形以外の形状もまた、領域Ｒ_ｊについて想定されることができ、従って、これらの形状のいずれかの組み合わせもありうる。同様に、スーパー領域の形状もまた、任意の適当な多角形又は曲線状の形状、又はそれらの組み合わせを有することができる。

上記の更なる拡張として、すべての領域Ｒ_ｊの形状が、等しいとは限らない。言い換えれば、異なる複数の形状のテセレーションも想定される。スーパー領域の形状についても同様であり、これは、表面ＸＳ全体にわたって必ずしも等しくなくてよく、互いに異なる形状であってもよい。上記の更なる拡張として、スーパー領域の形状又は形状タイプは、その領域Ｒ_ｊの形状又は形状タイプと異なっていてよい。例えば、図３及び図４ａにおいて、領域は正方形であり、スーパー領域Ｎ×Ｎも正方形である。しかし、これは、すべての実施形態において同様でなくてよく、例えば、図４ｂにおいて、矩形領域Ｒ_ｊのアスペクト比が、長いスーパー領域矩形のアスペクト比とは異なる。他の実施形態では、スーパー領域は、長方形又は他の任意の形状であってもよいが、領域は、依然として正方形であり、又はスーパー領域の形状以外の任意の形状である。

複数の異なる位相のさまざまな強度測定値を各画像ピクセルに正しく割り当てるために、各画像ピクセルの位置について、それぞれのスーパー領域（例えば、Ｎ×Ｎブロック）内のそれぞれのハードウェアピクセルのロケーションを関連付ける信号グラバコンポーネント（図示せず）が存在する。これは、ルックアップテーブルによって実現されることができる。言い換えれば、スーパー領域は概念的であり、特定のサンプリングパターンを規定する。サンプリングパターンを実現するためにグラバが使用される。グラバは、スーパー領域のサイズが、信号処理の間に前もって又は動的に変更されることができる（特に縮小されることができる）ように、再構成可能でありうる。スーパー領域のサイズは一定のままであってもよいし、任意の処理のために変化させてもよい。

ここで、図５のフローチャートを参照して、提案される検出器ＸＤによって捕捉されたデータを処理する際の再構成器ＲＥＣＯＮの動作の根底にある方法ステップをより詳細に説明する。特に、特に位相コントラスト画像信号及び／又は暗視野画像信号及び／又は所望であれば吸収／透過信号画像である「（Ｔ，Ｄ，φ）画像」を計算するために、それぞれ異なる位相で捕捉されたそれぞれ異なる強度をどのように組み合わせることができるかをより詳しく説明する。方法に関連して以下に説明する処理ステップは、必ずしも図１‐図５において上述したアーキテクチャに関連付けられているわけではなく、以下の方法ステップは、それ自体が教示であると解釈されうることが更に理解されるであろう。

ステップＳ５１０において、Ｘ線イメージング装置の検出器ＸＤからの検出器読取値が受信される。これらの読取値は、検出器ＸＤにおいて取得されたイメージング信号から導出され、他方で、Ｘ線検出器のＸ線曝露中、複数の周期構造が、イメージング経路（すなわち、光軸Ｚに沿って）に存在する。Ｘ線は、更に、Ｘ線検出器ＸＤによって検出される前に、干渉計ＩＲＦ及びイメージングされる物体ＯＢを通過している。一実施形態において、好ましくは本明細書で想定される周期構造は、図３及び図４を参照して上述したように、Ｘ線検出器ＸＤのＸ線感受性コンポーネントＸＳに組み込まれた多重位相領域によって形成される。ｊとして示される各画像ピクセル位置ＩＰＸは、それ故に、それぞれのピクセル位置ｊの周りのそれぞれの位相領域Ｒ_ｊにおいて異なる位相の下で検出された複数の３以上の強度測定値ｉに関連付けられる。これらの強度測定値は、各ピクセルのそれぞれの位相曲線を形成し、本明細書ではｍ_ｉｊと表記する。

ステップＳ５２０において、測定値ｍ_ｉｊは、次に、以下のように各画像ピクセルｊのためのピクセルごとの最適化問題として定式化することができる位相検索スキームにおいて、各ピクセルｊごとに下式のように処理される。

ここで、Ｔ_ｊ、Ｄ_ｊ、及びφ_ｊは、透過率、暗視野信号、及び物体によって引き起こされる位相シフトの所望の値であり、ｍ_ｉｊは、この画像ピクセルに関連する異なる測定値である。量Ａ_ｉｊ、Ｖ_ｉｊ、及びα_ｉｊは、ブランクスキャン強度、可視性、及びフリンジ位相である。σ_ｉｊは測定値ｍ_ｉｊの標準偏差である。

上記の最適化は、式（１）のコスト関数Δの観点で、変化にペナルティを与えるために最適化の式の中で正則化項Ｒ（関数コンポーネント）を使用することにより、暗黙の平滑化スキームを含む。提案された正則化は、特に暗視野信号チャネル、位相コントラストチャネル及び／又は透過チャネルにおいて作用する。平滑の正則化は、画像ピクセルｊあたりの測定値ｉが１つしかないため、固有のサブサンプリングを補償するのに役立つ。これは、本質的に不確定な問題であり、提案されるチャネルごとの正則化の暗黙の平滑化は、これを解決するのに役立つ。更に、上で提案されたような多重位相構造Ｒ_ｊにおけるスーパー領域（又はスーパーピクセル）は、それ自体平滑であるが、望ましくない力づくの方法であることに留意すべきである。チャネルごとの正則化のために構成される追加の平滑化制約Ｒは、これをバランスするのに役立ち、ロバスト性を付加する。

最適化（１）は、二乗和を最小化するように画像チャネル変数Ｔ，Ｄ，φ（透過Ｔ、暗視野Ｄ、位相φ）を測定値ｍ_ｉｊにフィットさせることである。他の式が最小化又は最大化される他の目的関数の定式化も想定される。３つの画像チャネル変数Ｔ，Ｄ，φに測定値をフィットさせる際の最適化問題を解くために、共役勾配、急峻降下、反復座標デセントなどの適切な数値最適化スキームが使用されることが理解される。更に、吸収、散乱、屈折の３つの効果を適切に考慮するために、３つのイメージング変数Ｔ，Ｄ，φは、３つの信号を適切に分離してそれらのうち２つの信号間のクロストークを避けるために、最適化スキームの中で一緒にフィットされることが好ましいことが理解される。

正則化項のいくつかの異なる実施形態が本明細書において想定され、λは、正の数である正則化の強さを示し、P. C. Hansen et al, "Exploiting Residual Information in the Parameter Choice for Discrete Ill-Posed Problems", BIT Numerical Mathematics, Vol 46, Issue 1, pp 41-59, March 2006で報告しているのと同様にコスト関数の残差を解析することにより、コスト関数の分析を通じて調整されることができる。他のコスト関数残差に基づくアプローチもまた、本明細書において想定される。

本明細書で想定される正則化関数λＲ（Ｔ，Ｄ，φ）の特定の実施形態は以下を含む。一実施形態において、各画像チャネルについて独立に全変動最小化が使用される：

式（２）及び以下において、"｜｜ ｜｜"は、それぞれのチャネル勾配を通して滑らかさを測定するように構成された適切なノルムを示す。"｜｜ ｜｜"は絶対値（１ノルム）を示すことができるが、ユークリッド、又はｐノルム（ｐ＞２）などの他のノルム、又はそれらの組み合わせ、又は他のものも本明細書において想定される。

別の実施形態において、各チャネルごとに独立した全変動最小化が使用されるが、全変動は、微分位相φではなく積分位相Φに課される：

更に別の実施形態において、核ノルム正則化が減衰画像チャネルと積分位相チャネルで使用され、これらの２つの画像において追加的に類似したグラデーションを促進し、ここでｗ_Ｔ及びｗ_Φは、２つの画像チャネルにおける正則化の強さを重み付けするための正規化係数である：

全変動（ＴＶ）又は核ノルム正則化以外の他の正則化関数λＲ（Ｔ，Ｄ，φ）も代替例において想定され、例えばフーバー正則化、高次ＴＶ、及び／又は同様のものが使用可能である。これら又は他の異なる正則化項の組み合わせも想定される。

これらの正則化項に共通しているのは、上で説明したように平滑化によってサブサンプリング問題を解くということである。

提案される位相取り出しスキームの別の利点は、画像の解像度が独立して制御可能であることである。特に、暗視野肺イメージングのアプリケーションにおいて、暗視野画像よりも高い空間分解能の透過画像を提供することが望ましいことがある。これは、対応する正則化強度を増加させることによって、暗視野画像Ｄに、より強い平滑性制約を課すことによって達成されることができる。

好ましくは、上述したような平滑化スキームを用いたステップＳ５２０における最適化の最後に、暗視野画像及び／又は位相コントラスト画像及び／又は所望であれば透過画像が、ステップＳ５３０において、表示のために、又は更なる処理、記憶等のために出力されることができる。

本発明の別の例示的な実施形態では、コンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供され、これは、適切なシステム上で、先行する実施形態の１つに従った方法のステップを実行するように適応されることを特徴とする。

従って、コンピュータプログラム要素は、本発明の一実施形態の一部でありうるコンピュータユニットに記憶されることができる。このコンピューティングユニットは、上述の方法のステップを実行し又は実行を誘導するように適応されることができる。更に、このコンピューティングユニットは、上述した装置のコンポーネントを動作させるように適応されることができる。このコンピューティングユニットは、自動的に動作するように及び／又はユーザの命令を実行するように、適応されることができる。コンピュータプログラムは、データプロセッサの作業メモリにロードされることができる。データプロセッサは、このようにして、本発明の方法を実行するために装備されることができる。

本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムと、更新によって既存のプログラムを本発明を使用するプログラムに変えるコンピュータプログラムと、の両方をカバーする。

更なる例として、コンピュータプログラム要素は、上述の方法の例示的な実施形態のプロシージャを実行するために必要なすべてのステップを提供することができる。

本発明の更なる例示的な実施形態によれば、コンピュータ可読媒体、特にＣＤ−ＲＯＭなどの非一過性の記憶媒体が提示され、コンピュータ可読媒体は、その上に記憶されたコンピュータプログラム要素を有し、そのコンピュータプログラム要素は、前項で説明されている。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に、又は他のハードウェアの一部として提供される光記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体に記憶される及び／又は配布されることができるが、インターネットや他の有線又は無線の電気通信システムを介して配布されてもよい。

しかしながら、コンピュータプログラムはまた、ワールドワイドウェブのようなネットワークを介して提示されてもよく、そのようなネットワークからデータプロセッサの作業メモリにダウンロードされてもよい。

本発明の更なる例示的な実施形態によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロード可能にするための媒体が提供され、このコンピュータプログラム要素は、本発明の以前に説明された実施形態の１つに従った方法を実行するように構成される。

本発明の実施形態は、個々の異なる主題を参照して記載されていることに留意しなければならない。特に、いくつかの実施形態は、方法タイプの請求項を参照して記載されているのに対し、他の実施形態は、装置タイプの請求項を参照して記載されている。しかしながら、当業者であれば、別段の通知がない限り、１つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関連する特徴の間の任意の組み合わせも本願で開示されていると考えられることを、上記及び以下の説明から理解するであろう。しかしながら、すべての特徴は、特徴の単純な合計以上の相乗効果を提供するように組み合わせられることができる。

本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明されてきたが、そのような図示及び説明は、説明的又は例示的なものであり、制限的なものではないと考えるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変形例は、図面、開示、及び従属請求項の検討から、請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され、実現されることができる。

請求項において、「有する、含む（comprising）」という語は、他の構成要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は、複数性を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲において言及される複数のアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に示されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。請求項中の参照符号は、請求項の範囲を制限するものと解釈されるべきではない。

Claims (16)

1. Ｘ線検出器装置用のコンポーネントであって、複数の異なる領域にテセレーションされた層を有し、前記領域は、個々の位相の個々の周期構造を有し、２つの隣接する前記領域は、それぞれ異なる位相の周期構造を有する、Ｘ線検出器装置用のコンポーネント。
2. 任意の２つの隣接する前記領域が、それぞれ異なる位相の周期構造を有する、請求項１に記載のコンポーネント。
3. 少なくとも１つの所与の領域が、それぞれ異なる位相を有する複数の領域によって少なくとも部分的に囲まれており、前記それぞれ異なる位相の各々が、前記所与の領域の位相とは異なる、請求項１又は２に記載のコンポーネント。
4. 前記領域の少なくとも１つが単一のピクセル領域である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコンポーネント。
5. 前記コンポーネントが、放射線感受性であり、特にＸ線感受性である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコンポーネント。
6. 前記層がシンチレーション層、半導体層又はフォトダイオード層である、請求項５に記載のコンポーネント。
7. 前記周期構造が、放射線感受性要素と放射線非感受性要素の交互パターンとして配置されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のコンポーネント。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のコンポーネントを有する、Ｘ線検出器装置。
9. 請求項８のＸ線検出器装置又は請求項１乃至７のいずれか１項に記載のコンポーネントを有するＸ線イメージング装置。
10. 暗視野又は位相コントラスト又は透過イメージングのための信号処理方法であって、
    Ｘ線イメージング装置のイメージング経路内にあるＸ線検出器装置から読み取り値を受信するステップであって、前記Ｘ線検出器装置は、少なくとも１つのインタフェースを有する複数の異なる領域にテセレーションされた層を有するコンポーネントを具備する、ステップと、
    読み取り値を処理して、暗視野画像信号、位相コントラスト画像信号又は透過画像信号を生成するステップであって、前記処理は正則化を含む、ステップと、
    を有する方法。
11. 請求項１０に記載の方法を実行するように構成された処理ユニット。
12. 請求項１１に記載の処理ユニットを有する又は前記処理ユニットに通信可能に結合されたイメージング装置。
13. 少なくとも１つの処理ユニットによって実行されるとき、前記処理ユニットに、請求項１０に記載の方法を実行させるコンピュータプログラム。
14. 請求項１３に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ可読媒体。
15. 少なくとも１つの処理ユニットによって実行されるとき、加算加工装置に、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のコンポーネントの周期構造の少なくとも１つを形成させるコンピュータプログラム。
16. 請求項１５に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ可読記憶媒体。

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