KR101632046B1 - 고해상도 컴퓨터 단층 촬영 - Google Patents

고해상도 컴퓨터 단층 촬영 Download PDF

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Abstract

x-선 이미징 시스템은 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 제 1 병진 이동 축 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득할 수 있다. 상이한 검출기 위치는 각각 제 1 병진 이동 축 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 작은 거리만큼 분리될 수 있다. 라디오그래프는 획득된 라디오그래프보다 더 미세한 해상도를 갖는 라디오그래프를 형성하도록 어셈블링되거나, 일련의 라디오그래프에서의 각 라디오그래프보다 더 큰 라디오그래프로 어셈블링될 수 있다.

Description

고해상도 컴퓨터 단층 촬영{HIGH-RESOLUTION COMPUTED TOMOGRAPHY}
본 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 참고용으로 병합되는 2013년 4월 12일에 출원된 미국 가특허 출원 61/811,151의 이익을 주장한다.
본 개시는 x-선 디지털 라디오그래피(radiography) 및 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography)에 관한 것이다.
X-선 디지털 라디오그래피(DR)는 일반적으로 플랫-패널 검출기, 전하 결합 디바이스(CCD) 카메라, 또는 상보 금속-산화물-반도체(CＭOS) 카메라, 또는 선형 다이오드 어레이(LDA)와 같은 디지털 x-선 검출기를 이용하여 비-침습 및 비-파괴 이미징 기술에 사용되고 있다. X-선 컴퓨터 단층 촬영(CT)은 물체의 3D 이미지를 생성하기 위해 상이한 시야각으로 얻어진 컴퓨터-처리된 x-선 라디오그래프를 이용하는 절차이다. 물체의 단층 촬영 이미지는 물체의 개념적으로 2차원 "슬라이스(slice)"의 이미지이다. 컴퓨팅 디바이스는 물체의 3-차원 이미지를 생성하기 위해 물체의 단층 촬영 이미지를 이용할 수 있다. X-선 CT는 물체의 비-파괴 평가를 수행하기 위해 산업적인 목적을 위해 사용될 수 있다.
일반적으로, 본 개시는 산업적 x-선 라디오그래피, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 및 비-파괴 평가(NDE)에 관한 것이다. 본 개시는 장치에 사용된 검출기의 물리적 크기를 뛰어 넘어 2-차원(2D) x-선 라디오그래피 및 3-차원(3D) x-선 CT 기술의 유효 시야를 확장시킬 수 있고, 픽셀 크기를 뛰어 넘어 유효 이미지 해상도를 증가시키는 장치 및 이미지 획득 방법을 기재한다. 본 개시의 기술은 장치를 위한 기구 설계, 사용자 제어 메커니즘, 및 소프트웨어 알고리즘을 제공한다. 장치는 암석 중심부 샘플과 같은 자연적으로 발생하는 물체 뿐 아니라 금속 주조, 엔진 구성요소 및 완전한 엔진 유닛과 같은 제조된 구성요소 및 시스템의 NDE에 사용될 수 있다. 장치는 x-선 소스, 방사선 검출기, 및 샘플 조절기를 포함할 수 있고, 각각은 연관된 모션 제어 시스템을 갖는다. 샘플 조절기는, 라디오그래프가 상이한 위치 및 시야각에서 얻어질 수 있도록 샘플을 위치시킬 수 있다.
일례에서, 본 개시는 x-선 이미징 시스템을 기재하며, x-선 이미징 시스템은 x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동(translation) 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 지지하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향(orientation) 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동시키도록 구성되는, 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 이미지 획득 시스템으로서, 병진 이동 축 중 하나 또는 양쪽 모두를 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득하되, 상이한 검출기 위치는 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리되는, 획득하고, 획득된 라디오그래프보다 더 미세한 해상도를 갖는 복합 라디오그래프를 형성하기 위해 라디오그래프를 어셈블링(assemble)하도록 구성된, 이미지 획득 시스템을 포함한다.
다른 예에서, 본 개시는 x-선 이미징 시스템을 기재하며, x-선 이미징 시스템은 x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 지지하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동시키도록 구성되는, 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 이미지 획득 시스템으로서, 병진 이동 축 중 하나 또는 양쪽 모두를 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득하되, 상이한 검출기 위치는 각 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 적은 거리만큼 분리되는, 획득하고, 라디오그래프를 일련의 라디오그래프에서의 각 라디오그래프보다 더 큰 복합 라디오그래프로 어셈블링하도록 구성된, 이미지 획득 시스템을 포함한다.
다른 예에서, 본 개시는, 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 제 1 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득하는 단계로서, 상이한 검출기 위치는 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리되고, 방사선 검출기는 x-선 생성기에 의해 방출된 x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖고, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 지지하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 제 1 및 제 2 병진축을 따라 방사선 검출기를 이동시키도록 구성되는, 획득 단계와; 획득된 라디오그래프보다 더 미세한 해상도를 갖는 복합 라디오그래프를 형성하기 위해 라디오그래프를 어셈블링하는 단계를 포함하는 방법을 기재한다.
다른 예에서, 본 개시는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 제 1 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득하는 단계로서, 상이한 검출기 위치는 각각 제 1 병진 이동 축 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 더 작은 거리만큼 분리되고, 방사선 검출기는 x-선 생성기에 의해 방출된 x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖고, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 지지하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 제 1 및 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동시키도록 구성되는, 획득 단계와; 라디오그래프를 일련의 라디오그래프에서의 각 라디오그래프보다 더 큰 복합 라디오그래프로 어셈블링하는 단계를 포함하는 방법을 기재한다.
다른 예에서, 본 개시는 저장된 지령을 갖는 비-전이 컴퓨터-판독가능 데이터 저장 매체를 기재하며, 이것은 실행될 때, 컴퓨팅 시스템이, 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 제 1 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득하되, 상이한 검출기 위치는 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리되고, 방사선 검출기는 x-선 생성기에 의해 방출된 x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖고, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 지지하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 제 1 및 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동시키도록 구성되는, 획득하도록 하고; 획득된 라디오그래프보다 더 미세한 해상도를 갖는 복합 라디오그래프를 형성하기 위해 라디오그래프를 어셈블링하도록 한다.
다른 예에서, 본 개시는 저장된 지령을 갖는 비-전이 컴퓨터-판독가능 데이터 저장 매체를 기재하며, 이것은 실행될 때, 컴퓨팅 시스템이, 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 제 1 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득하되, 상이한 검출기 위치는 각각 제 1 병진 이동 축 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 더 작은 거리만큼 분리되고, 방사선 검출기는 x-선 생성기에 의해 방출된 x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖고, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 지지하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 제 1 및 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동시키도록 구성되는, 획득하도록 하고; 라디오그래프를 일련의 라디오그래프에서의 각 라디오그래프보다 더 큰 복합 라디오그래프로 어셈블링하도록 한다.
하나 이상의 예에 대한 세부사항은 아래의 첨부 도면 및 설명에서 설명된다. 다른 특징, 목적 및 장점은 설명, 도면 및 청구항으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 x-선 디지털 라디오그래피 및 컴퓨터 단층 촬영에 효과적이다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 기구 설정의 예를 도시한 개략도.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 검출기 모션 시스템의 구현의 예를 도시한 도면.
도 3은, 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 산업용 컴퓨터 단층 촬영(CT) 시스템이 회전식 스테이지를 포함하는 기구 설정의 예를 도시한 개략도.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 초해상도 이미지 획득 프로세스의 예를 도시한 개념도.
도 5a는 종래의 x-선 라디오그래프의 예를 도시한 도면.
도 5b는 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 캡처된 초해상도 x-선 라디오그래프의 예를 도시한 도면.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 모자이크 이미지 획득 및 어셈블리 프로세스를 도시한 개념도.
도 7은 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 산업용 CT 시스템의 동작의 예를 도시한 흐름도.
도 8은 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 산업용 CT 시스템의 동작의 예를 도시한 흐름도.
X-선 라디오그래피 및 컴퓨터 단층 촬영(CT)은 일반적으로 의료용 이미징 및 산업용 비-파괴 평가(NDE)에서 3차원 구조를 비-침습적으로 또는 비-파괴적으로 얻는 방법에 사용된다. 본 개시의 하나 이상의 기술의 예는 x-선 CT의 산업적 응용에 관련된다. 도 1은 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 기구 설정의 예의 개략도이다. 도 1의 예에 도시된 바와 같이, 산업용 CT 시스템(10)은 x-선 소스(12) 및 방사선 검출기(14)를 포함할 수 있다. X-선 소스(12)는 x-선 빔(16)을 방출할 수 있다. 따라서, 몇몇 경우들에서, 본 개시는 "x-선 생성기"로서 x-선 소스(12) 또는 유사한 디바이스들을 언급할 수 있다. 몇몇 예들에서, x-선 빔(16)은 원뿔형 형태를 가질 수 있다. 다른 예에서, x-선 빔(16)은 팬 형태(fan-shaped)를 가질 수 있다. 몇몇 예들에서, x-선 소스(12)는 20 keV 내지 600 keV의 에너지 범위를 갖는 x-선을 생성한다. 다른 예들에서, x-선 소스(12)는 다른 에너지 범위에서의 x-선을 생성할 수 있다.
샘플은 조절기 상에 장착될 수 있다. 산업용 CT 시스템(10)에서, 조절기는 x-선 빔 축에 수직인 회전축을 갖는 회전식 스테이지(즉, 회전 스테이지)를 포함할 수 있다. 회전식 스테이지는 샘플을 지지 및 회전하도록 구성될 수 있고, x-선 소스(12)(즉, x-선 생성기)와 방사선 검출기(14)(즉, 방사선 검출기) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 라디오그래프는, 샘플이 x-선 빔(16)에서 회전될 때 상이한 투사각에서 획득될 수 있다. 따라서, 조절기가 회전 스테이지를 갖는 몇몇 예들에서, 산업용 CT 시스템(10)의 컴퓨팅 시스템은 상이한 회전각에 대해 상이한 검출기 위치에서 라디오그래프를 획득할 수 있고, 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링하기 위해 라디오그래프를 처리할 수 있다.
방사선 검출기(14)는 도 1의 예에 도시된 플랫 패널 x-선 검출기(FPD)를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 방사선 검출기(14)는 렌즈-결합 섬광 검출기, 선형 다이오드 어레이(LDA), 또는 다른 유형의 x-선 검출기를 포함할 수 있다. FPD는 유리 검출기 어레이 상의 비결정질 실리콘 상에서 제조된 세슘 요오드화물과 같은 섬광 물질의 층을 포함할 수 있다. 섬광기 층은 x-선을 흡수하고, 고체 상태 검출기에 의해 다시 검출되는 가시광 광자를 방출한다. 검출기 픽셀 크기는 수십 내지 수백 마이크로미터의 범위를 가질 수 있다. 방사선 검출기(14)가 플랫-패널 x-선 검출기를 포함하는 몇몇 예들에서, 방사선 검출기(14)의 픽셀 크기는 25 마이크로미터 내지 250 마이크로터의 범위에 있을 수 있다. 몇몇 예들에서, 방사선 검출기(14)의 픽셀 크기는 대략 25 마이크로미터 내지 대략 250 마이크로미터의 범위에 있을 수 있다. 더욱이, 공통 산업용 FPD의 시야는 대략 100mm 내지 500mm의 범위에 있을 수 있다. 산업용 FPD는 큰 시야를 요구하는 응용에 사용될 수 있다.
고해상도 응용은 전하 결합 디바이스(CCD) 또는 상보 금속-산화물-반도체(CMOS) 검출기와 같은 검출기에 방출된 가시광을 중계하기 위해 광학 렌즈를 이용하는 렌즈-결합 검출기를 요구할 수 있다. 몇몇 예들에서, 렌즈는 1x 내지 100x의 범위에서 배율을 제공할 수 있어서, 0.1 내지 20 마이크로미터의 유효 픽셀 크기를 만든다. 방사선 검출기(14)가 렌즈-결합 검출기를 포함하는 몇몇 예들에서, 방사선 검출기(14)의 픽셀 크기는 0.1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 범위에 있다. 더욱이, 방사선 검출기(14)가 렌즈-결합 검출기를 포함하는 몇몇 예들에서, 시야는 0.2 mm 내지 25 mm의 범위에 있을 수 있다.
양쪽 유형의 검출기(예를 들어, FPD 및 렌즈-결합 섬광 검출기)를 통해, 이미지 해상도와 시야 사이에 절충안이 있을 수 있다. 더욱이, 몇몇 응용에서, 사용자는 검출기의 물리적 크기를 뛰어 넘어 시야를 팽창하거나 픽셀 크기가 직접 지원하는 해상도를 뛰어 넘어 해상도를 증가시키기를 원할 수 있다. 본 개시의 기술은 이들 2가지 상충하는 목적(즉, 증가된 이미지 해상도 및 증가된 시야)을 달성하기 위해 정밀한 검출기 모션 시스템을 병합하기 위한 기구 설계, 이미지 획득 방법, 및 컴퓨터 알고리즘을 기재한다.
본 개시의 하나 이상의 기술에 따라, x-선 디지털 라디오그래피(DR) 또는 CT 시스템은 검출기 시스템에서의 정밀한 모션 시스템을 포함하여, 검출기 시스템{방사선 검출기(14)를 포함}은 x-선 빔(16)의 주 축에 수직인 방향으로 방사선 검출기(14)(즉, x-선 검출기)의 픽셀의 행 및 열을 따라 x-선 빔(16)에서 병진 이동할 수 있다. 이것은 후속하는 2개의 목적과 같은 하나 이상의 목적을 달성할 수 있다. 먼저, 방사선 검출기(14)의 픽셀 크기보다 크지만(예를 들어, 훨씬 더 크지만) 검출기 크기보다 작은 간격만큼 각각 분리된 상이한 2개 이상의 위치에서 라디오그래프를 획득함으로써, 방사선 검출기(14)는 방사선 검출기(14)의 물리적 크기보다 더 큰 영역을 커버할 수 있다. 이들 디지털 라디오그래프는 더 큰 시야를 갖는 복합 라디오그래프를 형성하기 위해 함께 수치적으로 "스티칭(stiched)"될 수 있다. 두 번째로, 방사선 검출기(14)가 픽셀 크기보다 더 작은 간격만큼 분리된 2개 이상의 위치에 있을 때 라디오그래프를 획득함으로써, 서브-픽셀 크기 샘플링 효과가 달성될 수 있다. 이러한 기술은 특정한 광학 구성에서, 특정한 유형의 샘플을 통해, 더 미세한 해상도를 갖는 복합 라디오그래프를 생성하는데 사용될 수 있다. 이들 2가지 기술은 이미징 시야 및 해상도 중 어느 하나 또는 양쪽 모두를 크게 증가시키기 위해 실용적인 이용에서 조합될 수 있다. 더욱이, 이들 2가지 기술은 3차원(3D) 재구성된 부피 및 그 해상도를 증가시키기 위해 종래의 부피 CT 및 나선형 CT 기술 모두와 추가로 조합될 수 있다.
도 1의 산업용 CT 시스템(10)과 같은 프로젝션-유형의 x-선 라디오그래피 및 CT 시스템에서, 광학 해상도는 x-선 소스{예를 들어, x-선 생성기(12)}, 및 그 위에 형성된 x-선 이미지를 샘플링하고 리코딩하도록 작용하는 x-선 검출기{예를 들어, 방사선 검출기(14)}의 크기에 의해 결정될 수 있다. 특정한 이미징 조건 하에서, 실제 이미지는 검출기 픽셀 크기보다 더미세한 특징부(feature)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 산업용 CT 시스템(10)이 2x 배율 기하학적 구조에서 50㎛ x-선 소스 크기를 갖는 경우, 산업용 CT 시스템(10)은 50㎛의 최소 특징부 크기를 갖는 검출기 평면 상에서 이미지를 형성할 수 있다. 200㎛ 픽셀 크기를 갖는 플랫 패널 검출기를 이용할 때, x-선 이미지는 적절히 샘플링되지 않고, 서브-픽셀 샘플링은 최대 가능한 해상도를 달성하기 위해 요구될 수 있다. 이것은 서브-픽셀 크기의 마스크를 이용하거나 서브-픽셀 간격만큼 검출기를 병진 이동함으로써 달성될 수 있다. 병진 이동하는 방법(즉, 서브-픽셀 간격만큼 검출기를 병진 이동)은 몇몇 상황에서 유리할 수 있는데, 이는 이러한 방법이 추가 하드웨어의 필요 없이 기존의 검출기 모션 스테이지를 이용할 수 있기 때문이다. 샘플의 병진 이동은, 샘플의 병진 이동이 이미징 기하학적 구조를 변경할 수 있기 때문에 방사선 검출기의 병진 이동과 동일한 효과를 달성하지 않을 수 있다.
도 1의 산업용 CT 시스템(10)은 하나 이상의 전술한 단점을 극복할 수 있다. 도 1의 예에서, 산업용 CT 시스템(10)은 x 병진 이동 스테이지(18) 및 y 병진 이동 스테이지(20)를 포함한다. x 병진 이동 스테이지(18) 및 y 병진 이동 스테이지(20)는 방사선 검출기(14)의 검출기 픽셀 또는 배향 방향에 평행한 병진 이동 축(예를 들어, x 및 y 병진 이동 축)을 따라 방사선 검출기(14)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 산업용 CT 시스템(10)은 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기(14)를 포함할 수 있고, 이러한 평면은 x-선 빔(16){즉, x-선 빔(16)의 빔 축}의 방출 방향에 수직으로 배치되고, 검출기 픽셀의 배향에 평행한 각 축을 갖는 2개의 독립적인 병진 이동 스테이지 상에서 지지된다. x가 수평 방향에 대응할 필요가 없고 y가 수직 방향에 대응할 필요가 없지만, 본 개시는 또한 수평 병진 이동 스테이지(18)로서 x 병진 이동 스테이지(18)로 언급할 수 있고, 수직 병진 이동 스테이지(24)로서 y 병진 이동 스테이지(24)로 언급할 수 있다.
더욱이, 산업용 CT 시스템(10)은 x 스테이지 선형 인코더(22) 및 y 스테이지 선형 인코더(24)를 포함할 수 있다. "x" 및 "y" 치수는 직교일 수 있고, 몇몇 경우에, 수평 및 수직 치수를 언급할 수 있다. 하지만, x는 수평 방향에 대응할 필요가 없고, y는 수직 방향에 대응할 필요가 없다. 따라서, 본 개시가 수평 스테이지 선형 인코더(22)로서 x 선형 인코더(22)를 언급하고 수직 스테이지 선형 인코더(24)로서 y 선형 인코더(24)를 언급할 수 있지만, 기술은 직교일 수 있거나 직교가 아닐 수 있는 다른 치수로 연장될 수 있다. x 스테이지 선형 인코더(22) 및 y 스테이지 선형 인코더(24)는 검출기 픽셀 크기{즉, 방사선 검출기(14)의 픽셀의 크기}의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖는 2개의 독립적인 선형 인코더이다. x 스테이지 선형 인코더(22) 및 y 스테이지 선형 인코더(24)는 2개의 병진 이동 스테이지{즉, x 병진 이동 스테이지(18) 및 y 병진 이동 스테이지(22)}에 평행하게 배치될 수 있다. x 스테이지 선형 인코더(22) 및 y 스테이지 선형 인코더(24)는 병진 이동 스테이지의 변위의 직접적인 측정을 제공하기 위해 각 병진 이동 스테이지에 의해 구동된다. 도 1의 예에서, x 병진 이동 스테이지(18), y 병진 이동 스테이지(20), x 스테이지 선형 인코더(22) 및 y 스테이지 선형 인코더(24)는 검출기 장착 프레임(26)에 의해 결합되고 지지된다. 몇몇 경우에서, 이미지 획득 시스템(28)은 x 스테이지 선형 인코더(22) 및 y 스테이지 선형 인코더(24)의 변위의 측정을 이용하여 라디오그래프를 어셈블링할 수 있다. 예를 들어, 이미지 획득 시스템(28)은 더 높은 해상도 라디오그래프 및/또는 더 큰 크기의 라디오그래프(즉, 복합 라디오그래프)를 어셈블링하기 위해 라디오그래프의 픽셀을 어떻게 인터레이싱(interlace)할 지를 결정하기 위해 측정을 이용할 수 있다.
산업용 CT 시스템(10)은 또한 이미지 획득 시스템(28)을 포함한다. 이미지 획득 시스템(28)은 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 시스템의 유형의 예는 개인용 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 메인 프레임 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 특수-목적의 컴퓨터 등을 포함할 수 있다. 이미지 획득 시스템(28)은 검출기 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽의 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 이미지를 획득하는 것을 포함하는(예를 들어, 구성하는) 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차를 구현할 수 있다. 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차는 더 미세한 해상도 이미지를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 이미지를 어셈블링하도록 컴퓨터 프로그램을 이용할 수 있다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 검출기 모션 시스템의 예의 개략도이다. 도 2의 검출기 모션 시스템의 예는, 방사선 검출기(14)(도 1)가 장착될 수 있는 검출기 장착 프레임(26)을 포함한다. 방사선 검출기(14)는 도 2의 예에 도시되지 않는다. 특히, 도 2의 예에서, PFD와 같은 방사선 검출기(도 2에 도시되지 않음)는 검출기 장착 프레임(26)에 결합된 검출기 장착부(50) 상에 장착될 수 있다. x-선 소스(도 2에 도시되지 않음)는 x-선 빔을 수평으로 향하게 하도록 장착되는 한편, 검출기는 x-선 빔의 메인 축에 수직인 위치에 있다. 도 2의 예에서, 검출기 장착부(50)(이에 따라 검출기)는 수평 병진 이동 스테이지(18)(즉, x 병진 이동 스테이지) 상에 지지된다. 수평 병진 이동 스테이지(18)는 검출기 장착 프레임(26)에 결합된 수직 병진 이동 스테이지(20)(즉, y 병진 이동 스테이지) 상에 지지된다.
도 2의 예에서, 각 스테이지{즉, 수평 병진 이동 스테이지(18) 및 수직 병진 이동 스테이지(20)}는 병진 이동 스테이지의 변위를 측정하기 위해 병진 이동 스테이지의 축을 따라 장착된 선형 인코더(예를 들어, 선형 위치 인코더)를 갖는다. 도 2의 예에서, 선형 인코더(22)(즉, x 스테이지 인코더)는 수평 병진 이동 스테이지(18)의 변위를 측정하고, 선형 인코더(24)(즉, y 스테이지 인코더)는 수직 병진 이동 스테이지(20)의 변위를 측정한다. 선형 인코더의 전형적인 유형은 광학 또는 자기 테이프 인코더를 포함한다. 몇몇 예에서, 선형 인코더의 해상도는 픽셀 크기보다 더 미세하다. 예를 들어, 광학 인코더는 100㎛ 픽셀 크기를 갖는 FPD에 대해 1㎛ 해상도보다 더 미세한 해상도를 가질 수 있다.
실용적인 이용에서, 이미지는 먼저 하나의 위치에서 얻어지고, 뒤이어 픽셀의 단편(fractions)에서의 변위로 얻어진 일련의 추가 이미지가 얻어진다. 예를 들어, 하나의 추가 이미지는 1/2 픽셀 스텝 병진 이동으로 얻어질 수 있거나, 3개의 추가 이미지는 1/4 픽셀 스텝 병진 이동으로 얻어질 수 있다. 이것은 시야를 가로질러 균일한 해상도를 얻기 위해 수평 및 수직 축 모두에 대해 수행될 수 있다. 특징부가 단일 방향으로 정렬되는 특정한 시나리오에서, 하나의 축을 따르는 이동은 충분할 수 있다. 이미지는 동일한 시야를 갖지만 더 미세한 해상도를 갖는 더 큰 이미지를 생성하기 위해 인터레이싱 방식으로 어셈블링된다. 몇몇 예에서, 몇몇 다른 방법{예를 들어, 디컨벌루션(deconvolution) 또는 다른 기술}은 해상도를 추가로 개선하기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 예에서, 검출기의 이동은 또한 시야를 증가시키기 위해 거의 검출기의 크기로 증가될 수 있다. 예를 들어, 검출기의 크기만큼 분리된 2개의 이미지를 획득하는 것과, 2개의 이미지를 수치적으로 스티칭하는 것은 동일한 해상도에서 2배의 시야를 갖는 더 큰 이미지를 초래할 수 있다. 몇몇 구현에서, 더 정밀한 수치적 스티칭 및 세기 매칭을 수용하기 위해 이미지의 선형 크기의 10 내지 20%와 같이 일부 초과 중첩도를 갖는 이미지를 획득하는 것이 유리할 수 있다. 교차-상관 또는 통계 패턴 인식 방법과 같은 레지스터링(registering) 알고리즘은 서브-픽셀 정밀도를 갖는 공통 영역을 매칭하는데 사용될 수 있다. 이 방법은 2가지 치수에서 시야를 증가시키기 위해 양쪽의 모션 축에 사용될 수 있다. 선형 인코더는, 이동 에러가 픽셀 크기보다 더 작은 것을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 구현에서, 어느 한 방향 또는 양쪽 방향으로 2개보다 많은 이미지는 유효 시야를 증가시키기 위해 스티칭될 수 있다.
몇몇 예에서, 서브-픽셀 샘플링 및 스티칭 방법 모두는 시야를 증가시키고 해상도를 증가시키기 위해 조합될 수 있다. 서브-픽셀 샘플링 및 스티칭 방법의 조합의 절충안은 획득된 더 많은 이미지일 수 있고, 이것은 노출 시간 및 방사선량을 증가시킬 수 있다. 서브-픽셀 샘플링 및 스티칭 방법 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는 3D 이미지에서 더 큰 시야 및 해상도를 달성하기 위해 CT 기술과 조합될 수 있다. 간단한 부피 CT가 사용되는 몇몇 예에서, 각 회전각에서의 프로젝션 이미지는 하나 또는 양쪽의 기술로부터 재구성된다. 하지만, 이것은 병진 이동 스테이지의 빈번한 이동을 요구할 수 있다. 몇몇 예에서, 전체 CT 시리즈는 하나의 검출기 위치에서 전체 프로젝션(예를 들어, 회전) 각을 통해 획득될 수 있고, 뒤이어 추가 검출기 위치에서 전체 CT 시리즈가 후속된다. 각 프로젝션 각 및 상이한 검출기 위치에서의 이미지는 CT 재구성에 재구성되고 사용될 수 있다.
종래의 부피 CT에 더하여, 서브-픽셀 샘플링 및 스티칭 방법 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는 나선형 CT 기술과 또한 조합될 수 있다. 부피 CT의 경우에서와 같이, 어느 하나 또는 양쪽의 기술은 먼저 각 각도에 대해 프로젝션을 어셈블링하는데 사용될 수 있고, 그런 후에 완전한 CT 시리즈를 획득할 수 있다. 하지만, 몇몇 구현은 하나의 검출기 위치에서 모든 프로젝션 각을 통해 전체 CT 시리즈를 획득할 수 있고, 뒤이어 하나 이상의 추가 검출기 위치에서 하나 이상의 CT 시리즈를 획득할 수 있다. 각 프로젝션 각 및 상이한 검출기 위치로부터의 이미지는 CR 재구성에서 재구성되고 사용될 수 있다. 나선형 운동이 축을 따라 더 큰 시야를 커버하는데 사용될 수 있고 나선형 피치(pitch)가 서브-픽셀 샘플링을 제공하도록 조정될 수 있기 때문에, 서브-픽셀 샘플링 및 스티칭은 나선형 축에 수직인 축을 따라 적용될 필요가 있을 수 있다. 사실상, 나선형 기술은 나선형 축의 방향으로 시야 및 해상도를 증가시키는데 사용될 수 있는 한편, 서브-픽셀 샘플링 및 스티칭 기술은 다른 축에 사용될 수 있다.
따라서, 도 2의 검출기 모션 시스템의 예는 x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기{예를 들어, 도 1의 x-선 소스(12)}를 포함하는 x-선 이미징 시스템의 부분을 형성할 수 있다. 더욱이, x-선 이미징 시스템은 x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기를 포함할 수 있다. 방사선 검출기는 검출기 장착부(50)에 장착될 수 있다. 제 1 병진 이동 스테이지{예를 들어, 수평 병진 이동 스테이지(18)} 및 제 2 병진 이동 스테이지{예를 들어, 수직 병진 이동 스테이지(20)}는 방사선 검출기를 지지한다. 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라(예를 들어, 수평 및 수직) 방사선 검출기를 이동시키도록 구성된다.
더욱이, x-선 이미징 시스템은 제 1 선형 위치 인코더{예를 들어, 선형 인코더(22)}를 포함할 수 있다. 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖는다. 제 1 선형 위치 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성된다. x-선 이미징 시스템은 제 2 선형 위치 인코더{예를 들어, 선형 인코더(24)}를 또한 포함할 수 있다. 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 가질 수 있다. 제 2 선형 위치 인코더는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성될 수 있다.
x-선 이미징 시스템은 또한 이미지 획득 시스템{예를 들어, 이미지 획득 시스템(28)}을 포함할 수 있다. 몇몇 예에서, 이미지 획득 시스템은 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽의 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득하도록 구성된다. 다른 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 각 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 더 작은 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치{예를 들어, 방사선 검출기(14)의 위치}에서 일련의 라디오그래프를 획득하도록 구성된다.
더욱이, 몇몇 예에서, 이미지 획득 시스템은 획득된 라디오그래프보다 더 미세한 해상도를 갖는 복합 라디오그래프를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 라디오그래프를 어셈블링한다. 다른 예에서, 이미지 획득 시스템은 라디오그래프를 더 큰 복합 라디오그래프로 어셈블링한다. 이미지 획득 시스템이 라디오그래프를 더 큰 라디오그래프로 어셈블링하는 몇몇 그러한 예에서, 이미지 획득 시스템은, 라디오그래프를 더 큰 라디오그래프로 어셈블링하기 전에(또는 부분으로서) 라디오그래프의 에지를 매칭하기 위해 교차-상관 알고리즘을 이용할 수 있다. 더욱이, 이미지 획득 시스템이 라디오그래프를 더 큰 라디오그래프로 어셈블링하는 몇몇 예에서, 이미지 획득 시스템은 라디오그래프를 더 큰 라디오그래프로 어셈블리하기 전에(또는 부분으로서) 라디오그래프의 세기를 혼합하기 위해 보간 알고리즘(또는 다른 적절한 유형의 알고리즘)을 이용할 수 있다.
도 3은, 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 산업용 CT 시스템(10)이 회전 스테이지(72)를 포함하는 기구 설정의 예의 개략도이다. 도 3의 예에서, 산업용 CT 시스템(10)은 x-선 빔(16)을 방출하도록 구성된 x-선 생성기(12)를 포함한다. 더욱이, 산업용 CT 시스템(10)은 x-선 빔(16)의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기(14)를 포함한다. 도 3의 예에 도시되지 않았지만, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지{예를 들어, x 병진 이동 스테이지(18) 및 y 병진 이동 스테이지(20)}는 방사선 검출기(14)를 지지한다. 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동시키도록 구성될 수 있다. 도 3의 예에서, 회전 스테이지(72)는 x-선 빔(16)의 방출 방향에 수직인 회전 축(80)을 갖는다. 회전 스테이지(72)는 x-선 생성기(74)와 방사선 검출기(14) 사이에 배치된다. 회전 스테이지(72)는 샘플을 지지하고 회전하도록 구성된다. 따라서, 산업용 CT 시스템(10)은 x-선 생성기(12)와 방사선 검출기(14) 사이에서 샘플을 지지하고 회전하기 위해 빔 축에 수직인 회전 축을 갖는 회전 스테이지를 포함할 수 있다.
본 개시의 하나 이상의 기술에 따라, 산업용 CT 시스템(10)은 제 1 선형 위치 인코더(도 1의 예에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기(14)의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 가질 수 있다. 제 1 선형 위치 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 산업용 CT 시스템(10)은 제 2 선형 위치 인코더(도 3의 예에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 가질 수 있다. 제 2 선형 위치 인코더는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성될 수 있다.
더욱이, 도 3의 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 라디오그래프를 처리하고 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위해 컴퓨터 재구성 알고리즘을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이미지 획득 시스템(28)은, 방사선 검출기(14)가 제 1 위치에 있는 동안 복수의 회전 각에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 이미지 획득 시스템(28)은, 방사선 검출기(14)가 제 2 위치에 있는 동안, 복수의 회전 각에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득할 수 있고, 제 2 위치는 방사선 검출기(14)의 픽셀 크기보다 작은 거리만큼 어느 한 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 1 위치로부터 분리된다. 이미지 획득 시스템(28)은 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 일련의 더 높은 해상도의 복합 라디오그래프를 생성할 수 있다. 더욱이, 이미지 획득 시스템(28)은 더 높은 해상도의 라디오그래프를 샘플의 3D 라디오그래프로 어셈블링할 수 있다.
다른 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은, 방사선 검출기(14)가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전 각에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하도록 구성된다. 더욱이, 이미지 획득 시스템(28)은, 방사선 검출기(14)가 제 2 위치에 있는 동안, 동일한 복수의 회전 각에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득할 수 있다. 그러한 예에서, 제 1 위치는 각 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기(14)의 선형 크기(예를 들어, 높이 또는 폭)보다 작은 거리만큼 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 2 위치로부터 분리될 수 있다. 이미지 획득 시스템(28)은 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 큰 시야를 갖는 일련의(예를 들어, 복수의) 라디오그래프를 생성할 수 있다. 이미지 획득 시스템(28)은 생성된 일련의 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링할 수 있다.
따라서, 이미지 획득 시스템(28)은, 일련의 라디오그래프가 상이한 회전 각에서 획득되는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차를 수행할 수 있다. 일련의 라디오그래프는 동일한 각도 위치에서 반복되지만, 검출기 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽의 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 반복된다. 후속하여, 이미지 획득 시스템(28)은 동일한 각도이지만, 이러한 각도에서 더 미세한 해상도 이미지를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블링하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용할 수 있다. 이미지 획득 시스템(28)은 더 미세한 해상도의 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위해 컴퓨터 재구성 알고리즘을 수행할 수 있다.
더욱이, 몇몇 그러한 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은, 큰 처리된 라디오그래프가 상이한 회전 각에서 획득되는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차를 수행할 수 있다. 더욱이, 이미지 획득 시스템(28)은 라디오그래프를 처리하고 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위해 컴퓨터 구성 알고리즘을 수행할 수 있다. 더욱이, 몇몇 그러한 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은, 일련의 라디오그래프가 상이한 회전 각에서 획득되고 동일한 각도 위치이지만, 각 축을 따라 검출기 선형 크기의 50% 내지 100%의 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽의 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 반복되는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차를 수행할 수 있다. 후속하여, 이미지 획득 시스템(28)은 동일한 각도이지만, 이 각도에서 일련의 더 큰 이미지를 형성하기 위해 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블링하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용할 수 있다. 이미지 획득 시스템(28)은 더 미세한-해상도의 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위해 컴퓨터 재구성 알고리즘을 수행할 수 있다.
도 3의 예에서, 산업용 CT 시스템(10)은 선형 스테이지(84)를 포함한다. 선형 스테이지(84)는 회전 스테이지(72)의 회전 축(80)에 평행한 축을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하도록 구성된다. 즉, 산업용 CT 시스템(10)은 샘플을 병진 이동하는 회전 스테이지에 평행한 축을 갖는 선형 스테이지를 포함한다. 몇몇 예에서, 회전 스테이지(72)의 모션 및 선형 스테이지(84)의 모션은 화살표(86)로 도시된 바와 같이, 나선형 패턴으로 동기화된다. 즉, 회전 스테이지(72) 및 모션 선형 스테이지(84)의 모션은 동기화되어, 샘플은 x-선 빔(16)에서 나선형 패턴을 트레이싱(traces)한다.
더욱이, 도 3의 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은, 방사선 검출기(14)가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전 각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득할 수 있다. 더욱이, 이미지 획득 시스템(28)은, 방사선 검출기(14)가 제 2 위치에 있는 동안, 복수의 회전 각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득할 수 있다. 제 2 위치는 방사선 검출기(14)의 픽셀 크기보다 작은 거리만큼 어느 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 1 위치로부터 분리될 수 있다. 이미지 획득 시스템(28)은 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 해상도의 라디오그래프의 세트를 생성할 수 있다. 더 높은 해상도의 라디오그래프는 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프보다 더 높은 해상도를 가질 수 있다. 더욱이, 이미지 획득 시스템(28)은 더 높은 해상도의 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링할 수 있다.
따라서, 몇몇 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은, 일련의 라디오그래프가 상이한 회전 각 및 샘플 선형 스테이지 위치에서 획득되는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차를 수행할 수 있다. 일련의 라디오그래프는 동일한 회전 및 선형 스테이지 위치 설정에서 반복되지만, 검출기 픽셀 크기보다 더미세한 거리만큼 분리된 병진 이동 스테이지의 하나 또는 양쪽의 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 반복된다. 이미지 획득 시스템(28)은 후속하여 동일한 각도 및 선형 위치이지만, 이 각도에서 더 미세한 해상도 이미지를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블링하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용할 수 있다. 이미지 획득 시스템(28)은 또한 더 미세한 해상도 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어유사한 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은, 일련의 라디오그래프가 상이한 회전 각 및 소스 및 검출기 공통 축 위치에서 획득되는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차를 수행할 수 있다. 일련의 라디오그래프는 동일한 회전 및 선형 스테이지 위치 설정에서 반복되지만, 검출기 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽의 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 반복된다. 순차적으로, 이미지 획득 시스템(28)은 동일한 각도 및 선형 위치이지만, 이러한 각도에서 더 미세한 해상도 이미지를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블링하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용할 수 있다. 마지막으로, 이 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 더 미세한 해상도의 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위해 컴퓨터 재구성 알고리즘을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 이미지 획득 시스템은, 몇몇 예에서, 라디오그래프를 더 큰 라디오그래프로 어셈블링할 수 있다. 그러한 예는 도 3의 예에 적용가능할 수 있다. 따라서, 몇몇 예에서, x-선 이미징 시스템, 예를 들어 산업용 CT 시스템(10)은 x-선 빔(16)의 방출 방향에 숙직인 회전 축(80)을 갖는 회전 스테이지(72)를 포함할 수 있다. 이전과 같이, 회전 스테이지(72)는 x-선 생성기(74)와 방사선 검출기(14) 사이에 배치되고, 샘플을 지지하고 회전하도록 구성된다. 몇몇 그러한 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 상이한 회전 각에 대해 상이한 검출기 위치에서 라디오그래프를 획득하도록 구성된다. 이미지 획득 시스템(28)은 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링하기 위해 라디오그래프를 처리하도록 구성될 수 있다.
따라서, 몇몇 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 각 축을 따라 검출기 선형 크기의 50% 내지 100%의 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽의 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 이미지를 획득하는 것을 포함하는(예를 들어, 구성하는) 이미지 획득 절차를 수행할 수 있다. 그러한 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 이미지를 더 큰 이미지로 어셈블링하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용할 수 있다.
다른 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은, 방사선 검출기(14)가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전 각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득한다. 더욱이, 이미지 획득 시스템(28)은, 방사선 검출기(14)가 제 2 위치에 있는 동안, 복수의 회전 각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득할 수 있다. 다른 예에서와 같이, 제 1 위치는 각 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 작은 거리만큼 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 2 위치로부터 분리된다. 더욱이, 이미지 획득 시스템(28)은 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 큰 시야를 갖는 일련의 라디오그래프를 생성할 수 있다. 이미지 획득 시스템(28)은 생성된 일련의 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링할 수 있다. 이러한 3차원 라디오그래프는 방사선 검출기(14)의 단일 위치로부터 단일의 일련의 라디오그래프에만 기초하여 대응하는 3차원 라디오그래프보다 더 큰 시야를 가질 수 있다.
그러한 몇몇 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은, 일련의 라디오그래프가 상이한 회전 각 및 샘플 선형 스테이지 위치에서 획득되었고 동일한 회전 및 선형 스테이지 위치 설정이지만, 각 축을 따라 검출기 선형 크기의 50% 내지 100%의 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽의 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 반복된 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차를 수행할 수 있다. 몇몇 경우에서, 이미지 획득 시스템(28)은 후속하여 동일한 각도 및 선형 위치이지만, 이 각도에서 일련의 더 큰 이미지를 형성하기 위해 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블링하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용할 수 있다. 마지막으로, 몇몇 그러한 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 더 미세한 해상도의 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위해 컴퓨터 재구성 알고리즘을 이용할 수 있다.
다른 예에서, 산업용 CT 시스템(10)은 회전 스테이지(72)를 포함하지 않는다. 오히려, 산업용 CT 시스템(10)은 선형 스테이지(84) 상에 장착된 비-회전 스테이지를 포함할 수 있다. 선형 스테이지(84)는 x-선 빔(16)에 수직인 축{예를 들어, 축(80)}을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하도록 구성될 수 있다. 그러한 예에서, 산업용 CT 시스템(10)은 샘플 주위에서 x-선 생성기(74) 및 방사선 검출기(14)를 회전시킴으로써 유사한 3차원 라디오그래프를 생성할 수 있다. 그러한 몇몇 예에서, 이미지 획득 시스템(78)은, 방사선 검출기(14)가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전 각, 및 복수의 x-선 생성기(74) 및 방사선 검출기(14) 위치{즉, x-선 생성기(74) 및 방사선 검출기(14)의 위치}에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득할 수 있다. 더욱이, 이미지 획득 시스템(28)은, 방사선 검출기(14)가 제 2 위치에 있는 동안, 복수의 회전 각, 및 복수의 x-선 생성기(74) 및 방사선 검출기(14) 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득할 수 있다. 제 2 위치는 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 작은 거리만큼 어느 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 1 위치로부터 분리될 수 있다. 이미지 획득 시스템(28)은, 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 해상도의 라디오그래프의 세트를 생성할 수 있다. 더 높은 해상도의 라디오그래프는 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프보다 더 높은 해상도를 갖는다. 이미지 획득 시스템(28)은 더 높은 해상도의 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링할 수 있다.
x-선 생성기(74) 및 방사선 검출기(14)가 샘플 주위를 회전할 수 있는 또 다른 예들에서, 이미지 획득 시스템(28)은, 방사선 검출기(14)가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 x-선 생성기(74) 및 방사선 검출기(14) 위치{즉, x-선 생성기(74) 및 방사선 검출기(14)의 위치}에서의 제 1 일련의 라디오그래프를 획득할 수 있다. 이미지 획득 시스템(28)은 또한, 방사선 검출기(74)가 제 2 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 x-선 생성기(74)와 방사선 검출기(14) 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득할 수 있고, 제 1 위치는 각 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 작은 거리만큼 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따르는 제 2 위치로부터 분리된다. 이미지 획득 시스템(28)은, 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프와 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 큰 시야를 갖는 일련의 라디오그래프를 생성할 수 있다. 더욱이, 이미지 획득 시스템(28)은 생성된 일련의 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링할 수 있다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 기술들에 따라 초해상도 이미지 획득 프로세스들의 예를 도시한 개념도이다. 도 4의 예에서, 실선의 그리드는 방사선 검출기가 제 1 위치에 있을 때 방사선 검출기의 픽셀의 위치를 나타낸다. 점선의 그리드는, 방사선 검출기가 제 2 위치에 있을 때 방사선 검출기의 픽셀의 위치를 나타낸다. 그리드의 중첩에 의해 형성된 더 작은 정사각형은, 방사선 검출기가 제 1 및 제 2 위치에 있는 동안 얻어진 라디오그래프에 기초하여 더 높은 해상도 라디오그래프에서의픽셀을 표시할 수 있다.
도 5a는 종래의 x-선 라디오그래프의 예를 도시한다. 도 5b는 본 개시의 하나 이상의 개시에 따라 캡처된 초-분해된 x-선 라디오그래프의 예를 도시한다. 더 구체적으로, 도 5a 및 도 5b는 플랫 패널 검출기를 통해 획득된 라인-쌍 테스트의 x-선 이미지이다. 도 5b는 픽셀 크기의 1/4만큼 분리되고 4개의 이미지를 인터레이싱함으로써 어셈블링된 4개의 서브-픽셀 위치에서 동일한 플랫 패널 검출기를 통해 획득된 라인-쌍 테스트의 x-선 이미지이다. 이들 2개의 특징을 비교하여, 평행한 라인의 3개의 쌍은 도 5a보다 도 5b에서의 더 양호한 샘플링 율로 더 명확히 분해된다. 이러한 방식으로, 상이한 라디오그래프로부터의 픽셀은 인터레이싱될 수 있다.
도 5a 및 도 5b의 예에서, 삽입물(inset) 윈도우(90, 92)은 기능으로서 상대적인 세기를 보여준다. 도 5a의 예에서, 기능은 평행한 라인의 쌍들에서 개별적인 라인들 사이의 상당한 차이를 보여주지 않는다. 하지만, 도 5b의 예에서, 삽입물 윈도우에 보여진 기능은 특히 평행한 라인의 최우측 쌍에 대해 평행한 라인의 쌍에서의 개별적인 라인들 사이에 더 상당한 차이를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 모자이크 이미지 획득 및 어셈블리 프로세스를 도시한 개념도이다. 도 6의 예에서, 실선의 그리드는, 방사선 검출기가 제 1 위치에 있는 동안 방사선 검출기의 픽셀의 위치를 나타낸다. 점선의 그리드는, 방사선 검출기가 제 2 위치에 있는 동안 방사선 검출기의 픽셀의 위치를 나타낸다. 실선과 점선의 그리드의 조합은, 방사선 검출기가 제 1 및 제 2 위치에 있는 동안 획득된 라디오그래프로부터 함께 "스티칭"된 더 큰 라디오그래프에서 픽셀을 나타낼 수 있다. 도 6이 정확히 검출기 폭만큼 분리된 2개의 이미지를 도시하지만, 2개의 이미지는 몇몇 구현에서, 본 개시의 어디엔가 기재된 바와 같이 중첩을 가질 수 있다.
몇몇 예에서, 더 큰 시야를 갖는 라디오그래프의 세트를 생성하는 것은, 복수의 회전각으로부터 각각의 회전각에 대해, 제 1 적용가능한 라디오그래프 및 제 2 적용가능한 라디오그래프에 기초하여, 각 회전각에 대한 라디오그래프를 어셈블링하는 것을 포함한다. 제 1 적용가능한 라디오그래프는 제 1 일련의 라디오그래프에 있고, 각 회전각과 연관된다. 제 2 적용가능한 라디오그래프는 제 2 일련의 라디오그래프에 있고, 각 회전각과 연관되며, 어셈블링된 라디오그래프는 제 1 또는 제 2 적용가능한 라디오그래프보다 더 큰 시야를 갖는다. 몇몇 구현에서, 검출기 행 및 열을 따라 어느 한 또는 양쪽 방향으로 2개보다 많은 라디오그래프는 조합될 수 있다.
도 7은 본 개시의 하나 이상의 기술에 따라 산업용 CT 시스템의 동작의 예를 도시한 흐름도이다. 도 7의 동작의 예는 도 1의 예를 참조하여 설명된다. 하지만, 도 7의 동작의 예는 이렇게 한정되지 않는다.
도 7의 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 방사선 검출기(14)(150)의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 제 1 병진 이동 축 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득한다. 상이한 검출기 위치는 방사선 검출기(14)의 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리될 수 있다. 방사선 검출기(14)는 x-선 생성기(12)에 의해 방출된 x-선 빔(16)의 방사 방향에 수직으로 배치된 평면을 가질 수 있다. 제 1 병진 이동 스테이지{예를 들어, x 병진 이동 스테이지(18)} 및 제 2 병진 이동 스테이지{예를 들어, y 병진 이동 스테이지(20)}는 방사선 검출기(14)를 운반한다. 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 제 1 및 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기(14)를 이동하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 도 7의 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 획득된 라디오그래프(152)보다 더 미세한 해상도를 갖는 복합 라디오그래프를 형성하기 위해 2개 이상의 라디오그래프를 어셈블링할 수 있다.
도 8은 본 개시의 하나 이상의 개시에 따라 산업용 CT 시스템의 동작의 예를 도시한 흐름도이다. 도 8의 동작의 예는 도 1의 예를 참조하여 설명된다. 하지만, 도 8의 동작의 예는 이에 한정되지 않는다.
도 8의 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 방사선 검출기(14)(170)의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 제 1 병진 이동 축 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득한다. 상이한 검출기 위치는 각각 제 1 병진 이동 축 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기(14)의 선형 크기보다 작은 거리만큼 분리될 수 있다. 방사선 검출기(14)는 x-선 생성기(12)에 의해 방출된 x-선 빔(16)의 방사 방향에 수직으로 배치된 평면을 가질 수 있다. 제 1 병진 이동 스테이지{예를 들어, x 병진 이동 스테이지(18)} 및 제 2 병진 이동 스테이지{예를 들어, y 병진 이동 스테이지(20)}는 방사선 검출기(14)를 운반한다. 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 제 1 및 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기(14)를 이동하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 도 8의 예에서, 이미지 획득 시스템(28)은 2개 이상의 라디오그래프를 일련의 라디오그래프(172)에서의 각 라디오그래프보다 더 큰 복합 라디오그래프로 어셈블링할 수 있다.
다음의 단락은 본 개시의 추가 기술의 예를 제공한다.
예 1. x-선 이미징 시스템은 x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배출된 평면을 갖는 2차원 픽셀화 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 2차원 픽셀화 영역 방사선 검출기와; 제 1 선형 위치 인코더로서, 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 선형 위치 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 1 선형 위치 위치 인코더와; 제 2 선형 위치 인코더로서, 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 2 선형 위치 인코더는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 2 선형 위치 인코더와; 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽의 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득하고, 획득된 라디오그래프보다 더 미세한 해상도를 갖는 라디오그래프를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 라디오그래프를 어셈블링하도록 구성된 이미지 획득 시스템을 포함한다.
예 2. 예 1의 x-선 이미징 시스템으로서, x-선 생성기는 20 keV 내지 600 keV의 에너지 범위를 갖는 x-선을 생성한다.
예 3. 예 1 또는 2의 x-선 이미징 시스템으로서, 방사선 검출기는 플랫-패널 x-선 검출기를 포함하고, 방사선 검출기의 픽셀 크기는 25 마이크로미터 내지 250 마이크로미터의 범위에 있다.
예 4. 임의의 예 1 내지 3의 x-선 이미징 시스템으로서, 방사선 검출기는 렌즈-결합된 검출기를 포함하고, 방사선 검출기의 픽셀 크기는 0.1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 범위에 있다.
예 5. 임의의 예 1 내지 4의 x-선 이미징 시스템으로서, x-선 이미징 시스템은 x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지를 더 포함하고, 회전 스테이지는 x-선 생성기와 방사선 검출기 사이에 배치되고, 회전 스테이지는 샘플을 운반 및 회전하도록 구성되고, 컴퓨팅 시스템은, 상이한 운동 각에 대해 상이한 검출기 위치에서 라디오그래프를 획득하고, 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링하기 위해 라디오그래프를 처리하도록 구성된다.
예 6. x-선 이미징 시스템으로서, x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지로서, 회전 스테이지는 x-선 생성기와 방사선 검출기 사이에 배치되고, 회전 스테이지는 샘플을 운반 및 회전하도록 구성되는, 회전 스테이지와; 제 1 선형 위치 인코더로서, 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 선형 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 1 선형 위치 인코더와; 제 2 선형 위치 인코더로서, 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 2 선형 위치 인코더는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 2 선형 위치 인코더와; 방사선 검출기가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전각에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하되, 제 2 위치는 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 작은 거리만큼 어느 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 1 위치로부터 분리되는, 획득하고; 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프와 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 해상도의 라디오그래프의 세트를 생성하고; 더 높은 해상도의 라디오그래프를 샘플의 3D 라디오그래프로 어셈블링하도록 구성된 이미지 획득 시스템을 포함한다.
예 7. x-선 이미징 시스템으로서, x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지로서, 회전 스테이지는 x-선 생성기와 방사선 검출기 사이에 배치되고, 회전 스테이지는 샘플을 운반 및 회전하도록 구성되는, 회전 스테이지와; 회전 스테이지의 회전축에 평행한 축을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하도록 구성된 선형 스테이지와; 제 1 선형 위치 인코더로서, 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 선형 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 1 선형 위치 인코더와; 제 2 선형 위치 인코더로서, 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 2 선형 위치 인코더는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 2 선형 위치 인코더와; 방사선 검출기가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하고; 방사선 검출기가 제 2 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하되, 제 2 위치는 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 작은 거리만큼 어느 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 1 위치로부터 분리되는, 획득하고; 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프와 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 해상도의 라디오그래프의 세트를 생성하되, 더 높은 해상도의 라디오그래프는 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프보다 더 높은 해상도를 갖는, 생성하고; 더 높은 해상도의 라디오그래프를 샘플의 3D 라디오그래프로 어셈블링하도록 구성된 이미지 획득 시스템을 포함한다.
예 8. 예 7의 x-선 이미징 시스템으로서, 회전 스테이지의 운동 및 선형 스테이지의 운동은 나선형 패턴으로 동기화된다.
예 9. x-선 이미징 시스템으로서, x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지로서, 회전 스테이지는 x-선 생성기와 방사선 검출기 사이에 배치되고, 회전 스테이지는 샘플을 운반 및 회전하도록 구성되는, 회전 스테이지와; 회전 스테이지의 회전축에 평행한 축을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하도록 구성된 선형 스테이지와; 제 1 선형 위치 인코더로서, 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 선형 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 1 선형 위치 인코더와; 제 2 선형 위치 인코더로서, 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 2 선형 위치 인코더는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 2 선형 위치 인코더와; 방사선 검출기가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 x-선 소스 및 방사선 검출기 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하고; 방사선 검출기가 제 2 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 x-선 소스 및 방사선 검출기 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하되, 제 2 위치는 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 작은 거리만큼 어느 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 1 위치로부터 분리되는, 획득하고; 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프와 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 해상도의 라디오그래프의 세트를 생성하되, 더 높은 해상도의 라디오그래프는 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프보다 더 높은 해상도를 갖는, 생성하고; 더 높은 해상도의 라디오그래프를 샘플의 3D 라디오그래프로 어셈블링하도록 구성된 이미지 획득 시스템을 포함한다.
예 10: 예 9의 x-선 이미징 시스템으로서, 회전 스테이지 및 선형 병진 이동 스테이지의 운동은, 샘플이 x-선 빔에서의 나선형 패턴을 추적하도록 동기화된다.
예 11. x-선 이미징 시스템으로서, x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 제 1 선형 위치 인코더로서, 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 선형 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 1 선형 위치 인코더와; 제 2 선형 위치 검출기로서, 제 2 선형 위치 검출기는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 2 선형 검출기는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 2 선형 검출기와; 각 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 작은 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 라디오그래프를 획득하고; 라디오그래프를 더 큰 라디오그래프로 어셈블링하도록 구성된 이미지 획득 시스템을 포함한다.
예 12. 예 11의 x-선 이미징 시스템으로서, x-선 생성기는 20 keV 내지 600 keV의 에너지 범위를 갖는 x-선을 생성한다.
예 13. 예 11 또는 12의 x-선 이미징 시스템으로서, 방사선 검출기는 플랫-패널 x-선 검출기를 포함하고, 방사선 검출기의 픽셀 크기는 25 마이크로미터 내지 250 마이크로미터의 범위에 있다.
예 14. 임의의 예 11 내지 13의 x-선 이미징 시스템으로서, 방사선 검출기는 렌즈-결합된 검출기를 포함하고, 방사선 검출기의 픽셀 크기는 0.1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 범위에 있다.
예 15. 임의의 예 11 내지 14의 x-선 이미징 시스템으로서, 이미지 획득 시스템은 라디오그래프를 더 큰 라디오그래프로 어셈블링하기 전에 라디오그래프의 에지에 매칭하기 위해 교차-상관 알고리즘을 이용하도록 추가로 구성된다.
예 16. 임의의 예 11 내지 15의 x-선 이미징 시스템으로서, 이미지 획득 시스템은 라디오그래프를 더 큰 라디오그래프로 어셈블링하기 전에 라디오그래프의 세기를 혼합하기 위해 보간 알고리즘을 이용하도록 추가로 구성된다.
예 17. 임의의 예 11 내지 16의 x-선 이미징 시스템으로서, x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지로서, 회전 스테이지는 x-선 생성기와 방사선 검출기 사이에 배치되고, 회전 스테이지는 샘플을 운반 및 회전하도록 구성되는, 회전 스테이지와; 제 1 선형 위치 인코더로서, 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 선형 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 1 선형 위치 인코더와; 제 2 선형 위치 인코더로서, 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 2 선형 위치 인코더는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 2 선형 위치 인코더와; 방사선 검출기가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전각에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하되, 제 1 위치가 각 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 작은 거리만큼 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 2 위치로부터 분리되는, 획득하고; 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프와 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 해상도의 라디오그래프의 세트를 생성하고; 더 높은 해상도의 라디오그래프를 샘플의 3D 라디오그래프로 어셈블링하도록 구성된 이미지 획득 시스템을 포함한다.
예 19. x-선 이미징 시스템으로서,
x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지로서, 회전 스테이지는 x-선 생성기와 방사선 검출기 사이에 배치되고, 회전 스테이지는 샘플을 운반 및 회전하도록 구성되는, 회전 스테이지와; 회전 스테이지의 회전축에 평행한 축을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하도록 구성된 선형 스테이지와; 제 1 선형 위치 인코더로서, 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 선형 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 1 선형 위치 인코더와; 제 2 선형 위치 인코더로서, 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 2 선형 위치 인코더는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 2 선형 위치 인코더와; 방사선 검출기가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하고; 방사선 검출기가 제 2 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하되, 제 1 위치는 각 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 작은 거리만큼 어느 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 2 위치로부터 분리되는, 획득하고; 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프와 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 시야를 갖는 일련의 라디오그래프를 생성하고; 생성된 일련의 라디오그래프를 샘플의 3D 라디오그래프로 어셈블링하도록 구성된 이미지 획득 시스템을 포함한다.
예 20. 예 19의 x-선 이미징 시스템으로서, 회전 스테이지의 운동 및 선형 스테이지의 운동은 운동의 나선형 패턴에 동기화된다.
예 21. x-선 이미징 시스템으로서, x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지로서, 회전 스테이지는 x-선 생성기와 방사선 검출기 사이에 배치되고, 회전 스테이지는 샘플을 운반 및 회전하도록 구성되는, 회전 스테이지와; 회전 스테이지의 회전축에 평행한 축을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하도록 구성된 선형 스테이지와; 제 1 선형 위치 인코더로서, 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 선형 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 1 선형 위치 인코더와; 제 2 선형 위치 인코더로서, 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 2 선형 위치 인코더는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 2 선형 위치 인코더와; 방사선 검출기가 제 1 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 x-선 소스 및 방사선 검출기 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하고; 방사선 검출기가 제 2 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 x-선 소스 및 방사선 검출기 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하되, 제 1 위치는 각 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 작은 거리만큼 어느 하나 또는 양쪽의 병진 이동 축을 따라 제 2 위치로부터 분리되는, 획득하고; 제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프와 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 시야의 일련의 라디오그래프를 생성하고; 생성된 일련의 라디오그래프를 샘플의 3D 라디오그래프로 어셈블링하도록 구성된 이미지 획득 시스템을 포함한다.
예 22. 예 21의 x-선 이미징 시스템으로서, 회전 스테이지의 운동 및 선형 스테이지의 운동은, 샘플이 x-선 빔에서 나선형 패턴을 추적하도록 동기화된다.
예 23. 임의의 예 1 내지 22에 따라 구성된 x-선 이미징 시스템.
예 24. 본 명세서에 기재된 임의의 기술에 따른 x-선 이미징 시스템.
예 25. x-선 이미징 장치 및 이미지 획득 절차로서, x-선 생성기와; x-선 빔(빔 축)의 방출 방향에 수직으로 배치되고 검출기 픽셀의 배향에 평행한 각 축을 가지고 2개의 독립 병진 이동 스테이지 상에 운반된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 검출기 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고 2개의 스테이지에 평행하게 배치되며, 변위의 직접 측정을 제공하기 위해 각 스테이지에 의해 구동되는 2개의 독립적인 선형 인코더와; 검출기 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 이미지를 획득하는 것과, 더 미세한 해상도 이미지를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 이미지를 어셈블리하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용하는 것으로 구성된 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차를 포함한다.
예 26. 예 25의 장치로서, x-선 생성기는 20 keV 내지 600 keV의 에너지 범위를 갖는 x-선을 제공한다.
예 27. 예 25 또는 26의 장치로서, 25 마이크로미터 내지 250 마이크로미터의 범위에서 픽셀 크기를 갖는 플랫-패널 x-선 검출기를 포함한다.
예 28. 임의의 예 25 내지 27의 장치로서, 0.1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 범위에서의 픽셀 크기를 갖는 렌즈-결합된 검출기를 포함한다.
예 29. 임의의 예 25 내지 28의 장치로서, 소스와 검출기 사이에서 샘플을 운반 및 회전하기 위해 빔 축에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지와; 상이한 회전각에 대해 상이한 검출기 위치에서 라디오그래프가 획득된 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차와; 라디오그래프를 처리하고, 이를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블리하기 위한 컴퓨터 재구성 알고리즘을 포함한다.
예 30. x-선 이미징 장치 및 이미지 획득 절차로서, x-선 생성기와; x-선 빔(빔 축)의 방출 방향에 수직으로 배치되고 검출기 픽셀의 배향에 평행한 각 축을 가지고 2개의 독립 병진 이동 스테이지 상에 운반된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 소스와 검출기 사이에서 샘플을 운반하고 회전시키기 위해 빔축에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지와; 검출기 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고 2개의 스테이지에 평행하게 배치되며, 변위의 직접 측정을 제공하기 위해 각 스테이지에 의해 구동되는 2개의 독립적인 선형 인코더와; 일련의 라디오그래프가 상이한 회전각에서 얻어지고, 검출기 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽 축을 따라 동일한 각도 위치이지만 상이한 검출기 위치에서 반복되고, 후속하여, 이 각도에서 더 미세한 해상도 이미지를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 동일한 각이지만, 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블리하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용하는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차와, 마지막으로 더 미세한 해상도 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위한 컴퓨터 재구성 알고리즘을 포함한다.
예 31: x-선 이미징 장치 및 이미지 획득 절차로서, x-선 생성기와; x-선 빔(빔 축)의 방출 방향에 수직으로 배치되고 검출기 픽셀의 배향에 평행한 각 축을 가지고 2개의 독립 병진 이동 스테이지 상에 운반된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 소스와 검출기 사이에서 샘플을 운반하고 회전시키기 위해 빔축에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지와; 샘플을 병진 이동하는 회전 스테이지에 평행한 축을 갖는 선형 스테이지와; 검출기 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고 2개의 스테이지에 평행하게 배치되며, 변위의 직접 측정을 제공하기 위해 각 스테이지에 의해 구동되는 2개의 독립적인 선형 인코더와; 일련의 라디오그래프가 상이한 회전각에서 얻어지고, 검출기 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽 축을 따라 동일한 각도 위치이지만 상이한 검출기 위치에서 반복되고, 후속하여, 이 각도에서 더 미세한 해상도 이미지를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 동일한 각이지만, 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블리하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용하는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차와, 마지막으로 더 미세한 해상도 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위한 컴퓨터 재구성 알고리즘을 포함한다.
예 32: 예 31의 장치 및 이미징 획득 방법으로서, 회전 스테이지 및 선형 병진 이동 스테이지의 운동은 나선형 패턴으로 동기화된다.
예 33: x-선 이미징 장치 및 이미지 획득 절차로서, x-선 생성기와; x-선 빔(빔 축)의 방출 방향에 수직으로 배치되고 검출기 픽셀의 배향에 평행한 각 축을 가지고 2개의 독립 병진 이동 스테이지 상에 운반된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 소스와 검출기 사이에서 샘플을 운반하고 회전시키기 위해 빔축에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지와; x-선 소스를 병진 이동하는 검출기 축 중 하나에 평행한 축을 갖고, 더욱이 검출기 운동 축에 동기화된 운동을 갖는 선형 스테이지와; 검출기 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고 2개의 스테이지에 평행하게 배치되며, 변위의 직접 측정을 제공하기 위해 각 스테이지에 의해 구동되는 2개의 독립적인 선형 인코더와; 일련의 라디오그래프가 상이한 회전각에서 얻어지고, 검출기 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽 축을 따라 동일한 각도 위치이지만 상이한 검출기 위치에서 반복되고, 후속하여, 이 각도에서 더 미세한 해상도 이미지를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 동일한 각이지만, 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블리하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용하는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차와, 마지막으로 더 미세한 해상도 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위한 컴퓨터 재구성 알고리즘을 포함한다.
예 34: 예 33의 장치 및 이미징 획득 방법으로서, 회전 스테이지 및 선형 병진 이동 스테이지의 운동은 샘플이 x-선 빔에서 나선형 패턴을 추적하도록 동기된다.
예 35: x-선 이미징 장치 및 이미지 획득 절차로서, x-선 생성기와; x-선 빔(빔 축)의 방출 방향에 수직으로 배치되고 검출기 픽셀의 배향에 평행한 각 축을 가지고 2개의 독립 병진 이동 스테이지 상에 운반된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 소스와 검출기 사이에서 샘플을 운반하고 회전시키기 위해 빔축에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지와; x-선 소스를 병진 이동하는 검출기 축 중 하나에 평행한 축을 갖고, 더욱이 검출기 운동 축에 동기화된 운동을 갖는 선형 스테이지와; 검출기 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고 2개의 스테이지에 평행하게 배치되며, 변위의 직접 측정을 제공하기 위해 각 스테이지에 의해 구동되는 2개의 독립적인 선형 인코더와; 각 축을 따라 검출기 선형 크기의 50% 내지 100%의 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽 축을 따라 상이한 검출기 위치에서 일련의 이미지를 획득하는 것과, 이미지를 더 큰 이미지로 어셈블링하기 위해 컴퓨터 프로그램을 이용하는 것으로 구성된 이미지 획득 절차를 포함한다.
예 36: 예 35의 장치로서, 20keV 내지 600keV의 에너지 범위를 갖는 x-선을 제공한다.
예 37: 예 35 또는 36의 장치로서, 방사선 검출기는 25 마이크로미터 내지 250 마이크로미터의 범위에 있는 픽셀 크기를 갖는 플랫-패널 x-선 검출기를 포함한다.
예 38. 임의의 예 35 내지 37의 장치로서, 0.1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 범위에 있는 픽셀 크기를 갖는 렌즈-결합된 검출기를 포함한다.
예 39. 임의의 예 35 내지 38의 장치로서, 교차-상관 알고리즘은 이미지를 어셈블링하기 전에 획득된 이미지의 에지에 매칭하기 위해 사용된다.
예 40. 임의의 예 35 내지 39의 장치로서, 선형-보간 알고리즘은 이미지를 어셈블링하기 전에 획득된 이미지의 세기에 매칭하기 위해 사용된다.
예 41. 임의의 예 35 내지 40의 장치로서, 소스와 검출기 사이에서 샘플을 운반하고 회전시키기 위해 빔축에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지와; 큰 처리된 라디오그래프가 상이한 회전각으로서 얻어지는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차와, 라디오그래프를 처리하고 이들을 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위한 컴퓨터 재구성 알고리즘을 포함한다.
예 42. x-선 이미징 장치 및 이미지 획득 절차로서, x-선 생성기와; x-선 빔(빔 축)의 방출 방향에 수직으로 배치되고 검출기 픽셀의 배향에 평행한 각 축을 가지고 2개의 독립 병진 이동 스테이지 상에 운반된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 소스와 검출기 사이에서 샘플을 운반하고 회전시키기 위해 빔축에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지와; 검출기 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고 2개의 스테이지에 평행하게 배치되며, 변위의 직접 측정을 제공하기 위해 각 스테이지에 의해 구동되는 2개의 독립적인 선형 인코더와; 일련의 라디오그래프가 상이한 회전각에서 획득하고, 각 축을 따라 검출기 선형 크기의 50% 내지 100%의 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽 축을 따라 동일한 각도 위치이지만 상이한 검출기 위치에서 반복되고, 이 각도에서 일련의 더 큰 이미지를 형성하기 위해 동일한 각도이지만, 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블링하기 위해 컴퓨터 프로그램을 후속하여 이용하는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차와; 마지막으로 더 미세한 해상도의 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위한 컴퓨터 재구성 알고리즘을 포함한다.
예 43. x-선 이미징 장치 및 이미지 획득 절차로서, x-선 생성기와; x-선 빔(빔 축)의 방출 방향에 수직으로 배치되고 검출기 픽셀의 배향에 평행한 각 축을 가지고 2개의 독립 병진 이동 스테이지 상에 운반된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 소스와 검출기 사이에서 샘플을 운반하고 회전시키기 위해 빔축에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지와; 샘플을 병진 이동하는 회전각에 평행한 축을 갖는 선형 스테이지와; 검출기 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고 2개의 스테이지에 평행하게 배치되며, 변위의 직접 측정을 제공하기 위해 각 스테이지에 의해 구동되는 2개의 독립적인 선형 인코더와; 일련의 라디오그래프가 상이한 회전각 및 동일한 선형 스테이지 위치에서 획득하고, 각 축을 따라 검출기 선형 크기의 50% 내지 100%의 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽 축을 따라 동일한 각도 위치이지만 상이한 검출기 위치에서 반복되고, 이 각도에서 일련의 더 큰 이미지를 형성하기 위해 동일한 각도 및 선형 위치이지만, 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블링하기 위해 컴퓨터 프로그램을 후속하여 이용하는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차와; 마지막으로 더 미세한 해상도의 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위한 컴퓨터 재구성 알고리즘을 포함한다.
예 44. 예 43의 장치 및 이미지 획득 방법으로서, 회전 스테이지 및 선형 병진 이동 스테이지의 운동은 나선형 패턴에 동기화된다.
예 45. x-선 이미징 장치 및 이미지 획득 절차로서, x-선 생성기와; x-선 빔(빔 축)의 방출 방향에 수직으로 배치되고 검출기 픽셀의 배향에 평행한 각 축을 가지고 2개의 독립 병진 이동 스테이지 상에 운반된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와; 소스와 검출기 사이에서 샘플을 운반하고 회전시키기 위해 빔축에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지와; x-선 소스를 병진 이동하는 검출기 축 중 하나에 평행한 축을 갖고, 더욱이 검출기 운동 축에 동기화된 운동을 갖는 선형 스테이지와; 검출기 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고 2개의 스테이지에 평행하게 배치되며, 변위의 직접 측정을 제공하기 위해 각 스테이지에 의해 구동되는 2개의 독립적인 선형 인코더와; 일련의 라디오그래프가 상이한 회전각 및 소스 및 검출기 공통 축 위치에서 획득하고, 각 축을 따라 검출기 선형 크기의 50% 내지 100%의 거리만큼 분리된 하나 또는 양쪽 축을 따라 동일한 회전 및 선형 스테이지 위치 설정이지만 상이한 검출기 위치에서 반복되고, 이 각도에서 일련의 더 큰 이미지를 형성하기 위해 동일한 각도 및 선형 위치이지만, 상이한 검출기 위치에서 이미지를 어셈블링하기 위해 컴퓨터 프로그램을 후속하여 이용하는 컴퓨터-제어된 이미지 획득 절차와; 마지막으로 더 미세한 해상도의 라디오그래프를 샘플을 나타내는 3D 이미지로 어셈블링하기 위한 컴퓨터 재구성 알고리즘을 포함한다.
예 46. 예 45의 장치 및 이미징 획득 방법으로서, 회전 스테이지 및 선형 병진 이동 스테이지의 운동은, 샘플이 x-선 빔에서 나선형 패턴을 추적하도록 동기화된다.
예 47. 임의의 예 1 내지 46에 따라 구성된 x-선 이미징 시스템.
본 개시의 기술은 다양한 디바이스 또는 장치에서 구현될 수 있다. 다양한 구성요소, 모듈 또는 유닛은 개시된 기술을 수행하도록 구성된 디바이스의 기능적 양상을 강조하기 위해 본 개시에 기재되지만, 상이한 하드웨어 유닛에 의한 실현을 반드시 요구하지 않는다. 오히려, 전술한 바와 같이, 다양한 유닛은 하드웨어 유닛에 조합될 수 있거나, 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 연계하여 전술한 하나 이상의 프로세서를 포함하는 상호 동작 하드웨어 유닛의 집합에 의해 제공될 수 있다.
하나 이상의 예에서, 기재된 특정 기능은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들이 조합에서 구현될 수 있다. 소프트웨어에서 구현되는 경우, 기능은 하나 이상의 지령 또는 코드로서, 컴퓨터-판독가능 매체를 통해 저장되거나 송신될 수 있고, 하드웨어-기반의 처리 유닛에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 데이터 저장 매체와 같은 명백한 매체에 대응하는 컴퓨터-판독가능 저장 매체, 또는 예를 들어, 통신 프로토콜에 따라, 한 장소에서 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터-판독가능 매체는 일반적으로 (1) 비-임시적인 명백한 컴퓨터-판독가능 저장 매체, 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수 있다. 데이터 저장 매체는 본 개시에 기재된 기술의 구현을 위한 지령, 코드 및/또는 데이터 구조를 검색하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 또는 하나 이상의 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 컴퓨터 프록램 제품은 컴퓨터-판독가능 매체를 포함할 수 있다.
제한되지 않는 예로서, 그러한 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장부, 또는 다른 자기 저장 디바이스, 플래쉬 메모리, 또는 지령 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 연결은 적절히 컴퓨터-판독가능 매체라 불린다. 예를 들어, 지령이 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 쌍, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 무선 및 마이크로파와 같은 무선 기술을 이용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 쌍, DSL, 또는 적외선, 무선 및 마이크로파와 같은 무선 기술은 매체의 정의에 포함된다. 하지만, 컴퓨터-판독가능 저장 매체 및 데이터 저장 매체가 연결, 반송파, 신호, 또는 다른 전이 매체를 포함할 뿐 아니라, 그 대신 비-임시적인 명백한 저장 매체에 관한 것임이 이해되어야 한다. 본 명세서에 사용된 디스크 및 디스크는 컴팩트 디스크(CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크(DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함하고, 여기서 디스크는 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크는 레이저를 통해 데이터를 광학적으로 재생한다. 이들의 조합은 또한 컴퓨터-판독가능 매체의 범주 내에 포함되어야 한다.
지령은 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP), 일반적인 목적의 마이크로프로세서, 응용 특정 집적 회로(ASIC), 전계 프로그래밍가능 논리 어레이(FPGA), 또는 다른 등가 집적 또는 이산 논리 회로와 같은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 사용된 "프로세서"라는 용어는 본 명세서에 기재된 기술의 구현에 적합한 임의의 이전 구조 또는 임의의 다른 구조를 언급할 수 있다. 더욱이, 몇몇 양상에서, 본 명세서에 기재된 기능은 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈 내에 제공될 수 있다. 또한, 기술의 특정 부분은 하나 이상의 회로 또는 논리 요소에 구현될 수 있다.
다양한 예가 기재되었다. 이들 및 다른 예는 다음의 청구 범위 내에 있다.

Claims (48)

  1. x-선 이미징 시스템로서,
    x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와;
    x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 2차원 픽셀화 영역 방사선 검출기와;
    x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지로서, 회전 스테이지는 x-선 생성기와 방사선 검출기 사이에 배치되고, 회전 스테이지는 샘플을 운반하고 회전하도록 구성되는, 회전 스테이지와;
    회전 스테이지의 회전축에 평행한 축을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하도록 구성된 선형 스테이지로서, 회전 스테이지의 운동과 선형 스테이지의 운동은, x-선 빔이 샘플 상에서 나선형 패턴을 추적하도록 동기화되는, 선형 스테이지와;
    이미지 획득 시스템으로서,
    방사선 검출기가 제 1 검출기 위치에 있는 동안, 회전 스테이지의 복수의 회전각 및 선형 스테이지의 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하고;
    제 1 일련의 라디오그래프를 획득한 후에, 방사선 검출기가 제 2 검출기 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하되, 제 2 검출기 위치는 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 작은 거리만큼 어느 하나 또는 양쪽 모두의 병진 이동 축을 따라 제 1 검출기 위치로부터 분리되는, 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하고;
    제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 해상도의 라디오그래프의 세트를 생성하되, 더 높은 해상도의 라디오그래프는 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프보다 더 높은 해상도를 갖는, 생성하고;
    더 높은 해상도의 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링하도록
    구성되는, 이미지 획득 시스템을
    포함하는, x-선 이미징 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 이미지 획득 시스템은 더 높은 해상도의 라디오그래프를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 라디오그래프를 어셈블링하는, x-선 이미징 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    제 1 선형 위치 인코더로서, 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 선형 위치 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 1 선형 위치 인코더와;
    제 2 선형 위치 인코더로서, 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 2 선형 위치 인코더는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 2 선형 위치 인코더를 포함하고,
    이미지 획득 시스템은 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 측정 및 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 측정을 이용하여 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프의 라디오그래프를 어셈블링하는, x-선 이미징 시스템.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, x-선 생성기는 20 keV 내지 600 keV의 에너지 범위를 갖는 x-선을 생성하는, x-선 이미징 시스템.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    방사선 검출기는 플랫-패널 x-선 검출기를 포함하고,
    방사선 검출기의 픽셀 크기는 25 마이크로미터 내지 250 마이크로미터의 범위에 있는, x-선 이미징 시스템.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    방사선 검출기는 렌즈-결합된 검출기를 포함하고,
    방사선 검출기의 픽셀 크기는 0.1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 범위에 있는, x-선 이미징 시스템.
  7. x-선 이미징 시스템으로서,
    x-선 빔을 방출하도록 구성된 x-선 생성기와;
    x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖는 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기로서, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 2차원 픽셀화된 영역 방사선 검출기와;
    x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지로서, 회전 스테이지는 x-선 생성기와 방사선 검출기 사이에 배치되고, 회전 스테이지는 샘플을 운반하고 회전하도록 구성되는, 회전 스테이지와;
    회전 스테이지의 회전축에 평행한 축을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하도록 구성된 선형 스테이지로서, 회전 스테이지의 운동과 선형 스테이지의 운동은, x-선 빔이 샘플 상에서 나선형 패턴을 추적하도록 동기화되는, 선형 스테이지와;
    이미지 획득 시스템으로서,
    방사선 검출기가 제 1 검출기 위치에 있는 동안, 회전 스테이지의 복수의 회전각 및 선형 스테이지의 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하고;
    제 1 일련의 라디오그래프를 획득한 후에, 방사선 검출기가 제 2 검출기 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하되, 제 1 검출기 위치는 각 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 작은 거리만큼 하나 또는 양쪽 모두의 병진 이동 축을 따라 제 2 검출기 위치로부터 분리되는, 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하고;
    제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 큰 시야를 갖는 일련의 조성물 라디오그래프를 생성하고;
    생성된 일련의 조성물 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링하도록
    구성되는, 이미지 획득 시스템을
    포함하는, x-선 이미징 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    제 1 선형 위치 인코더로서, 제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 선형 위치 인코더는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 1 선형 위치 인코더와;
    제 2 선형 검출기로서, 제 2 선형 검출기는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 2 선형 검출기는 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되는, 제 2 선형 검출기를 더 포함하고,
    이미지 획득 시스템은 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 측정 및 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 측정을 이용하여 일련의 조성물 라디오 그래프를 생성하도록 구성되는, x-선 이미징 시스템.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, x-선 생성기는 20 keV 내지 600 keV의 에너지 범위를 갖는 x-선을 생성하는, x-선 이미징 시스템.
  10. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    방사선 검출기는 플랫-패널 x-선 검출기를 포함하고,
    방사선 검출기의 픽셀 크기는 25 마이크로미터 내지 250 마이크로미터의 범위에 있는, x-선 이미징 시스템.
  11. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    방사선 검출기는 렌즈-결합된 검출기를 포함하고,
    방사선 검출기의 픽셀 크기는 0.1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 범위에 있는, x-선 이미징 시스템.
  12. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    이미지 획득 시스템은 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프를 일련의 조성물 라디오그래프로 어셈블링하기 전에 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프의 에지에 매칭하기 위해 교차-상관 알고리즘을 이용하도록 추가로 구성되는, x-선 이미징 시스템.
  13. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    이미지 획득 시스템은 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프를 일련의 조성물 라디오그래프로 어셈블링하기 전에 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프의 세기를 혼합하기 위해 보간 알고리즘을 이용하도록 추가로 구성되는, x-선 이미징 시스템.
  14. 방법으로서,
    x-선 생성기에 의해 방출된 x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지 상에서 샘플을 회전시키는 단계와;
    선형 스테이지 상에서, 회전 스테이지의 회전축에 평행한 축을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하는 단계로서, 회전 스테이지의 운동 및 선형 스테이지의 운동은, x-선 빔이 샘플 상에서 나선형 패턴을 추적하도록 동기화되는, 병진 이동 단계와;
    방사선 검출기가 제 1 검출기 위치에 있는 동안, 회전 스테이지의 복수의 회전각 및 선형 스테이지의 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하는 단계와;
    제 1 일련의 라디오그래프를 획득한 후에, 방사선 검출기가 제 2 검출기 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하는 단계로서, 제 2 검출기 위치는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 제 1 또는 제 2 병진 이동 축 중 어느 하나 또는 양쪽 모두를 따라 제 1 검출기 위치로부터 분리되고, 제 1 및 제 2 검출기 위치는 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리되고, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 제 1 및 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하는 단계와;
    제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프와 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 해상도의 라디오그래프의 세트를 생성하는 단계로서, 더 높은 해상도의 라디오그래프는 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프보다 더 높은 해상도를 갖는, 생성 단계와;
    더 높은 해상도의 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링하는 단계를
    포함하는, 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 라디오그래프를 어셈블링하는 단계는 더 높은 해상도의 라디오그래프를 형성하기 위해 인터레이싱 방식으로 라디오그래프를 어셈블링하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제 14 또는 제 15항에 있어서,
    제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되고, 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되고
    더 높은 해상도의 라디오그래프의 세트를 생성하는 단계는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 측정 및 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 측정을 이용하여 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프의 라디오그래프를 어셈블링하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제 14 또는 제 15항에 있어서, x-선 생성기는 20 keV 내지 600 keV의 에너지 범위를 갖는 x-선을 생성하는, 방법.
  18. 제 14 또는 제 15항에 있어서,
    방사선 검출기는 플랫-패널 x-선 검출기를 포함하고,
    방사선 검출기의 픽셀 크기는 25 마이크로미터 내지 250 마이크로미터의 범위에 있는, 방법.
  19. 제 14 또는 제 15항에 있어서,
    방사선 검출기는 렌즈-결합된 검출기를 포함하고,
    방사선 검출기의 픽셀 크기는 0.1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 범위에 있는, 방법.
  20. 방법으로서,
    x-선 생성기에 의해 방출된 x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지 상에서 샘플을 회전시키는 단계와;
    선형 스테이지 상에서, 회전 스테이지의 회전축에 평행한 축을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하는 단계로서, 회전 스테이지의 운동 및 선형 스테이지의 운동은, x-선 빔이 샘플 상에서 나선형 패턴을 추적하도록 동기화되는, 병진 이동 단계와;
    방사선 검출기가 제 1 검출기 위치에 있는 동안, 회전 스테이지의 복수의 회전각 및 선형 스테이지의 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하는 단계와;
    제 1 일련의 라디오그래프를 획득한 후에, 방사선 검출기가 제 2 검출기 위치에 있는 동안, 복수의 회전각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하는 단계로서, 제 1 및 제 2 검출기 위치는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 제 1 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 상이한 검출기 위치이고, 제 1 및 제 2 검출기 위치는 각각 제 1 병진 이동 축 또는 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기의 선형 크기보다 작은 거리만큼 분리되고,
    방사선 검출기는 x-선 검출기에 의해 방출된 x-선 빔의 방출 방향에 수직으로 배치된 평면을 갖고, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 제 1 및 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하는 단계와;
    제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 큰 시야를 갖는 일련의 조성물 라디오그래프를 생성하는 단계와;
    생성된 일련의 조성물 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링하는 단계를
    포함하는, 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    제 1 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고, 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되고, 제 2 선형 위치 인코더는 방사선 검출기의 픽셀 크기의 1/4보다 더 미세한 해상도를 갖고 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 직접 측정을 제공하도록 구성되고
    일련의 조성물 라디오그래프를 생성하는 단계는 제 1 병진 이동 스테이지의 변위의 측정 및 제 2 병진 이동 스테이지의 변위의 측정을 이용하여 일련의 조성물 라디오그래프를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제 20항 또는 제 21항에 있어서, x-선 생성기는 20 keV 내지 600 keV의 에너지 범위를 갖는 x-선을 생성하는, 방법.
  23. 제 20항 또는 제 21항에 있어서,
    방사선 검출기는 플랫-패널 x-선 검출기를 포함하고,
    방사선 검출기의 픽셀 크기는 25 마이크로미터 내지 250 마이크로미터의 범위에 있는, 방법.
  24. 제 20항 또는 제 21항에 있어서,
    방사선 검출기는 렌즈-결합된 검출기를 포함하고,
    방사선 검출기의 픽셀 크기는 0.1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터의 범위에 있는, 방법.
  25. 제 20항 또는 제 21항에 있어서,
    일련의 조성물 라디오그래프를 생성하기 전에 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프의 에지에 매칭하기 위해 교차-상관 알고리즘을 이용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  26. 제 20항 또는 제 21항에 있어서,
    일련의 조성물 라디오그래프를 생성하기 전에 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프의 세기를 혼합하기 위해 보간 알고리즘을 이용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  27. 그 위에 저장된 지령을 갖는 비-임시적인 컴퓨터-판독가능 데이터 저장 매체로서,
    실행될 때, 컴퓨팅 시스템으로 하여금
    x-선 생성기에 의해 방출된 x-선 빔의 방출 방향에 수직인 회전축을 갖는 회전 스테이지 상에서 샘플을 회전시키도록 하고;
    선형 스테이지 상에서, 회전 스테이지의 회전축에 평행한 축을 따라 선형으로 샘플을 병진 이동하도록 하되, 회전 스테이지의 운동 및 선형 스테이지의 운동은, x-선 빔이 샘플 상에서 나선형 패턴을 추적하도록 동기화되는, 병진 이동하도록 하고;
    방사선 검출기가 제 1 검출기 위치에 있는 동안, 회전 스테이지의 복수의 회전각 및 선형 스테이지의 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 1 일련의 라디오그래프를 획득하도록 하고;
    제 1 일련의 라디오그래프를 획득한 후에, 방사선 검출기가 제 2 검출기 위치에 있는 동안, 회전 스테이지의 복수의 회전각 및 복수의 선형 스테이지 위치에서 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하도록 하되, 제 2 검출기 위치는 방사선 검출기의 검출기 픽셀의 배향 방향에 평행한 제 1 또는 제 2 병진 이동 축 중 어느 하나 또는 양쪽 모두를 따라 제 1 검출기 위치로부터 분리되고, 제 1 및 제 2 검출기 위치는 방사선 검출기의 픽셀 크기보다 더 미세한 거리만큼 분리되고, 제 1 병진 이동 스테이지 및 제 2 병진 이동 스테이지는 방사선 검출기를 운반하고, 제 1 및 제 2 병진 이동 스테이지는 제 1 및 제 2 병진 이동 축을 따라 방사선 검출기를 이동하도록 구성되는, 제 2 일련의 라디오그래프를 획득하도록 하고;
    제 1 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프와 제 2 일련의 라디오그래프에서의 대응하는 라디오그래프에 기초하여, 더 높은 해상도의 라디오그래프의 세트를 생성하도록 하되, 더 높은 해상도의 라디오그래프는 제 1 및 제 2 일련의 라디오그래프에서의 라디오그래프보다 더 높은 해상도를 갖는, 생성하도록 하고;
    더 높은 해상도의 라디오그래프를 샘플의 3차원 라디오그래프로 어셈블링하도록 하는, 비-임시적인 컴퓨터-판독가능 데이터 저장 매체.
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