維的情況，一條窄束X射線 穿過(guò)被檢測(cè)物體后，在X方向各位置上的射線（包括直射射線和散射射線）強(qiáng)度分布可用 如式⑴所示：
[0045] 其中，〇表示被檢測(cè)物體的特性，大小由其密度及厚度決定，u表示窄束射線在X 方向的位置。
[0046] 來(lái)自焦點(diǎn)的直射射線傳輸?shù)綊呙杼綔y(cè)器的感光平面（優(yōu)選為閃爍體涂層和薄膜 晶體管陣列）時(shí)，在行進(jìn)過(guò)程中會(huì)形成散射射線，從而形成圖2所示的散射射線分布圖。其 中，中心位置的黑色塊為中心射線投影區(qū)，它作為信號(hào)采集區(qū)用來(lái)采集來(lái)自焦點(diǎn)的直射射 線。中心位置周圍圓形所代表的區(qū)域?yàn)樯⑸渖渚€分布區(qū)域，這些散射射線主要分布在該區(qū) 域。在本發(fā)明中，為了保證采集圖像的質(zhì)量，需要對(duì)散射射線進(jìn)行一定的處理。具體說(shuō)明如 下：
[0047] 本發(fā)明采用按照一定時(shí)序掃描的X射線源和可以控制采集位置的掃描探測(cè)器，通 過(guò)控制X射線源和掃描探測(cè)器的工作時(shí)序，確保在某一個(gè)瞬間只有一個(gè)足夠小的區(qū)域得到X射線的曝光，并且只有掃描探測(cè)器的這個(gè)區(qū)域的像素處于采集狀態(tài)，而掃描探測(cè)器的其它 像素區(qū)域處于不響應(yīng)狀態(tài)。這樣，散射射線對(duì)有效采集區(qū)域的貢獻(xiàn)將大大減小。理論上，當(dāng) 直射射線僅僅指向單一像素，而僅有這個(gè)單一像素處于采集狀態(tài)時(shí)，散射射線的貢獻(xiàn)將趨 近于零。還是以一維為例，散射射線的貢獻(xiàn)率與采集區(qū)域大小的關(guān)系可以用以式（2)表示：
[0049] 其中，m表示窄束射線在x方向的位置；D表示采集寬度，以m為中心；P表示散射 射線的貢獻(xiàn)率。
[0050] 通過(guò)式（2)可知，采集寬度越小，散射射線的貢獻(xiàn)率也越小。在滿足在每一個(gè)時(shí)刻 只有單一像素或者很小的區(qū)域?qū)χ赶蛐訶射線進(jìn)行采集，而其它區(qū)域并不進(jìn)行X射線的采 集，其它方向上的X射線發(fā)生的散射影響到有效采集像素的散射成分幾乎為零的情況下， 有效采集區(qū)域中的像素（即有效采集像素）或單一有效像素所采集到的信號(hào)將完全來(lái)自直 射射線。
[0051] 如圖3所示，單束的X射線射向掃描探測(cè)器上的不同區(qū)域（像素或像素塊）。其 中，掃描探測(cè)器上面的白色方格代表工作的像素，陰影的方格代表已關(guān)閉未工作的像素。在 采集的圖像D1~D3中，黑色方格代表采集到直射射線信號(hào)的像素，具有陰影的方格代表采 集到散射射線信號(hào)的像素。圖像D1所示的情況是所有的像素都處于工作狀態(tài)時(shí)所采集的 圖像。當(dāng)一束X射線射向掃描探測(cè)器時(shí)，部分射線會(huì)改變方向形成散射射線。該X射線到 達(dá)掃描探測(cè)器的感光平面時(shí)，其影響的各像素的情況如圖中D1所示。掃描探測(cè)器的像素除 了采集到直射射線之外，該像素周圍的像素（即圖3中有陰影的像素）還會(huì)采集到散射射 線的信號(hào)。圖像D2所示的情況代表當(dāng)只有一行的像素激活，同時(shí)關(guān)閉其他像素時(shí)，掃描探 測(cè)器所采集到的直射射線信號(hào)與散射射線信號(hào)情況。圖像D2與圖像D1相比較，采集到的 散射射線明顯減少。圖像D3所示的情況是只有一個(gè)像素激活時(shí)，掃描探測(cè)器沒(méi)有采集到散 射信號(hào)。在本發(fā)明中，除了有效采集像素（即圖3中黑色方格所示的像素）以外的像素都 不需要采集，即周圍的有效像素即使接收到散射射線也不會(huì)采集或傳輸。從理論上的推導(dǎo) 可以知道，當(dāng)射線束限制到只對(duì)單一像素曝光時(shí)，其它像素只能接收到散射射線，而射線束 正對(duì)的像素只有來(lái)自初級(jí)射線的信號(hào)，而不存在散射射線信號(hào)。
[0052] 在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供了一種采用分時(shí)分區(qū)方式的除散射輻射成像系統(tǒng)，其包 括X射線源、X射線準(zhǔn)直器、掃描探測(cè)器、時(shí)序位置控制器等組成部分。其中，
[0053] (1)X射線準(zhǔn)直器用于約束和調(diào)整X射線束的寬度和方向。X射線源經(jīng)過(guò)X射線準(zhǔn) 直器處理后，可以僅向掃描探測(cè)器中處于對(duì)X射線響應(yīng)狀態(tài)的像素區(qū)域（行、點(diǎn)或小塊），發(fā) 射具有指向性的X射線，這部分X射線的直射射線部分將到達(dá)掃描探測(cè)器中處于響應(yīng)狀態(tài) 的像素，而散射射線將到達(dá)處于對(duì)X線不響應(yīng)狀態(tài)的像素區(qū)域。
[0054] (2)掃描探測(cè)器可以逐行、逐點(diǎn)或逐塊分時(shí)掃描采集，在每一個(gè)時(shí)間段只有一個(gè)像 素或一個(gè)小的區(qū)域（n*m像素塊，n、m均為正整數(shù)）處于對(duì)X射線響應(yīng)狀態(tài)，其它像素或區(qū) 域?qū)射線均處于不響應(yīng)狀態(tài)。
[0055] (3)時(shí)序位置控制器可以控制掃描探測(cè)器的每一個(gè)區(qū)域（行、點(diǎn)或小塊）處于采集 狀態(tài)，控制其他分區(qū)處于非采集狀態(tài)（屏蔽狀態(tài)），同時(shí)控制X射線源所發(fā)出的X射線指向 掃描探測(cè)器的有效采集區(qū)域，并保證其他方向上無(wú)射線發(fā)出。
[0056] 本發(fā)明還提供了一種采用分時(shí)分區(qū)方式的除散射輻射成像方法，基于上述的除散 射輻射成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟：
[0057] (1)對(duì)掃描探測(cè)器的感光平面進(jìn)行分區(qū)；
[0058] (2)時(shí)序位置控制器激活掃描探測(cè)器上的一個(gè)分區(qū)，同時(shí)屏蔽其他分區(qū)；
[0059] (3)控制X射線源發(fā)出X射線，經(jīng)X射線準(zhǔn)直器約束后指向該激活的分區(qū)；
[0060] (4)掃描探測(cè)器采集記錄該分區(qū)的數(shù)據(jù)；
[0061] (5)切換到掃描探測(cè)器的另一個(gè)分區(qū)，重復(fù)第（2)~（4)步，直至完成掃描探測(cè)器 的全部分區(qū)的數(shù)據(jù)采集工作。如此可以獲得一幅完整的除散射圖像。
[0062]在本發(fā)明中，時(shí)序位置控制器根據(jù)用戶所選定的控制模式，對(duì)掃描探測(cè)器的感光 平面進(jìn)行分區(qū)，并根據(jù)分區(qū)結(jié)果同步控制X射線的照射方向并激活相對(duì)應(yīng)的掃描探測(cè)器的 分區(qū)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該時(shí)序位置控制器由點(diǎn)頻發(fā)生電路、點(diǎn)計(jì)數(shù)電路、行計(jì)數(shù) 電路、幀頻控制電路以及探測(cè)器時(shí)序控制輸出電路和X射線位置控制輸出電路等組成。這 些電路可以由現(xiàn)有CRT顯示器中的時(shí)序控制器或者時(shí)序控制電路稍加改造而成。作為本領(lǐng) 域技術(shù)人員都能掌握的常規(guī)技術(shù)，在此就不具體說(shuō)明了。
[0063]上述的輻射成像系統(tǒng)可以采用兩種控制方式：機(jī)械控制方式和電子控制方式。下 面分別對(duì)這兩種控制方式的具體技術(shù)內(nèi)容展開(kāi)詳細(xì)具體的說(shuō)明。
[0064] 如圖4所示，本發(fā)明所提供的輻射成像系統(tǒng)采用機(jī)械控制方式時(shí)，進(jìn)一步包括相 應(yīng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置。其中，掃描探測(cè)器可以分時(shí)分區(qū)使用，即掃描探測(cè)器以像素為最小單 元，可以使用單一像素、也可以使用單行像素或者多行像素、也可以使用相鄰的幾個(gè)像素形 成的像素塊；機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置，包括分布在X方向、Y方向（或X方向、Y方向、Z方向）上的驅(qū) 動(dòng)電機(jī)，從而在控制命令的指引下，可以在X方向、Y方向（或X方向、Y方向、Z方向）進(jìn)行 移動(dòng)；X射線準(zhǔn)直器，在本實(shí)施例中具體為筆型細(xì)管X射線約束器，用來(lái)約束X射線使之形 成X射線窄束。它可以在機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置的控制下進(jìn)行移動(dòng)；時(shí)序位置控制器，用于按照一定 的時(shí)序，對(duì)掃描探測(cè)器進(jìn)行分區(qū)激活。
[0065] 在采用機(jī)械控制方式時(shí)，本輻射成像系統(tǒng)的工作原理如下：X射線源通過(guò)一個(gè)筆 形細(xì)管X射線約束器來(lái)獲得一個(gè)足夠小的窄束X射線束，指向掃描探測(cè)器的激活區(qū)域，并且 在單位時(shí)間內(nèi)僅對(duì)一個(gè)特定位置進(jìn)行曝光。這個(gè)單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)位置信號(hào)通知掃描探測(cè)器 中相對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行激活，并采集這個(gè)區(qū)域的信號(hào)。如圖5所示，筆形細(xì)管X射線約束器在 機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置的控制下，通過(guò)X方向的驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿X正方向移動(dòng)，與掃描探測(cè)器的激活區(qū)域 同步移動(dòng)，直到將X正方向的像素全部曝光完成。接下來(lái)，將驅(qū)動(dòng)Y方向的驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿Y方 向移動(dòng)一個(gè)區(qū)域的高度，繼續(xù)進(jìn)行X反方向的掃描曝光。當(dāng)Y方向全部行程走完后，掃描探 測(cè)器的每個(gè)區(qū)域都被完全曝光。這個(gè)曝光過(guò)程中保證了在每次機(jī)械運(yùn)動(dòng)的指向下，僅所指 向的像素是激活的，并保證了只有激活的像素可以采集和傳輸直射的X射線信號(hào)，而其余 的像素都處于關(guān)閉或者未激活的狀態(tài)，不會(huì)采集或傳輸周圍所接受到的散射射線。
[0066] 本發(fā)明所提供的輻射成像系統(tǒng)采用電子控制方式時(shí)，如圖6所示，