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背景技術(shù)：

高分辨率X-射線成像系統(tǒng)，也稱為X-射線成像顯微鏡(“XRM”)，為各種工業(yè)和研究應(yīng)用樣品提供高分辨率/高放大倍數(shù)的非破壞性成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像，如材料科學(xué)，臨床研究和為列舉幾個(gè)范例的失效分析。XRM提供了在樣品中可視化特征的能力，而不需要切割和切片樣品。

XRM通常用于執(zhí)行樣品的計(jì)算機(jī)斷層攝影(“CT”)掃描。CT掃描是從不同角度的一系列投影生成樣品的三維斷層攝影體積的過(guò)程。XRM通常將這些斷層攝影體積呈現(xiàn)在三維斷層攝影體積數(shù)據(jù)集的二維、橫截面圖像或“切片”中。使用基于反投影和其他圖像處理技術(shù)的軟件重建算法從投影數(shù)據(jù)生成斷層攝影體積，以揭示和分析樣品內(nèi)部的特征。題為“多能量X-射線顯微鏡數(shù)據(jù)采集和圖像重建系統(tǒng)和方法”的美國(guó)專利號(hào)9,128,584公開(kāi)了用于優(yōu)化樣品的圖像對(duì)比度的這種XRM系統(tǒng)，并且其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

已經(jīng)為XRM開(kāi)發(fā)了雙能量對(duì)比度調(diào)諧工具。在美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2014/0233692A1中描述了一個(gè)這樣的示例，其通過(guò)引用整體并入本文。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及多能量、例如雙能、X-射線成像數(shù)據(jù)采集和圖像重建系統(tǒng)和方法，用于將不同條件下例如以不同能量采集的分離重建體積組合，并允許操作者操縱和優(yōu)化圖像顯示參數(shù)。操作者使用該系統(tǒng)和方法以在當(dāng)前XRM數(shù)據(jù)采集和圖像重建系統(tǒng)和方法上改善圖像質(zhì)量和對(duì)比度以及促進(jìn)圖像分析。

除此之外，該系統(tǒng)可以擴(kuò)展到在多能量成像之外在不同條件下捕獲體積的其他情況。例如，可以采用該系統(tǒng)和方法來(lái)比較體積并針對(duì)使用相位斷層攝影術(shù)捕獲的體積而優(yōu)化使用吸收式對(duì)比斷層掃描所捕獲的體積的圖像顯示參數(shù)，或針對(duì)樣品干燥時(shí)的體積來(lái)比較濕式樣品的體積，或者針對(duì)當(dāng)樣品沒(méi)有造影劑時(shí)獲取的體積來(lái)比較樣品有造影劑時(shí)的體積。其他示例包括X-射線能量的不同混合物捕獲的體積而不是簡(jiǎn)單的高能量或低能量捕獲的體積。進(jìn)一步地，系統(tǒng)可以比較使用不同重建方法重建的體積，因?yàn)椴煌闹亟ǚ椒梢援a(chǎn)生不同的偽影(artifact)。因此，系統(tǒng)可以被用于使用不同的重建方法或混合的方法來(lái)觀察樣品的不同部分。

X-射線成像系統(tǒng)包括圖像調(diào)諧工具應(yīng)用或調(diào)諧工具。調(diào)諧工具是在諸如嵌入式系統(tǒng)、工作站或服務(wù)器的在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行的圖像分析工具，其使得操作者能夠與X-射線成像系統(tǒng)交互以形成、顯示和分析樣品的圖像。圖像顯示參數(shù)被調(diào)諧以形成樣品的不同表示，從而基于在不同條件下捕獲的體積以揭示關(guān)于樣品內(nèi)感興趣的元素的信息。在一個(gè)示例中，例如，在形成合成二維圖像和樣品的三維體積時(shí)優(yōu)化圖像顯示參數(shù)，以能夠確定樣品內(nèi)感興趣的元素的空間分布。在另一示例中，通過(guò)應(yīng)引用從二維圖像和三維體積生成或提取的統(tǒng)計(jì)信息來(lái)控制圖像顯示參數(shù)，三維體積的內(nèi)容和/或?qū)Ρ榷瓤梢员辉鰪?qiáng)以顯示樣品中感興趣的元素和/或元素之間的關(guān)系。

一般而言，從一方面來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的特點(diǎn)是提供了形成、顯示和分析樣品的圖像的能力的X-射線顯微系統(tǒng)的圖像分析工具。該圖像分析工具包括或生成用戶界面，該用戶界面包括第一窗口，用于顯示來(lái)自第一重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集的切片；第二窗口，用于顯示來(lái)自第二重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集的切片；以及降噪過(guò)濾窗口，實(shí)現(xiàn)將降噪過(guò)濾器應(yīng)用到所述第一重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集和/或所述第二重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集。

一般而言，從另一方面來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的特點(diǎn)是提供了形成、顯示和分析樣品的圖像的能力的X-射線成像顯微系統(tǒng)的圖像分析工具。所述圖像分析工具包括用戶界面，所述用戶界面包括顯示所述樣品的圖像的窗口，其中所述用戶界面還包括動(dòng)畫(huà)工具，所述動(dòng)畫(huà)工具使得圖像能夠在用戶界面的窗口內(nèi)按序列顯示并且可能針對(duì)所選擇的切片范圍顯示。

一般而言，再?gòu)牧硪环矫鎭?lái)說(shuō)，本發(fā)明的特點(diǎn)是一種用于使樣品的第一重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集與樣品的第二斷層攝影體數(shù)據(jù)集配準(zhǔn)的方法。該方法包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用戶界面，該用戶界面檢測(cè)用戶選擇的第一斷層攝影體積數(shù)據(jù)集和第二斷層攝影體積數(shù)據(jù)集的圖像切片范圍以彼此配準(zhǔn)，和查找所述第一斷層攝影體積數(shù)據(jù)集和所述第二斷層攝影體積數(shù)據(jù)集中像素的分?jǐn)?shù)偏移、以及還將所述斷層攝影體積數(shù)據(jù)集對(duì)齊，使得所選擇的圖像切片范圍內(nèi)的切片現(xiàn)在與子像素精度對(duì)齊。

一般而言，再?gòu)牧硪环矫鎭?lái)說(shuō)，本發(fā)明的特點(diǎn)是一種X-射線成像顯微系統(tǒng)的用戶界面，所述用戶界面形成樣品的第一重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集和第二重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集的能量像素強(qiáng)度值的二維直方圖，其中所述直方圖包括：切片直方圖，所述切片直方圖從所述第一重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集和所述第二重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集的切片中選擇的共同切片給出；加和直方圖，其中所述加和直方圖上標(biāo)繪的點(diǎn)的值是跨所述切片的用戶指定的切片選擇的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的最終所得的加和；和/或平均直方圖，其中所述平均直方圖上的點(diǎn)的值是跨所述切片的用戶指定的切片選擇的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的平均值。

一般而言，再?gòu)牧硪环矫鎭?lái)說(shuō)，本發(fā)明的特點(diǎn)是一種X-射線成像顯微系統(tǒng)的圖像分析工具，該圖像分析工具使得操作者能夠注解顯示在窗口內(nèi)的圖像。

一般而言，再?gòu)牧硪环矫鎭?lái)說(shuō)，本發(fā)明的特點(diǎn)是一種X-射線成像顯微系統(tǒng)的用戶界面，所述用戶界面包括顯示所述樣品的圖像的窗口。響應(yīng)于對(duì)當(dāng)前窗口中顯示的圖像內(nèi)的像素的用戶操作，所述圖像分析工具給出受所述用戶操作影響的像素與不受所述用戶操作影響的像素的視覺(jué)區(qū)別，以及同時(shí)給出與另外的窗口中顯示的圖像內(nèi)的用戶操作關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)像素的視覺(jué)區(qū)別版本。

一般而言，再?gòu)牧硪环矫鎭?lái)說(shuō)，本發(fā)明的特點(diǎn)是一種X-射線成像顯微系統(tǒng)的圖像分析工具。所述圖像分析工具對(duì)于樣品的相同區(qū)域，顯示來(lái)自第一重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集的切片和顯示來(lái)自第二重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集的切片，基于所選擇的切片，呈現(xiàn)像素強(qiáng)度值的直方圖，實(shí)現(xiàn)定義所述直方圖內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域(ROI)，以及將ROI像素提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以用于使用所述ROI像素來(lái)形成所選擇的切片的合成切片。

一般而言，再?gòu)牧硪环矫鎭?lái)說(shuō)，本發(fā)明的特點(diǎn)是一種X-射線成像系統(tǒng)的圖像分析工具，所述圖像分析工具實(shí)現(xiàn)直方圖中像素的梯度抑制以消除元素的邊緣所導(dǎo)致的所述直方圖中的像素偽影。

一般而言，再?gòu)牧硪环矫鎭?lái)說(shuō)，本發(fā)明的特點(diǎn)是一種X-射線成像系統(tǒng)的圖像分析工具，所述圖像分析工具在直方圖上實(shí)現(xiàn)區(qū)域集成功能以在直方圖中的點(diǎn)的值是每個(gè)標(biāo)記的區(qū)域的平均值的地方標(biāo)繪點(diǎn)。

一般而言，再?gòu)牧硪环矫鎭?lái)說(shuō)，本發(fā)明的特點(diǎn)是一種圖像分析工具，在X-射線成像顯微系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行。所述圖像分析工具生成在第一條件集下的樣品的第一X-射線投影集以及在第二條件集下的所述樣品的第二X-射線投影集，生成來(lái)自所述第一X-射線投影集的第一重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集和來(lái)自所述第二X-射線投影集的第二重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集，實(shí)現(xiàn)從所述第一重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集和所述第二重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集選擇共同切片，給出和顯示所述樣品的中間圖像表示，所述中間圖像表示提供所選擇的共同切片的樣品內(nèi)的元素的X-射線吸收強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)選擇所述樣品的中間圖像表示內(nèi)的感興趣區(qū)域(ROI)的像素。

本發(fā)明的上述和其它特征包括各種新穎的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和部件的組合，下面將結(jié)合附圖以及在權(quán)利要求對(duì)其它優(yōu)點(diǎn)做更詳細(xì)的說(shuō)明和指明。應(yīng)該理解的是，體現(xiàn)本發(fā)明的特定方法和裝置是通過(guò)示例的方式展示的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明的范圍下，本發(fā)明的原理和特征可以應(yīng)用到多種不同的實(shí)施方式中。

附圖說(shuō)明

在附圖中，附圖標(biāo)記通過(guò)不同的視圖指示相同的部分。且附圖不一定按比例繪制，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。圖中:

圖1為一個(gè)示例中結(jié)合本發(fā)明使用的基于透鏡的X-射線成像顯微系統(tǒng)的示意圖；

圖2為另一示例中與本發(fā)明結(jié)合使用的基于投影的X-射線成像顯微系統(tǒng)的示意圖；

圖3為提供使用樣品的雙能量X-射線成像以優(yōu)化成像參數(shù)和樣品內(nèi)的隔離屬性的基本原理的低Z-元素例如鈣(Z＝20)的典型X-射線吸收相對(duì)X-射線能量的曲線；

圖4示出了雙能量(DE)調(diào)諧工具應(yīng)用或調(diào)諧工具的圖形用戶界面，顯示了樣品的示例性圖像，切片直方圖和在結(jié)果窗口中呈現(xiàn)的樣品的合成切片；

圖5A展示了圖4的調(diào)諧工具的圖形用戶界面的裁剪圖，其包括切片選擇與二維直方圖窗口的放大視圖以顯示與窗口相關(guān)的更多細(xì)節(jié)；

圖5B展示了圖4的調(diào)諧工具的圖形用戶界面的裁剪圖，其包括高能量窗口與低能量窗口的放大視圖以顯示與窗口相關(guān)的更多細(xì)節(jié)；

圖5C展示了圖4的調(diào)諧工具的圖形用戶界面的裁剪圖，其包括圖4的結(jié)果窗口的放大視圖以顯示與窗口相關(guān)的更多細(xì)節(jié)；

圖6A示例性展示了具有兩個(gè)元素的樣品的高能量X-射線吸收與低能量X-射線吸收的示例性直方圖，其中操作者在直方圖內(nèi)選擇了感興趣的單個(gè)十字線區(qū)域，其中直方圖中的像素(多個(gè))包括(即相交)在選擇的感興趣區(qū)域中，所述像素也稱為ROI像素，被識(shí)別用于樣品的進(jìn)一步分析；

圖6B示例性也展示了圖6A中的吸收性的直方圖，但其中操作者在直方圖內(nèi)選擇了感興趣的兩個(gè)圓形區(qū)域，其中包括在選擇的感興趣區(qū)域內(nèi)的像素被識(shí)別用于進(jìn)一步的樣品分析；

圖7A展示了如圖4中的調(diào)諧工具，其中樣品的合成切片的掩蔽(mask)視圖在結(jié)果窗口中被顯示；

圖7B展示了如圖7A中的調(diào)諧工具，其中與圖7A中選擇的相比，其在直方圖內(nèi)選擇了感興趣的不同的十字線區(qū)域，其中在直方圖內(nèi)選擇的感興趣區(qū)域中兩個(gè)像素沿著水平線相交，使與所述樣品不同元素相關(guān)聯(lián)的新區(qū)域出現(xiàn)在所述結(jié)果窗口中顯示的所述合成掩蔽切片內(nèi)；

圖7C展示了如圖4中的調(diào)諧工具其中在直方圖內(nèi)未選擇感興趣區(qū)域，其中顯示的直方圖表明了其它元素的物理差異，而不僅僅是相同元素的密度差異；

圖7D展示了如圖4中的調(diào)諧工具，其中在直方圖內(nèi)選擇了感興趣的圓形區(qū)域或橢圓形區(qū)域；

圖7E展示了圖7D中的調(diào)諧工具，其中在直方圖內(nèi)選擇了不同的感興趣的圓形區(qū)域或橢圓形區(qū)域；

圖8為展示了由X-射線成像系統(tǒng)形成的樣品的數(shù)據(jù)集和預(yù)處理斷層體數(shù)據(jù)集的方法的流程圖；

圖9為展示了調(diào)諧工具的用戶界面處理圖8中所示方法形成的斷層攝影體數(shù)據(jù)集的操作的流程圖；

圖10展示了噪聲過(guò)濾降低屏幕，用于過(guò)濾由圖8的采集和處理方法形成的LE和HE的體積數(shù)據(jù)集和/或由圖像優(yōu)化形成的LE和HE的體積數(shù)據(jù)集；

圖11為提供了圖9中流程圖更多的細(xì)節(jié)流程圖，其中圖11展示了動(dòng)畫(huà)工具的方法，其能夠顯示由調(diào)諧工具形成的歷史圖像；

圖12為描述了圖9中流程圖的更多細(xì)節(jié)的流程圖，以將樣品的對(duì)齊的高能量數(shù)據(jù)集(AHE)和子像素對(duì)齊的低能量數(shù)據(jù)集(SALE)形成為原始的LE和HE體積數(shù)據(jù)集的增強(qiáng)版本，其中與在原始LE和HE體數(shù)據(jù)集的配準(zhǔn)期間發(fā)生的配準(zhǔn)誤差相比，HAVE和SALE體數(shù)據(jù)集通常表現(xiàn)出較少的配準(zhǔn)誤差；

圖13展示了用于形成和存儲(chǔ)不同的體積數(shù)據(jù)集的調(diào)諧工具的輸出選項(xiàng)屏幕，例如來(lái)自一個(gè)或多個(gè)選擇的合成切片的AHE體積數(shù)據(jù)集和SALE體積數(shù)據(jù)集；

圖14A-14B展示了圖12中子像素配準(zhǔn)方法的操作，圖14A展示了當(dāng)LE數(shù)據(jù)集和HE數(shù)據(jù)集中用默認(rèn)“最近鄰”配準(zhǔn)時(shí)的樣品的圖像，展示了直方圖中的估計(jì)誤差和組合斷層圖像中的誤差，圖14B展示了樣品的圖像的改進(jìn)以響應(yīng)由圖12中的方形成的樣品的AHE體積數(shù)據(jù)集和SALE體積數(shù)據(jù)集替換利用圖14A中的LE和HE數(shù)據(jù)集；

圖15為提供了圖9中流程圖的更多細(xì)節(jié)的流程圖，其中圖15展示了用于產(chǎn)生樣品的HE和LE吸收性能量的不同的直方圖9(例如單個(gè)/切片，加和，平均值)的數(shù)據(jù)版本的方法；

圖16A為調(diào)諧工具的圖形用戶界面的裁剪圖像，其展示了用于顯示平均直方圖的的二維直方圖窗口的放大圖，其在操作者根據(jù)圖15的方法指定平均直方圖時(shí)顯示；

圖16B為調(diào)諧工具的圖形用戶界面的裁剪圖像，其展示了用于顯示重疊圖像的二維直方圖窗口的放大圖，其中重疊圖像由通過(guò)不透明度滑塊將用于平均切片的平均直方圖覆蓋在切片直方圖上產(chǎn)生；

圖16C為調(diào)諧工具的圖形用戶界面的裁剪圖像，其包括用于顯示總和直方圖的的二維直方圖窗口的放大圖，其是當(dāng)操作者根據(jù)圖15的方法指定總和切片時(shí)顯示；

圖16D為調(diào)諧工具的圖形用戶界面的裁剪圖像，其展示了用于顯示重疊圖像的二維直方圖窗口的放大圖，其中重疊圖像由通過(guò)不透明度滑塊將用于總和切片的總和直方圖疊加在單個(gè)切片的切片直方圖上產(chǎn)生；

圖16E展示了與圖16D中展示的總和覆蓋直方圖的圖形用戶界面的放大圖的相同的裁剪圖，其中選擇了總和直方圖內(nèi)不同的感興趣區(qū)域；

圖17為提供了圖9中的流程圖的更多細(xì)節(jié)的流程圖，其中圖17展示了在調(diào)諧工具的窗口中顯示的圖像內(nèi)啟用注解的方法，并且其中該方法還提供了本發(fā)明的“像素鏡像”特征的示例；

圖18展示了支持圖17中的方法的調(diào)諧工具的圖形用戶界面，其中在結(jié)果窗口中形成的注解的像素同時(shí)在HE窗口和LE窗口的圖像中被突出顯示；

圖19A和19B是進(jìn)一步描述“像素鏡像”特征的方法流程圖，其中圖19A展示了在HE和LE以及直方圖窗口的圖像內(nèi)顯示像素的突出顯示版本的方法，以響應(yīng)操作者在結(jié)果窗口的圖像內(nèi)的像素選擇，圖19B展示了在LE窗口的圖像內(nèi)顯示像素的突出顯示版本的方法以響應(yīng)操作者在HE窗口的圖像內(nèi)的像素指示；

圖20A展示了另一示例中“像素鏡像”特征的調(diào)諧工具的圖形用戶界面；

圖20B-1和20B-2分別展示了調(diào)諧工具的圖形用戶界面的HE窗口和LE窗口的裁剪和放大圖像，其中圖形提供了“像素鏡像”特征的又一示例；

圖21為展示了圖9中的流程圖的更多細(xì)節(jié)的流程圖，用于形成在直方圖窗口中的直方圖(多個(gè))內(nèi)的感興趣區(qū)域；

圖22A-22C展示了調(diào)諧工具的圖形用戶界面的裁剪圖，其包括直方圖窗口的放大圖，其中分別在示例性切片直方圖內(nèi)選擇感興趣的矩形、圓形和多邊形區(qū)域；

圖23為展示了梯度抑制方法的圖9中的流程圖的更多細(xì)節(jié)的流程圖，所述梯度抑制方法減少在直方圖(多個(gè))上的選擇的感興趣區(qū)域內(nèi)的不期望的像素的影響；

圖24A展示了調(diào)諧工具的圖形用戶界面的圖像，其包括來(lái)自樣品中的元素的邊緣的偽影的示例性切片直方圖，并且其中切片直方圖包括不同元素的能量像素曲線，其中選擇的感興趣區(qū)域包括重疊能量曲線的像素，所述曲線形成從切片直方圖內(nèi)產(chǎn)生的合成切片上的不理想的結(jié)果；

圖24B展示了調(diào)諧工具的圖形用戶界面的圖像，其示出了將圖23的梯度抑制方法應(yīng)用到圖24中的切片直方圖的結(jié)果，以移除來(lái)自圖24A的切片直方圖中的邊緣偽影的影響，以及從切片直方圖內(nèi)的操作者選擇的感興趣區(qū)域產(chǎn)生的合成切片中去除不想要的結(jié)果；

圖25展示了圖24A和圖24B中顯示的直方圖控制窗口的裁剪和放大版本；

圖26為提供了區(qū)域集成方法的圖9中流程圖的更多細(xì)節(jié)的流程圖，所述區(qū)域集成方法將與樣品的不同元素相關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽分配給切片直方圖內(nèi)的點(diǎn)，其中點(diǎn)的位置是切片直方圖中的元素的切片的平均值；以及

圖27A和27B展示了調(diào)諧工具的圖形用戶界面的圖像以示出圖26中區(qū)域集成法的操作。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，附圖中展示了本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡述的實(shí)施例；相反，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)將是詳細(xì)的和完全的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。

如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目的任何和所有組合。此外，除非另有明確說(shuō)明，本文中冠詞“一”，“一個(gè)”和“該”的單數(shù)形式也意為包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包括”，“包含”，和/或包括，或指定所述特征的存在，整數(shù)，步驟，操作，元件和/或組件的存在，但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征，整數(shù)，步驟，操作，元件，和/或組件。進(jìn)一步地，應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)包括組件或子系統(tǒng)的元件被稱為和/或示出為連接或耦合到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦合到另一元件，或者可以存在中間元件。

圖1為基于透鏡的X-射線成像顯微系統(tǒng)100(基于透鏡的系統(tǒng))的示意圖。

基于透鏡的系統(tǒng)100具有產(chǎn)生X-射線光束103的X-射線源系統(tǒng)102、具有用于過(guò)濾X-射線光束103的過(guò)濾輪104的過(guò)濾器更換機(jī)構(gòu)106、以及具有用于容納樣品114的樣品架112的旋轉(zhuǎn)臺(tái)110。置于X-射線源系統(tǒng)102和樣品114之間的聚光器108將X-射線光束103聚集和/或聚焦到樣品114上。

基于透鏡的系統(tǒng)100還具有檢測(cè)系統(tǒng)118和置于樣品114和檢測(cè)系統(tǒng)118之間的物鏡116。當(dāng)樣品114暴露于X-射線光束103時(shí)，樣品114吸收并且傳輸與X-射線光束103相關(guān)聯(lián)的X-射線光子。通過(guò)樣品傳輸?shù)腦-射線光子形成衰減的X-射線光束105，此時(shí)物鏡116成像到檢測(cè)系統(tǒng)118上。

檢測(cè)系統(tǒng)118形成來(lái)自與檢測(cè)系統(tǒng)118相互作用的衰減的X-射線光束105的X-射線光束光子的像素的圖像表示。

圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的基于投影的X-射線成像顯微系統(tǒng)200(“基于投影的系統(tǒng)”)的示意圖?；谕队暗南到y(tǒng)200在結(jié)構(gòu)上與基于透鏡的系統(tǒng)100類似，并且具有幾乎一致的特性，但是通常在放大水平方面具有較低的性能。

基于投影的系統(tǒng)200消除了基于透鏡的系統(tǒng)100的物鏡116和可能的聚焦器108。另外，基于投影的系統(tǒng)200具有與基于透鏡的系統(tǒng)100相同的組件，操作者以相似的方式將基于投影的系統(tǒng)200及其組件應(yīng)用到基于透鏡的系統(tǒng)100從而形成樣品114的X-射線投影和重建的斷層攝影體積數(shù)據(jù)集。

基于投影的系統(tǒng)200不依賴于透鏡來(lái)形成樣品114的透射圖像。相反，它通過(guò)利用X-射線源102的小X-射線源點(diǎn)來(lái)形成樣品114的點(diǎn)投影圖像并將所述圖像投影在檢測(cè)系統(tǒng)118上。通過(guò)將樣品114定位成靠近X-射線源102來(lái)實(shí)現(xiàn)放大，在這種情況下，基于投影的系統(tǒng)200的分辨率受到定位源的點(diǎn)的尺寸的限制。在檢測(cè)系統(tǒng)118上形成樣品114的放大投影圖像的放大率等于源到樣品距離202與源到檢測(cè)器距離204的比率。另一種在基于投影的系統(tǒng)200內(nèi)實(shí)現(xiàn)高分辨率的方式是，使用非常高分辨率的檢測(cè)系統(tǒng)118并且將樣品114定位成靠近檢測(cè)器，在這種情況下，X-射線圖像的分辨率受到檢測(cè)器系統(tǒng)114的分辨率的限制。

對(duì)于調(diào)整圖像的放大率，操作者利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124上的用戶界面應(yīng)用124來(lái)調(diào)整源到樣品距離202和源到檢測(cè)器距離204。操作者調(diào)整這些距離，并且通過(guò)經(jīng)由控制器122移動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)100來(lái)實(shí)現(xiàn)理想的放大率。在一些實(shí)施方式中，X-射線檢測(cè)系統(tǒng)118還提供通過(guò)改變X-射線檢測(cè)系統(tǒng)118內(nèi)的像素尺寸來(lái)調(diào)整樣品的視場(chǎng)的能力。

系統(tǒng)100和系統(tǒng)200的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124還具有圖像處理器120、控制器122諸如中央處理單元，以及在控制器122和/或圖像處理器120上執(zhí)行的用戶界面應(yīng)用126。連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124的顯示設(shè)備136顯示來(lái)自用戶界面應(yīng)用126的信息和圖形用戶界面。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124進(jìn)一步從連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124的數(shù)據(jù)庫(kù)或其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)150加載信息并將信息保存到該數(shù)據(jù)庫(kù)中?？刂破?22具有控制器接口130，其允許操作者經(jīng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124在軟件控制下控制和管理系統(tǒng)100和系統(tǒng)200中的組件。

操作者利用在控制器122和/或圖像處理器124上執(zhí)行的用戶界面應(yīng)用126經(jīng)由控制器122配置和管理系統(tǒng)100和系統(tǒng)200中的組件。用戶界面應(yīng)用126包括偵察和掃描應(yīng)用132和多能量(DE)圖像參數(shù)調(diào)諧工具134，也稱為調(diào)諧工具?？刂破?22控制具有控制器接口130的組件。在一個(gè)實(shí)施方式中，具有控制器接口130的部件包括圖像處理器120，檢測(cè)系統(tǒng)118、旋轉(zhuǎn)臺(tái)110、X-射線源系統(tǒng)102和過(guò)濾器更換器機(jī)構(gòu)106。

雙能量模板133提供了圖9中的圖像優(yōu)化方法900所需的低能量掃描和高能量掃描之間的設(shè)置。例如，允許操作者選擇針對(duì)低能量掃描和高能量掃描的掃描參數(shù)和其他設(shè)置。在其他示例中，模板提供用于在其他條件集合下捕獲體積的設(shè)置，例如利用吸收與相位對(duì)比成像捕獲的體積，干燥樣品與濕樣品捕獲的體積，或?qū)τ诰哂泻筒痪哂性煊皠┗蛘卟煌煊皠┑臉悠凡东@的體積。

經(jīng)由用戶界面應(yīng)用126，操作者可以形成樣品的斷層攝影體積數(shù)據(jù)集，然后對(duì)斷層攝影體數(shù)據(jù)集執(zhí)行圖像優(yōu)化操作以揭露與樣品相關(guān)的元素特征的信息。根據(jù)圖9中描述的樣品的預(yù)處理方法形成斷層體數(shù)據(jù)集，根據(jù)在圖10的圖像優(yōu)化方法描述的斷層體數(shù)據(jù)集上執(zhí)行圖像優(yōu)化操作。

對(duì)于選擇掃描參數(shù)，操作者通常使用偵察和掃描應(yīng)用132來(lái)配置X-射線源系統(tǒng)102上的X-射線電壓設(shè)置和曝光時(shí)間，以及過(guò)濾器更換機(jī)構(gòu)106的過(guò)濾光輪104的過(guò)濾設(shè)置。操作者還選擇其他設(shè)置，例如成像幾何(源和樣品之間的距離和樣品與檢測(cè)器之間的距離)，入射到樣114上的X-射線光束103的視場(chǎng)，為樣品114形成的X-射線投影圖像的數(shù)量，以及旋轉(zhuǎn)臺(tái)110旋轉(zhuǎn)X-射線光束103中的樣品114的角度。

在樣品114的多能量X-射線成像中，操作者至少對(duì)樣品114進(jìn)行低能量掃描和高能量掃描。操作者選擇樣品114中用于化合物的與已知X-射線吸收系數(shù)相關(guān)聯(lián)的掃描參數(shù)以用于低能量掃描和高能量掃描。

操作者利用多種技術(shù)來(lái)產(chǎn)生用于兩次掃描的多能量，例如高能量X-射線和低能量X-射線光束。在一個(gè)示例中，X-射線源系統(tǒng)102使用低能量X-射線源產(chǎn)生低能量X-射線光束，并使用高能量X-射線源產(chǎn)生高能量X-射線光束。在另一個(gè)示例中，X-射線源系統(tǒng)使用低能量設(shè)置生成低能量X-射線光束，并且使用X-射線的高能量設(shè)置生成高能量X-射線光束。在其他示例中，使用過(guò)濾器使得X-射線源系統(tǒng)使用用于X-射線源的低能量過(guò)濾器生成低能量X-射線光束，并且使用高能量過(guò)濾器生成X射線源的高能量X-射線光束。在又一個(gè)示例中，使用不同的X-射線源陽(yáng)極靶，使得X-射線源系統(tǒng)使用用于X-射線源的低能陽(yáng)極靶生成低能量X-射線光束，并且使用X-射線源的高能陽(yáng)極靶生成高能量X-射線。X-射線源系統(tǒng)可以使用低能量曝光時(shí)間為X-射線源生成低能量X-射線光束，并且使用X-射線源的高能量曝光來(lái)生成高能量X-射線光束。一般而言，低能量暴露時(shí)間和高能量暴露時(shí)間彼此不同，并且被選擇以產(chǎn)生具有足夠信噪比的數(shù)據(jù)集。另外，使用具有不同能量過(guò)濾器的多個(gè)檢測(cè)器的多次能量掃描甚至可以同時(shí)發(fā)生。

一些設(shè)置，例如掃描參數(shù)和每次掃描的投影數(shù)量，可以在低能量掃描和高能量掃描之間變化。然而，對(duì)于低能量掃描和高能量掃描，某些設(shè)置，例如視場(chǎng)和開(kāi)始角度以及結(jié)束角度應(yīng)當(dāng)一致或至少重疊。這些設(shè)置有助于隨后對(duì)齊和配準(zhǔn)由低能量和高能量各自的掃描形成的重建斷層數(shù)據(jù)集。這對(duì)于圖10中的圖像優(yōu)化方法是重要的，其將在本文本后面出現(xiàn)的圖9的相關(guān)的詳細(xì)說(shuō)明中討論。

偵察和掃描應(yīng)用132具有一個(gè)或多個(gè)雙能量模板133。偵察和掃描應(yīng)用132根據(jù)樣品114的類型提供不同的雙能量模板133。雙能量模板133在地能量掃描和高能量掃描之間提供圖9的圖像優(yōu)化方法900需求的設(shè)置，同時(shí)允許操作者選擇針對(duì)低能量掃描和高能量掃描的掃描參數(shù)和其他設(shè)置。

使用雙能量模板133，操作者為低能量和高能量掃描定義相同的視場(chǎng)和相同的開(kāi)始角度和結(jié)束角度。操作者然后定義與低能量掃描和高能量掃描相關(guān)聯(lián)的掃描參數(shù)，并且定義可以在掃描之間變化的其他設(shè)置，諸如投影的數(shù)量。雙能量模板133然后提供配置以執(zhí)行樣品114的低能量掃描和高能量掃描。

在一個(gè)示例中，在掃描期間，圖像處理器120接收并處理來(lái)自檢測(cè)系統(tǒng)118的每個(gè)投影，然而在其他示例中控制器122可以處理投影。偵察和掃描應(yīng)用132保存來(lái)自圖像處理器120的投影以稍后生成樣品114的重建斷層攝影體積數(shù)據(jù)集。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124將來(lái)自每次掃描的斷層攝影數(shù)據(jù)集及其相關(guān)聯(lián)的掃描參數(shù)和設(shè)置保存到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124上的本地存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器150上。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將用于低能量掃描的低能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)152和用于高能量掃描的高能量(HE)斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154在它們計(jì)算之后保存到本地存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)庫(kù)150上。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括降噪過(guò)濾器161。

在一個(gè)示例中，操作者使用調(diào)諧工具134來(lái)優(yōu)化圖像顯示參數(shù)，例如樣品114產(chǎn)生的圖像對(duì)比度。操作者使用調(diào)諧工具134來(lái)加載LE斷層攝影體數(shù)據(jù)集152和HE斷層攝影體數(shù)據(jù)集154。然后，操作者經(jīng)常在數(shù)據(jù)集內(nèi)選擇切片，并且選擇用于優(yōu)化圖像顯示參數(shù)的信息，諸如所述選擇切片的圖像對(duì)比度。優(yōu)化的選擇的切片也被稱為合成切片，或者如果用戶選擇了圖像處理結(jié)果的“掩蔽視圖”，則選擇的切片也被稱為合成掩蔽切片。操作者然后將該信息應(yīng)用到優(yōu)化圖像顯示參數(shù)并且形成組合或合成體積數(shù)據(jù)集156上。元數(shù)據(jù)例如每個(gè)被選擇的切片431和切片432的切片數(shù)408，從每個(gè)被選擇的切片431和切片432的LE體積數(shù)據(jù)集152和HE體積數(shù)據(jù)集154的名稱，并且從每個(gè)被選擇的切片431和切片432生成的直方圖429和合成切片460的名稱被保存到數(shù)據(jù)庫(kù)150內(nèi)的切片選擇歷史日志159中。

操作者可以在形成合成切片/合成掩蔽切片之前和期間對(duì)LE體積數(shù)據(jù)集152和HE體數(shù)據(jù)集154執(zhí)行附加的圖像處理操作，以改進(jìn)組合或合成體積數(shù)據(jù)集156的成像參數(shù)。在一個(gè)示例中，在形成合成切片之前，操作者可以對(duì)LE體積數(shù)據(jù)集152和HE體積數(shù)據(jù)集154執(zhí)行過(guò)濾操作以減少圖像中的噪聲(例如，提高圖像152和圖像154中的信噪比)，然后形成組合體積數(shù)據(jù)集156。這將在圖9的圖像優(yōu)化方法的步驟930到934中更詳細(xì)地描述。在另一示例中，操作者可以提高體積數(shù)據(jù)集152和體積數(shù)據(jù)集154的體素之間的對(duì)齊，通過(guò)在放大中配準(zhǔn)體積數(shù)據(jù)集152和體積數(shù)據(jù)集154彼此的體素之前，形成LE體積數(shù)據(jù)集152和HE體積數(shù)據(jù)集154的新的“子像素對(duì)齊”版本。該處理也被稱為L(zhǎng)E體積數(shù)據(jù)集152和HE體積數(shù)據(jù)集154的子像素配準(zhǔn)，并且將在圖9的圖像優(yōu)化方法的步驟960和圖12的方法中更詳細(xì)地描述。

在合成切片的形成期間的附加圖像處理操作還提供了改善從合成切片形成的組合體積數(shù)據(jù)集156的圖像對(duì)比度的能力。在一個(gè)示例中，統(tǒng)計(jì)增強(qiáng)的直方圖(例如，加和直方圖與平均直方圖)可以揭露關(guān)于樣品114內(nèi)的微量元素和體積結(jié)構(gòu)的不同分布信息，而不是由LE吸收值與HE吸收值的標(biāo)準(zhǔn)直方圖或單片直方圖提供的。這將在圖9的圖像優(yōu)化方法的步驟990和圖15的方法中更詳細(xì)地描述。在另一示例中，操作者可以在形成合成切片期間在直方圖內(nèi)選擇多個(gè)感興趣區(qū)域，其中直方圖內(nèi)感興趣區(qū)域包括和/或交叉的多個(gè)像素。這將在圖9的圖像優(yōu)化方法的步驟990和圖21的方法中更詳細(xì)地描述。圖9的方法和圖9的方法。在又一示例中，操作者可以通過(guò)圖9的方法中的步驟1040的梯度抑制方法和圖23中的方法抑制直方圖內(nèi)與元素的邊緣像素相關(guān)聯(lián)的誤差。在又一示例中，操作者可以使用圖26中描述的方法和圖9中的方法的步驟1060的區(qū)域積分方法來(lái)注解直方圖和以使用與樣品的元素組成相關(guān)聯(lián)的視覺(jué)標(biāo)簽來(lái)注解在調(diào)諧工具134中顯示的組合體積數(shù)據(jù)集156的圖像。

因?yàn)榻M合體積數(shù)據(jù)集156包含具有優(yōu)化的圖像對(duì)比度的切片，所以組合體積數(shù)據(jù)集156也被稱為優(yōu)化的組合體積數(shù)據(jù)集。一旦操作者創(chuàng)建了組合體積數(shù)據(jù)集156，操作者就可以從與體積數(shù)據(jù)集156創(chuàng)建相關(guān)聯(lián)的掃描參數(shù)中可選地使用調(diào)諧工具134以計(jì)算最優(yōu)單掃描參數(shù)158。這對(duì)操作者如果打算針對(duì)幾個(gè)樣品進(jìn)行運(yùn)行以產(chǎn)生相同的近似成像參數(shù)結(jié)果尤其有用。在這種情況下，操作者可以將最優(yōu)單掃描參數(shù)158應(yīng)用到成像系統(tǒng)100和成像系統(tǒng)200上以在相同的樣品114中或者在新的具有相似元素組成的樣品中進(jìn)行隨后的單能量掃描。

在與圖9和圖21的方法1010相關(guān)聯(lián)的詳細(xì)描述中更詳細(xì)地討論了最優(yōu)單掃描參數(shù)的計(jì)算，圖9和圖21出現(xiàn)在本申請(qǐng)的后面。

圖3為提供使用樣品的雙能量X-射線成像以隔離樣品內(nèi)的屬性的基本原理的例如鈣的低Z-元素(Z＝20)的典型X-射線吸收相對(duì)X-射線能量的曲線400(“吸收曲線”)。兩個(gè)軸都是用對(duì)數(shù)標(biāo)度繪制的。樣品的雙能x射線成像利用當(dāng)用低能量和高能量的x射線照射樣品114時(shí)吸收和散射行為的交叉。

低-Z元素通常包括氫(H＝1)至鐵(Fe＝26)，高-Z元素是指原子序數(shù)大于鐵的元素。對(duì)于雙能x射線成像，低-Z元素具有與高-Z元素不同的吸收曲線400。

低-Z元素的吸收曲線400具有LE吸收部480和HE吸收部482，這兩個(gè)吸收部通過(guò)拐點(diǎn)或反曲點(diǎn)484分割。LE吸收部480與在LE掃描范圍486內(nèi)施加的x射線能量相關(guān)聯(lián)，HE吸收部482與在HE掃描范圍488內(nèi)施加的x射線能量相關(guān)聯(lián)。

對(duì)于給定的x射線能量和原子序數(shù)為Z的元素，LE吸收部480在LE掃描范圍486上與Z^4成反比，HE吸收部482在HE掃描范圍488上與Z成線性反比。LE吸收部480中x射線的吸收通常歸因于與光電效應(yīng)有關(guān)的吸收，而HE吸收部482中的x射線吸收通常歸因于康普頓散射。

對(duì)于所有的Z，與它們的吸收曲線400的拐點(diǎn)484相關(guān)的x射線能量隨著Z的增加而增加。高-Z元素的吸收曲線400具有與低-Z元素相比較不可識(shí)別的拐點(diǎn)。它們的LE掃描范圍486和HE掃描范圍488隨著Z的增加而增加，同時(shí)K-邊緣吸收躍遷成為越來(lái)越重要的因素。然而，通過(guò)使用限制或利用K-邊緣在其吸收曲線400中的效果的每個(gè)元素特有的掃描參數(shù)和過(guò)濾器，DE x-射線成像技術(shù)也應(yīng)用于諸如金和碘的高-Z元素。

圖4展示了將會(huì)被顯示在諸如顯示設(shè)備136上的調(diào)諧工具134的圖形用戶界面500。調(diào)諧工具134具有高能量窗口404，用于從樣品的高能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154中選擇和顯示切片，以及低能量窗口406，用于從相同樣品的低能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152中選擇和顯示切片。高能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154和低能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152是使用圖1和圖2中的x射線成像系統(tǒng)生成的，并且依據(jù)了圖8的圖像預(yù)處理方法，圖8的描述將在本申請(qǐng)的后面出現(xiàn)。

在其它示例中，窗口404顯示在與窗口406中顯示的切片不同的條件集合下收集的斷層攝影體積數(shù)據(jù)集的切片，及其對(duì)應(yīng)的體積數(shù)據(jù)集。例如，在另一個(gè)示例中，使用吸收對(duì)比，從干樣品或從沒(méi)有造影劑的樣品收集第一斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154。另一方面，使用相位對(duì)比，分別從濕樣品或從具有造影劑的樣品收集第二斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152。

高能量(HE)窗口404具有高能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集選擇器430，且低能量(LE)窗口406具有低能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集選擇器434。操作者使用高能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集選擇器430以開(kāi)啟用于選擇在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124上或是在數(shù)據(jù)庫(kù)150上的高能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154的文件瀏覽器對(duì)話。操作者使用低能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集選擇器434以開(kāi)啟用于選擇在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124上或是在數(shù)據(jù)庫(kù)150上的低能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152的文件瀏覽器對(duì)話。

調(diào)諧工具134還具有切片選擇窗口408，二維直方圖窗口410，顯示合成或優(yōu)化的切片圖像460的結(jié)果窗口412以及日志窗口414。結(jié)果窗口提供對(duì)樣品114的空間圖片分析。切片選擇窗口408具有交互式圖形423，用于使操作者能夠從低能量攝影斷層體積數(shù)據(jù)集152和高能量攝影斷層體積數(shù)據(jù)集154中選擇切片。交互式圖形423具有切片選擇展示421。在一個(gè)示例中，切片選擇展示421是與所選切片相關(guān)聯(lián)的諸如橢圓形或者動(dòng)畫(huà)圖像的圖形。切片選擇窗口408具有切片選擇器滑動(dòng)條420、切片數(shù)量指示器418和動(dòng)畫(huà)工具771。

二維直方圖窗口410包括直方圖429。直方圖429示出了根據(jù)圖3的曲線從LE切片431的像素強(qiáng)度對(duì)HE切片432的像素強(qiáng)度的繪圖得到的體素或像素強(qiáng)度。二維直方圖窗口410提供對(duì)樣品114的統(tǒng)計(jì)分析。操作者使用二維直方圖窗口410來(lái)交互式地確定LE切片432的和HE切片431的混合參數(shù)。調(diào)諧工具134響應(yīng)于操作者對(duì)直方圖按鈕781的選擇。從HE和LE體積數(shù)據(jù)集154、152中產(chǎn)生切片直方圖429。

默認(rèn)情況下，響應(yīng)于操作者對(duì)直方圖按鈕781的選擇而生成的直方圖429是與在切片選擇窗口408中選擇的單個(gè)切片相關(guān)聯(lián)的“單個(gè)”或切片直方圖?？梢愿鶕?jù)切片直方圖429形成可替代的統(tǒng)計(jì)直方圖版本。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于操作者對(duì)“平均”按鈕的選擇來(lái)形成“平均直方圖”，其中平均直方圖內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)都是單個(gè)或切片直方圖在指定片段范圍內(nèi)的點(diǎn)的平均值。在另一個(gè)示例中，響應(yīng)于操作者對(duì)“加和”按鈕770的選擇來(lái)形成“加和直方圖”，其中加和直方圖內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)是單個(gè)直方圖在指定的片段范圍內(nèi)的點(diǎn)的值的加和。關(guān)于平均直方圖和加和直方圖的形成的更多細(xì)節(jié)包含在圖9和圖15對(duì)方法的補(bǔ)充描述中。圖9和圖15將在本申請(qǐng)后面出現(xiàn)。

操作者通過(guò)在直方圖429內(nèi)選擇感興趣區(qū)域527來(lái)交互地確定LE切片432和HE切片431的混合參數(shù)。在一個(gè)示例中，感興趣區(qū)域(ROI)527是二維直方圖429內(nèi)的樞軸點(diǎn)427和角度。操作者使用ROI選擇器442來(lái)選擇不同的感興趣區(qū)域527類型。每個(gè)感興趣區(qū)域527包括直方圖429內(nèi)的至少一個(gè)像素和/或與直方圖429內(nèi)的至少一個(gè)像素相交。ROI選擇器442包括十字線ROI選擇器442-1，用于使用戶能夠選擇直方圖429中的樞軸點(diǎn)427和角度；矩形ROI選擇器442-2，用于使用戶能夠在直方圖429上繪制矩形；圓形ROI選擇器442-3，用于使用戶能夠在直方圖429上繪制圓；以及多邊形ROI選擇器442-4，用于使用戶能夠在直方圖429上繪制多邊形形狀。與直方圖上繪制的一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域527相交和/或被包括在直方圖上繪制的一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域527內(nèi)的像素也被稱為ROI像素。關(guān)于感興趣區(qū)域527的形成的更多細(xì)節(jié)包含在圖9和圖18對(duì)方法的補(bǔ)充描述中。圖9和圖18將在本申請(qǐng)后面出現(xiàn)。

響應(yīng)于對(duì)示例性樞軸點(diǎn)427感興趣區(qū)域527和角度424的選擇，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124在二維直方圖429內(nèi)以指定角度繪制或呈現(xiàn)通過(guò)樞軸點(diǎn)427的線714。

一般而言，樞軸點(diǎn)427不影響低能量掃描和高能量掃描的比例，而是僅影響輸出復(fù)合或合成切片的比例。二維直方圖429中的直線的斜率決定LE和HE切片的混合比(即，用于組合低能量和高能量數(shù)據(jù)的系數(shù))。樞軸點(diǎn)427確定偏移值。即：合成強(qiáng)度值＝x*LE值+(1-x)*HE值+偏移。斜率確定x，樞軸點(diǎn)確定偏移值。

操作者通過(guò)角度選擇器滑動(dòng)條422選擇角度，并且角度數(shù)字指示器424反映以度為單位選擇的角度的值。通過(guò)點(diǎn)擊二維直方圖內(nèi)的點(diǎn)來(lái)選擇中軸點(diǎn)427。二維直方圖429中所示的亮度或強(qiáng)度和/或顏色是具有LE切片432的給定像素強(qiáng)度的切片中的體素?cái)?shù)量對(duì)HE切片431像素強(qiáng)度的度量。二維直方圖強(qiáng)度顯示有用戶可選擇的顏色圖，其確定表示不同強(qiáng)度的顏色。

二維直方圖密度使用對(duì)數(shù)作為測(cè)量單位以確保即使是單個(gè)像素也可以被看作二維直方圖429上的點(diǎn)，以確保對(duì)應(yīng)于切片上的小特征的數(shù)據(jù)也仍然可見(jiàn)。操作者使用二維直方圖上像素的分布作為選擇線714的樞軸點(diǎn)和角度的初始向?qū)?。結(jié)果窗口412顯示通過(guò)二維直方圖窗口410中的線714的設(shè)置計(jì)算得到的合成切片460。結(jié)果窗口還包括用于顯示合成切片460的掩蔽視圖的掩蔽視圖選擇器754。

在其他示例中，體積數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)于樣品的不同狀態(tài)。例如，可以掃描樣品114以產(chǎn)生一個(gè)體積數(shù)據(jù)集，然后將樣品114浸入水或其他潤(rùn)濕溶液中。然后在樣品114濕潤(rùn)時(shí)使用相同的參數(shù)重新進(jìn)行掃描。在這種情況下，直方圖429將會(huì)示出曾經(jīng)干燥然后濕潤(rùn)的區(qū)域，那些未經(jīng)改變的區(qū)域?qū)?huì)位于穿過(guò)二維直方圖429的直線上，并且經(jīng)過(guò)改變的區(qū)域?qū)⒉怀霈F(xiàn)在同一線上。然后使用樞軸點(diǎn)和/或ROI工具來(lái)可視化和/或形成經(jīng)歷干/濕轉(zhuǎn)變而改變的區(qū)域的掩蔽視圖。

日志窗口414顯示與調(diào)諧工具134的操作相關(guān)聯(lián)的日志信息415。日志窗口414還具有日志按鈕561，使得日志信息415能夠在日志窗口414中顯示。調(diào)諧工具134還具有用于退出調(diào)諧工具134的退出按鈕496。

位于結(jié)果窗口412和日志窗口414之間的是多個(gè)用于操縱由調(diào)諧工具134形成的圖像參數(shù)的控制鍵。在示例中，注解調(diào)色板560使得能夠進(jìn)行統(tǒng)計(jì)操作，以及放大/縮小所選擇的窗口。直方圖按鈕781的用戶選擇使得工具從HE和LE體積數(shù)據(jù)集154,152形成切片直方圖429。直方圖控制按鈕791調(diào)用直方圖控制屏794以控制相關(guān)聯(lián)的直方圖429的各個(gè)方面。降噪過(guò)濾選擇器762通過(guò)引導(dǎo)調(diào)諧工具134使HE和LE體積數(shù)據(jù)集154,152通過(guò)降噪過(guò)濾器161從而能夠?qū)E和LE體積數(shù)據(jù)集154,152進(jìn)行過(guò)濾，以作為對(duì)降噪過(guò)濾器762的用戶選擇的響應(yīng)。縮放控制器766提供對(duì)合成切片460的縮放功能進(jìn)行控制的能力。CPU核選擇器768提供對(duì)一系列用于共享與合成切片460和從合成切片460產(chǎn)生的組合斷層成像體積數(shù)據(jù)集156的形成和優(yōu)化相關(guān)聯(lián)的圖像的處理任務(wù)的CPU核進(jìn)行選擇的能力。注解按鈕793使得在調(diào)諧工具的窗口中顯示的圖像內(nèi)能夠形成注解。

多個(gè)選擇器或按鈕特定于與結(jié)果窗口412內(nèi)的圖像相關(guān)聯(lián)的操作。集成區(qū)域按鈕759和輸入標(biāo)記的體積按鈕753與圖9的步驟1060和圖26的區(qū)域集成功能結(jié)合使用。當(dāng)選擇掩蔽視圖754復(fù)選框時(shí)，能夠計(jì)算和顯示合成切片460的掩蔽視圖。

一旦操作者選擇了高能量或第一斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154和低能量或第二斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124將高能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154和低能量斷層體積數(shù)據(jù)集152彼此自動(dòng)對(duì)齊、配準(zhǔn)和按比例繪制，以及放大，以響應(yīng)所述選擇。

然后操作者使用切片選擇窗口408來(lái)選擇HE斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154和LE斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152中的切片。使用切片選擇器滑動(dòng)條420，借助于交互式圖形423，操作者選擇切片，且交互圖形的切片選擇展示421提供所選切片相對(duì)于可用切片的總數(shù)的視覺(jué)指示符。切片數(shù)目指示器418還顯示所選切片的切片數(shù)目。

所選切片是由調(diào)諧工具134使用的以使得用戶能夠選擇高能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154和低能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152中的普通切片的抽象概念或策略。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124使用與用戶選擇的切片相關(guān)聯(lián)的信息來(lái)計(jì)算所選切片的高能量像素強(qiáng)度對(duì)低能量像素強(qiáng)度值的二維直方圖429。顯示在二維直方圖429上的點(diǎn)形成與所選切片的樣品中的元素相關(guān)聯(lián)的視覺(jué)上不同的像素密度集群。然后，在一個(gè)示例中，操作者在直方圖429內(nèi)選擇樞軸點(diǎn)427感興趣區(qū)域527和角度，并且計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124使用與點(diǎn)427和角度424的選擇相關(guān)聯(lián)的信息來(lái)計(jì)算合成切片圖像460。這些在對(duì)于圖9的附加描述中被更加詳細(xì)地討論，圖9出現(xiàn)在本申請(qǐng)的后面。

當(dāng)操作者已經(jīng)在切片選擇窗口408中選擇了切片，高能窗口404顯示來(lái)自與切片選擇相關(guān)聯(lián)的高能斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154中的高能(“HE”)切片431，且低能窗口406顯示與切片選擇相關(guān)聯(lián)的低能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152中的低能(“LE”)切片432。在選擇切片之后，操作者可以選擇直方圖按鈕781。作為響應(yīng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124形成直方圖429，并且二維直方圖窗口410顯示直方圖429。

二維直方圖窗口410具有角度選擇滑動(dòng)條422和角度數(shù)量指示器424。當(dāng)二維直方圖窗口410顯示直方圖429時(shí)，操作者選擇感興趣區(qū)域527，例如直方圖429內(nèi)的樞軸點(diǎn)427，用于所選切片的圖像對(duì)比度優(yōu)化。在該示例中，操作者選擇十字線ROI選擇器442-1來(lái)形成樞軸點(diǎn)427感興趣區(qū)域527。當(dāng)操作者已經(jīng)選擇了樞軸點(diǎn)427感興趣區(qū)域527時(shí)，角度選擇滑動(dòng)條422變得可操作。操作者使用角度選擇滑動(dòng)條422在直方圖429內(nèi)選擇角度，并且角度數(shù)指示器424以度為單位顯示角度，作為對(duì)角度選擇的響應(yīng)。角度選擇器按鈕428-2和428-1額外分別提供增加和減小角度的能力，用以比角度選擇滑動(dòng)條422更精細(xì)地控制角度。

對(duì)于示例性樞軸點(diǎn)427感興趣區(qū)域527，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124通過(guò)操作者選擇的感興趣點(diǎn)427和角度在直方圖429中繪制比率計(jì)算線714。比率計(jì)算線714是對(duì)操作者的視覺(jué)幫助，以在優(yōu)化所選擇的切片時(shí)顯示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124將從二維直方圖429使用的高能量像素強(qiáng)度與低能量像素強(qiáng)度信息之間的比率。結(jié)果窗口412顯示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124響應(yīng)于操作者選擇的二維直方圖429中的興趣點(diǎn)427和角度而計(jì)算的合成切片460。

每當(dāng)操作者在切片選擇窗口408中選擇不同的切片時(shí)，高能量窗口404以連續(xù)的方式更新高能量切片431的顯示，并且低能量窗口406以連續(xù)的方式更新低能量切片的顯示432，以響應(yīng)切片選擇。以類似的方式，響應(yīng)于操作者選擇直方圖按鈕781，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124計(jì)算所選切片的新直方圖429，且二維直方圖窗410顯示二維直方圖429，同時(shí)結(jié)果窗口412響應(yīng)于操作者選擇的二維直方圖429中的興趣點(diǎn)427和角度顯示合成切片460。

合成切片460是圖像參數(shù)優(yōu)化切片。通常，圖像對(duì)比度或假應(yīng)用的顏色被優(yōu)化以使得能夠?qū)Ω信d趣的元素和不感興趣的元素進(jìn)行視覺(jué)辨別。一旦操作者對(duì)合成切片460滿意，操作者選擇結(jié)果窗口412的保存按鈕463，以將與合成切片460相關(guān)聯(lián)的圖像對(duì)比度信息應(yīng)用于高能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154中的所有切片，這將產(chǎn)生新的、組合的斷層攝影體積數(shù)據(jù)集。因?yàn)槭褂门c合成切片460相關(guān)聯(lián)的對(duì)比度信息生成組合體積數(shù)據(jù)集，所以組合體積數(shù)據(jù)集也被稱為優(yōu)化組合斷層成像體積數(shù)據(jù)集156。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124將優(yōu)化的組合斷層成像體積數(shù)據(jù)集156保存到本地存儲(chǔ)，或到數(shù)據(jù)庫(kù)150。

圖5A是圖4中的DE調(diào)諧工具134的LE窗口406和LE窗口404的裁剪和放大視圖。高能量窗口404還具有高能量文件名指示器490，其顯示與所選擇的高能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154相關(guān)聯(lián)的文件名。高能量窗口404還顯示覆蓋在高能量切片431上的高能量掃描參數(shù)502。

低能量窗口406還具有低能量文件名指示器492，其顯示與所選擇的低能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152相關(guān)聯(lián)的文件名。低能量窗口406還顯示覆蓋在低能量切片432上的高能量掃描參數(shù)504。

圖5B是圖4中的雙能量對(duì)比度調(diào)諧工具134的切片選擇窗口408和直方圖窗口410的裁剪和放大視圖。切片選擇窗口408還具有切片選擇按鈕417-1和417-2，響應(yīng)于選擇分別對(duì)切片選擇做出增加和減少。切片數(shù)指示器418上顯示所選切片的數(shù)量更新，交互圖形423的切片選擇顯示421響應(yīng)于該選擇而更新，且切片選擇滑動(dòng)條420響應(yīng)于該選擇而更新。

此外，動(dòng)畫(huà)工具771包括用于在調(diào)諧工具134的窗口內(nèi)呈現(xiàn)歷史圖像的序列的控件。歷史圖像與操作者在切片選擇窗口408中選擇的每個(gè)切片相關(guān)聯(lián)。歷史圖像從數(shù)據(jù)庫(kù)150的切片選擇歷史日志159中檢索得到。動(dòng)畫(huà)工具771的控制器具有停止，快退，快進(jìn)，回放和調(diào)整在調(diào)諧工具134的窗口中顯示的圖像的回放速度的能力。

默認(rèn)地，響應(yīng)于切片選擇窗口408中的切片選擇，形成并顯示切片直方圖429。然而，此外，操作者可以形成切片直方圖的不同統(tǒng)計(jì)表示，也稱為加和和平均直方圖。加和直方圖選擇器770和平均直方圖選擇器772分別用于形成加和和平均直方圖。操作者選擇通過(guò)圖像范圍選擇器760用于計(jì)算加和和平均直方圖的切片范圍。

當(dāng)形成加和和/或平均直方圖時(shí)，啟用不透明度滑塊750。不透明度滑塊750及其不透明度增量751-2和減量751-1工具在默認(rèn)單個(gè)直方圖上覆蓋加和和/或平均直方圖，同時(shí)由不透明度值752指示不透明度百分比。在單個(gè)直方圖429上形成具有變化的透明度/不透明度的加和和/或平均直方圖的疊加可以揭示與樣品114內(nèi)的元素的空間分布相關(guān)聯(lián)的不同信息。圖像范圍選擇器760提供選擇用于形成加和和/或平均直方圖429的切片范圍的能力。

角度選擇器按鈕428-2和428-1響應(yīng)于十字線ROI選擇器442-1的選擇分別增加和減少直方圖429中的選定角度。角度數(shù)指示器424上顯示的角度響應(yīng)于該選擇而更新，且角度選擇滑塊422響應(yīng)于該選擇而更新。直方圖窗口410還具有放大/縮小按鈕425，用于縮放直方圖窗口410中所顯示的直方圖429的部分。這允許操作者更容易地在直方圖429中直觀地看到直方圖429內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)，以選擇直方圖429內(nèi)的感興趣區(qū)域527。

圖5C是調(diào)諧工具134的結(jié)果窗口412的裁剪和放大版本。在操作者形成合成切片460之后，結(jié)果窗口412顯示與直方圖窗口410中的直方圖429內(nèi)的操作者執(zhí)行的優(yōu)化動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的合成切片412。此外，結(jié)果窗口412使得用戶能夠在合成切片460上選擇優(yōu)化點(diǎn)562。使用與優(yōu)化點(diǎn)562相關(guān)聯(lián)的信息，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124形成操作者可以應(yīng)用于相同樣品或具有相似元素組成的新樣品的最優(yōu)單掃描參數(shù)。

當(dāng)操作者在合成切片460上選擇優(yōu)化點(diǎn)562時(shí)，調(diào)諧工具134使得操作者能夠選擇“形成最優(yōu)單掃描參數(shù)按鈕”452。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124響應(yīng)于該選擇形成或計(jì)算與優(yōu)化點(diǎn)562相關(guān)聯(lián)的最優(yōu)單掃描參數(shù)。計(jì)算機(jī)計(jì)算最優(yōu)單掃描的掃描設(shè)置以盡可能接近優(yōu)化點(diǎn)562中的對(duì)比度。這通過(guò)在LE和HE數(shù)據(jù)集中比較通過(guò)優(yōu)化點(diǎn)562的透射值并從查找表中挑選優(yōu)化的單掃描值來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖6A示意性地示出了對(duì)于兩個(gè)除了空氣之外具有不同有效原子序數(shù)Z的成分的樣品114的高能x射線吸收對(duì)低能x射線像素強(qiáng)度的示例性二維直方圖429。二維直方圖429顯示與三種材料的x射線吸收相關(guān)聯(lián)的三個(gè)視覺(jué)上不同的像素強(qiáng)度的集群相關(guān)聯(lián)的信息：空氣像素強(qiáng)度集群706、低-Z元素像素強(qiáng)度集群702和高-Z元素像素強(qiáng)度集群704。

通過(guò)十字線ROI選擇器424-1，在一個(gè)示例中，操作者選擇二維直方圖429內(nèi)的樞軸點(diǎn)427和角度，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124通過(guò)樞軸點(diǎn)427和由角度數(shù)指示器424指示的角度選擇來(lái)繪制比率計(jì)算線714。比率計(jì)算線714提供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124在為切片選擇窗口408中的操作者選擇的切片形成合成切片460時(shí)使用的高能量像素強(qiáng)度與低能量像素強(qiáng)度的比率。操作者使用樞軸點(diǎn)427和角度選擇以隔離樣品114中的屬性。

在該示例中，操作者希望在與低Z像素強(qiáng)度集群702相關(guān)聯(lián)的低-Z元素和與高-Z元素像素強(qiáng)度集群704相關(guān)聯(lián)的高-Z元素之間提供間隔。像素強(qiáng)度集群上的每個(gè)點(diǎn)是體素712。

二維直方圖429上的點(diǎn)的顏色是該倉(cāng)(bin)中有多少體素(即哪些體素具有相同的LE和相同的HE x-射線像素強(qiáng)度值)的量度。二維直方圖窗口410在顯示二維直方圖429時(shí)使用偏移對(duì)數(shù)標(biāo)度，以確保即使單個(gè)像素在二維直方圖429中也顯示為可識(shí)別的點(diǎn)。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124依據(jù)二維直方圖429內(nèi)樞軸點(diǎn)427和角度的選擇來(lái)計(jì)算合成切片460。具體地，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124對(duì)二維直方圖429中的所有體素712進(jìn)行迭代，并且對(duì)于每個(gè)體素712計(jì)算二維直方圖429中的體素偏移716或體素712和比率計(jì)算線714之間的距離。

如果體素712位于比率計(jì)算線714的一側(cè)，則體素偏移716計(jì)數(shù)為正，而如果體素712位于比率計(jì)算線714的相對(duì)側(cè)，則體素偏移716為負(fù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124依據(jù)體素偏移量集合716形成合成切片460。

當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124保存合成切片460時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124還保存其他相關(guān)信息，包括二維直方圖429，包含0和1值的二值掩蔽視圖，其中0和1表示體素與線(在一側(cè)或另一側(cè))的分離，與二進(jìn)制掩碼相乘的配準(zhǔn)LE圖像，與二進(jìn)制掩碼相乘的配準(zhǔn)HE圖像，以及高能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154和低能量斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152。

這些附加數(shù)據(jù)集也稱為相關(guān)聯(lián)的斷層攝影數(shù)據(jù)集，因?yàn)樗鼈兣c優(yōu)化的組合斷層攝影體積數(shù)據(jù)集156的形成和操作相關(guān)聯(lián)。操作者在隨后的圖像分析中使用這些附加數(shù)據(jù)集，以在一個(gè)示例中從優(yōu)化的組合斷層成像體積數(shù)據(jù)集156中隔離一種材料。

圖6B示意性地示出了與圖6所示的樣品相同的示例性二維直方圖429。然而，與圖6A相反，操作者已經(jīng)選擇了多個(gè)圓形感興趣區(qū)域527-1和527-2。感興趣區(qū)域527-1包括直方圖429中與低-Z元素像素強(qiáng)度集群702相關(guān)聯(lián)的像素和/或與直方圖429中與低-Z元素像素強(qiáng)度集群702相關(guān)聯(lián)的像素相交，感興趣區(qū)域527-2包括直方圖429中與高-Z元素像素強(qiáng)度集群70相關(guān)聯(lián)的像素和/或與直方圖429中與高-Z元素像素強(qiáng)度集群704相關(guān)聯(lián)的像素相交，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124使用與感興趣區(qū)域527-1和527-2相交的和/或包括在感興趣區(qū)域527-1和527-2內(nèi)的像素(也稱為ROI像素)來(lái)形成合成切片460。

圖7A示出與在圖4的示例性DE調(diào)諧工具134中形成和顯示的相同的合成切片460的掩蔽視圖。操作者經(jīng)由掩蔽視圖選擇器754選擇合成切片460的掩蔽視圖。掩蔽視圖選擇器754在掩蔽視圖和合成片的“標(biāo)準(zhǔn)”視圖之間進(jìn)行選擇。通常，通過(guò)將直方圖像素最大值和最小值設(shè)置為相同的單值來(lái)形成掩蔽視圖，因此在結(jié)果窗口412顯示的圖像中，具有高于單值的值的像素顯示為白色，且低于該值的像素顯示為黑色。在一個(gè)示例中，對(duì)于與十字線ROI選擇器442的選擇相關(guān)聯(lián)的樞軸點(diǎn)427感興趣區(qū)域527，“高于”樞軸點(diǎn)的像素值高于該單值，并且因此呈現(xiàn)為白色，并且像素值低于樞軸點(diǎn)427的像素被呈現(xiàn)為黑色。對(duì)于所有感興趣的非交叉點(diǎn)區(qū)域527，ROI(多個(gè))內(nèi)的所有像素(例如ROI像素)高于該單值，并且在結(jié)果窗口412顯示的圖像中呈現(xiàn)為白色，且位于ROI外的所有像素在結(jié)果窗口412顯示的圖像中呈現(xiàn)為黑色。

圖7B示出了與在圖7A的示例性調(diào)諧工具134中形成和顯示的LE/HE吸收值相同的直方圖429。直方圖429內(nèi)標(biāo)記為712-1和712-2的兩個(gè)點(diǎn)與感興趣區(qū)域527的樞軸點(diǎn)427相交。作為響應(yīng)，與在圖7A的結(jié)果窗口412中顯示的圖像相比，結(jié)果窗口412中的合成切片460的掩蔽視圖包括由標(biāo)記783指示的附加白色區(qū)域。

圖7C示出了與在圖7A的示例性調(diào)諧工具134中形成和顯示的LE/HE吸收值相同的直方圖429。然而，形成對(duì)比的是，在直方圖429內(nèi)沒(méi)有操作者選擇感興趣區(qū)域527。直方圖429內(nèi)的水平線上的直方圖點(diǎn)的位置指示樣品的單獨(dú)元素或化合物之間的物理差異，而不僅僅是相同元素或化合物之間的密度差異。

圖7D示出了與在圖7A的示例性調(diào)諧工具134中形成和顯示的LE/HE吸收值相同的直方圖429。然而，形成對(duì)比的是，在直方圖429內(nèi)已經(jīng)選擇了圓形的感興趣區(qū)域527。作為對(duì)感興趣區(qū)域選擇的響應(yīng)，結(jié)果窗口412中的合成切片460的掩蔽視圖包括由標(biāo)記783指示的附加白色區(qū)域，而不是在圖7A的結(jié)果窗口412中顯示的圖像。

圖7E是與在圖7A的示例性調(diào)諧工具134中形成和顯示的LE/HE吸收值相同的直方圖429。雖然在直方圖429內(nèi)選擇了圓形關(guān)注區(qū)域527，如圖7D所示，選擇的感興趣區(qū)域527在直方圖429的不同部分中。然而，形成對(duì)比的是，在直方圖429內(nèi)選擇了圓形感興趣區(qū)域527。響應(yīng)于感興趣區(qū)域的選擇，結(jié)果窗口412中的合成切片460的掩蔽視圖包括在結(jié)果窗口412中顯示的圖像中由標(biāo)記783-1和783-2指示的白色區(qū)域。

圖8示出了用于對(duì)由x射線成像系統(tǒng)100/200形成的樣品的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理的方法。通過(guò)該方法產(chǎn)生的圖像是樣的中間圖像，用于通過(guò)圖9的方法進(jìn)行后續(xù)的圖像重建和優(yōu)化。

根據(jù)步驟902，操作者基于樣品的估計(jì)組成確定用于低能(“LE”)掃描和(“HE”)高能掃描的x射線斷層攝影設(shè)置。在其他示例中，這些設(shè)置由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)124自動(dòng)確定，或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向操作者提供建議的設(shè)置。在步驟910中，操作者選擇用于LE掃描的過(guò)濾器和/或曝光時(shí)間，并且指定在x射線源系統(tǒng)上的LE電壓設(shè)置。在步驟912中，系統(tǒng)100/200在LE設(shè)置下獲取樣品的感興趣體積的斷層數(shù)據(jù)集(投影)。然后，在步驟914中，x射線成像系統(tǒng)100/200從LE投影生成LE斷層體積數(shù)據(jù)集152。

以類似的方式，x射線成像系統(tǒng)100/200對(duì)相同樣品執(zhí)行高能量掃描。在步驟915中，操作者選擇用于HE掃描的過(guò)濾器和/或曝光時(shí)間，并且指定在x射線源系統(tǒng)102上的HE電壓設(shè)置。在步驟916中，x射線成像系統(tǒng)100/200在HE設(shè)置下獲取與為L(zhǎng)E設(shè)置選擇的樣品相同的感興趣體積的斷層數(shù)據(jù)集(投影)。在步驟918中，x射線成像系統(tǒng)從HE投影生成HE斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154。在步驟919中，系統(tǒng)100/200保存HE體積數(shù)據(jù)集152和LE體積數(shù)據(jù)集154。

對(duì)于先前的步驟，系統(tǒng)100/200分別執(zhí)行HE和LE掃描，或者使用偵察和掃描應(yīng)用132順序地執(zhí)行掃描。

在步驟920中，操作者打開(kāi)DE調(diào)諧工具134，并且在步驟922中加載LE體積數(shù)據(jù)集152和HE體積數(shù)據(jù)集154。在步驟923中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將LE和HD斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154/152彼此對(duì)齊和配準(zhǔn)并放大以實(shí)現(xiàn)逐像素配準(zhǔn)。

圖9是示出對(duì)根據(jù)圖8的方法形成的斷層體積數(shù)據(jù)集進(jìn)行操作的調(diào)諧工具134的用戶界面的操作的流程圖。

該方法開(kāi)始于步驟925。

在步驟930中，調(diào)諧工具134之后檢測(cè)噪聲降低過(guò)濾器選擇器762的操作者選擇，用于過(guò)濾當(dāng)前加載的LE和HE體積數(shù)據(jù)集154,152。響應(yīng)于選擇，調(diào)諧工具顯示降噪過(guò)濾窗口600，也稱為降噪過(guò)濾屏幕。當(dāng)存在表征HE和LE數(shù)據(jù)集154/152自身中的噪聲的錯(cuò)誤像素時(shí)，HE和LE體積數(shù)據(jù)集154/152的過(guò)濾是必需的或有用的。操作者可以額外迭代地選擇感興趣區(qū)域527并從一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域527形成合成切片460，并且檢查合成切片460用于噪聲的標(biāo)記。

圖10示出了降噪過(guò)濾屏幕600。降噪過(guò)濾屏幕600包括用于選擇LE體積數(shù)據(jù)集152的低能量文件名選擇器1102，并且在低能量文件名顯示器1104中顯示所選擇的LE體積數(shù)據(jù)集的名稱。操作者可以指定標(biāo)準(zhǔn)偏差/噪聲值1106和過(guò)濾的迭代次數(shù)1108以應(yīng)用于所選擇的LE體積數(shù)據(jù)集152。

以類似的方式，降噪過(guò)濾屏幕600包括用于選擇HE體積數(shù)據(jù)集154的高能量文件名選擇器1120，并且在高能量文件名顯示器1122中顯示所選擇的HE體積數(shù)據(jù)集的名稱。操作者可以指定標(biāo)準(zhǔn)偏差/噪聲值1124和過(guò)濾的迭代次數(shù)1126以應(yīng)用于所選擇的HE體積數(shù)據(jù)集152。

降噪過(guò)濾屏幕600還包括用于選擇用于處理過(guò)濾操作的CPU核范圍的CPU核選擇器1128，狀態(tài)窗口1130和動(dòng)作按鈕1128(例如，運(yùn)行過(guò)濾，中止和退出)。響應(yīng)于運(yùn)行過(guò)濾動(dòng)作按鈕1128的選擇，降噪過(guò)濾器161被應(yīng)用于LE和HE體積數(shù)據(jù)集152/154以形成LE和HE體積數(shù)據(jù)集152/154的過(guò)濾版本。在一個(gè)示例中，降噪過(guò)濾器161對(duì)LE和HE體積數(shù)據(jù)集152/154執(zhí)行非局部均值(NLM)過(guò)濾操作。

回到圖9，在步驟932中，調(diào)諧工具134接收用于降噪過(guò)濾屏幕600中的過(guò)濾操作的操作者選擇。在步驟934中，響應(yīng)于“運(yùn)行過(guò)濾”按鈕的選擇，調(diào)諧工具134將降噪過(guò)濾器161應(yīng)用于HE斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152/154和/或LE斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152/154，其過(guò)濾HE斷層攝影體積數(shù)據(jù)集154和/或LE斷層攝影體積數(shù)據(jù)集152的低能量切片432。如果需要，可以迭代地(例如連續(xù)兩次)應(yīng)用過(guò)濾。

在步驟936中，調(diào)諧工具134確定操作者是否已經(jīng)調(diào)用動(dòng)畫(huà)工具771內(nèi)的用于調(diào)諧工具圖像的歷史顯示的控制器。如果步驟936為真，則該方法轉(zhuǎn)換到步驟940。否則，該方法轉(zhuǎn)換回到步驟925。

在步驟940中，調(diào)諧工具134響應(yīng)于操作者的動(dòng)畫(huà)工具控制選擇從數(shù)據(jù)庫(kù)150檢索切片選擇歷史日志并且在調(diào)諧工具窗口中呈現(xiàn)圖像。

圖11提供了用于圖9步驟940中的動(dòng)畫(huà)工具771的更多細(xì)節(jié)。

動(dòng)畫(huà)工具771使調(diào)諧工具134能夠按順序呈現(xiàn)用戶界面的窗口內(nèi)的圖像的歷史版本。圖像的歷史版本被保存到切片選擇歷史日志159，從切片選擇歷史日志159中檢索圖像的歷史版本。

根據(jù)步驟938，調(diào)諧工具134檢索切片選擇歷史日志159，其中切片選擇歷史日志159包括每個(gè)所選切片的信息和與每個(gè)所選切片相關(guān)聯(lián)的其他圖像參數(shù)的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，切片選擇歷史日志159包括針對(duì)LE和HE圖像152,154中特定的對(duì)的保存記錄，并且由切片選擇號(hào)索引記錄。每個(gè)記錄包括對(duì)與每個(gè)切片選擇編號(hào)相關(guān)聯(lián)的圖像的參考。在示例中，與每個(gè)選擇的切片相關(guān)聯(lián)的圖像包括LE和HE切片圖像431/432，切片選擇顯示圖形421，操作者隨后從所選切片形成的任何直方圖429(例如切片，平均值，加和)，操作者在直方圖內(nèi)選擇任何感興趣區(qū)域527和的注解，如果適用，還包括從直方圖生成的合成切片(或其掩蔽視圖)。

在步驟944中，調(diào)諧工具134根據(jù)動(dòng)畫(huà)工具771的操作者控制選擇(例如，F(xiàn)F，REW，PLAY)以在調(diào)諧工具134的各個(gè)窗口內(nèi)順序呈現(xiàn)切片選擇歷史日志159的圖像。在示例中，動(dòng)畫(huà)工具771內(nèi)的其他控件包括用于控制圖像的呈現(xiàn)速度的速度選擇器，停止按鈕和“連續(xù)播放”選擇器。

然后，在步驟946中，調(diào)諧工具確定操作者是否在結(jié)果窗口412中選擇了保存按鈕463。如果該語(yǔ)句為真，則該方法轉(zhuǎn)換到步驟948，否則等待對(duì)保存按鈕463的選擇。在步驟948中，調(diào)諧工具將當(dāng)前會(huì)話的所有圖像保存到切片選擇歷史日志159。

返回圖9，在步驟958中，該調(diào)諧工具134確定操作者是否已經(jīng)分別在當(dāng)前加載的LE和HE體積數(shù)據(jù)集152，154上調(diào)用子像素配準(zhǔn)。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟960。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟925。

根據(jù)步驟960，該調(diào)諧工具134形成過(guò)濾的對(duì)齊高能量(AHE)體積數(shù)據(jù)集和過(guò)濾的子像素對(duì)齊低能量(SALE)體積數(shù)據(jù)集，以在配準(zhǔn)期間改進(jìn)LE和HE體積數(shù)據(jù)集152/154之間的體素對(duì)齊。

圖12提供了用于子像素配準(zhǔn)特征的圖9的步驟960的更多細(xì)節(jié)。該方法開(kāi)始于步驟1232。

在步驟1234中，調(diào)諧工具134確定操作者是否選擇了結(jié)果窗口412的保存按鈕463。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1236，其中調(diào)諧工具啟動(dòng)輸出選項(xiàng)屏幕700。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1232。

圖13示出了輸出選項(xiàng)屏幕700。輸出選項(xiàng)屏幕700分別對(duì)當(dāng)前加載在HE窗口404和LE窗口404內(nèi)的HE體積數(shù)據(jù)集154和LE體積數(shù)據(jù)集152操作。該輸出選項(xiàng)屏幕700為當(dāng)前HE/LE體積數(shù)據(jù)集154/152指定一個(gè)或多個(gè)圖像的文件名以形成，并且執(zhí)行用于形成圖像的關(guān)聯(lián)的后臺(tái)任務(wù)。

該輸出選項(xiàng)屏幕700包括瀏覽按鈕1202，用于選擇數(shù)據(jù)庫(kù)150內(nèi)保存輸出文件的位置，和輸出選擇器1204。響應(yīng)于選擇一個(gè)或多個(gè)輸出選擇器1204，確定輸出文件的名稱和類型。輸出選擇器1204包括選擇用于形成對(duì)齊低能量(ALE)數(shù)據(jù)集1204-1、對(duì)齊高能量(AHE)數(shù)據(jù)集1204-2、子像素對(duì)齊低能量(SALE)數(shù)據(jù)集1204-3、對(duì)比度組合(CC)掩蔽1204-4、組合掩蔽(CM)1204-5、對(duì)齊低能量掩蔽(ALEM)數(shù)據(jù)集1204-6、對(duì)齊高能量掩蔽(AHEM)數(shù)據(jù)集1204-7和2D直方圖(HS2D)。形成LE和HE體積數(shù)據(jù)集152，154的這些對(duì)齊版本是必要的，因?yàn)榧虞d到HE和LE窗口406，404并彼此配準(zhǔn)的初始HE和LE體積數(shù)據(jù)集在配準(zhǔn)之后由調(diào)諧工具裁剪。

輸出選項(xiàng)屏幕700還包括切片范圍選擇器1206、動(dòng)作按鈕1210和自動(dòng)加載選擇器復(fù)選框1208。自動(dòng)加載選擇器復(fù)選框1208具體到像素配準(zhǔn)過(guò)程，并且僅在選擇對(duì)齊高能量(AHE)數(shù)據(jù)集和子像素對(duì)齊低能量(SALE)數(shù)據(jù)集輸出選擇器1204-2，1204-3時(shí)被啟用。切片范圍選擇器1206選擇當(dāng)前加載的HE/LE數(shù)據(jù)集154/152的切片范圍，在其上執(zhí)行操作者選擇的對(duì)齊選項(xiàng)1204。動(dòng)作按鈕1210“保存”和“取消”執(zhí)行或取消與任何所選擇的輸出選擇器1204關(guān)聯(lián)的操作。當(dāng)自動(dòng)加載選擇器復(fù)選框1208被啟用和選擇，并且操作者選擇保存動(dòng)作按鈕1210時(shí)，調(diào)諧工具134保存形成的AHE和SALE體積數(shù)據(jù)集154/152，并分別在HE/LE窗口404/406內(nèi)加載AHE體積數(shù)據(jù)集154和SALE體積數(shù)據(jù)集152。

圖14A示出了調(diào)諧工具134的示例圖形用戶界面，其包括為HE/LE體積數(shù)據(jù)集154/152形成的直方圖429，其中直方圖429包括錯(cuò)誤像素40-4。在HE/LE體積數(shù)據(jù)集154/152的配準(zhǔn)期間，錯(cuò)誤像素40-4與對(duì)齊誤差關(guān)聯(lián)。響應(yīng)于操作者選擇直方圖429內(nèi)矩形感興趣區(qū)域527，調(diào)諧工具134形成合成切片460，并且在結(jié)果窗口412中顯示所選擇的切片460的掩蔽視圖。因?yàn)橹狈綀D429中一些錯(cuò)誤像素40-4也包括在所選擇的感興趣的區(qū)域527，附圖標(biāo)記40-3指示在合成切片460中相應(yīng)的錯(cuò)誤。

返回圖12，步驟1238，調(diào)諧工具134檢測(cè)“對(duì)齊高能量(AHE)”和“子像素對(duì)齊低能量(SALE)”輸出選擇器1204-2，1204-3，檢測(cè)選擇所有切片或切片范圍(如，經(jīng)由切片范圍選擇器1206)，并檢測(cè)“完成時(shí)加載AHE和SALE數(shù)據(jù)集”復(fù)選框1208的選擇。在步驟1240中，調(diào)諧工具134確定操作者是否選擇保存動(dòng)作按鈕1210。如果陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1242。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1232。

在步驟1242中，調(diào)諧工具134查找分?jǐn)?shù)偏移(通過(guò)在所有周圍的單個(gè)像素偏移中查找配準(zhǔn)度量)，并且進(jìn)行二次擬合和估計(jì)4維XYZ和縮放中最優(yōu)分?jǐn)?shù)偏移。在步驟1244中，調(diào)諧工具134可選擇的向配準(zhǔn)添加更多維度，例如3個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和各種失真項(xiàng)。在4維的情況下，根據(jù)步驟1246，工具134將數(shù)據(jù)重組為用于周圍16(2^4)個(gè)體素的合適的分?jǐn)?shù)偏移數(shù)量，使得所有的物體現(xiàn)在與子像素精度對(duì)齊。

在步驟1248中，調(diào)諧工具134可選擇的擴(kuò)展重組過(guò)程以包括所有額外的失真。其結(jié)果是，在步驟1250中，AHE和SALE體積數(shù)據(jù)集154/152現(xiàn)在相對(duì)于彼此進(jìn)行子像素對(duì)齊并保存。如果選擇了輸出選項(xiàng)屏幕的“完成時(shí)負(fù)載AHE和SALE數(shù)據(jù)集”復(fù)選框1208，該AHE和SALE體積154/152將已將被加載到HE/LE窗口404/406中。

圖14B示出將圖12的子像素配準(zhǔn)方法應(yīng)用于圖14A的HE/LE體積數(shù)據(jù)集154/152中的結(jié)果?，F(xiàn)在移除了圖14B中直方圖429中的錯(cuò)誤像素40-4，并且從所選擇的感興趣區(qū)域527中形成的合成切片460不再包括從錯(cuò)誤像素40-4中形成的偽影，由附圖標(biāo)記40-3指示。

返回圖9，在步驟962中，調(diào)諧工具134確定操作者是否經(jīng)由選擇直方圖按鈕781調(diào)用了直方圖操作。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟990。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟925。

在步驟990中，調(diào)諧工具134形成和顯示一個(gè)或多個(gè)直方圖429(如，單個(gè)、加和、和/或平均)，并且可選擇的將它們彼此疊加以在直方圖429內(nèi)突出顯示或展現(xiàn)感興趣點(diǎn)。

圖15提供了用于圖9和步驟990的用于形成和顯示從單個(gè)切片直方圖429中形成的加和和平均直方圖的更多細(xì)節(jié)。

在步驟1034中，調(diào)諧工具134在直方圖窗口410中給出和顯示HE對(duì)LE吸收數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)切片直方圖429。然后，調(diào)諧工具134確定操作者是否分別在步驟1036和1038中選擇了“加和”722按鈕或“平均”按鈕。如果步驟1036為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1040以繼續(xù)形成加和直方圖，否則該方法轉(zhuǎn)換到步驟1050以結(jié)束過(guò)程。如果步驟1038為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1044以繼續(xù)形成平均直方圖，否則該方法轉(zhuǎn)換到步驟1050以結(jié)束過(guò)程。

在步驟1044中，調(diào)諧工具134在二維直方圖窗口410中給出和顯示平均直方圖，其中標(biāo)繪在平均直方圖429上的每個(gè)點(diǎn)的值是在指定的切片范圍內(nèi)計(jì)算的切片直方圖429中的每個(gè)點(diǎn)的平均的結(jié)果。

圖16A示出了示例性的平均直方圖429。直方圖429通過(guò)首先形成默認(rèn)或切片直方圖429而形成的。然后，操作者在所選擇的切片的圖像范圍760上選擇“平均”按鈕772以形成平均直方圖429。在一個(gè)實(shí)施例中，平均直方圖429可以用于識(shí)別與樣品114的不同元素關(guān)聯(lián)的體積，其在標(biāo)準(zhǔn)直方圖429中可能是不可見(jiàn)的。

返回圖15，在步驟1040中，調(diào)諧工具134在二維直方圖窗口410中給出和顯示加和直方圖，其中標(biāo)繪在加和直方圖429上的每個(gè)點(diǎn)的值是在指定的切片范圍內(nèi)計(jì)算的切片直方圖429中的每個(gè)點(diǎn)的加和的結(jié)果。

圖16C示出了示例性的加和直方圖429。直方圖429通過(guò)首先形成默認(rèn)或切片直方圖429而形成的。然后，操作者在所選擇的切片的圖像范圍760上選擇“加和”按鈕772以形成加和直方圖429。加和直方圖429可以用于識(shí)別在標(biāo)準(zhǔn)直方圖429中可能是不可見(jiàn)的樣品114的微量元素。

返回圖15，在步驟1040和1044完成時(shí)，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1046。

在步驟1046中，調(diào)諧工具134檢測(cè)操作者是否已對(duì)于指定的切片范圍選擇不透明度滑塊條750或增量/減量選擇器751-2，751-1。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1048。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1050以結(jié)束過(guò)程。

在步驟1048中，調(diào)諧工具134顯示平均直方圖和/或加和直方圖作為具有操作者指定的不透明度選擇的切片直方圖429和指定的切片選擇范圍上的重疊，以突出顯示和/或展現(xiàn)直方圖內(nèi)的感興趣點(diǎn)。需要注意的是，在直方圖內(nèi)形成的任何圖像注解也將響應(yīng)于不透明度選擇而隨著直方圖顯示429漸顯和漸隱。然后，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1050以結(jié)束過(guò)程。

圖16B和16D分別示出了響應(yīng)于不透明度滑塊750的不同不透明度選擇等級(jí)而形成的平均和加和直方圖的示例性重疊。

圖16E示出了如圖16D中顯示的加和直方圖的相同的示例性重疊，采用替代地直方圖429內(nèi)所選擇的不同感興趣區(qū)域527。

返回圖9和步驟992，調(diào)諧工具134確定操作者是否已經(jīng)經(jīng)由注解按鈕793的選擇來(lái)調(diào)用注解功能。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1000。

在步驟1000中，調(diào)諧工具134實(shí)現(xiàn)在調(diào)諧工具窗口(如，LE、HE、結(jié)果和直方圖窗口)中的圖像內(nèi)作注解。

圖17提供了用于圖9步驟1000用于實(shí)現(xiàn)在調(diào)諧工具134的窗口內(nèi)顯示的圖像內(nèi)作注解的更多細(xì)節(jié)。

在步驟1704中，調(diào)諧工具134使得操作者能夠在當(dāng)前調(diào)諧工具窗口的圖像內(nèi)(如，在結(jié)果窗口412的合成切片460內(nèi))形成注解。在步驟1706中，調(diào)諧工具134檢查在結(jié)果窗口412中顯示的合成切片460內(nèi)是否已經(jīng)形成注解。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1708，否則該方法等待操作者注解形成的指示。

在步驟1708中，響應(yīng)于注解，調(diào)諧工具134在另外的調(diào)諧工具窗口(如，LE、HE和直方圖窗口404、406和410)顯示的圖像內(nèi)顯示對(duì)應(yīng)像素的突出顯示版本，其中突出顯示的像素給出在與注解不關(guān)聯(lián)的圖像中的像素的視覺(jué)區(qū)別。

圖18提供了在圖9步驟1000中指示的注解特征的實(shí)施例，并且還示出了像素鏡像特征的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，操作者形成與合成切片460的掩蔽視圖中的像素關(guān)聯(lián)的注解790-1。作為響應(yīng)，顯示與在HE切片圖像431中相同像素對(duì)應(yīng)的注解790-2，并且顯示與在LE切片圖像432中相同像素對(duì)應(yīng)的注解790-3。

返回圖9的步驟1002，響應(yīng)于操作者在一個(gè)調(diào)諧工具窗口內(nèi)顯示的圖像內(nèi)的像素的選擇、像素的注解、像素的放大和/或像素的指示，圖像中對(duì)應(yīng)像素的選擇、注解、放大和/或指示被鏡像和顯示在另外的調(diào)諧工具窗口中。

圖19A提供了用于圖9中步驟1002的用于像素鏡像特征的更多細(xì)節(jié)。

圖19A開(kāi)始于步驟1720。在步驟1720中，調(diào)諧工具134測(cè)試是否選擇了像素，并且在當(dāng)前所選擇的調(diào)諧工具窗口的圖像(在結(jié)果窗口412中顯示的合成切片460內(nèi))中可選擇的放大。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1724。否則，該方法繼續(xù)等待操作者選擇和/或放大在結(jié)果窗口412中顯示的合成圖像460內(nèi)的像素。

在步驟1724中，響應(yīng)于在當(dāng)前調(diào)諧工具窗口的圖像內(nèi)的像素的選擇和可選擇的放大，在另外的調(diào)諧工具窗口(如，LE、HE和直方圖窗口)中顯示的圖像內(nèi)的對(duì)應(yīng)像素的突出顯示的版本被顯示。突出顯示的像素給出與選擇和可選擇的放大不關(guān)聯(lián)的圖像中的像素的視覺(jué)區(qū)別。

圖20A示出了說(shuō)明像素鏡像特征的調(diào)諧工具的圖形用戶界面的實(shí)施例，并且支持了圖19A的方法。

在圖20A中，操作者選擇在二維直方圖窗口410內(nèi)顯示的直方圖429內(nèi)的感興趣區(qū)域527的像素，并且調(diào)整在結(jié)果窗口412中的合成切片460的掩蔽視圖的放大率。響應(yīng)于在結(jié)果窗口中合成切片460的放大率的增加，HE和LE窗口404，406的對(duì)應(yīng)切片圖像431，432以相同放大率顯示。例如，操作者增加合成切片460的掩蔽視圖的放大率以擴(kuò)大與合成切片460的掩蔽視圖中的區(qū)域790-1相關(guān)的像素。作為響應(yīng)，HE和LE窗口404/406的HE/LE圖像431/432中的區(qū)域790-2和790-3的對(duì)應(yīng)像素以相同放大率顯示。

圖19B還提供用于圖9中步驟1002的更多細(xì)節(jié)。在步驟1732中，調(diào)諧工具134測(cè)試在當(dāng)前所選擇的調(diào)諧工具窗口的圖像內(nèi)(如，在HE窗口406中顯示的HE圖像432內(nèi))是否指示像素。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1734。否則，該方法繼續(xù)等待操作者指示在結(jié)果窗口412中顯示的合成圖像460內(nèi)的像素。在實(shí)施例中，像素的指示包括經(jīng)由諸如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)或觸摸屏滑動(dòng)的指點(diǎn)設(shè)備在像素上的“懸停”操作，其中指示可以在不選擇該像素的情況下展現(xiàn)與像素相關(guān)的信息。

在步驟1734中，響應(yīng)于在當(dāng)前調(diào)諧工具窗口(如，HE窗口4060)的圖像內(nèi)的像素的指示，工具顯示在另外的調(diào)諧工具窗口(如，LE、結(jié)果和2D直方窗口404、412和410)中顯示的圖像內(nèi)的對(duì)應(yīng)像素的突出顯示的版本，其中該突出顯示的像素給出給出與指示不相關(guān)聯(lián)的圖像中的像素的視覺(jué)區(qū)別。

圖20B-1和20B-2示出了與在調(diào)諧工具134中的樣品的圖像的顯示相關(guān)的“像素鏡像”特征的另外的實(shí)施例，其中圖20B-1和20B-2分別是HE窗口404和LE窗口406的裁剪和放大版本。在該實(shí)施例中，操作者使用調(diào)諧工具134的突出顯示工具以突出顯示圖20B-1的HE圖像431中特定的像素。該突出顯示的像素按群集或突出顯示區(qū)域499-1和499-2被分組。

響應(yīng)于在HE圖像431的突出顯示區(qū)域499-1和499-2中像素的指示和突出顯示，在圖20B-2的LE圖像432內(nèi)的對(duì)應(yīng)像素被突出顯示以顯示相關(guān)的在LE圖像432中的突出顯示區(qū)域499-1和499-2。

返回圖9和步驟1004，調(diào)諧工具13確定操作者是否調(diào)用ROI選擇器442。如果該陳述為真，該方法跳轉(zhuǎn)到步驟1010。

在步驟1010中，調(diào)諧工具134使得操作者實(shí)現(xiàn)定義直方圖429內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域527，從所選擇的感興趣區(qū)域527中生成合成切片460，并且從合成切片460中的生成組合斷層攝影體積數(shù)據(jù)集156。

調(diào)諧工具134包括每個(gè)顯示樣品114的不同圖像的多個(gè)窗口(如，LE、HE、2D直方圖和結(jié)果窗口，分別為406、404、410和412)。響應(yīng)于對(duì)調(diào)諧工具窗口中顯示的圖像內(nèi)的像素上的用戶操作，通過(guò)改變像素的外觀以視覺(jué)上不同于不受用戶操作影響的圖像中的像素，調(diào)諧工具突出顯示與用戶操作相關(guān)的像素。對(duì)圖像內(nèi)的像素上的用戶操作的實(shí)施例使得調(diào)諧工具134響應(yīng)的突出顯示那些像素包括像素選擇、像素的選擇和放大、繪制包括一個(gè)或多個(gè)像素的感興趣區(qū)域527、像素的指示(如，在像素上的觸摸屏滑動(dòng)和/或計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)懸停操作)，以及圍繞像素繪制注解。這種能力也被稱為“像素鏡像”。

然后，響應(yīng)于調(diào)諧工具134突出顯示在窗口或視圖之一上顯示的圖像的像素，用戶界面同時(shí)突出顯示在另外的窗口中顯示的圖像中的對(duì)應(yīng)像素。

圖21提供用于圖9和步驟1010中用于實(shí)現(xiàn)直方圖527內(nèi)定義一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域527的更多細(xì)節(jié)。該方法開(kāi)始于步驟1802。

在步驟1804中，調(diào)諧工具134確定被操作者選擇的ROI選擇器442是否是十字線ROI選擇器442-1(如，樞軸點(diǎn)427和角度424)。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1808。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1816以處理與其它ROI選擇器442-2到442-3相關(guān)的選擇器。

圖22A至22C示出了包括直方圖窗口429的放大視圖的調(diào)諧工具134的裁剪版本。在每個(gè)圖中選擇不同的示例性感興趣區(qū)域527。

圖22A示出了包括矩形感興趣區(qū)域527-1的直方圖429的放大視圖。通過(guò)選擇矩形ROI選擇器442-2，操作者選擇感興趣區(qū)域527-1。插圖501-1提供了感興趣區(qū)域527-1的進(jìn)一步放大視圖。響應(yīng)于該選擇，操作者可以在直方圖429內(nèi)“拖放”矩形感興趣區(qū)域527，并且調(diào)整感興趣區(qū)域527以包括期望的ROI像素集。

與此相類似，圖22B和22C分別包括圓形/橢圓形和多邊形感興趣區(qū)域527-2和527-3的放大視圖。通過(guò)選擇圓形ROI選擇器442-3啟用圓形/橢圓形感興趣區(qū)域527，并且通過(guò)選擇多邊形ROI選擇器442-4啟用多邊形感興趣區(qū)域527。插圖501-2和501-3分別提供感興趣區(qū)域527-2和527-3的進(jìn)一步放大視圖。

返回圖21和步驟1808，響應(yīng)于操作者選擇一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)427以及通過(guò)直方圖(多個(gè))內(nèi)的樞軸點(diǎn)(多個(gè))角度選擇，識(shí)別在直方圖中與樞軸點(diǎn)相交的所有像素為ROI像素，并且從ROI像素中形成合成切片460。

在步驟1810中，調(diào)諧工具134在結(jié)果窗口412中顯示形成的合成切片460或掩蔽切片，并且對(duì)于形成的切片460的ROI像素，調(diào)諧工具134以視覺(jué)上不同的方式顯示在LE/HE窗口404/406上顯示的圖像431/432中的對(duì)應(yīng)像素。這是調(diào)諧工具134的“像素鏡像”方面的又一個(gè)實(shí)施例。

在步驟1812中，調(diào)諧工具檢測(cè)在直方圖內(nèi)所選擇的當(dāng)前樞軸點(diǎn)的位置是否已經(jīng)改變。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換回步驟1808以處理對(duì)現(xiàn)有的十字線ROI527的改變。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1814以確定是否經(jīng)由十字線ROI選擇器442-1選擇了更多的十字線ROI。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換回步驟1808以處理新的十字線ROI527的形成。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1824。

返回圖21的用于處理ROI選擇器442-2到442-4的路徑，該方法處理步驟1816。在步驟1816中，響應(yīng)于操作者選擇非十字線ROI選擇器442-2到442-4(如，分別為矩形、圓形和多邊形)以及在HE/LE窗口404/406中顯示的圖像或直方圖內(nèi)的感興趣區(qū)域527的布局，包括在所有所選擇的感興趣區(qū)域527內(nèi)的所有像素被識(shí)別為ROI像素，并且合成切片460從ROI像素中形成。

在步驟1818中，調(diào)諧工具134在結(jié)果窗口412中顯示形成的合成切片460或掩蔽切片，并且對(duì)于形成的切片460的ROI像素，調(diào)諧工具134以視覺(jué)上不同的方式顯示在LE/HE窗口404/406中顯示的它們的圖像431/432中的對(duì)應(yīng)像素。這是調(diào)諧工具134的“像素鏡像”方面的又一實(shí)施例。

在步驟1820中，調(diào)諧工具檢測(cè)在直方圖內(nèi)所選擇的當(dāng)前感興趣區(qū)域527的位置是否已經(jīng)改變。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換回步驟1816以處理對(duì)現(xiàn)有的感興趣區(qū)域527的改變。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1822以確定是否已經(jīng)選擇了更多的非十字線ROI。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換回步驟1816以處理新的非十字線ROI527的形成。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1824。

在步驟1824中，調(diào)諧工具134將十字線/樞軸點(diǎn)感興趣區(qū)域527和/或非十字線ROI應(yīng)用到在當(dāng)前加載的LE和HE體積數(shù)據(jù)集154/152中的所有切片，以形成合成切片460，從合成切片460中形成優(yōu)化的斷層攝影體積數(shù)據(jù)集156，并且保存優(yōu)化的組合斷層攝影體積數(shù)據(jù)集156和在上述過(guò)程中形成的任何圖像、掩蔽和注解，用于進(jìn)一步圖像查看和處理。

在步驟1826中，響應(yīng)于操作者選擇合成切片460上的點(diǎn)，確定與所選擇的點(diǎn)相關(guān)的圖像對(duì)比度。然后，在步驟1828中，調(diào)諧工具134測(cè)試操作者是否已經(jīng)選擇“計(jì)算最優(yōu)單掃描參數(shù)”按鈕492。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1830以計(jì)算最優(yōu)單掃描設(shè)置并執(zhí)行樣品的最優(yōu)掃描。否則，該方法在步驟1832中結(jié)束。

返回圖9和步驟1012，調(diào)諧工具134確定操作者是否已經(jīng)經(jīng)由直方圖控制按鈕791調(diào)用梯度抑制功能。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1040。

圖23提供用于圖9和步驟1040的用于梯度抑制特征的更多細(xì)節(jié)。該特征使得操作者能夠從直方圖429中移除超過(guò)定義的空間梯度閾值的體素。

在步驟2202中，響應(yīng)于操作者選擇HE或LE窗口406，404內(nèi)的圖像，隨后操作者選擇直方圖控制按鈕791，調(diào)諧工具134顯示直方圖控制屏幕494，其中直方圖控制屏幕494規(guī)定對(duì)HE或LE窗口406，404的所選擇的圖像的像素的操作。調(diào)諧工具窗口406，404的選擇定義用于將在所選擇的調(diào)諧工具窗口406，404上執(zhí)行的操作的上下文。例如，在選擇直方圖控制按鈕791之前選擇HE圖像431使得由直方圖控制屏幕494提供的梯度閾值功能僅對(duì)與該HE圖像431相關(guān)的直方圖429內(nèi)的像素上操作。需要注意的是，直方圖窗口429可以方便的移動(dòng)到包括調(diào)諧工具圖像的窗口旁邊，操作者定義為用于后續(xù)梯度抑制操作的上下文。

圖24A包括包括像素偽影的切片直方圖429。該切片直方圖429包含所有點(diǎn)，包括CT數(shù)下降到零并且具有高CT數(shù)梯度的物體邊緣上的點(diǎn)。這種情況可以在給出切片直方圖429期間引入偽影。

在圖24A中，操作者選擇感興趣區(qū)域527以包括僅“A”元素相關(guān)的ROI像素。這些像素包括在直方圖429的低能量群集704內(nèi)。但是，由于直方圖429中的偽影和不同元素的像素在直方圖中重疊的可能性，與元素“B”相關(guān)的不需要的像素被包括在從所選擇的感興趣區(qū)域527中給出的合成切片460中。

與切片直方圖429中的像素相關(guān)的一種類型的偽影是由于樣品中元素的邊緣的影響。與樣品中元素的邊緣相關(guān)的邊緣像素可以產(chǎn)生指向周圍材料的2D直方圖值的不需要的“尾”偽影，因?yàn)檫吘壪袼厥侵狈綀D429中的兩個(gè)的混合。雖然大多數(shù)像素被清楚或清晰地定義，其代表分辨的固體物質(zhì)的主峰(多個(gè))，但是邊緣偽影更模糊。“尾”偽影的影響的抑制是分辨樣品的純固體物質(zhì)的優(yōu)選方式。

更重要的是，與一種元素相關(guān)的像素可以與在直方圖429中不同元素的像素重疊。這通常發(fā)生在一種物質(zhì)的尾像素與另一種物質(zhì)的尾像素重疊時(shí)。通常，較高CT物質(zhì)的尾像素與與較低CT物質(zhì)的主峰相關(guān)聯(lián)的像素重疊。因此，如果試圖通過(guò)選擇包括較低Z物質(zhì)的像素的感興趣區(qū)域527來(lái)選擇較低Z物質(zhì)，則較高Z物質(zhì)的不需要邊緣像素或“尾”像素也將作為ROI像素包括在所選擇的感興趣區(qū)域527中。

為解決這些問(wèn)題，操作者首先在LE窗口406內(nèi)選擇LE圖像432以定義用于后續(xù)直方圖操縱的上下文。然后，操作者選擇直方圖控制按鈕791以啟動(dòng)直方圖控制屏幕794。

圖25示出了直方圖控制屏幕794的裁剪和放大版本。在另一實(shí)施例中，直方圖控制屏幕794可以顯示為正常直方圖429的新模式。直方圖控制屏幕794顯示自動(dòng)范圍的能量特定直方圖798，其僅包括來(lái)自與當(dāng)前調(diào)諧工具窗口上下文相關(guān)的切片直方圖429的能量吸收值?？刂瓢粹o796使得操作者能夠修改能量特定直方圖798的范圍和外觀。直方圖控制屏幕794還包括用于實(shí)現(xiàn)梯度抑制特征(也稱為直方圖控制屏幕794的梯度模式)的梯度選項(xiàng)按鈕711。在圖25中，在直方圖控制屏幕794中顯示的示例性能量特定直方圖798圖像是圖24A的LE圖像431的切片直方圖429，其中梯度的范圍自動(dòng)設(shè)置為滿。

返回圖23，在步驟2204中，調(diào)諧工具134檢測(cè)操作者在直方圖控制屏幕794內(nèi)的梯度控制按鈕711的選擇。根據(jù)步驟2206，響應(yīng)于操作者選擇梯度控制按鈕711，調(diào)諧工具134給出直方圖控制屏幕794內(nèi)的能量特定直方圖798。能量特定直方圖798的像素從切片直方圖429內(nèi)的每個(gè)像素附近的梯度的局部值(例如，梯度值)產(chǎn)生。

通過(guò)使用ROI像素的最近的相鄰像素的常用技術(shù)之一來(lái)選擇梯度值。在一個(gè)實(shí)施例中，該技術(shù)包括平方根計(jì)算((左-右)^2+(下降)^2)和最大值計(jì)算(求絕對(duì)值(中間-任何相鄰))。對(duì)于后一種技術(shù)，梯度是每個(gè)選擇的感興趣區(qū)域527中的所有相鄰像素和每個(gè)ROI像素之間的絕對(duì)變化的絕對(duì)值。通過(guò)在能量特定直方圖798內(nèi)選擇最大梯度范圍或閾值，與高-Z物質(zhì)的尾邊緣相關(guān)的不需要的像素可以被抑制，并且在二維直方圖窗口410內(nèi)顯示的直方圖429可以以這種方式迭代的細(xì)化以包括沒(méi)有尾的較小點(diǎn)。在實(shí)施例中，操作者可以通過(guò)在能量特定直方圖798內(nèi)的預(yù)期范圍上拖動(dòng)用戶輸入設(shè)備(例如，計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)，手指滑動(dòng))來(lái)選擇可接受梯度的范圍，從而重置它的規(guī)模。

返回圖23的步驟2208，調(diào)諧工具134使用直方圖控制屏幕794的自動(dòng)范圍的特征來(lái)呈現(xiàn)在直方圖控制屏幕794內(nèi)的能量特定直方圖798，以使得能量特定直方圖798能夠自適應(yīng)數(shù)據(jù)的規(guī)模。

根據(jù)步驟2210，響應(yīng)于操作者在能量特定直方圖798內(nèi)的梯度值的范圍的選擇，調(diào)諧工具134重新調(diào)整能量特定直方圖798以僅包括在操作者所選擇的梯度值的范圍內(nèi)的像素。

在步驟2214中，還響應(yīng)于操作者在能量特定直方圖798內(nèi)的梯度值的范圍的選擇，調(diào)諧工具134重新計(jì)算切片直方圖429以排除不在所選擇的梯度范圍內(nèi)的任何點(diǎn)。對(duì)于LE和HE圖像431，432的像素可以存在單獨(dú)的梯度范圍。如果任何梯度是超出范圍的，任何相關(guān)的點(diǎn)會(huì)被從切片直方圖429中排除。

在步驟2216中，調(diào)諧工具134檢測(cè)是否已經(jīng)由操作者指示任何附加的操作者梯度范圍選擇。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟2210以實(shí)現(xiàn)附加的梯度范圍選擇(或?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有的梯度范圍選擇的修改)。否則，該方法轉(zhuǎn)換到2218已結(jié)束過(guò)程。

圖24B示出將圖23的梯度抑制方法應(yīng)用到圖24A的直方圖的結(jié)果。響應(yīng)于操作者選擇在LE能量特定直方圖498內(nèi)的排除在切片直方圖429內(nèi)的重疊的HE能量像素的梯度閾值，出現(xiàn)在圖24A的切片直方圖429中的元素“B”的尾像素現(xiàn)在在圖24B被抑制，并且不再包括在所選擇的感興趣區(qū)域527內(nèi)。與樣品的元素“B”相關(guān)的不需要的像素也不再出現(xiàn)在圖24B的結(jié)果窗口412中的合成切片460的掩蔽視圖中，其中調(diào)諧工具134重新計(jì)算從更新的切片直方圖429中的合成切片460。

返回圖9，在步驟1042中，調(diào)諧工具134確定操作者是否已經(jīng)經(jīng)由用于標(biāo)記的高分辨率(HiRes)體積數(shù)據(jù)集154的結(jié)果窗口412的“集成區(qū)域”按鈕759調(diào)用區(qū)域集成功能。如果該陳述為真，該方法轉(zhuǎn)換到步驟1060。否則，該方法轉(zhuǎn)換到步驟952。

在步驟1060，調(diào)諧工具134在直方圖429上執(zhí)行區(qū)域集成功能，以在直方圖429上為包括在標(biāo)記的高分辨率體積數(shù)據(jù)集154內(nèi)的每個(gè)標(biāo)記標(biāo)繪點(diǎn)，其中直方圖429中的點(diǎn)的值是在標(biāo)記的高分辨率體積數(shù)據(jù)集154中的每個(gè)標(biāo)記區(qū)域的平均HE/LE值。

圖26提供用于圖9步驟1060的用于區(qū)域集成特征的更多細(xì)節(jié)。

除了LE和HE體積數(shù)據(jù)集154/152之外，獲取第三優(yōu)化的高分辨率圖像，也被稱為HiRes體積數(shù)據(jù)集。通常，通過(guò)在圖8的預(yù)處理方法期間將樣品靠近X-射線光源102形成該HiRes體積數(shù)據(jù)集154，以增加幾何放大率。這通常與LE體積數(shù)據(jù)集152是共同對(duì)齊的。然后，采用來(lái)自輸出選項(xiàng)屏幕700的正常SAVE動(dòng)作1210保存該對(duì)齊的HiRes體積數(shù)據(jù)集154。

然后，經(jīng)由HE體積數(shù)據(jù)集選擇器430將HiRes體積數(shù)據(jù)集154加載到HE窗口404。然后，操作者加載ALE(或SALE)體積數(shù)據(jù)集到LE窗口406，并且形成對(duì)齊HiRes圖像。

然后使用可用的圖像分割技術(shù)來(lái)分割對(duì)齊HiRes圖像。圖像分割技術(shù)包括使用平均CT值，應(yīng)用分水嶺變換和機(jī)器學(xué)習(xí)以分割(例如識(shí)別)樣品內(nèi)不同的元素或區(qū)域。一旦令人滿意地識(shí)別和標(biāo)記了各個(gè)區(qū)域，就形成了包括標(biāo)記的標(biāo)記掩蔽，其保持與LE數(shù)據(jù)對(duì)齊。結(jié)果體積數(shù)據(jù)集也稱為標(biāo)記的HiRes體數(shù)據(jù)集154。

對(duì)于結(jié)果窗口412中的每個(gè)標(biāo)記區(qū)域，將HE和LE CT值平均為每個(gè)標(biāo)簽的一個(gè)單一值，并且在切片直方圖429上輸入單個(gè)點(diǎn)。指示點(diǎn)(例如，經(jīng)由鼠標(biāo)懸?；蛴|摸屏滑動(dòng)操作)顯示每個(gè)直方圖點(diǎn)的標(biāo)簽號(hào)。以這種方式，高度精確的2D位置可以為每種物質(zhì)獲得。具體地，即使密度在集合區(qū)域上變化，Z有效可以更準(zhǔn)確地被確定。

在步驟2402中，調(diào)諧工具134使得操作者能夠選擇是否對(duì)高質(zhì)量LE圖像(如，ALE，SALE)和/或附加的高分辨率高信噪比圖像(HiRes體積數(shù)據(jù)集)進(jìn)行外部標(biāo)記。

在步驟2404中，調(diào)諧工具134輸出對(duì)齊的AHE和ALE(或SALE)體積數(shù)據(jù)集，并且響應(yīng)于操作者在HE窗口412中選擇HiRes圖像，調(diào)諧工具將HiRes體積數(shù)據(jù)集與ALE/SALE體積數(shù)據(jù)集對(duì)齊，并且輸出對(duì)齊的HighRes體積數(shù)據(jù)集。

圖27A示出了從HiRes體積數(shù)據(jù)集和高分辨率LE體積數(shù)據(jù)集152給出的對(duì)齊的HiRes體積數(shù)據(jù)集，如AlE或SALE體積數(shù)據(jù)集152。經(jīng)由輸入標(biāo)記體積按鈕153，工具將HiRes體積數(shù)據(jù)集加載到HE窗口404中，經(jīng)由低能量斷層攝影體數(shù)據(jù)集選擇器434，加載LE體積數(shù)據(jù)集(例如ALE或SALE體積數(shù)據(jù)集)到LE窗口中，并且根據(jù)圖26的步驟2404形成對(duì)齊HiRes體積數(shù)據(jù)集。

返回圖23和步驟2406，使用內(nèi)部或外部工具，調(diào)諧工具分割和標(biāo)記在對(duì)齊HiRes體積數(shù)據(jù)集中的樣品114的區(qū)域，以形成對(duì)齊標(biāo)記的HiRes體積數(shù)據(jù)集，其中標(biāo)記的體積包括每個(gè)識(shí)別區(qū)域的唯一整數(shù)，并且保持對(duì)齊到ALE和AHE圖像。

然后，在步驟2410中，調(diào)諧工具134讀取三個(gè)文件組：AHE，(ALE或SALE)，和標(biāo)記的HiRes體積數(shù)據(jù)集，其中響應(yīng)于操作者選擇“輸入標(biāo)記體積”按鈕，加載標(biāo)記的HiRes體積數(shù)據(jù)集，隨后是標(biāo)記的HiRes體積數(shù)據(jù)集的名稱。為了加載標(biāo)記的HiRes體積數(shù)據(jù)集，操作者在圖27A中選擇輸入標(biāo)記的體積選擇器753。作為響應(yīng)，文件瀏覽器/選擇器(TODO：附圖標(biāo)記)出現(xiàn)在結(jié)果窗口412下面。

在步驟2412，在實(shí)施例中，一旦三個(gè)文件被讀取并且區(qū)域集成功能，并且響應(yīng)于操作者選擇結(jié)果窗口的“集成區(qū)域”按鈕，在二維直方圖窗口410中的切片直方圖429的正常顯示被關(guān)閉或設(shè)置為具有可變不透明度層。在后一實(shí)施方式中，切片直方圖429以與由切片直方圖429上的加和和/或平均直方圖的重疊所提供的相似的方式顯示。

在步驟2414中，調(diào)諧工具134計(jì)算標(biāo)記的HiRes體積數(shù)據(jù)集中的每個(gè)唯一標(biāo)記的直方圖坐標(biāo)。這通過(guò)在二維直方圖窗口210的切片直方圖429中計(jì)算具有該標(biāo)記的所有體素的平均HE值和平均LE值來(lái)完成。

在步驟2416中，調(diào)諧工具134在每個(gè)標(biāo)簽的二維直方圖窗口410內(nèi)的位置上布局和顯示交叉標(biāo)記52或其他圖形標(biāo)識(shí)符。在實(shí)施例中，交叉標(biāo)記可以是彩色編碼的或者具有與交叉標(biāo)記相鄰顯示的相關(guān)數(shù)字標(biāo)記。

在步驟2418中，響應(yīng)于操作者對(duì)標(biāo)記的HiRes體積數(shù)據(jù)集的“放大”選擇，調(diào)諧工具134顯示HiRes體積數(shù)據(jù)集以展現(xiàn)相比由正常2D分析提供的改進(jìn)的2D布局和分辨率。然后，該工具使得操作者能夠放大和檢查具有比由圖9的方法的前面步驟提供的正常2D分析更高分辨率的2D布局。

最后，在步驟2420中，響應(yīng)于操作者選擇注解工具560，調(diào)諧工具134可以選擇性地掩蔽注解區(qū)域內(nèi)的標(biāo)記區(qū)域。

圖24B示出了將圖26的區(qū)域集成方法應(yīng)用于圖27A中加載的標(biāo)記的HiRes體積數(shù)據(jù)集的結(jié)果。結(jié)果窗口412和直方圖429中的區(qū)域52-1和52-2分別指示標(biāo)記值5和7。

盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離所附權(quán)利要求所涵蓋的本發(fā)明的范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變。例如，盡管示例性的顯微鏡系統(tǒng)是成像系統(tǒng)，但是所公開(kāi)的工具也可以與掃描顯微系統(tǒng)一起使用。