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Evaluation of phase retrieval approaches in magnified X-ray phase nano computerized tomography applied to bone tissue

Authors :
Peter Cloetens
Cécile Olivier
Boliang Yu
Max Langer
Alexandra Pacureanu
Loriane Weber
Françoise Peyrin
Imagerie Tomographique et Radiothérapie
Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS)
Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)
4 - Imagerie Tomographique et Radiothérapie
Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé ( CREATIS )
Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL )
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon )
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL )
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
European Synchrotron Radiation Facility ( ESRF )
Source :
Optics Express, Optics Express, Optical Society of America-OSA Publishing, 2018, 26 (9), pp.11110-11124. ⟨10.1364/OE.26.011110⟩, Optics Express, Optical Society of America, 2018, 26 (9), pp.11110-11124. 〈10.1364/OE.26.011110〉, 'Optics Express ', vol: 26, pages: 11110-11124 (2018)
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

International audience; X-ray phase contrast imaging offers higher sensitivity compared to conventional X-ray attenuation imaging and can be simply implemented by propagation when using a partially coherent synchrotron beam. We address the phase retrieval in in-line phase nano-CT using multiple propagation distances. We derive a method which extends Paganin's single distance method and compare it to the contrast transfer function (CTF) approach in the case of a homogeneous object. The methods are applied to phase nano-CT data acquired at the voxel size of 30 nm (ID16A, ESRF, Grenoble, France). Our results show a gain in image quality in terms of the signal-to-noise ratio and spatial resolution when using four distances instead of one. The extended Paganin's method followed by an iterative refinement step provides the best reconstructions while the homogeneous CTF method delivers quasi comparable results for our data, even without refinement step.

Details

Language :
English
ISSN :
10944087
Database :
OpenAIRE
Journal :
Optics Express, Optics Express, Optical Society of America-OSA Publishing, 2018, 26 (9), pp.11110-11124. ⟨10.1364/OE.26.011110⟩, Optics Express, Optical Society of America, 2018, 26 (9), pp.11110-11124. 〈10.1364/OE.26.011110〉, 'Optics Express ', vol: 26, pages: 11110-11124 (2018)
Accession number :
edsair.doi.dedup.....b8a8a9990a91899c7279ad6aa366f32b