简介： 本发明公开了一种基于光子计数的X射线相衬成像系统，同时还公开了该系统实现X射线相衬成像的方法及其关键设备。在该系统中，X射线源向扫描平台上的样品发射X射线，X射线在穿透样品时，产生携带空间位置中材料特征信息的光子，光子计数探测器对成像平面的光子进行计数，获得入射光子的投影数据和能量数据，并传输至三维重建系统；三维重建系统根据投影数据和能量数据重建样品内部的三维结构和物质成分类别，对样品的组成部分进行数字染色，从而对样品的物质成分进行识别。本发明通过光子计数技术、相衬成像技术和三维重建技术对弱吸收物质进行无损伤检测，可以获得具有能量鉴别能力、微米级或纳米级空间分辨能力的数字蜡块。