本发明涉及一种闪烁体探测系统，其包括：闪烁体，其入射面接受X射线的照射，其出射面上设置有光子晶体；光学成像装置，其接收从所述闪烁体转化输出的可见光信号，并输出样品透射成像图；以及与所述光学成像装置连接的GPU工作站，其接收所述样品透射成像图，并利用图像恢复算法对该样品透射成像图并行化进行图像反卷积运算，以实时恢复所述样品透射成像图的成像分辨率。本发明提高了能量分辨率、时间分辨率、探测灵敏度，大大缩短测量时间，降低辐射剂量，进一步提升同步辐射在检测限度、探测深度等方面的优势，对生物学，医学等学科的研究具有非常重要的意义。