专利名称：具有真实双能量的多视角x射线行李爆炸物自动探测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种危险物品探测装置，特别是涉及一种采用双能量x射线对行
李爆炸物进行自动探测的探测装置。
背景技术：
目前，对通过重要出入口的人员所携带的行李实施安全检查已成为国际上广泛采用的安全措施，而对于行李的安全检查来说，采用X射线进行安全检查的装置已是目前使用最为广泛的一类非接触式安全检查装置，近年来，X射线安全检查装置在航空、铁路、海关安全等需要的驱使，得到迅速发展。 在最早使用的X射线安全检查装置中，其为采用单视角单能X射线技术，这类检查装置通常主要由单个X射线发生器、准直器、探测器、通道、传送带和箱体组成。系统在工作时，传送带将被检查行李送入通道，经过准直的扇形X射线束穿过传送带上的行李，探测器接收材料吸收时所产生的X射线信号，且经过后序特殊处理后进一步形成图像信号并显示在显示器上。该所述单视角单能X射线安全检查装置为通过观察图像信号中各区域的形状特征来判断是否可能存在已知的违禁物。 随着安全检查要求的提高，采用双能量X射线技术的安全检查装置正在逐渐的得到广泛应用，目前有两种类型的双能量X射线安全检查装置，一种是标准的或常规的双能量X射线行李检查装置，其采用一源两探，准双能量X射线，这种装置的行李通过速度慢，且需要人工检查，通常应用于常规手提行李和交运行李的检查；另一种是先进的双能量X射线安检装置(AT机)，其采用双源双探，产生真实双能量X射线，这种装置的行李通过速度快，能够实现自动探测，通常应用于多级自动交运行李检查系统。其中，双能量X射线安全检查装置可以估计材料有效原子序数，且可以利用某种材料对不同能量的X射线吸收性能上的差异来分辨该材料，使得不能通过形状来辨别的物质可以通过材料特性来进行辨别。[0005] 为了满足更高探测精度的安全检查需求，X-CT技术被引入到了安全检查领域，因此出现了采用X-CT技术的CT型爆炸物安全检查装置。目前一种典型的X-CT安全检查装置主要是包括DR检测获取二维图像投影的装置和CT扫描获取断层图像的装置两部分。该种类型的安全检测装置具有极高的密度分辨率，但是在检测过程中，它需要处理巨大的数据量，且获得图像的时间也比其它系统要长得多，并且制造成本也非常高。[0006] 针对上述情况，多视角X射线行李爆炸物自动探测装置应运而生，其采用多个固定视角双能量X射线对物质进行扫描，且通过双能量X射线图像信号去获得物体的材料特征，并通过多视角的投影图像重建被检物截面，获得物质密度特征，从而达到对被检物较精确的物性探测。 现在，多视角X射线检测装置在医学和工业检测上已经得到了应用，譬如，美国VIVID公司的多视角X射线爆炸物自动探测装置是采用3源3探的三视角工作模式，其在多视角布局上为采用两个底照视角和一个水平视角，这种布局的优点是在通道内各视角的相关性较小，有利于被检物的三维重建，但是这种多视角布局容易导致水平放置的行李中物品重叠严重，在各视角投影图像中提取被检物特征困难。另外，德国Heima皿公司的多视角X射线爆炸物自动探测装置，其采用3源5探的五视角工作模式，在多视角布局上采用2个底照射线源和1个顶照射线源，每1个底照射线源分别对应2组探测器，顶照射线源对应1组探测器，共形成5个视角，这种多视角装置通过5个视角的投影图像进行三维重建，优点是重建的冗余度较大，模糊度较小，但是5个视角的特征匹配较困难。

实用新型内容鉴于现有的多视角X射线检测装置存在的问题，本实用新型的主要目的在于提供一种既可避免单视角下重叠物品无法辨识的弊病，又可通过多角度X射线成像获得被检查物体的材料特征和密度特征，探测灵敏度高，准确性高以及抗干扰能力强的具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置。 为了实现上述目的，本实用新型所述具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置采用了下述技术方案 所述具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置包括系统控制及信号处理电路单元、与系统控制及信号处理电路单元进行数据传输的综合处理计算机、受控于系统控制及信号处理电路单元的探测单元、输送机和输送通道；其中，所述探测单元为装设于输送通道中，且包括采用一源两探双能量X射线探测方式的左侧顶照视角模块、采用一源两探双能量X射线探测方式的右侧底照视角模块以及采用真实双能量X射线探测方式的左侧底照视角模块；所述左侧顶照视角模块包括左侧顶照X射线源和第一探测器；所述右侧底照视角模块包括右侧底照X射线源和第二探测器；所述左侧底照视角模块包括左侧底照低能X射线源、对应该左侧底照低能X射线源的第三探测器、左侧底照高能X射线源以及对应该左侧底照高能X射线源的第四探测器；且在所述左侧顶照X射线源、右侧底照X射线源、左侧底照低能X射线源以及左侧底照高能X射线源位置处均分别设置有将X射线束形成薄扇形射束的准直器，并且所述第一探测器和第二探测器为具有低能和高能两种不同能谱响应的探测器。 此外，所述第一探测器、第二探测器和第三探测器、第四探测器均采用L型探测器，其中，第三探测器为L型低能探测器，第四探测器为高能探测器。 当本实用新型所述具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置启动时，所述输送机将行李送入输送通道中，利用所述探测装置的多视角X射线对行李进行透射扫描，当所述第一探测器、第二探测器、第三探测器和第四探测器接收的信号经系统控制及信号处理电路单元处理后且传送给综合处理计算机，进而在所述综合处理计算机中对行李中爆炸物进行自动探测，并将探测的结果在综合处理计算机的显示器上显示出来。[0013] 本实用新型所述具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置具有
以下优点 1)可以通过材料和密度两维特征对行李爆炸物进行自动探测，探测精度高；[0015] 2)探测速度快，每小时可探测1800个包裹； 3)探测灵敏度高，抗干扰能力强，适用于民航、铁路、海关等重要场所的安检体系。
图1为本实用新型所述具有真实双能的结构示意图； 图2为本实用新型所述具有真实双能中输送通道与射线源位置正视示意图；[0019] 图3为本实用新型所述具有真实双能中输送通道与探测器位置俯视示意图；[0020] 图4为本实用新型所述具有真实双能中输送通道与射线源、探测器位置侧视示意图[0021] 图5为本实用新型所述具有真实双能工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施例来对本实用新型所述具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置作进一步的详细说明。 参照图1、图2、图3和图4中所示，本实用新型所述具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置的探测单元包括左侧顶照视角模块、右侧底照视角模块以及左侧底照视角模块。该具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置中还包括系统控制及信号处理电路单元8，综合处理计算机9，输送机12和输送通道7。[0024] 见图2、图3和图4，本实用新型具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置的左侧顶照X射线源1、右侧底照X射线源4、左侧底照高能X射线源10、左侧底照低能X射线源11为分别位于输送通道7的不同方位，S卩，在所述输送通道7的正视方向上，所述左侧顶照X射线源1为设置于输送通道7的左侧顶部位置，所述右侧底照X射线源4为设置于输送通道7的底部右侧，所述左侧底照高能X射线源IO和左侧底照低能X射线源11为设置于输送通道7的底部左侧。 同样，对应于上述左侧顶照X射线源1、右侧底照X射线源4、左侧底照高能X射线源10、左侧底照低能X射线源11，与其对应的L型的第一探测器2、第二探测器3、第四探测器5、第三探测器6亦分别附着于所述输送通道7的不同位置。 此外，相对于上述左侧顶照X射线源1、右侧底照X射线源4、左侧底照高能X射线源10、左侧底照低能X射线源11，且为了便于每一个X射线源发出的X射线束能够形成一薄扇形射束，在每一 X射线源位置处均设置一准直器。 其中，左侧顶照X射线源1与第一探测器2对应且组成左侧顶照视角模块，右侧底照X射线源4与第二探测器3对应，且在所述输送通道7的正视方向，它们分别形成了左侧顶照视角VI和右侧底照视角V2，并且在探测方式上，VI视角和V2视角利用了一源两探的双能量X射线探测方式；而左侧底照高能X射线源10、左侧底照低能X射线源11与第四探测器5、第三探测器6对应，共同形成左侧底照视角V3，该所述V3视角利用两个射线源与两个探测器，从而形成了真实双能量X射线探测方式。 再结合图5所示，应用时，首先将被检查行李13放置在输送机12上，当所述自动探测装置启动后，输送机12匀速行进，将行李13运送至输送通道7中，行李13分别触发左侧底
量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置照低能X射线源11、左侧底照高能X射线源10、右侧底照X射线源4和左侧顶照X射线源1，各个射线源先后发出X射线束，X射线束经过位于射线源前方的准直器后成为薄扇形射束，透射被检查行李13，第三探测器6、第四探测器5、第二探测器3和第一探测器2分别接收对应的透射过行李13的衰减信号并将其传送给系统控制及信号处理电路单元8进行模数转换和信号校正处理，从而形成相应的V3、V2和V1视角的投影图像信号，然后，该形成的投影图像信号被传入综合处理计算机9，且在综合处理计算机9中进行爆炸物自动探测并显示探测结果。[0029] 此外，由于利用双能量X射线探测方式可以对被检查物体进行材料属性的判别，因此，在本实用新型中，VI视角和V2视角均采用单个X射线源，且发射出连续能谱的X射线；所述第一探测器2和第二探测器3分别采用重叠放置，即，该所述第一探测器2和第二探测器3均为具有低能在前高能在后的两种不同能谱响应的探测器，为此其可同时分别得到低能透射信号和高能透射信号；进而对被检查行李13中物体进行材料属性判别，该种探测方式亦可被称为标准或者常规的双能量X射线检查，在此探测方式中的双能量X射线通常亦可被叫做准双能量X射线，该准双能量X射线的能谱是重叠的。 对于本实用新型中的V3视角，其采用了真实双能量X射线探测方式，用以对被检查行李13中的物体进行材料属性的判别，且该种真实双能量X射线检查采用双源双探的配置，见图1、图4和图5，左侧底照低能X射线源11经过低能X射线滤波，在第三探测器6上产生窄带低能X射线透射信号，左侧底照高能X射线源10经过高能X射线滤波，在第四探测器5上产生窄带高能X射线透射信号，其与VI视角和V2视角使用的一源两探形式的准双能量X射线检查方式相比，真实双能量X射线的能谱几乎是不重叠的，材料分辨能力强。[0031] 结合图1、图3、图4和图5，当输送机12将行李13送入输送通道7中之后，行李13按射线源与探测器的分布形式依次经过左侧底照低能X射线源11和第三探测器6，左侧底照高能X射线源10和第四探测器5，右侧底照X射线源4和第二探测器3，左侧顶照X射线源1和第一探测器2。
权利要求一种具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置，其特征在于，包括系统控制及信号处理电路单元、与系统控制及信号处理电路单元进行数据传输的综合处理计算机、受控于系统控制及信号处理电路单元的探测单元、输送机和输送通道；其中，所述探测单元为装设于输送通道中，且包括采用一源两探双能量X射线探测方式的左侧顶照视角模块、采用一源两探双能量X射线探测方式的右侧底照视角模块以及采用真实双能量X射线探测方式的左侧底照视角模块；所述左侧顶照视角模块包括左侧顶照X射线源和第一探测器；所述右侧底照视角模块包括右侧底照X射线源和第二探测器；所述左侧底照视角模块包括左侧底照低能X射线源、对应该左侧底照低能X射线源的第三探测器、左侧底照高能X射线源以及对应该左侧底照高能X射线源的第四探测器；且在所述左侧顶照X射线源、右侧底照X射线源、左侧底照低能X射线源以及左侧底照高能X射线源位置处均分别设置有将X射线束形成薄扇形射束的准直器，并且所述第一探测器和第二探测器为具有低能和高能两种不同能谱响应的探测器。
2. 根据权利要求1所述具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置，其 特征在于，所述第一探测器、第二探测器、第三探测器以及第四探测器为L型探测器。
3. 根据权利要求1所述具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置，其 特征在于，所述第三探测器为L型低能探测器。
4. 根据权利要求1所述具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置，其 特征在于，所述第四探测器为L型高能探测器。
专利摘要一种具有真实双能量的多视角X射线行李爆炸物自动探测装置，包括系统控制及信号处理电路单元、综合处理计算机、探测单元、输送机和输送通道；其中，探测单元装设于输送通道中，且包括采用真实双能量X射线探测方式的左侧底照视角模块以及均采用一源两探双能量X射线探测方式的左侧顶照视角模块和右侧底照视角模块。应用时，输送机将行李送入输送通道中，利用三视角X射线对行李进行透射扫描，系统控制及信号处理电路单元接收探测信号并予以处理，处理结果传送给综合处理计算机，在综合处理计算机中对行李中爆炸物进行自动探测，并将探测结果在综合处理计算机上显示出来。本实用新型优点在于探测精度高、探测速度快、探测灵敏度高，抗干扰能力强。
文档编号G01N23/087GK201508337SQ20092010979
公开日2010年6月16日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者孔维武, 李宏伟, 李永清, 杨桂文, 杨立瑞, 王勇 申请人:公安部第一研究所;北京中盾安民分析技术有限公司