BR112016004201B1 - Conjunto de detecqao rotativo em forma de arco - Google Patents
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Abstract
CONJUNTO DE DETECÇÃO ROTATIVO EM FORMAS DE ARCO. A invenção divulga um conjunto de detecção em forma de arco para um dispositivo de inspeção de raios-X, compreendendo um bloco integrado em forma de arco para detectores e um mecanismo de rotação para fazer rodar o conjunto de detecção rotativo em forma de arco, em que um lado de abertura do bloco integrado para detectores está voltado para uma fonte de raios-X, e o bloco integrado em forma de arco para detectores está afixado em um eixo rotativo no outro lado distante do lado da abertura, de modo que o bloco integrado em forma de arco para detectores possa girar em torno do veio de rotação, e o mecanismo de rotação está disposto no outro lado distante do lado da abertura do bloco integrado em forma de arco para detectores. A presente invenção pode manter a mudanças nas características dos dois canais consistentes entre si, aplicar o mesmo método de processamento de imagem para distorção, e simplificar o processamento de correção geométrica. A presente invenção monta os cristais cintiladores lado a lado e, portanto, pode reduzir a dispersão e melhorar a resolução de contraste.
Description
[0001] A presente divulgação refere-se a um conjunto de detecção rotativo em forma de arco, e em particular, a um conjunto rotativo de detecção em forma de arco para um dispositivo de inspeção de raios-X, e pertence ao campo técnico da detecção de segurança para objetos.
[0002] Os raios-X são frequentemente utilizados para realizar inspeções de segurança em objetos, tal como a identificação de objetos proibidos em bagagens, encomendas ou contêineres. A inspeção por imagens de dispositivos de raios-X é um dos meios de inspeção necessários aplicados em locais como aeroportos, estações ferroviárias, portos, conferências, exposições, etc. Durante a inspeção de segurança, um objeto a ser inspecionado precisa se mover em relação a uma fonte de raios-X e a um detector, e o dispositivo de detecção pode detectar automaticamente o objeto, obter uma imagem do objeto e exibir a imagem. Assim, um sistema de inspeção de segurança de raios-X convencional compreende dois modos de funcionamento. No primeiro modo, o objeto a ser inspecionado permanece imóvel enquanto a fonte de raios-X e o detector de movimento se movem para realizar a varredura do objeto durante o processo de inspeção de segurança, que geralmente pode ser realizado por um sistema de inspeção de segurança montado em um veiculo. No segundo modo, tanto a fonte de raios-X quanto o detector ficam parados enquanto o objeto a ser inspecionado atravessa a área de varredura do raio durante o processo de inspeção de segurança (o qual geralmente pode ser realizado por um sistema tal como um sistema de inspeção de segurança bagagens). A fim de obter uma melhor qualidade da imagem digitalizada, geralmente o segundo modo é utilizado nas operações de inspeção de segurança.
[0003] De um modo geral, um sistema de imagens inclui: uma fonte de raios-X, para gerar raios-X estáveis por um dispositivo gerador de raios; um colimador frontal, colocado entre a fonte de raios-X e os objetos a serem inspecionados para ajustar uma faixa de varredura dos raios-X incidentes; um colimador traseiro, para colimar os raios-X transmitidos antes que os raios-X atinjam uma área de recepção; e um detector de matriz, para receber os raios-X emitidos pela fonte de raios- X. Em um processo de inspeção, os raios-X emitidos pela fonte de raios-X atravessam sequencialmente o colimador frontal, o objeto e o colimador traseiro, e então são recebidos por um dispositivo de detecção e convertidos em sinais elétricos, com base nos quais as imagens que ilustram as formas interiores do objetos são reconstruídas.
[0004] Um dispositivo de inspeção por raios-X convencional normalmente compreende um conjunto de detecção em forma de L e uma fonte de raios-X disposta lateralmente, em que a fonte de raios-X é disposta lateralmente no exterior de uma superfície lateral de um canal de transporte, enquanto que os dois braços do conjunto de detecção em forma de L estão dispostos, respectivamente, ao longo de outra superfície lateral e de uma superfície de topo do canal de transporte. Uma vez que os detectores do conjunto de detectores em forma de L possuem distâncias diferentes do ponto focal da fonte de raios-X, algoritmos e afins podem ser aplicados no processamento da imagem dos diferentes detectores. Os dispositivos de inspeção convencionais sofrem pela baixa resolução e má qualidade da imagem.
[0005] As máquinas de inspeção de segurança de canal duplo normalmente disponíveis compreendem um dispositivo de detecção em forma de L e uma única fonte de raios-X. A máquina de inspeção de dois canais possui um canal proximal perto da fonte de raios X e um canal distai longe da fonte de raios-X. A definição da imagem obtida a partir do canal proximal é diferente da obtida pelo canal distai devido às suas diferentes distâncias da fonte de raios-X.
[0006] Um dos objetivos da presente invenção é proporcionar um conjunto de detecção rotativo em forma de arco para um dispositivo de inspeção de raios-X.
[0007] Para alcançar o objetivo acima, a presente invenção fornece um conjunto de detecção rotativo em forma de arco para um dispositivo de inspeção de raios-X, compreendendo um bloco integrado em forma de arco para detectores e um mecanismo de rotação para fazer girar o conjunto de detecção rotativo em forma de arco, um lado de abertura do bloco integrado em forma de arco para detectores voltado para uma fonte de raios-X, e o bloco integrado em forma de arco para detectores está afixado a um eixo rotativo no outro lado distante do lado da abertura, de modo que o bloco integrado em forma de arco para detectores possa girar em torno do eixo de rotação, e o mecanismo de rotação é fornecido no outro lado distante do lado de abertura do bloco integrado em forma de arco para detectores e está ligado ao bloco integrado em forma de arco para detectores.
[0008] De preferência, o bloco integrado em forma de arco para detectores está afixado ao eixo rotativo por meio de um suporte de revolução que possui um orificio que se encontra no eixo de rotação acoplado em manga, e o suporte está afixado ao outro lado do bloco integrado em forma de arco para detectores distante do seu lado de abertura.
[0009] De preferência, o mecanismo de rotação é qualquer dispositivo elétrico ou hidráulico ou pneumático de haste telescópica, um mecanismo de câmbio, e um mecanismo de roda dentada.
[0010] De preferência, o mecanismo de rotação de um dispositivo elétrico de haste telescópica que compreende uma biela que se expande ou retrai automaticamente após ligado, a biela compreendendo duas extremidades, uma das quais está afixada ao dispositivo de inspeção por raios-X, e a outra está ligada a um eixo de tração sobre o outro lado do bloco integrado em forma de arco para detectores distante do seu lado de abertura, e há distância suficiente entre o eixo de tração e o eixo rotativo.
[0011] De preferência, uma extremidade da biela do dispositivo elétrico de haste telescópica está afixada ao dispositivo de inspeção por raios X através de um eixo rotativo.
[0012] De preferência, diversos cristais cintiladores estão dispostos sobre o arco do bloco integrado em forma de arco para detectores.
[0013] De preferência, uma linha de ligação entre o centro de um cristal cintilador e o ponto focal da fonte de raios-X é perpendicular a uma linha tangente ao arco no cristal cintilador.
[0014] Preferencialmente, os cristais cintiladores são distribuídos ao longo de um intervalo de um determinado ângulo, e cristais cintiladores adjacentes são colocados lado a lado, e todos os cristais são equidistantes do ponto focal da fonte de raios-X.
[0015] De preferência, um intervalo entre dois cristais cintiladores adjacentes não é maior do que 0,5mm de modo que não haja dispersão.
[0016] De preferência, em dois lados do conjunto de detecção em forma de arco rotativo são fornecidos dois dispositivos de duas referências de localização compreendendo sensores de proximidade.
[0017] O conjunto rotativo de detecção rotativo em forma de arco para o dispositivo de inspeção de raios-X de acordo com a presente invenção pode manter a mudanças nas características dos dois canais consistentes entre si, aplicar o mesmo método de processamento de imagem para distorção, e simplificar o processamento de correção geométrica. A presente invenção monta os cristais cintiladores lado a lado, e, portanto, pode reduzir a dispersão e melhorar a resolução de contraste.
[0018] A Fig. 1 é uma vista esquemática da estrutura de um conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a presente invenção;
[0019] A Fig. 2 é uma vista esquemática da estrutura de um bloco integrado em forma de arco para detectores de um conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a presente invenção;
[0020] A Fig. 3 é uma vista esquemática da estrutura de um mecanismo de rotação de um conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a presente invenção;
[0021] A Fig. 4 é uma vista esquemática de uma condição de funcionamento de um canal esquerdo de um conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a presente invenção; e
[0022] A Fig. 5 é uma vista esquemática de uma condição de funcionamento de um canal direito de um conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a presente invenção.
[0023] Alguns exemplos de formas de realização serão descritos detalhadamente em relação aos desenhos. No entanto, a presente divulgação não deve limitar a invenção às concretizações especificas exibidas, sendo apenas para explicação e compreensão.
[0024] Conforme se vê na Fig. 1, a presente invenção proporciona um conjunto de detecção rotativo em forma de arco para um dispositivo de inspeção de raios X compreendendo um bloco integrado em forma de arco para detectores 1 e um mecanismo de rotação 2 do conjunto de detecção rotativo em forma de arco. Um lado de abertura do bloco integrado em forma de arco para detectores de 1 está voltado para uma fonte de raios-X 3, e o bloco integrado em forma de arco para detectores está afixado a um eixo rotativo 10 sobre o outro lado distante do lado de abertura, de modo que o bloco integrado em forma de arco para detectores possa girar em torno do eixo de rotação 10. O mecanismo de rotação 2 está disposto no outro lado distante do lado de abertura do bloco integrado em forma de arco para detectores 1 e está ligado ao bloco integrado em forma de arco para detectores 1. O conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a presente invenção será descrito em detalhes a seguir.
[0025] Conforme se vê na Fig. 1, o bloco integrado em forma de arco para detectores 1 está afixado ao eixo de rotação 10 por meio de um suporte de revolução 11 que possui um orificio acoplado em manga ao eixo de rotação 10, e o suporte de revolução 11 está afixado ao outro lado do bloco integrado em forma de arco para detectores 1 distante do seu lado de abertura.
[0026] Conforme se vê na Figs. 1, 3, e 5, o mecanismo de rotação 2 do conjunto de detecção rotativo em forma de arco é um dispositivo elétrico de haste telescópica 2 compreendendo uma biela 20 que pode se expandir ou retrair automaticamente após ser ligado. O dispositivo elétrico de haste telescópica compreende duas extremidades, uma das quais está afixada ao dispositivo de inspeção de raios-X, e as outras estão ligadas a um eixo de tração 22 no outro lado do bloco integrado em forma de arco para detectores distante do seu lado de abertura. Há distância suficiente entre o eixo de tração 22 e o eixo de rotação 10. A biela 20 pode produzir torque suficiente no bloco integrado em forma de arco para detectores 1 de modo que o bloco integrado em forma de arco para detectores possa girar em torno do eixo de rotação 10. Para facilitar mais a flexibilidade de rotação do conjunto de detecção rotativo em forma de arco quando o dispositivo elétrico de haste telescópica 2 se expande ou retrai, uma extremidade da biela do dispositivo elétrico de haste telescópica 2 está afixada ao dispositivo de inspeção de raios-X por meio de um eixo de rotação 21. Quando a biela se expande ou retrai, o dispositivo elétrico de haste telescópica 2 também gira em torno do eixo de rotação. Observe que o mecanismo de rotação 2 de acordo com a presente invenção não está limitado ao dispositivo elétrico de haste telescópica 2, e pode haver outros dispositivos (por exemplo, dispositivos hidráulicos, dispositivos pneumáticos, engrenagens, rodas dentadas e outros mecanismos de transmissão), que podem fazer com que o dispositivo de detecção rotativo em forma de arco 1 gire em torno do eixo de rotação 10.
[0027] Conforme se vê na Fig. 2, os cristais cintiladores 5 estão dispostos no arco do bloco integrado em forma de arco para detectores 1. Uma linha de ligação entre um centro de cada cristal cintilador 5 e o ponto focal da fonte de raios-X é perpendicular a uma linha tangente ao arco no cristal cintilador 5. Quando cada linha de ligação entre o centro do cristal cintilador 5 correspondente e o ponto focal da fonte de raios-X estão perpendiculares à correspondente linha tangente ao arco do cristal cintilador 5, o conjunto de detecção possui um melhor efeito para a recepção de energia. Os cristais cintiladores 5 são distribuídos ao longo de um intervalo de um determinado ângulo α dos raios da fonte de raios-X 3. Cristais cintiladores adjacentes são colocados lado a lado e o intervalo entre dois cristais cintiladores adjacentes não é maior que 0,5mm. Além disso, todos os cristais são equidistantes ao ponto focal da fonte de raios-X. Esta configuração pode reduzir eficazmente a dispersão, em comparação com o dispositivo de detecção em forma de L. Montar os cristais cintiladores 5 lado a lado pode reduzir a dispersão e melhorar a resolução de contraste. Teoricamente, uma vez que os cristais cintiladores 5 são colocados lado a lado, a distância entre os cristais cintiladores adjacentes pode ser pequena e não há espaço de reflexão dos raios e a dispersão dos raios marginais pode ser eficazmente reduzida.
[0028] Conforme se vê na Figs. 1 a 4, em dois lados do bloco integrado em forma de arco para detectores 1 são fornecidos dois dispositivos de referência de localização. O conjunto de detecção rotativo em forma de arco possui uma estrutura modular, e os cristais cintiladores 5 e as placas de instalação nas quais os cristais cintiladores são colocados são integrados a um conjunto e assim podem ser ajustados juntos. Antes de serem instalados, em um espaço aberto (por exemplo, em uma estação de trabalho externa), os cristais cintiladores 5 estão direcionados para uma fenda de colimação e dispostos em um plano de referência comum. Isso é, os cristais cintiladores 5 partilham de um mesmo plano de referência, e assim suas posições relativas entre si são fixas. Por esta operação simples e fácil, o plano de referência pode ser facilmente localizado. Além disso, o mecanismo fixo de rotação 2 e os dois dispositivos de referência de posição fornecidos nos dois lados do conjunto de detecção rotativo em forma de arco formam um módulo independente.
[0029] Conforme a biela do dispositivo elétrico de haste telescópica 2 se expande ou retrai, o conjunto de detecção rotativo em forma de arco para o dispositivo de inspeção de raios-X de acordo com a presente invenção pode girar em torno do eixo de rotação 10 reciprocamente na faixa do ângulo α dos raios das fontes de raios-X 3, de modo que o conjunto de detecção esteja voltado para a respectiva fonte de raios-X nos diferentes canais de transporte. Como um exemplo, o conjunto de detecção rotativo em forma de arco pode ser utilizado no dispositivo de inspeção de raios-X de canal duplo. Neste caso, um processo de inspeção do conjunto de detecção rotativo em forma de arco será descrito em detalhes abaixo. O poder rotativo do conjunto de detecção rotativo em forma de arco é fornecido por um dispositivo elétrico de haste telescópica 2. Dois dispositivos de referência de localização podem ser empregados para detectar a rotação para a esquerda e para a direita do conjunto de detecção rotativo em forma de arco em direção aos canais esquerdo e direito, respectivamente. De preferência, o dispositivo de referência de localização é uma unidade de referência de localização do conjunto de detecção que compreende um sensor de proximidade. Conforme se vê na Fig. 3, quando o canal esquerdo é utilizado para a inspeção, a biela 20 se estende ou retrai, e o bloco integrado em forma de arco para detectores 1 gira em torno do eixo de rotação 10 no sentido horário. Durante a rotação esquerda do bloco integrado em forma de arco para detectores para um local apropriado, a unidade de referência de localização esquerda do conjunto de detecção detecta a posição relativa do bloco integrado em forma de arco para detectores 1 em seu plano de rotação. O sensor de proximidade da unidade de referência de localização esquerda do conjunto de detecção pode determinar se o conjunto de detecção chegou ao local apropriado, de modo a alcançar o posicionamento preciso do conjunto de detecção rotativo em forma de arco no canal esquerdo. Semelhantemente, conforme se vê na Fig. 4, quando o canal direito é utilizado para inspeção, a biela 20 se estende ou retrai, e o bloco integrado em forma de arco para detectores 1 gira em torno do eixo de rotação 10 no sentido anti-horário. Durante a rotação direita do bloco integrado em forma de arco para detectores para um local apropriado, a unidade de referência de localização direita do conjunto de detecção detecta a posição relativa do bloco integrado em forma de arco para detectores 1 em seu plano de rotação. O sensor de proximidade da unidade de referência de localização direita do conjunto de detecção pode determinar se o conjunto de detecção chegou ao local apropriado, de modo a obter o posicionamento preciso do conjunto de detecção rotativo em forma de arco no canal direito. O conjunto de detecção rotativo em forma de arco pode alternar entre a rotação para o canal esquerdo e a rotação para o canal direito do eixo de Rotação 10, durante a qual as posições dos respectivos cristais cintiladores 5 relativas ao ponto focal se mantém consistentes entre si. Isto é, as distâncias de emissão e recepção para o canal esquerdo são substancialmente iguais àquelas para o canal direito, respectivamente. Portanto, as mudanças nas características dos dois canais podem se manter consistentes entre si, facilitando assim um fácil processamento de imagem. Em um processo de inspeção de bagagem, o conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a presente invenção pode proporcionar uma faixa de varredura maior, e, portanto, pode inspecionar a bagagem que está colocada horizontalmente sobre uma máquina de transporte. A presente invenção emprega um mecanismo de rotação pelo qual diferentes fontes de raios-X para diferentes canais podem ser detectadas. De acordo com formas de realização da presente invenção, o dispositivo elétrico de haste telescópica 2 se estende ou retrai de acordo com um sinal de objeto recebido por uma esteira transportadora da máquina de inspeção de segurança, e o sensor relevante da unidade de referência de localização esquerda ou direita do conjunto de detecção é utilizado para o posicionamento preciso do conjunto de detecção, que serve então como um dispositivo de detecção para o canal correspondente. 0 Conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a presente invenção pode ser simetricamente disposto no dispositivo de detecção de canal duplo, assim, o mesmo método de processamento de imagem para distorção pode ser aplicado aos dois canais e o processamento de correção geométrica pode ser simplificado.
[0030] Em resumo, o conjunto de detecção rotativo em forma de arco para o dispositivo de inspeção de raios-X de acordo com a presente invenção pode manter mudanças nas características dos dois canais coerentes entre si e aplicar o mesmo método de processamento de imagem para distorção. A presente invenção coloca os cintiladores de cristal adjacentes lado a lado e, portanto, pode reduzir a dispersão e melhorar a resolução de contraste. Com a disposição de detectores de acordo com a presente invenção, a bagagem pode ser colocada horizontalmente em uma máquina de transporte. Portanto, a presente invenção pode proporcionar um melhor resultado de varredura, omitir bandejas de transporte, melhorar a qualidade da imagem, e reduzir a carga de trabalho dos inspetores.
[0031] Deve-se observar que as formas de realização acima são fornecidas apenas para descrever as soluções técnicas da presente invenção, sem limitar a presente invenção. Deve ser entendido pelos peritos na técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas sem se afastar do espirito e âmbito das soluções técnicas das formas de realização da presente invenção. Tais formas de realização equivalentes devem manter-se dentro do âmbito da invenção. O âmbito da invenção é definido pelas reivindicações anexas.
[0032] O conjunto de detecção rotativo em forma de arco para dispositivos de inspeção de raios-X de acordo com a presente invenção pode manter as mudanças nas características dos dois canais consistentes entre si e aplicar o mesmo método de processamento de imagem para distorção. A presente invenção monta os cristais cintiladores adjacentes lado a lado e, portanto, pode reduzir a dispersão e melhorar a resolução de contraste. Com a disposição dos detectores de acordo com a presente invenção, a bagagem pode ser colocada horizontalmente em uma máquina de transporte. Portanto, a presente invenção pode fornecer um melhor resultado de leitura, omitir placas de transporte, melhorar a qualidade da imagem, e reduzir a carga de trabalho dos inspetores. Portanto, a presente invenção possui aplicabilidade industrial.
Claims (10)
1. Conjunto de detecção rotativo em forma de arco para um dispositivo de inspeção de raios X, caracterizado por compreender um bloco integrado em forma de arco para detectores (1) e um mecanismo de rotação (2) para fazer girar o conjunto de detecção rotativo em forma de arco, um lado de abertura do bloco integrado em forma de arco para detectores (1) está voltado para uma fonte de raios-X (3) , e o bloco integrado em forma de arco para detectores (1) está afixado a um eixo rotativo (10) no outro lado distante do lado de abertura, de modo que o bloco integrado em forma de arco para detectores (1) possa girar em torno do eixo de rotação (10), e o mecanismo de rotação (2) é fornecido no outro lado distante do lado de abertura do bloco integrado em forma de arco para detectores (1), e está ligado ao bloco integrado em forma de arco para detectores (1), o conjunto de detecção rotativo em forma de arco pode girar em torno do eixo de rotação (10) reciprocamente para alternar entre diferentes canais, de modo que o conjunto de detecção rotativo em forma de arco esteja voltado para diferentes fontes de raios-X (3) nos diferentes canais.
2. Conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o bloco integrado em forma de arco para detectores (1) está afixado ao eixo rotativo (10) por meio de um suporte de revolução (11) que possui um orificio que se encontra no eixo de rotação (10) acoplado em manga, e o suporte (11) está afixado ao outro lado do bloco integrado em forma de arco para detectores (1) distante do seu lado de abertura.
3. Conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de rotação (2) é qualquer dispositivo elétrico ou hidráulico ou pneumático de haste telescópica, um mecanismo de câmbio, e um mecanismo de roda dentada.
4. Conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de rotação (2) é um dispositivo elétrico de haste telescópica que compreende uma biela (20) que se expande ou retrai automaticamente após ligado, a biela (20) compreendendo duas extremidades, uma das quais está afixada ao dispositivo de inspeção por raios-X, e a outra está ligada a um eixo de tração (22) sobre o outro lado do bloco integrado em forma de arco para detectores (1) distante do seu lado de abertura, e há distância suficiente entre o eixo de tração (22) e o eixo rotativo (21).
5. Conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por uma extremidade da biela (20) do dispositivo elétrico de haste telescópica estar afixada ao dispositivo de inspeção por raios X através de um eixo rotativo (21).
6. Conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por diversos cristais cintiladores (5) estarem dispostos sobre o arco do bloco integrado em forma de arco para detectores (1).
7. Conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela linha de ligação entre o centro de um cristal cintilador (5) e o ponto focal da fonte de raios-X (3) ser perpendicular a uma linha tangente ao arco no cristal cintilador (5).
8. Conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de gue os cristais cintiladores (5) estão distribuídos ao longo de um intervalo de um determinado ângulo, e os cristais cintiladores (5) adjacentes estão colocados lado a lado, e todos os cristais sendo equidistantes do ponto focal da fonte de raios- X (3) .
9. Conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o intervalo entre dois cristais cintiladores (5) adjacentes não é maior do que 0,5mm de modo que não haja dispersão.
10. Conjunto de detecção rotativo em forma de arco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por dois lados do conjunto de detecção em forma de arco rotativo serem fornecidos com dois dispositivos de referência de localização compreendendo sensores de proximidade.
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| B09A | Decision: intention to grant | ||
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