CN101470082B - 物品检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种物品检测装置，包括独立的DR子系统和独立的CT子系统，还包括将DR子系统的投影数据和CT子系统的投影数据联系在一起进行综合判断的判断装置。另外，还公开一种检测方法，包括：利用DR子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第一投影数据，利用CT子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第二投影数据；根据第一投影数据和第二投影数据来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第一判断。与现有技术相比，本发明通过将DR子系统的投影数据和CT子系统的投影数据联系在一起，从而增加了用于判断的数据信息，使得判断结果更准确，而且不会降低被检测物品的通过率。

Description

物品检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及辐射探测技术领域，特别涉及一种对行李箱中的爆炸物和毒品等危险品进行安全检测的物品检测装置和该物品检测装的检测方法。

背景技术

近年来，CT技术应用于爆炸物检测的方法和设备越来越受到关注。尤其是在9·11事件之后，航空安全工作中对旅客随身携带的行李物品的检查尤为重要。

当前，射线类用于行包检查的设备主要分为两类：DR类和CT类。

DR类射线检测设备采用传统的二维数字成像技术。其优点在于检测速度较快，行李通过率高，而且容易判断金属等危险品；其缺点在于探测器获得的被检物的信息量较少，难以准确判断爆炸物，比较适合成平面图像。

CT类射线检测设备，主要运用CT重建算法，重建出行李的断层图像。其优点在于断层数据信息量丰富，通过重建断层图像可以准确地判断爆炸物；其缺点是检测速度较慢，行李通过率低。

由于上述两类行包安全检测设备都存在不足之处，难以同时满足高通过率和高准确率的要求，因为，随着科技的发展，不仅要求较高的行包检查速度，并且要求设备能够准确地识别危险品。

于是，最近提出一种多级扫描模式的行包检测设备，其联合应用DR装置和CT装置。该多级扫描模式的行包检测设备先用DR检测对行包进行危险预判断，然后对怀疑区域进行CT检测。这种设备的优点在于检测速度较高，但是预判断准确度不高，容易发生误判，而且设备体积较大。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种检测速度快、判断准确度高的物品检测装置及其检测方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种物品检测装置的检测方法，该物品检测装置包括独立的DR子系统和独立的CT子系统，所述检测方法包括如下步骤：利用DR子系统获得被检测物品的A层面的第一投影数据，利用CT子系统获得被检测物品的A层面的第二投影数据，其中获得第一投影数据的投影角度不同于获得第二投影数据的投影角度；根据第一投影数据和第二投影数据来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第一判断。

另外，本发明还提供一种物品检测装置，包括独立的DR子系统和独立的CT子系统，其中，所述物品检测装置还包括将DR子系统的投影数据和CT子系统的投影数据联系在一起进行综合判断的判断装置。

与现有技术相比，本发明通过将DR子系统的投影数据和CT子系统的投影数据联系在一起，从而增加了用于判断的数据信息，使得判断结果更准确，而且不会降低被检测物品的通过率。

附图说明

图1是本发明的物品检测装置；

图2是本发明的被检测物品的层面A的示意图；

图3显示以不同投影角度对本发明的被检测物品的层面A进行投影的示意图；

图4是显示以层面A为中心的一组层面。

具体实施方式

【第一实施例】

第一实施例主要说明物品检测装置的结构和特点。

图1显示本发明的物品检测装置。图1所示的物品检测装置包括独立的DR子系统2和独立的CT子系统3。DR子系统2具有射线源5和探测器6。CT子系统3具有射线源7、探测器8和滑环9。由于DR子系统2和CT子系统3的具体构成均属于现有技术，故不再详细说明。图1所示的物品检测装置还包括判断装置4，该判断装置4分别与DR子系统2的探测器6和CT子系统3的探测器8进行通信，用于分别获取DR子系统的投影数据和CT子系统的投影数据，并将DR子系统的投影数据和CT子系统的投影数据联系在一起进行综合判断。

由于现有技术中，一般仅基于DR子系统的投影数据或仅基于CT子系统的投影数据来进行判断，因此用于判断的数据信息量少，导致判断的准确度不高。而本发明的判断装置将DR子系统的投影数据和CT子系统的投影数据联系在一起进行综合判断，因而增加了用于判断的数据信息量，提高了判断的准确度。

如图1所示，被检测物品1放置在传送带上，分别经过DR扫描和CT扫描。图2显示被检测物品1的一个层面A，当该层面A经过DR子系统2时，DR子系统会沿一固定投影角度α对层面A进行投影(参见图3)，从而可获得被检测物品的A层面的射线衰减系数分布情况，不妨将利用DR获得的该射线衰减系数分布称为射线衰减系数的第一投影数据。当被检测物品1的该层面A经过CT子系统3时，由于CT子系统的射线源7和探测器8随滑环9旋转，因此CT子系统会沿另一个投影角度β对层面A进行再次投影(参见图3)，从而可再次获得被检测物品的A层面的射线衰减系数分布情况，不妨将利用CT获得的该射线衰减系数分布称为射线衰减系数的第二投影数据。

由于CT子系统和DR子系统分别以不同投影角度对被检测物品的同一层面A进行投影，因此对于同一层面A可以获得两组投影数据，这就使得同一层面A的投影数据量增加一倍，这无疑有利于提高判断的准确度。

进一步地，如图4所示，在CT子系统的滑环9旋转扫描时，还可以获得以A层面为中心前、后一段区间内的所有层面的投影数据，即，如图4所示，可以获取从Af层面到Ab层面的投影数据。在图4中，A层面是Af层面和Ab层面之间的中心层面，即，从Af层面到A层面的距离等于A层面到Ab层面的距离。进一步地，如果CT子系统的探测器8采用高低能探测器时，CT子系统还可以获得从被检测物品的Af层面到Ab层面的双能投影数据，重建获得A层面上的有效原子序数分布。

【第二实施例】

本发明的第二实施例主要是基于物品检测装置的上述特点，提出第一种物品检测装置的检测方法，该物品检测装置包括独立的DR子系统和独立的CT子系统，该检测方法包括如下步骤：利用DR子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第一投影数据，利用CT子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第二投影数据，其中获得第一投影数据的投影角度不同于获得第二投影数据的投影角度；根据第一投影数据和第二投影数据来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第一判断。

上述第一判断是基于同一层面A的两组投影数据获得的，因此增加了层面A的数据信息量，提高了判断准确度。请注意，本发明的第一判断是将DR子系统的投影数据和CT子系统的投影数据联系在一起的综合判断。

【第三实施例】

本发明的第三实施例主要是提出第二种物品检测装置的检测方法，第二种检测方法还包括步骤：

利用DR子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第一投影数据，利用CT子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第二投影数据，其中获得第一投影数据的投影角度不同于获得第二投影数据的投影角度；根据第一投影数据和第二投影数据来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第一判断；

利用CT子系统获得从被检测物品的Af层面到Ab层面的投影数据，其中，A层面是Af层面和Ab层面之间的中心层面，即，从Af层面到A层面的距离等于A层面到Ab层面的距离；对射线衰减系数的断层投影数据进行CT算法重建，并根据重建结果来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第二判断；

结合第一判断和第二判断，得出被检测物品的A层面是否存在危险品的最终判断。

上述第二判断是基于层面A前、后一段区间内的所有层面的射线衰减系数的投影数据获得的，因此也增加了层面A的数据信息量，提高了判断准确度。请注意第二判断中使用的CT算法可以是现有技术中的任一种算法。

上述最终判断是基于第一判断和第二判断获得的另一种综合判断，其数据信息量更大，判断准确度更高。

【第四实施例】

本发明的第四实施例主要是提出第三种物品检测装置的检测方法，该检测方法包括步骤：

利用DR子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第一投影数据，利用CT子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第二投影数据，其中获得第一投影数据的投影角度不同于获得第二投影数据的投影角度；根据第一投影数据和第二投影数据来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第一判断；

利用CT子系统获得从被检测物品的Af层面到Ab层面的投影数据，其中，A层面是Af层面和Ab层面之间的中心层面，即，从Af层面到A层面的距离等于A层面到Ab层面的距离；对上述投影数据进行CT算法重建，并根据重建结果中射线衰减系数分布来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第二判断；

利用CT子系统获得从被检测物品的Af层面到Ab层面的投影数据；进行CT算法重建可得到A层面的有效原子序数分布，根据该分布来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第三判断；

结合第一判断、第二判断和第三判断，得出被检测物品的A层面是否存在危险品的最终判断。

上述第三判断也是基于层面A前、后一段区间内的所有层面的投影数据获得的，因此也增加了层面A的数据信息量，提高了判断准确度。请注意第三判断中使用的CT算法可以是现有技术中的任一种算法。

【第五实施例】

本发明的第五实施例主要是提出第四种物品检测装置的检测方法，该检测方法包括步骤：

利用DR子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第一投影数据，利用CT子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第二投影数据，其中获得第一投影数据的投影角度不同于获得第二投影数据的投影角度；根据第一投影数据和第二投影数据来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第一判断；

利用CT子系统获得从被检测物品的Af层面到Ab层面的投影数据，其中，A层面是Af层面和Ab层面之间的中心层面，即，从Af层面到A层面的距离等于A层面到Ab层面的距离；对上述投影数据进行CT算法重建，并根据重建结果来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第二判断；

利用DR子系统获得被检测物品的所有层面的投影数据，从而获得被检测物品的二维投影图，并根据二维投影图来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第四判断；

结合第一判断、第二判断和第四判断，得出被检测物品的A层面是否存在危险品的最终判断。

上述第四判断是基于被检测物品的二维投影图得出的，因此数据量大，判断准确度高。

【第六实施例】

本发明的第六实施例主要是提出第五种物品检测装置的检测方法，该检测方法包括步骤：

利用DR子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第一投影数据，利用CT子系统获得被检测物品的A层面的包含射线衰减系数信息的第二投影数据，其中获得第一投影数据的投影角度不同于获得第二投影数据的投影角度；根据第一投影数据和第二投影数据来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第一判断；

利用CT子系统获得从被检测物品的Af层面到Ab层面的投影数据，其中，A层面是Af层面和Ab层面之间的中心层面，即，从Af层面到A层面的距离等于A层面到Ab层面的距离；对上述投影数据进行CT算法重建，并根据重建结果中的射线衰减信息分布来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第二判断；

利用CT子系统获得从被检测物品的Af层面到Ab层面的投影数据；对上述投影数据进行CT算法重建，并根据重建结果中有效原子序数分布来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第三判断；

利用DR子系统获得被检测物品的所有层面的投影数据，从而获得被检测物品的二维投影图，并根据二维投影图来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第四判断；

结合第一判断、第二判断、第三判断和第四判断，得出被检测物品的A层面是否存在危险品的最终判断。

【其它可能的变化例】

根据上面各实施例的说明可知，本发明的实施例二至五分别公开五种检测方法：仅包括第一判断的第一种检测方法；包括第一判断和第二判断的第二种检测方法；包括第一判断、第二判断和第三判断的第三种检测方法；包括第一判断、第二判断和第四判断的第四种检测方法；包括第一判断、第二判断、第三判断和第四判断的第五种检测方法。

显然，根据上面的推理，本发明的检测方法还可以是：包括第一判断和第三判断的第六种检测方法；包括第一判断和第四判断的第七种检测方法；包括第一判断、第三判断和第四判断的第八种检测方法。这些变化，对于本领域的技术人员而言是显而易见的。

在上述实施例中，DR子系统和CT子系统可都采用高低能探测器，从而能够实现双能DR和CT技术的综合应用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种物品检测装置的检测方法，该物品检测装置包括独立的DR子系统和独立的CT子系统，所述检测方法包括如下步骤：

利用DR子系统获得被检测物品的A层面的射线衰减系数的第一投影数据，利用CT子系统获得被检测物品的A层面的射线衰减系数的第二投影数据，其中获得第一投影数据的投影角度不同于获得第二投影数据的投影角度；

根据第一投影数据和第二投影数据来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第一判断。

2.如权利要求1所述的检测方法，还包括步骤：

利用CT子系统获得从被检测物品的Af层面到Ab层面的投影数据，其中，A层面是Af层面和Ab层面之间的中心层面，即，从Af层面到A层面的距离等于A层面到Ab层面的距离；

对投影数据进行CT算法重建，并根据重建结果来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第二判断。

3.如权利要求2所述的检测方法，还包括步骤：

结合第一判断和第二判断，得出被检测物品的A层面是否存在危险品的最终判断。

4.如权利要求2所述的检测方法，其中CT子系统采用高低能探测器，所述检测方法还包括步骤：

利用CT子系统获得从被检测物品的Af层面到Ab层面的双能投影数据；

对双能投影数据进行CT算法重建，并根据重建结果获得有效原子序数分布来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第三判断。

5.如权利要求4所述的检测方法，还包括步骤：

结合第一判断、第二判断和第三判断，得出被检测物品的A层面是否存在危险品的最终判断。

6.如权利要求2所述的检测方法，还包括步骤：

利用DR子系统获得被检测物品的所有层面的投影数据，从而获得被检测物品的二维投影图，并根据二维投影图来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第四判断。

7.如权利要求6所述的检测方法，还包括步骤：

结合第一判断、第二判断和第四判断，得出被检测物品的A层面是否存在危险品的最终判断。

8.如权利要求4所述的检测方法，还包括步骤：

利用DR子系统获得被检测物品的所有层面的投影数据，从而获得被检测物品的二维投影图，并根据二维投影图来判断被检测物品的A层面是否存在危险品，从而获得关于被检测物品的A层面的第四判断。

9.如权利要求8所述的检测方法，还包括步骤：

结合第一判断、第二判断、第三判断和第四判断，得出被检测物品的A层面是否存在危险品的最终判断。

10.如前述任一权利要求中的检测方法，其中所述DR子系统采用高低能探测器。

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