CN101918820B - 用于对人安检的改进的安全系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及X射线对人安检系统，其能够快速对人安检以检测可能隐藏在人的衣服下面或者人身体上的金属、低Z材料(塑料、陶瓷和违禁药品)以及其他违禁品。在示范性实施例中，扫描系统具有两个扫描模块，它们被放置在相互平行但相对的位置。两个模块间隔，以允许例如人的目标在两个扫描模块之间站立和通过。第一模块和第二模块各自包括辐射源(如X射线辐射)和检测器阵列。被检查目标站在两个模块之间，以使得目标的正面面向一个模块，而目标的背面面向另一模块。
Description
相关申请的交叉引用
本发明要求于2007年12月25日提交的发明名称为“IMPROVEDSECURITY SYSTEM FOR SCREENING PEOPLE”的美国临时专利申请第61/016590号的优先权。
技术领域
本发明一般涉及用于对人安检的X射线安检系统领域，更具体地，涉及使用第一模块和第二模块依次或同时扫描目标正面和背面而不要求目标旋转的检查系统。另外，本发明涉及一种检查系统，其使用第一模块和第二模块、基于a)从目标反向散射的图像信号和b)在扫描期间从没有照到目标的X射线创建的阴影图像信号两者生成图像。
背景技术
目前安全系统的能力局限于检测隐藏在衣服下的违禁品、武器、爆炸物和其他危险物品。通常使用金属检测器和化学嗅探器来检测大的金属物品和某些类型的爆炸物；然而，存在不能用这些设备检测的种类众多的危险物品。塑料和陶瓷武器是需要安全人员检测的非金属物品。现在，已有系统不能很好地检测这样的物品，并且手动搜查的替代方式速度慢、不方便，且普通大众对此容忍度不高，特别是作为例如机场中的标准程序时。
用于检测人身上隐藏的物品的现有技术的X射线系统确实存在，并且可以从辐射剂量、扫描速度和图像质量方面进行改善。例如，转让给本发明的受让人的美国专利第5181234号(在下文中称为“‘234专利”，其全文通过引用合并于此)描述了如下内容：“在被检查人员的身体表面上扫描X射线的笔形光束。检测器检测从目标身体散射或反射的X射线。然后，由所述散射X射线检测器生成的信号被用来调制图像显示设备，以生成目标和目标所携带的任何隐藏物品的图像。以自动且均匀增强低原子量(低Z)隐藏物品的图像边缘的配置来构建检测器装置，以促进对所述物品的检测。提供存储装置，通过该存储装置可以将之前获得的图像与当前图像进行比较以分析与当前图像相似性的变化；并提供用于创建被检查身体的一般表示、同时抑制目标的解剖学特征，以最小化对对象隐私侵犯的装置”。然而，如上所述的系统要求目标采取至少两种姿势来进行完全扫描。即使用至少两种姿势，由于隐藏区域，仍可能无法捕获目标的某些区域。另外，由于检测器阵列的位置，‘234专利的扫描系统仅仅能够检测反向散射的射线。该专利通过引用合并于此。
另外，同样转让给本发明的受让人的美国专利第6094472号(在下文中称为“‘472专利”)描述了一种使用X射线反向散射成像系统针对隐藏物品对目标进行搜查的方法，“包括如下步骤：在通道内移动目标，该通道具有入口和出口；当目标进入通道时启动至少一个X射线源的操作；产生指向通道内多个扫描位置处的扫描区域的具有低剂量的X射线笔形光束；向扫描区域扫描X射线笔形光束；使所述X射线笔形光束跟踪所述多个扫描位置中的每一个，其中所述跟踪基本上与目标通过通道的前进进程协调一致；使用多个检测器，检测当目标位于多个扫描位置中的每个扫描位置时、作为与目标交互作用的结果而从所述笔形光束反向散射的X射线；以及显示所检测的反向散射X射线的数字化表示的图像”。‘472专利具有与‘234专利相同的缺点，即，由于检测器阵列和辐射源的放置，仅仅能够检测反向散射的射线，并且‘472专利要求目标移动通过系统的通道，从而由于目标移动而使检测功能复杂化。该专利通过引用合并于此。
此外，颁发给Robinson的美国专利第6393095号(在下文中称为“‘095专利”)描述了一种用于检测样品中的瑕疵的方法，其中，“产生样品的立体图像对；从一个图像中减去另一图像以提供得到的二维图像；以及对照以相同方式从黄金样品生成的黄金二维图像，检查所述得到的二维图像，两个二维图像的一致性指示所述样品和所述黄金样品之间的一致性，差别指示所述样品和所述黄金样品之间的差别”。然而，‘095专利使用对得到的图像做减法而不是组合图像的方法。该专利通过引用合并于此。
上述系统虽然在对人安检方面是有效的，但是它们具有低的总吞吐量并且需要多个扫描或图像获取步骤。另外，它们要求大量的操作空间，而这在给定检查地点并非总是可获得。
因此，需要一种相对紧凑的对人安检系统，其能够扫描人的正面和背面两者而不要求人转动或走动来进行额外扫描，从而实现了相对更高的总系统吞吐量。
此外，传统的对人安检系统常常要对付图像质量和隐私这两项竞争的利益，通常以两者之一为代价。从而，需要一种对人安检系统，其使用反向散射图像信号与阴影图像信号的组合来提供具有更好的边缘增强的更高质量图像和违禁品检测而不侵犯个人隐私。
发明内容
在一个实施例中，本发明包括一种用于检测人体携带的隐藏物品的成像装置，包括：第一模块，包括第一辐射源和第一检测器部件，该第一辐射源用于产生指向所述人体的辐射的第一笔形光束，并且该第一检测器部件提供代表作为被所述第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号，所述第一检测器部件具有在所述第一辐射源与所述人体之间的一有效区域，该有效区域接收作为被所述第一辐射源扫描的结果而来自所述人体的所述散射辐射的一部分并且该有效区域接收来自第二模块的透射辐射的一部分；所述第二模块，包括第二辐射源和第二检测器部件，该第二辐射源用于产生指向所述人体的辐射的第二笔形光束，并且该第二检测器部件提供代表作为被所述第二辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号，所述第二检测器部件具有在所述第二辐射源和所述人体之间的一有效区域，该有效区域接收作为被所述第二辐射源扫描的结果而来自所述人体的所述散射辐射的一部分并且该有效区域接收来自于所述第一模块的透射辐射的一部分；处理器，用于处理从所述第一检测器部件和第二检测器部件生成的检测器信号，以形成至少一个图像；以及显示器，用于向操作者呈现所述至少一个图像。
可选地，该成像装置还包括具有四壁、至少一个顶面和至少一个底面的隔间，所述至少一个底面具有压力灵敏传感器，其传送信号到处理器以启动扫描。可选地，所述处理器包括可编程代码，该可编程代码使第一模块在第二辐射源未被激活的同时扫描人体。可选地，所述处理器包括可编程代码，该可编程代码使所述第二模块在第一辐射源未被激活的同时扫描人体。可选地，所述处理器包括可编程代码，该可编程代码使所述第一模块或第二模块垂直移动。可选地，所述垂直移动是协调一致的。可选地，所述第一模块与所述第二模块是可交换的。可选地，所述处理器包括可编程代码，该可编程代码使用代表作为被第一检测器部件的第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号、以及代表作为被第二检测器部件的第二辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号，来生成所述图像。可选地，所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使用代表作为被第二检测器部件的第二辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号、以及代表作为被第一检测器部件的第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号，来生成所述图像。
可选地，所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使用代表来自所述第一模块的透射辐射的强度的信号来形成人体的阴影图像。可选地，所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使用代表来自所述第二模块的透射辐射的强度的信号来形成人体的阴影图像。可选地，所述第一模块和第二模块依次扫描人体。可选地，所述第一模块和第二模块以同步的方式垂直移动，从而使得在第一检测器阵列捕获反向散射图像信号的同时，第二检测器阵列捕获未被人体吸收或反向散射的透射信号。可选地，所述第一模块和第二模块以同步的方式垂直移动，从而使得在第二检测器阵列捕获反向散射图像信号的同时，第一检测器阵列捕获未被人体吸收或反向散射的透射信号。可选地，从第一检测器阵列和第二检测器阵列产生的信号与同步信号一起被路由到所述处理器。
在另一实施例中，本发明包括：第一模块，包括第一辐射源和第一检测器部件，所述第一检测器部件与所述第一辐射源被布置在所述人体的同一侧，并且该第一检测器部件具有一有效区域，该有效区域接收作为被所述第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的一部分并且该有效区域接收来自第二模块的透射辐射的一部分；所述第二模块，包括第二辐射源和第二检测器部件，所述第二检测器部件与所述第二辐射源被布置在所述人体的同一侧，并且该第二检测器部件具有一有效区域，用于接收作为被所述第二辐射源扫描的结果而来自所述人体的所述散射辐射的一部分以及来自于所述第一模块的透射辐射的一部分；其中所述第一模块和第二模块相互平行，并且所述第一辐射源和所述第二辐射源位于直接相对的位置；处理器，用于处理从所述第一检测器部件和第二检测器部件生成的检测器信号，以形成至少一个图像，其中，所述处理器包括可编程代码，该可编程代码使用代表作为被第一检测器部件的第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号、以及代表作为被第二检测器部件的第二辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号，来生成所述图像；以及显示器，用于向操作者呈现所述至少一个图像。
可选地，所述第一模块和第二模块依次扫描人体。可选地，所述第一模块和第二模块以同步的方式垂直移动，从而使得在第一检测器阵列捕获反向散射图像信号的同时，第二检测器阵列捕获未被人体吸收或反向散射的透射信号。
附图说明
本发明的这些和其他特征和优点将被意识到，因为当结合附图考虑时，通过参考下面的详细描述，它们会变得更好理解，其中：
图1是本发明的安检系统的侧视图，还图示了被检查目标的位置；
图2a是本发明的安检系统的侧视图，还图示了正被第一模块扫描的目标；
图2b是本发明的安检系统的侧视图，还图示了正被第二模块扫描的目标；
图3是用于生成X射线的水平扫描笔形光束的机械装置的一个实施例的图示；以及
图4a和4b描绘了用于生成X射线的垂直扫描笔形光束的机械装置的一个实施例。
具体实施方式
本发明涉及一种X射线对人安检系统，其能够快速对人安检以检测可能隐藏在人的衣服下面或者人身体上的金属、低Z材料(塑料、陶瓷和违禁药品)以及其他违禁品。
在示范性实施例中，本发明涉及一种物品检测系统，其中，两个扫描模块被放置在相互平行但相对的位置。两个模块(在下文中，仅仅是以引用的方式，称为第一模块和第二模块)间隔，以允许例如人的目标在两个扫描模块之间站立和通过。第一模块和第二模块各自包括辐射源(诸如X射线辐射)和检测器阵列。被检查目标站在两个模块之间，以使得目标的正面面向一个模块，而目标的背面面向另一模块。
在一个实施例中，模块依次从正面和背面扫描目标。依次扫描的图像被组合以形成目标的完整图像。从而，本发明涉及一种对人安检系统，其中，当目标站在单个位置时，生成被检查目标的正面图像和背面图像两者。此外，依次扫描确保了来自两个模块的扫描X射线光束不相互干扰。而且，通过将检测器阵列放置在每个辐射源的相对侧，本发明的检查系统检测反向散射的射线和透射的射线(目标的阴影)两者，从而增强了图像质量。此外，通过所检测的反向散射射线和目标的阴影而生成的图像被组合，以进一步增强图像质量。
在一个实施例中，提供边缘增强，同时抑制会在图像解释时产生混淆的内部解剖结构的边缘。
在另一实施例中，提供存储装置，通过存储装置，可以将之前获得的图像与当前图像相比较，以分析当前图像中的变化。
本发明还提供用于创建被检查身体的非人类表示的装置，从而允许以较少的隐私侵犯更快速地检查。本发明的一个实施例不要求操作者查看目标身体的实际图像来得到期望检测的物品的指示；相反，可以使用一般的身体轮廓或模板来指示隐藏物品的相对位置。这减轻了对可能引起反对的隐私侵犯的顾虑。在2008年2月2日提交的发明名称为“Personnel Security ScreeningSystem with Enhanced Privacy”的同样未决的美国专利申请第12/204320号中详细讨论了这些技术，该申请的全部内容通过引用合并于此。
在不脱离本发明和权利要求的精神和范围的情况下，对在此公开的优选实施例的各种修改对本领域普通技术人员而言将是非常明显的，并且这里阐述的公开内容可以应用于其他实施例和应用。现在将详细介绍本发明的特定实施例。在本说明书中使用的语言不应该被解释为是对任何一种特定实施例的总体否认，或者被用来超过在此使用的术语含义限制权利要求。
图1是本发明的安检系统100的侧视图，还图示了被检查目标104的位置。在一个实施例中，安检系统可选地包括：具有四壁(其中的两个被图示为102a和102b)、顶面102e和底面135的隔间(enclosure)102。本领域普通技术人员应该理解，这样的隔间是示范性的，并且可以采用任何数量的合适的隔间。例如，但不限于这样的例子，隔间可以没有顶面或至少一个壁。隔间102容纳X射线成像系统100的组件，并且被设计成形成从入口点到出口点的穿过成像系统100延伸的通道或框架(housing)。
在一个实施例中，X射线成像系统100包括第一模块105和第二模块110。在一个实施例中，当目标站在在隔间102两侧的两个模块105、110之间时，由第一模块105和第二模块110依次扫描目标104，以允许针对隐藏的武器或违禁品而对目标104进行完整的正面和背面安检。
在一个实施例中，被设计为可与第二模块110交换的第一模块105包括辐射源108和检测器阵列106。类似地，第二模块110包括辐射源113和检测器阵列111。可交换性不是必要的，但是出于各种原因可以是系统100的期望特征，所述原因包括制造模块105、110时的简单性。在其他实施例中，模块105被设计为模块110的“镜像”版本，使得辐射源108、113位于直接相对的位置，如图1所示。
安检系统100还包括处理器系统，该处理器系统包括计算机处理器115，用于处理作为来自第一模块105和第二模块110的输入的检测到的X射线、根据所述输入生成代表性图像、以及将根据所检测的X射线得到的图像传递给监视器120。可以将处理器部件提供为结构102的一部分，或者可以利用本领域普通技术人员已知的适当的线缆或无线连接来远程部署该处理器部件。
在本发明的安检系统的一个实施例中，当目标104面朝第一模块105并看向第一模块105时，第一模块105上的辐射源108发射入射到被检查目标104正面的X射线。到达目标的一些入射X射线被反向散射，随后被第一模块105的检测器阵列106接收，从而生成目标104正面的图像。那些既没有被目标104吸收也没有被目标104反向散射的入射X射线由位于第二模块110处的检测器阵列111接收。从而，检测器阵列111接收来自第一模块的X射线辐射，其可以被处理以形成目标104的透射图像或阴影图像。将来自第一模块105和第二模块110两者的检测器106和111的数据组合以重新创建目标的正面图像。
以类似的方式，第二模块110上的辐射源113发射入射到被检查目标104背面的X射线。到达目标的一些入射X射线被反向散射，随后被第二模块110的检测器阵列111接收，从而生成目标104的背面图像。那些既没有被目标104吸收也没有被目标104反向散射的入射X射线由位于第一模块105处的检测器阵列106接收。从而，检测器阵列106接收来自第二模块的X射线辐射，其可以被处理以形成目标104的透射图像或阴影图像。将来自第一模块105和第二模块110两者的检测器106和111的数据组合以重新创建目标的背面图像。
在一个实施例中，第一模块105和第二模块110依次扫描目标104。当第一模块105正在扫描目标104的第一面时，第二模块的X射线源保持去激活(deactivated)；然而，两个模块相互同步地垂直移动，使得在第一模块105的检测器阵列106捕获反向散射的图像信号的同时，第二模块110的检测器阵列111捕获阴影图像信号，该阴影图像信号是由第一模块105的辐射源108所生成的、未被目标吸收或反向散射的X射线产生的。
之后，一旦第一模块105扫描了目标的第一面，则去激活辐射源108并激活第二模块110的辐射源113，以开始扫描第二面——目标104的背面。再一次，两个模块相互同步地垂直移动，使得在第二模块110的检测器阵列111捕获反向散射的图像信号的同时，第一模块105的检测器阵列106捕获阴影图像信号，该阴影图像信号是从第二模块110的辐射源113生成的、未被目标吸收或反向散射的X射线所产生的。
图2a和图2b分别是成像系统200的第一模块205和第二模块210的透视图，其提供了指向被检查目标202的身体的X射线的笔形光束235、236(图2a)和235’、236’(图2b)。笔形光束的生成在下面参考图3描述。
图2a是本发明的安检系统的侧视图，还图示了正被第一模块205检查的目标。在一个实施例中，被检查目标202正面面向第一模块205、背面朝向第二模块210站立。尽管参照假定以这种姿势对目标进行安检来描述本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，可以以多种其他姿势设置目标而达到相同的效果。当第一模块205被激活时，发射X射线235，从目标202的正面散射或反射的X射线237被X射线灵敏检测器206检测，该检测器206与第一模块205的X射线笔形光束源208放置在目标202的同一侧，同时未被目标202吸收或反射的剩余的入射X射线236被位于源208的相对侧的第二模块210的检测器211检测。检测器206和211被放置为对入射X射线光束235、236的所有侧面进行基本均匀的X射线检测。
在一个实施例中，将从检测器206、211产生的电子信号225、230路由到数字计算机215中。在另一实施例中，还将来自X射线源208的同步信号226路由到数字计算机215中，反向亦然。计算机215组合分别来自两个检测器206、211的正面散射成像信号225和正面阴影成像信号230，以在监视器(屏幕)220上生成身体的正面图像。
图2b是本发明的安检系统的侧视图，还图示了正由第二模块210扫描的目标。参考图2b，当第二模块210被激活时，发射X射线235’，从被检查目标202的背面散射或反射的X射线237’被X射线灵敏检测器211检测，该检测器211与第二模块210的X射线笔形光束源213放置在目标的同一侧，同时未被目标202吸收或反向散射的剩余的入射X射线236’被位于第二模块210的源213的相对侧的第一模块205的检测器206检测。
在一个实施例中，将针对被检查目标202背面的、从检测器206、211产生的电子信号225、230路由到数字计算机215中。在另一实施例中，还将来自X射线源213的同步信号231路由到数字计算机215中，反向亦然。计算机215组合分别来自两个检测器211、206的背面散射成像信号230和背面阴影成像信号225，以在监视器(屏幕)220上生成身体的背面图像。
从而，在一个实施例中，通过将检测器阵列206、211放置在检查区域的相对侧，增强了被检查目标的图像质量，因为是将从反向散射射线生成的图像信号与阴影图像组合来形成详细的图像。
再次参考图2a和图2b，在本发明的一个实施例中，第一模块205和第二模块210依次扫描目标202。依次扫描确保了分别从第一模块205和第二模块210生成的X射线的两个扫描光束235和235’不相互干扰。从而，当目标202站在第一模块205和第二模块210之间时，首先激活第一模块205上的辐射源208以扫描目标202面向第一模块205的一侧，其在一个实施例中为目标202的正面。应该意识到，数字计算机215包括处理器、存储器以及用于同步由第一模块和第二模块扫描的顺序和定时的软件。此外，应该意识到，第一模块和第二模块被附加到一垂直结构，该垂直结构允许并使能模块的垂直物理移动，所述垂直物理移动由接收来自数字计算机215的定时信号的至少一个马达驱动。
一旦完成第一模块扫描，就去激活第一模块205的辐射源208，并激活第二模块210的源213，以启动对面向第二模块210的目标202的另一侧的扫描。从而，从第一模块和第二模块的扫描一个接一个地依次发生，以消除分别来自第一模块205和第二模块210的光束235和235’相互干扰的可能性。
图3是用于生成X射线的水平扫描笔形光束的机械装置的一个实施例的图示。现在参考图3，每个安检模块包括X射线管305、机械遮光轮(chopperwheel)306和狭缝(slit)307，它们组合在一起以形成X射线笔形光束源308，如现有技术已知的，用于以横过目标身体的水平运动扫描笔形光束309。这样的笔形光束的生成是本领域普通技术人员公知的，因此将不进行更详细的讨论。应该意识到，在一个实施例中，如图2b中226所示的第一模块和第二模块的两个检测器阵列之间的间隙可以用作通过其发射X射线的光束成形狭缝。
图4a和4b描绘了用于生成将扫描被检查目标整个高度的X射线的垂直扫描笔形光束的机械装置的一个实施例。虽然图4a和4b参考本发明的成像系统的第一模块图示了该垂直机构，但是要理解的是，存在类似的实现第二模块的X射线光束垂直扫描的机构。
返回参考图4a和图4b，检测器406包含开口407，X射线的笔形光束408在照到被检查目标之前穿过该开口407。检测器406安装在两个垂直轴409上，并且垂直轴409安装在基座410上，从而当检测器406在垂直方向上移动时垂直轴409引导检测器406的运动。X射线笔形光束源411安装在托架412上，并且该托架412由连接到检测器406的枢轴接头(pivot joint)413以及连接到垂直支持物415的枢轴接头414支持。当检测器406在垂直方向上移动时，X射线笔形光束408进行弧线移动，从而使它总是穿过检测器406中的开口407。
再次参考图2a，并考虑上面参照图4a和图4b描述的模块的垂直运动机构，当激活第一模块205以扫描面向第一模块205的目标202的第一侧时，第二模块源213保持去激活。然而，如更早描述的，本发明的成像系统将第一模块检测生成的反向散射成像信号与第二模块检测生成的阴影图像信号组合使用来生成目标面向第一模块一侧的图像。
因此，虽然第二模块210的辐射源213在第一模块205扫描目标202时保持去激活，但是第二模块210的源213和检测器211与第一模块205的源208和检测器206的垂直运动同步地移动。这确保了，当由于来自第一模块205的、照到目标202的X射线235而产生的反向散射图像信号225被第一模块205的检测器206捕获时，由于来自第一模块205的X射线236而产生的阴影图像信号230也被与第一模块205同步移动的第二模块210的检测器211所捕获。
现在参考图2b，一旦完成了从第一模块205的扫描，就去激活第一模块205的辐射源208，并激活第二模块210的源213，以开始扫描目标202的背面。当第二模块210扫描目标202并垂直移动时，第一模块205(它的源被去激活)与第二模块210同步移动，以捕获阴影图像信号225。在一个实施例中，本发明的X射线成像系统是全自动的。在另一实施例中，本发明的成像系统是半自动的，需要操作者协助。
在一个实施例中，第一模块205和第二模块210两者扫描的时间都在0秒到20秒的范围内。在一个实施例中，扫描时间为3秒。
在一个实施例中，源和检测器的垂直移动是4至5英尺。这里应该注意，虽然参照该实施例描述了垂直移动，但是源和检测器可以转动(swivel)、绕枢轴转动(pivot)、旋转(rotate)或进行这些运动的组合。
在一个实施例中，第一模块205和第二模块210之间的距离在2-10英尺的范围内。在一个实施例中，第一模块205和第二模块210之间的距离是3英尺。
返回参考图1，在一个实施例中，结构102的底面或基座或平台135是压力敏感的，使得被检查目标104一踏上底面135，嵌入式压力传感器(未示出)就触发成像系统100的激活。然后，由第一模块105在第一侧扫描目标104，并在这之后，由第二模块110在第二侧扫描，或者顺序相反。一旦完成了被检查目标104的正面和背面，就去激活第一模块105和第二模块110并停止扫描，等待下一目标踏上底面或基座135。
可以利用扫描触发机构的其他实施例，例如红外光束中断，其中，当目标进入小室结构时触发扫描，因为进入小室结构挡住了安装在该结构中的红外线光束。对于本领域普通技术人员来说，其他触发机构也是明显的。
在另一实施例中，本发明的安检系统是半自动的，因为操作者手动触发扫描周期。一旦触发，扫描周期就按预定或预编程的方式依次完成目标的正面和背面安检。
在系统100的操作期间，首先用成像系统100扫描目标104，以得到目标104的正面和背面两者的数字图像信号。如图1所示，成像系统100产生由被检查人104的身体特征调制的图像信号125和130。将图像信号125、130路由到诸如IBM PC的能够实施用于图像分析的预编程指令的数字计算机系统115。计算机系统115包括存储器，存储器中存储之前的没有隐藏危险物品的人的图像信号的库。计算机系统115使用该信息在监视器120上生成处理后的图像，其中抑制了与常见无害物品和正常人类解剖结构相应的图像特征。可以观察操作者可观看的图像来得到危险隐藏物品的迹象。
在一个实施例中，为了保护目标的隐私，可以抑制或过滤掉某些解剖学特征，以避免将这些特征显示给系统操作者。然后，将新获得的图像中的关键特征与包含之前得到的人类图像的所存储的库相比较。这个人类图像库用来识别当前目标中的公共解剖学特征，所以可以抑制那些解剖学特征。库还可以在它的图像内包含特定的常见无害物品，也可以抑制这些常见无害物品，以允许更准确地检测危险或违法隐藏物品。这些公共解剖学特征和无害特征不是系统操作者所关心的，并在处理后的图像信号中被加以抑制。图像中的剩余特征被认为是不寻常的，并且可能指示系统操作者试图检测的物品。
所检测的特征的位置可以参考图像中的绝对位置或者与正被检查的人的身体相关。后一方法具有对位于成像窗口内的目标不敏感并区分目标大小的优点。
解剖学和无害图像特征的抑制可以由如下方式组成：以减小的强度有选择地显示特征、以不同的颜色有选择地显示特征、或者通过从图像中整个去除它们来有选择地显示特征。在一个实施例中，从图像中去除目标身体的轮廓，并用人形轮廓来替代用于位置参考。在另一实施例中，如果检测到非常少的异常特征或没有检查到异常特征，则显示可以由字母数字信息组成，例如：“没有检测到异常特征”或“上胸部检测到对角边”。
从相关联的背景中分离对象的任务是图像处理领域的常见问题。众所周知，对象边缘检测通常比单独基于转换(shifted)信号电平的整个对象检测更加可靠。边缘增强是处理数字表示的图像以增加对象的可检测性的常用方法。本发明使用可视处理中的扩展边缘检测(extensive edge detection)，如美国专利第5181234号中所描述的，其说明书通过引用合并于此。为了实现检测边缘增强，并增强目标正面和背面图像的质量，组合从目标反向散射的射线以及由没有照到目标的射线所产生的目标的阴影信号。转让给本发明的受让人的美国专利申请第7110493号中描述了“一种用于检测对象上或对象中的隐藏物件的方法，该方法包括：从x射线源产生指向所述对象的x射线的笔形光束；在所述对象的表面上扫描所述x射线光束；以及检测来自所述x射线光束的散射x射线，作为与所述对象和低Z材料面板交互的结果，所述对象位于所述检测器和所述面板之间，所述检测包括将由所述对象反向散射的x射线与由低Z材料面板反向散射的x射线相区分，其中所述x射线的笔形光束将所述对象暴露于大约1微雷姆到大约10微雷姆范围内的x射线剂量”，通过引用将其全部内容合并于此。
而且，虽然在一个实施例中，在监视器屏幕上向操作者呈现彼此相邻的目标正面和背面的离散的、经处理的图像，但是在替代实施例中，这两个图像被组合以生成三维图像(仍然抑制了解剖学细节)，操作者可以在屏幕上旋转该三维图像以查看正面和背面的组合图像。应该意识到，这里描述的扫描功能，包括反向散射和透射扫描的启动和处理，是通过存储在数字计算机中并由处理器执行的可编程代码来执行的。
上面的例子仅仅是本发明的系统的许多应用的说明。虽然这里仅描述了本发明的一些实施例，但是应该理解的是，本发明可以以许多其他特定形式实现而不脱离本发明的精神或范围。因此，这些例子和实施例应被视为是说明性的而不是限制性的，并且可以在权利要求的范围内修改本发明。
Claims (24)
1.一种用于检测人体上携带的隐藏物品的成像装置，包括：
第一模块，包括第一辐射源和第一检测器部件，该第一辐射源用于产生指向所述人体的辐射的第一笔形光束，并且该第一检测器部件提供代表作为被所述第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号，所述第一检测器部件具有在所述第一辐射源与所述人体之间的一有效区域，该有效区域接收作为被所述第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的一部分并且该有效区域接收来自第二模块的透射辐射的一部分；
所述第二模块，包括第二辐射源和第二检测器部件，该第二辐射源用于产生指向所述人体的辐射的第二笔形光束，并且该第二检测器部件提供代表作为被所述第二辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号，所述第二检测器部件具有在所述第二辐射源和所述人体之间的一有效区域，该有效区域接收作为被所述第二辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的一部分并且该有效区域接收来自于所述第一模块的透射辐射的一部分；
处理器，用于处理从所述第一检测器部件和第二检测器部件生成的检测器信号，以形成至少一个图像；以及
显示器，用于向操作者呈现所述至少一个图像。
2.根据权利要求1所述的成像装置，还包括具有四壁的隔间。
3.根据权利要求2所述的成像装置，还包括至少一个顶面和至少一个底面。
4.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使所述第一模块扫描人体，同时第二辐射源未被激活。
5.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使所述第二模块扫描人体，同时第一辐射源未被激活。
6.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使所述第一模块或第二模块垂直移动。
7.根据权利要求6所述的成像装置，其中所述垂直移动是协调一致的。
8.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述第一模块与所述第二模块是可交换的。
9.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使用代表作为被第一检测器部件的第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号、以及代表作为被第二检测器部件的第二辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号，来生成所述图像。
10.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使用代表作为被第二检测器部件的第二辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号、以及代表作为被第一检测器部件的第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号，来生成所述图像。
11.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使用代表来自所述第一模块的透射辐射的强度的信号来形成人体的阴影图像。
12.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使用代表来自所述第二模块的透射辐射的强度的信号来形成人体的阴影图像。
13.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一模块和第二模块依次扫描人体。
14.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一模块和第二模块以同步的方式垂直移动，从而使得在第一检测器阵列捕获反向散射的图像信号的同时，第二检测器阵列捕获未被人体吸收或反向散射的透射信号。
15.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一模块和第二模块以同步的方式垂直移动，从而使得在第二检测器阵列捕获反向散射的图像信号的同时，第一检测器阵列捕获未被人体吸收或反向散射的透射信号。
16.根据权利要求1所述的成像装置，其中，从第一检测器阵列和第二检测器阵列产生的信号与同步信号一起被路由到所述处理器。
17.根据权利要求1-16中任意一项所述的装置，其中所述第一辐射源包括X射线源。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述第二辐射源包括X射线源。
19.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一辐射源和所述第二辐射源位于直接相对的位置。
20.一种用于检测人体上携带的隐藏物品的成像装置，包括：
第一模块，包括第一辐射源和第一检测器部件，所述第一检测器部件与所述第一辐射源被布置在所述人体的同一侧，并且该第一检测器部件具有一有效区域，该有效区域接收作为被所述第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的一部分并且该有效区域接收来自第二模块的透射辐射的一部分；
所述第二模块，包括第二辐射源和第二检测器部件，所述第二检测器部件与所述第二辐射源被布置在所述人体的同一侧，并且该第二检测器部件具有一有效区域，用于接收作为被所述第二辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的一部分以及来自于所述第一模块的透射辐射的一部分；其中所述第一模块和第二模块相互平行，并且所述第一辐射源和所述第二辐射源位于直接相对的位置；
处理器，用于处理从所述第一检测器部件和第二检测器部件生成的检测器信号，以形成至少一个图像，其中，所述处理器处理可编程代码，该可编程代码使用代表作为被第一检测器部件的第一辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号、以及代表作为被第二检测器部件的第二辐射源扫描的结果而从所述人体散射的辐射的强度的信号，来生成所述图像；以及
显示器，用于向操作者呈现所述至少一个图像。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述第一模块和第二模块依次扫描人体。
22.根据权利要求21所述的装置，其中，所述第一模块和第二模块以同步的方式垂直移动，从而使得在第一检测器阵列捕获反向散射的图像信号的同时，第二检测器阵列捕获未被人体吸收或反向散射的透射信号。
23.根据权利要求20-22中任意一项所述的装置，其中所述第一辐射源包括X射线源。
24.根据权利要求23所述的装置，其中所述第二辐射源包括X射线源。
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