CN103901057A - 使用了分布式x射线源的物品检查装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及使用了分布式X射线源的物品检查装置，具有：机架；物品通道；物品传送装置；分布式X射线源，在每个工作周期内能够以不同位置依次产生X射线；探测器阵列，用于接收来自分布式X射线源的X射线并输出表征X射线强弱的信号；电子学系统，接收来自探测器的信号，将该信号转换为数字信号，并与对应的探测器位置编号形成数据包，输出将探测器阵列的多个探测器信号和位置编号形成的数据包序列；图像处理系统，接收来自电子学系统的输出，对探测器位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成受检查物品的图像；射线源电源，用于对分布式X射线源供电；控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
Description
技术领域
本发明涉及X射线物品检查装置，特别涉及使用了分布式X射线源的物品检查装置。
背景技术
X射线物品检查装置是利用X射线透射成像的原理，对工业产品、行李包裹、人体部位等检查对象进行透视成像，以获取检查对象的细微结构信息，从而达到缺陷判断、危险品检查、医疗诊断等目的的仪器设备。X射线物品检查装置在工业无损检测、安全检查、医学诊断和治疗等领域具有广泛的应用。这类设备早期是胶片式的平面透视成像设备，目前的先进技术是数字化、多视角并且高分辩率的立体成像设备，如CT（computed tomography），可以获得高清晰度的三维立体图形或切片图像，是一种高端应用。
在CT设备中（包括工业探伤CT、行李物品安检CT、医疗诊断CT等），通常是将X射线源放置在受检对象的一侧，在受检对象的另一侧放置接收射线的探测器，当X射线穿过受检对象时，其强度会随受检对象的厚度、密度等信息发生改变，探测器接收到的X射线的强弱就包含了受检对象的一个视角方向的结构信息。如果再将X射线源和探测器围绕受检对象转换位置，就可以获得不同视角方向的结构信息。利用计算机系统和软件算法对这些信息进行结构重建，就可以获得受检对象的立体图像。目前的CT设备是将X射线源和探测器固定在围绕受检对象的圆形滑环上，在工作中每运动一圈，就得到受检对象的一个厚度切面的图像，将其称为切片，受检对象再沿厚度方向运动，得到一系列切片，这些切片综合起来就是受检对象的三维精细立体结构。因此，在现有的CT设备中，为了获得不同的视角图像信息，就要变换X射线源的位置，因此X射线源和探测器需要在滑环上运动，为了提高检查速度，通常滑环运动速度非常高。由于X射线源和探测器在滑环上的高速运动，导致设备整体的可靠性和稳定性降低，此外，受运动速度的限制，CT的检查速度也受到了限制。虽然近年来最新一代的CT采用圆周排列的探测器，可以使探测器不做运动，但是X射线源仍需要在滑环上运动，可以增加多排探测器，使X射线源运动一周，获得多个切片图像，从而提高CT检查速度，但是，这并没有从根本上解决在滑环上运动带来的结构复杂、检查速度低等问题。
此外，同方威视技术股份有限公司制造了一种产生分布式X射线的光源装置，展示了一种通过热阴极产生电子束流、低能扫描、限流产生阵列分布再高压加速并打靶产生X射线的分布式X射线源。此外，还制造了一种阴控多阴极分布式X射线装置，展示了一种多个阴极阵列按某种顺序受控产生电子束流，被聚焦限流后再高压加速并打靶产生X射线的分布式X射线源，并且可以是直线型或弧型结构。在本发明中利用这些分布式X射线源，通过灵活的结构布置，获得多种可满足不同应用要求的物品检查装置。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种使用了分布式X射线源的物品检查装置，能够获取受检查对象的三维立体透视图像信息。
本发明提供一种物品检查装置，其特征在于，具有：
机架；
物品通道，处于所述机架内，用于使受检查物品通过；
物品传送装置，处于所述机架内并且位于所述物品通道的下方；
分布式X射线源，位于所述物品通道的上方，在每个工作周期内能够以不同位置依次产生X射线；
探测器阵列，由多个探测器组成，位于所述物品通道的下方且与所述分布式X射线源围绕物品通道对称布置，用于接收来自所述分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
电子学系统，接收来自所述探测器的信号，将所述信号转换为数字信号，并与对应的探测器的位置编号形成数据包，输出将来自所述探测器阵列的多个探测器的信号和位置编号形成的数据包序列；
图像处理系统，接收来自所述电子学系统的输出，利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成所述受检查物品的图像；
射线源电源，用于对所述分布式X射线源供电；以及
控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
本发明提供一种物品检查装置，其特征在于，具有：
机架；
物品通道，处于所述机架内，用于使受检查物品通过；
物品传送装置，处于所述机架内并且位于所述物品通道的下方；
第一分布式X射线源，位于所述物品通道的上方，在每个工作周期内能够以不同位置依次产生X射线；
第二分布式X射线源，位于所述物品通道的左侧，在每个工作周期内能够以不同位置顺序产生X射线；
第一探测器阵列，由多个探测器组成，位于所述物品通道的下方且与所述第一分布式X射线源围绕物品通道对称布置，用于接收来自所述第一分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
第二探测器阵列，由多个探测器组成，位于所述物品通道的右侧且与所述第二分布式X射线源围绕物品通道对称布置，用于接收来自所述第二分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
电子学系统，接收来自所述探测器的信号，将所述信号转换为数字信号，并与对应的探测器的位置编号形成数据包，输出将来自所述第一以及第二探测器阵列的多个探测器的信号和位置编号形成的数据包序列；
图像处理系统，接收来自所述电子学系统的输出，利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成所述受检查物品的图像；
射线源电源，用于对所述分布式X射线源供电；以及
控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
本发明提供一种物品检查装置，其特征在于，具有：
机架；
物品通道，处于所述机架内，用于使受检查物品通过；
物品传送装置，处于所述机架内并且位于所述物品通道的下方；
第一分布式X射线源，在垂直于受检查物品的行进方向的第一个平面内，布置在所述物品通道的上方；
第一探测器阵列，由多个探测器组成，在所述第一个平面内，以与所述第一分布式X射线源对置的方式布置在所述物品通道的下方，用于接收来自所述第一分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
第二分布式X射线源，在垂直于受检查物品的行进方向的第二个平面内，布置在所述物品通道的上方；
第二探测器阵列，由多个探测器组成，在所述第二个平面内，以与所述第二分布式X射线源对置的方式布置在所述物品通道的下方，用于接收来自所述第二分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
电子学系统，接收来自所述探测器的信号，将所述信号转换为数字信号，并与对应的探测器的位置编号形成数据包，输出将来自所述第一以及第二探测器阵列的多个探测器的信号和位置编号形成的数据包序列；
图像处理系统，接收来自所述电子学系统的输出，利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成所述受检查物品的图像；
射线源电源，用于对所述分布式X射线源供电；以及
控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
本发明提供一种物品检查装置，其特征在于，具有：
机架；
圆形的物品通道，处于所述机架内，用于使受检查物品通过；
物品传送装置，处于所述机架内并且位于所述物品通道的下方；
弧型分布式X射线源，在垂直于受检查物品的行进方向的第一个平面内，布置在所述物品通道的上方；
弧型探测器阵列，由多个探测器组成，配置在所述物品通道的下方，用于接收来自所述弧型分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
电子学系统，接收来自所述探测器的信号，将所述信号转换为数字信号，并与对应的探测器的位置编号形成数据包，输出将来自所述探测器阵列的多个探测器的信号和位置编号形成的数据包序列；
图像处理系统，接收来自所述电子学系统的输出，利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成所述受检查物品的图像；
射线源电源，用于对所述分布式X射线源供电；以及
控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
本发明提供一种物品检查装置，其特征在于，具有：
机架；
圆形的物品通道，处于所述机架内，用于使受检查物品通过；
物品传送装置，处于所述机架内并且位于所述物品通道的下方；
多个弧型分布式X射线源，在垂直于受检查物品的行进方向的第一个平面内布置成完整的一周；
多组探测器阵列，在垂直于所述受检查物品的行进方向的与所述第一个平面紧邻的第二个平面内布置成完整的一周且每组探测器阵列由多个探测器组成，并且，探测器阵列的布置具有预定的倾斜角度，以使来自弧型分布式X射线源的X射线垂直地入射到探测器阵列；
电子学系统，接收来自所述探测器的信号，将所述信号转换为数字信号，并与对应的探测器的位置编号形成数据包，输出将来自所述探测器阵列的多个探测器信号和位置编号形成的数据包序列；
图像处理系统，接收来自所述电子学系统的输出，利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成所述受检查物品的图像；
射线源电源，用于对所述分布式X射线源供电；以及
控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
在本发明的物品检查装置中，还具有：
屏蔽装置，安装在所述机架内，用于屏蔽其它无用的散射X射线；
冷却装置，安装在所述机架内，用于冷却所述物品检查装置的各个部件；以及
射线准直器，固定在所述分布式X射线源的射线出口处，用于使有用的X射线通过并进入所述物品通道。
在本发明的物品检查装置中，所述探测器阵列结构如下：
每个探测器阵列由一列探测器组成或者由多列探测器沿所述受检查物品的行进方向并行排列组成。在本发明的物品检查装置中，所述分布式X射线装置具有：
真空盒，四周密封并且内部为高真空；
多个阴极，每个阴极互相独立且排成线形阵列安装在所述真空盒内部的一端，并且，每个具有阴极灯丝、与所述阴极灯丝连接的阴极表面以及从所述阴极灯丝的两端引出的灯丝引线；
多个聚焦限流装置，与所述阴极一一对应地排列成线形阵列安装在所述真空盒内的中部靠近所述阴极处，并且，各个聚焦限流装置相互连通；
阳极，由长条形状的金属构成，安装在所述真空盒内部的另一端，并且，在长度方向上与所述聚焦限流装置平行且在宽度方向上与所述聚焦限流装置形成几度～十几度的夹角；
电源与控制系统，具有多个阴极电源、与相互连通的聚焦限流装置连接的聚焦与限流装置电源、阳极高压电源、用于对各电源进行综合逻辑控制的控制装置；
可插拔式高压连接装置，用于将所述阳极和所述阳极高压电源的电缆连接，安装在所述真空盒靠近所述阳极一端的侧面；以及
多个可插拔式阴极电源连接装置，用于连接所述阴极和所述阴极电源，安装在所述真空盒靠近所述阴极一端的侧面。
在本发明的物品检查装置中，所述分布式X射线装置具有：
电子枪，产生电子束流；
偏转装置，环绕电子束流，产生扫描磁场，以对所述电子束流进行偏转；
限流件，具有规则设置的多个孔，当所述电子束流在所述偏转装置的控制下扫描所述限流件的多个孔时，所述限流件输出脉冲式的电子束；
加速装置，设置在所述限流件的下游，对所述脉冲式的电子束进行加速；
阳极靶，加速后的电子束轰击所述阳极靶，产生X射线。
因此，本发明提供了一种使用分布式X射线源的物品检查装置，无需移动X射线源，就可以从多个视角获得受检物品对象的透视图像，并可以通过图像处理系统的软件算法获得受检物品对象的三维立体图像，具有结构简单、成本低、检查速度快等优点。并通过多种结构设计，可以满足低成本，或高速度，或高图像质量，或多种效果综合的不同应用目的。
附图说明
图1是用于说明使用了分布式X射线源的物品检查装置的结构示意图。
图2是用于说明在本发明中所使用的一种分布式X射线源的结构示意图。
图3是用于说明在本发明中所使用的另一种分布式X射线源的结构示意图。
图4是用于说明使用了分布式X射线源的另一种物品检查装置的结构示意图。
图5是用于说明使用了分布式X射线源的另一种物品检查装置的侧面结构示意图。
图6是用于说明使用了弧型分布式X射线源的物品检查装置的结构示意图。
图7是用于说明使用了多个弧型分布式X射线源的物品检查装置的侧面结构示意图。
附图标记说明：
1 分布式X射线源
2 射线准直器
3 射线源电源
4 探测器
5 屏蔽装置
6 物品传送装置
7 电源
8 电子学系统
9 冷却装置
10 图像处理系统
11 控制系统
12 机架
13 物品通道
14、14a、14b、14c X射线
15 受检查物品。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
在本发明中，使用了分布式X射线源的物品检查装置具有单个或多个分布式X射线源1、单个或多个射线准直器2、单个或多个射线源电源3、单组或多组探测器阵列4、屏蔽装置5、物品传送装置6、电源7、电子学系统8、冷却装置9、图像处理系统10、控制系统11、机架12、物品通道13等。物品通道13处于机架12内，物品传送装置6位于物品通道13的下方，分布式X射线源1和探测器阵列4围绕物品通道13对称布置，射线准直器2固定在分布式X射线源1的射线出口处，其它部件和分系统分散布置在机架12内或机架12的表面。
分布式X射线源1在射线源电源3的作用下产生靶点位置按预定顺序变换的X射线14，例如X射线14a、14b、14c具有不同的靶点位置和预定的发射顺序。射线准直器2使有用的X射线通过并进入物品通道13并且将杂散的无用X射线屏蔽掉，使每个靶点产生的有用的X射线透过物品通道13后能够覆盖探测器阵列4的所有探测器。物品传送装置6承载受检查物品15通过X射线辐射区域，当X射线从受检查物品15中透过时，产生与受检查物品15的厚度、密度相关的X射线强度的衰减。探测器阵列4的探测器接收来自分布式X射线源1的X射线，将表征X射线强弱的信号输出至电子学系统8，当X射线穿过受检查物品15时，由于受检查物品15的体积、形状、密度分布等因素的影响，使得不同方向的X射线产生不同的X射线强度的衰减，探测器阵列4的各个探测器接收到不同的X射线强度信息，这些信息反应了从X射线靶点到探测器阵列4的探测器连线所经过的受检查物品15的厚度、密度等结构信息。电子学系统8将接收到的来自探测器的信号转换为数字信号，并且与对应的探测器的位置编号形成数据包，此外，电子学系统8将由来自探测器阵列4的多个探测器的信号和探测器的位置编号形成的数据包序列发送给图像处理系统10，图像处理系统10利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，从而能够利用处理后的数据构建形成受检查物品15的图像。分布式X射线源1快速地变换X射线的靶点位置，从不同位置产生的X射线透射受检查物品15到达探测器阵列4，这相当于从不同位置的视角透视受检查物品15，图像处理系统10对不同视角的图像信息进行分析和重建，从而能够获得受检查物品15的二维切片图像。物品传送装置6承载受检查物品15以一定的速度通过X射线辐射区域，从而获得了沿受检查物品15行进方向的一系列二维切片图像，图像处理系统10对这些切片图像进行分析和重建，能够获得受检查物品15的三维立体图像。图像处理系统10再将受检查物品15的三维立体图像实时显示出来，工作人员能够根据三维立体图像对受检查物品15进行缺陷分析、结构分析、物品对象类型分析等，从而实现各种特定的检查目的。屏蔽装置5用于消除杂散X射线对探测器阵列4的影响，提高图像清晰度，同时安装在机架12内的其它位置的屏蔽装置用于屏蔽其它方向的散射X射线，保护设备周围工作人员和其它人员的安全。冷却装置9用于冷却分布式X射线源1、探测器阵列4、电子学系统8、电源7等，使各部件维持稳定的工作状态。控制系统11用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作，同时提供工作人员操作整个设备的控制程序和操作界面。
分布式X射线源1用来产生按照预定顺序变换靶点位置的X射线，在上述的物品检查装置中，可以是一个分布式X射线源1，也可以是围绕物品通道13分布的多个分布式X射线源1，对应的探测器阵列为一组或多组。在同一个平面上将多个分布式X射线源1和多组探测器阵列围绕布置，从而能够通过更多的视角获得更清晰的图像质量。在受检查物品15的行进方向上的不同位置布置有多个分布式X射线源1和多组探测器阵列，从而可以获得更快的检查速度。
分布式X射线源1和探测器阵列可以是直线型结构，也可以是弧型结构。在分布式X射线源1和探测器阵列为直线型结构的情况下，构成剖面为方形的物品通道，在弧型结构的情况下构成圆形物品通道。
探测器阵列可以是单列探测器的排列，在分布式X射线源1的每一个出束周期，系统获得一个切片图像；探测器阵列也可以是多排探测器排列，在分布式X射线源1的每一个出束周期，系统获得多个切片图像，构成多排探测器排列的系统，从而能够大幅度提高物品检查速度。
探测器阵列与分布式X射线源1可以布置在同一个平面上，也可以布置在相邻的两个平面上。在受检查物品15的行进方向上，分布式X射线源1在与受检查物品15的行进方向垂直的一个平面上可以布置一个或者多个，直到围绕一圈全布满，探测器阵列4在与上述平面相邻的平面上，与分布式X射线源1对应地布置一组或多组，直到围绕一圈全布满。
在图1中示出一种使用了分布式X射线源的物品检查装置的结构。在物品通道13的上方布置有一个分布式X射线源1，分布式X射线源1在每个工作周期内能够在不同位置顺序产生X射线，例如14a→14b→14c。探测器阵列4以与分布式X射线源1对置的方式布置在物品通道13的下方。其它部件和分系统分散布置在机架内。在本装置中，通过使用分布式X射线源1，从而能够获得受检查物品15的立体图像，此外，本装置具有结构简单、成本低的优点。
在图2中示出一种分布式X射线源1的结构，（A）是示意图，（B）是侧面图。该分布式X射线源1具有扁平的结构，可以通过卧式放置，应用于使用分布式X射线源的物品检查装置。该分布式X射线源1通过热阴极电子枪产生低能电子束，低能电子束被聚焦和扫描，投影到限流板上，透过限流板上束流开孔的电子束进入平行电场获得加速和高能量，最后轰击阳极靶，在阳极靶上的不同位置顺序产生X射线。具体地，如图2所示，该分布式X射线源1具有：电子枪301，用于产生电子束流；偏转装置302，环绕电子束流，产生扫描磁场，以对所述电子束流进行偏转；限流件304，具有规则设置的多个孔，当所述电子束流在所述偏转装置302的控制下扫描所述限流件304的多个孔时，所述限流件304输出脉冲式的电子束；加速装置，设置在所述限流件304的下游，对所述脉冲式的电子束进行加速；阳极靶305，加速后的电子束轰击所述阳极靶305，产生X射线。
在该分布式X射线源1的工作过程中，来自电子枪301的电子束流通过偏转装置302投影到限流件304上的束斑随着偏转装置302所产生的磁场B的大小而左右移动，但是，电子束斑只能覆盖其中的一个开孔，在某个确定时刻电子束流都只能通过限流件304上的一个开孔，即，通过限流件304的开孔进入到限流件与阳极间高压电场进行加速运动的电子束流都集中在一个开孔位置，最终轰击阳极而形成一个X射线靶点。此外，随着时间的变化，电子束斑在限流件上进行移动，电子束斑覆盖的开孔位置也会移动到下一个，电子束流就会通过下一个开孔，并相应地在阳极上形成下一个X射线靶点。
在图3 中示出了另一种分布式X射线源1的结构，（A）是示意图，（B）是侧面图。该分布式X射线源1具有扁平的结构或环状结构，可以通过卧式放置，应用于使用了分布式X射线源的物品检查装置。该分布式X射线源1利用多个阵列排布的热阴极产生电子，通常电子受到聚焦限流装置的限制，不能发射出去，只有阴极在阴极电源的负高压脉冲作用下，电子才能发射出去并且受到聚焦和限流，之后进入平行高压电场获得加速和高能量，并轰击阳极靶。通过控制每一个阴极的负高压脉冲的工作时序，就能够在阳极靶的不同位置按预定顺序产生分布式X射线。此外，该分布式X射线源可以灵活地设计成直线型或者弧型。
具体地说，该分布式X射线装置1具有：真空盒400，四周密封并且内部为高真空；多个阴极111，每个阴极互相独立且排成线形阵列安装在所述真空盒400的内部的一端，并且，每个阴极111具有阴极灯丝101、与所述阴极灯丝101连接的阴极表面102以及从所述阴极灯丝101的两端引出的灯丝引线105；多个聚焦限流装置21，与所述阴极111一一对应地排列成线形阵列安装在所述真空盒400内的中部靠近所述阴极111处，并且，各个聚焦限流装置21相互连接；阳极300，由长条形状的金属构成，安装在所述真空盒400内部的另一端，并且，在长度方向上与所述聚焦限流装置21平行且宽度方向与所述聚焦限流装置21形成几度～十几度的夹角；电源与控制系统70，具有阴极电源、与相互连接的聚焦限流装置连接的聚焦与限流装置电源、阳极高压电源、用于对各电源进行综合逻辑控制的控制装置；可插拔式高压连接装置50，用于将所述阳极300和所述阳极高压电源的电缆连接，安装在所述真空盒400靠近所述阳极300一端的侧面；多个可插拔式阴极电源连接装置60，用于连接所述阴极300和所述阴极电源，安装在所述真空盒400靠近所述阴极300一端的侧面。在该分布式X射线装置1中，根据电源与控制系统70的控制，能够产生按预定顺序周期变换焦点位置的X射线。
具体地说，例如，在上述分布式X射线装置中，根据电源与控制系统的控制，使阴极电源（PS1、PS2、PS3、……）、聚焦限流装置电源－V.、真空电源Vacc PS、阳极高压电源+H.V.等按照设定的程序分别开始工作。阴极电源对阴极灯丝供电，阴极灯丝将阴极表面加热到非常高的温度，产生大量热发射电子；聚焦限流装置电源对相互连接的聚焦限流装置施加200V的负电压，在每个阴极的束流开孔处形成一个反向电场，限制阴极表面的热电子飞出阴极壳体。阳极高压电源对阳极提供160kV的正高压，在聚焦限流装置的阵列与阳极之间形成正向的高压电场。时刻1：电源与控制系统控制阴极电源产生一个2kV的负高压脉冲并将其提供给一个阴极，该阴极的整体电压脉冲式跌落，使得该阴极与聚焦限流装置之间的电场瞬间转变为正向电场，该阴极的阴极壳体内的热电子从束流开孔处发射出来，飞向聚焦限流装置的聚焦极，热电子在运动过程中受到聚焦作用，变成小尺寸的电子束流，绝大部分进入聚焦极的中心孔，短暂漂移运动后到达限流孔，边缘的、前向性差的电子被限流孔周围的限流结构阻挡，只有集中在小尺寸范围内、一致向前的电子通过限流孔，进入正向的高压电场并被加速而获得能量，最终轰击阳极，产生X射线，X射线的焦点位置是焦点31。类似地，在时刻2为焦点位置32；在时刻3为焦点位置33；……直到最后一个阴极发射束流，产生最后一个焦点位置，完成一个工作周期。在下一个周期，再重复从焦点位置31、32、33、34、……依次产生X射线。
以上，举出了两种分布式X射线装置的结构，但是，并不限于此，只要是能够在每个工作周期内在不同位置顺序产生X射线的X射线装置，都能够应用于本申请发明中。
此外，在图4 中示出一种使用了多个分布式X射线源的物品检查装置的结构。在垂直于受检查物品15的行进方向的同一个平面内，一个分布式X射线源1b布置在物品通道13的上方，对应的探测器阵列4b以与分布式X射线源1b对置的方式布置在物品通道13的下方。另一个分布式X射线源1a布置在物品通道13的左侧，对应的探测器阵列4a以与分布式X射线源1a对置的方式布置在物品通道13的右侧。其它部件和分系统分散布置在机架内。在本装置中，布置有多个分布式X射线源，从而能够获得受检查物品15的高度清晰立体图像。
此外，在图5 中示出另一种使用多个分布式X射线源的物品检查装置的侧面结构示意图。在垂直于受检查物品15的行进方向的第一个平面内，一个分布式X射线源1a布置在物品通道13的上方，对应的探测器阵列4a以与分布式X射线源1a对置的方式布置在物品通道13的下方。此外，在垂直于受检查物品15的行进方向的第二个平面内，另一个分布式X射线源1b布置在物品通道13的上方，对应的阵列的探测器4b以与分布式X射线源1b对置的方式布置在物品通道13的下方。并且，每一组探测器阵列都是多排探测器的排列，例如在受检查物品15的行进方向上使用6排探测器排列成阵列。图像处理系统10对利用多个分布式X射线源以及对应的探测器阵列所获得的图像信息进行综合重建。其它部件和分系统分散布置在机架内。在本装置中，通过布置多个分布式X射线源，从而能够成倍地提高物品检查速度。
在图6 中示出一种使用弧型分布式X射线源的物品检查装置的结构。在垂直于受检查物品15的行进方向的一个平面内，一个弧型分布式X射线源1布置在物品通道13的上方，对应的弧型探测器阵列4以与弧型分布式X射线源1对置的方式布置在物品通道13的下方。在该检查装置中，物品通道13为圆形。在使用了弧型分布式X射线源1的物品检查装置中，对不同位置产生的X射线，探测器阵列中的每个探测器都处于比较理想的射线接收角度，相对于直线型方案，有利于提高图像质量。
在图7 中示出一种将多个弧型分布式X射线源在圆周排布的物品检查装置的侧面结构示意图。在垂直于受检查物品15的行进方向的第一个平面内，多个弧型分布式X射线源（1a、1b、……）布置成完整的一周。在垂直于受检查物品15的行进方向的与第一个平面紧邻的第二个平面内，多组探测器阵列（4a、4b、……）布置成完整的一周。通过分布式X射线源的射线出口处的射线准直装置2将有用X射线的出射方向准直到探测器阵列所在的平面，并且，探测器阵列的布置具有预定的倾斜角度，便于X射线的垂直入射。此外，每一组探测器阵列都是多排探测器的排列，例如在受检查物品的行进方向上使用6排探测器排列成阵列。其它部件和分系统分散布置在机架内。在本装置中，通过布置多个弧型分布式X射线源的完整圆周排列，从而可以最大程度地提高受检查物品的图像质量。
需要指出的是，对上述布置方案的综合可以实现低成本、高速度、高图像质量的综合效果。
此外，需要指出的是，本发明并没有对上述布置方案的通道形状，如方形、矩形、圆形、椭圆形等，及分布式X射线源的数目、布置位置等，及探测器阵列的数目、布置位置、与分布式X射线源的相对位置等，进行穷举，对本发明的布置方案进行简单变化、修改或综合，都不超出本发明的精神和保护范围。
（效果）
在本发明中提供使用了分布式X射线源的物品检查装置，无需移动光源，就可以从多个视角获得受检物品对象的透视图像，并可以通过图像处理系统的软件算法获得受检物品对象的三维立体图像，具有结构简单、成本低、检查速度快等优点。此外，通过多种结构设计，能够满足低成本、或高速度、或高图像质量、或多种效果综合的不同应用目的。
Claims (9)
1. 一种物品检查装置，其特征在于，具有：
机架；
物品通道，处于所述机架内，用于使受检查物品通过；
物品传送装置，处于所述机架内并且位于所述物品通道的下方；
分布式X射线源，位于所述物品通道的上方，在每个工作周期内能够以不同位置依次产生X射线；
探测器阵列，由多个探测器组成，位于所述物品通道的下方且与所述分布式X射线源围绕物品通道对称布置，用于接收来自所述分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
电子学系统，接收来自所述探测器的信号，将所述信号转换为数字信号，并与对应的探测器的位置编号形成数据包，输出将来自所述探测器阵列的多个探测器的信号和位置编号形成的数据包序列；
图像处理系统，接收来自所述电子学系统的输出，利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成所述受检查物品的图像；
射线源电源，用于对所述分布式X射线源供电；以及
控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
2. 一种物品检查装置，其特征在于，具有：
机架；
物品通道，处于所述机架内，用于使受检查物品通过；
物品传送装置，处于所述机架内并且位于所述物品通道的下方；
第一分布式X射线源，位于所述物品通道的上方，在每个工作周期内能够以不同位置依次产生X射线；
第二分布式X射线源，位于所述物品通道的左侧，在每个工作周期内能够以不同位置顺序产生X射线；
第一探测器阵列，由多个探测器组成，位于所述物品通道的下方且与所述第一分布式X射线源围绕物品通道对称布置，用于接收来自所述第一分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
第二探测器阵列，由多个探测器组成，位于所述物品通道的右侧且与所述第二分布式X射线源围绕物品通道对称布置，用于接收来自所述第二分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
电子学系统，接收来自所述探测器的信号，将所述信号转换为数字信号，并与对应的探测器位置的编号形成数据包，输出将来自所述第一以及第二探测器阵列的多个探测器的信号和位置编号形成的数据包序列；
图像处理系统，接收来自所述电子学系统的输出，利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成所述受检查物品的图像；
射线源电源，用于对所述分布式X射线源供电；以及
控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
3. 一种物品检查装置，其特征在于，具有：
机架；
物品通道，处于所述机架内，用于使受检查物品通过；
物品传送装置，处于所述机架内并且位于所述物品通道的下方；
第一分布式X射线源，在垂直于受检查物品的行进方向的第一个平面内，布置在所述物品通道的上方；
第一探测器阵列，由多个探测器组成，在所述第一个平面内，以与所述第一分布式X射线源对置的方式布置在所述物品通道的下方，用于接收来自所述第一分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
第二分布式X射线源，在垂直于受检查物品的行进方向的第二个平面内，布置在所述物品通道的上方；
第二探测器阵列，由多个探测器组成，在所述第二个平面内，以与所述第二分布式X射线源对置的方式布置在所述物品通道的下方，用于接收来自所述第二分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
电子学系统，接收来自所述探测器的信号，将所述信号转换为数字信号，并与对应的探测器的位置编号形成数据包，输出将来自所述第一以及第二探测器阵列的多个探测器的信号和位置编号形成的数据包序列；
图像处理系统，接收来自所述电子学系统的输出，利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成所述受检查物品的图像；
射线源电源，用于对所述分布式X射线源供电；以及
控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
4. 一种物品检查装置，其特征在于，具有：
机架；
圆形的物品通道，处于所述机架内，用于使受检查物品通过；
物品传送装置，处于所述机架内并且位于所述物品通道的下方；
弧型分布式X射线源，在垂直于受检查物品的行进方向的第一个平面内，布置在所述物品通道的上方；
弧型探测器阵列，由多个探测器组成，配置在所述物品通道的下方，用于接收来自所述弧型分布式X射线源的X射线并且输出表征X射线强弱的信号；
电子学系统，接收来自所述探测器的信号，将所述信号转换为数字信号，并与对应的探测器的位置编号形成数据包，输出将来自所述探测器阵列的多个探测器的信号和位置编号形成的数据包序列；
图像处理系统，接收来自所述电子学系统的输出，利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成所述受检查物品的图像；
射线源电源，用于对所述分布式X射线源供电；以及
控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
5. 一种物品检查装置，其特征在于，具有：
机架；
圆形的物品通道，处于所述机架内，用于使受检查物品通过；
物品传送装置，处于所述机架内并且位于所述物品通道的下方；
多个弧型分布式X射线源，在垂直于受检查物品的行进方向的第一个平面内布置成完整的一周；
多组探测器阵列，在垂直于所述受检查物品的行进方向的与所述第一个平面紧邻的第二个平面内布置成完整的一周且每组探测器阵列由多个探测器组成，并且，探测器阵列的布置具有预定的倾斜角度，以使来自弧型分布式X射线源的X射线垂直地入射到探测器阵列；
电子学系统，接收来自所述探测器的信号，将所述信号转换为数字信号，并与对应的探测器的位置编号形成数据包，输出将来自所述探测器阵列的多个探测器的信号和位置编号形成的数据包序列；
图像处理系统，接收来自所述电子学系统的输出，利用重建算法对探测器的位置编号和对应的表征X射线强弱的信号进行处理，构建形成所述受检查物品的图像；
射线源电源，用于对所述分布式X射线源供电；以及
控制系统，用于对各分部件进行逻辑控制，使各分系统协调工作。
6. 如权利要求1～5所述的物品检查装置，其特征在于，还具有：
屏蔽装置，安装在所述机架内，用于屏蔽其它无用的散射X射线；
冷却装置，安装在所述机架内，用于冷却所述物品检查装置的各个部件；以及
射线准直器，固定在所述分布式X射线源的射线出口处，用于使有用的X射线通过并进入所述物品通道。
7. 如权利要求1～5所述的物品检查装置，其特征在于，所述探测器阵列结构如下：
每个探测器阵列由一列探测器组成或者由多列探测器沿所述受检查物品的行进方向并行排列组成。
8. 如权利要求1～5所述的物品检查装置，其特征在于，所述分布式X射线装置具有：
真空盒，四周密封并且内部为高真空；
多个阴极，每个阴极互相独立且排成线形阵列安装在所述真空盒内部的一端，并且，每个具有阴极灯丝、与所述阴极灯丝连接的阴极表面以及从所述阴极灯丝的两端引出的灯丝引线；
多个聚焦限流装置，与所述阴极一一对应地排列成线形阵列安装在所述真空盒内的中部靠近所述阴极处，并且，各个聚焦限流装置相互连接；
阳极，由金属构成，安装在所述真空盒内部的另一端，并且，在长度方向上与所述聚焦限流装置平行且宽度方向与所述聚焦限流装置形成几度～十几度的夹角；
电源与控制系统，具有阴极电源、与相互连接的聚焦限流装置连接的聚焦与限流装置电源、阳极高压电源、用于对各电源进行综合逻辑控制的控制装置；
可插拔式高压连接装置，用于将所述阳极和所述阳极高压电源的电缆连接，安装在所述真空盒靠近所述阳极一端的侧面；以及
多个可插拔式阴极电源连接装置，用于连接所述阴极和所述阴极电源，安装在所述真空盒靠近所述阴极一端的侧面。
9. 如权利要求1～5所述的物品检查装置，其特征在于，所述分布式X射线装置具有：
电子枪，产生电子束流；
偏转装置，环绕电子束流，产生扫描磁场，以对所述电子束流进行偏转；
限流件，具有规则设置的多个孔，当所述电子束流在所述偏转装置的控制下扫描所述限流件的多个孔时，所述限流件输出脉冲式的电子束；
加速装置，设置在所述限流件的下游，对所述脉冲式的电子束进行加速；
阳极靶，加速后的电子束轰击所述阳极靶，产生X射线。
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