CN103901485A - 一种人体安检系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人体安检系统，其包括多个射线发射-接收模块，所述射线发射-接收模块设置成向被检测对象发射X射线以及接收从被检测对象散射的X射线，其中，所述射线发射-接收模块相对于被检测对象形成封闭区域，所述被检测对象在所述封闭区域内进行安全检测。

Description

一种人体安检系统
技术领域
本发明涉及核技术成像应用领域，特别涉及对人体的背散射检测成像。
背景技术
在背散射检测成像应用中，射线经调制准直成为笔束射线逐点扫描物体，同时探测器接收物体上散射回来的射线，数据处理时将扫描位置和信号点点对应即可得到反映物体信息的背散射图像。
通常采用的扫描模式是：笔束射线经调制准直在第一维方向；笔束射线平面随着探测器一起沿着第二维方向与人体相对平移；第一维方向与第二维方向大致垂直。
典型的有两种方法：一种是笔束射线在水平方向，笔束射线平面沿垂直方向平移；另一种是笔束射线在垂直方向，笔束射线平面沿水平方向平移。
该扫描模式的缺点是一次扫描检测只能得到被检查人员的靠近探测器一面身体的图像，而另一面身体是盲区，无法扫描；要想消除盲区，获取完整的人体图像，被检查人员须在一次扫描完成后转身180°进行第二次扫描才行，即需要两次扫描检测；转身动作会增加无效的检测时间，整体上降低检测通过率。例如单面扫描典型时间为10秒左右，而从操作者通知被检查人员可以转身到实际转身并重新摆好姿势站定费时通常在1.5秒至2秒，另外操作者确认被检查人员已经站定又需花0.5秒至1秒左右；这样无效的检测时间就占到了20％至30％；如果被检查人员行动迟缓或者交流迟缓会造成更多的无效时间。
该扫描模式的另一缺点是即使进行了两次扫描检测，但由于扫描束面和探测器是直线移动，使得人体上总会存在与扫描束面平行的表面，至始至终不能被清晰地扫描，仍然存在小部分的扫描盲区，例如人体的两肋、腿的左右两侧等部位。
发明内容
根据本发明的一个方面，其提供了一种人体安检系统，其包括多个射线发射-接收模块，所述射线发射-接收模块设置成向被检测对象发射X射线以及接收从被检测对象散射的X射线，其中，所述射线发射-接收模块相对于被检测对象形成封闭区域，所述被检测对象在所述封闭区域内进行安全检测。
优选的，所述射线发射-接收模块包括：分布式X射线源，其具有多个出射靶点，每个出射靶点提供X射线；准直板，所述准直板设置有与所述出射靶点位置对应的准直孔，以将由所述出射靶点射出的X射线约束成笔束射线；探测器，所述探测器具有与所述准直孔对应的通槽，以便所述笔束射线从中穿过，射向被检测对象，以及所述探测器接收从所述被检测对象散射的X射线。
优选地，所述封闭区域设置成以下区域中的一种：正N边形封闭区域，N为不小于4的自然数；圆形封闭区域；椭圆形封闭区域。
优选地，构成所述封闭区域的多个射线发射-接收模块之间采用便于拆装的方式连接。
优选地，所述便于拆装的方式为通过搭扣连接或者将所述多个射线发射-接收模块中的一个设置成可绕枢轴旋转。
优选地，还包括控制部件，所述控制部件控制所述分布式X射线源的出束时序。
本发明的上述不特定的实施方式至少具有下述一个或者多个方面的优点和效果：
与现有技术相比，本发明的人体安检系统能够对人体快速完整扫描且无盲区。
附图说明
图1是根据本发明的一种具体实施方式的发射-接收模块的分解示意图；
图2是根据本发明的一种实施方式的发射-接收模块构成检测区域的示意图；
图3是根据本发明的一种实施方式的人体安检系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图1-3，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
根据本发明的优选的实施方式的一种人体安检系统，如图3所示，其包括多个射线发射-接收模块(EDM)11，所述射线发射-接收模块11设置成向被检测对象5发射X射线以及接收从被检测对象5散射的X射线，其中，所述射线发射-接收模块11相对于被检测对象5形成封闭区域，所述被检测对象5在所述封闭区域内进行安全检测。
如图1所示，根据本发明优选的实施方式，所述射线发射-接收模块11包括：分布式X射线源1，其具有多个出射靶点101，每个出射靶点提供X射线；准直板2，所述准直板2设置有与所述出射靶点101对应的准直孔201，以将由所述出射靶点101射出的X射线约束成笔束射线；探测器3，所述探测器3具有与所述准直孔对应的通槽301，以便所述笔束射线从中穿过，射向被检测对象5，以及所述探测器3接收从所述被检测对象5散射的X射线。
根据本发明的实施方式，靶点101的数量取决于应用场合需要的分辨率等指标，并无限制，附图所绘的数量仅用于示意，并不表示实际局限于此。
如图1所示，多个靶点101在二维面上排列。每个靶点都具有独立出射射线的能力，并可由外部控制信号控制按照预定的顺序单独出射射线。
根据本发明的实施方式，准直板2由对X射线具有屏蔽作用的材料制成，如铅、钨、铜、钢、氧化铅、氧化钨等，或前述任几种材料的混合物，优选铅。准直板2上开有与X射线源1的靶点101位置相对应的准直孔201，靶点101出射的射线经过准直孔201被约束成笔束射线。准直孔201可以是圆形、方形，优选圆形。
探测器3能吸收X射线转成电信号，并进一步转换成能用于计算机显示的数字信号。探测器3上在与准直孔201对应的位置开有通槽301，以便笔束射线能从中穿过，打在人体上。
分布式X射线源1、准直板2和探测器3组成一个“发射-接收”模块(简称EDM)11。若干个EDM可以构成检测区域6，具体的模块数量可以根据实际需要确定。如图2所示，检测区域6可以用四个EDM围成正方形，或用N个EDM围成正N边形(N可以是任意大于等于4的自然数)，甚至可以用一个或多个弧面的EDM围成圆形或椭圆形的检测区域，都属于本发明的范围。优选用六个EDM围成正六边形的检测区域。
根据本发明的优选的实施方式，如图3所示，构成所述封闭区域的多个射线发射-接收模块之间采用便于拆装的方式连接。
优选地，所述便于拆装的方式为通过搭扣连接或者将所述多个射线发射-接收模块中的一个设置成可绕枢轴旋转。
例如，通过上述便于拆装的方式连接，以方便随时移动某一个EDM或几个EDM的位置。在例如上述的绕枢轴旋转的方式连接，可以把EDM之间设计成类似门轴结构，用电机驱动控制一个EDM可以形成开关门的动作。这样便于人员出入检测区域。
根据本发明优选的实施方式，还包括控制部件4，所述控制部件4控制所述分布式X射线源的出束时序。例如，可以控制任意时刻只有一个靶点在出束；以此形成特有的飞点扫描。出束的顺序可以是垂直方向，也可以是水平方向，优选垂直方向。
根据本发明的人体安检系统，对被检查人员进行安检的过程如下：
被检查人员5进入检测区域6，站立不动；控制部件4控制EDM11的X射线源1的一列靶点沿着垂直方向依次出束，在垂直方向上实现对目标人体的一列匀速扫描；扫描完一列后，控制部件4控制EDM11的X射线源1的相邻的下一列靶点沿着垂直方向依次出束，实现对目标人体的第二列匀速扫描；类似的，控制部件4控制EDM11的X射线源1的其它列的靶点都依序逐点出束扫描；类似的，控制部件4依次控制其它EDM的所有列靶点依序逐点出束扫描；在出束的同时，控制部件4根据控制X射线源1出束的时序频率，控制探测器3按照相应的频率进行信号采集；当所有EDM的X射线源1的所有靶点都逐点出束完毕，整个人体扫描也就完成，被检查人员5离开检测区域6，无须做出转身等改变姿态的动作。
本发明所提供的人体安检系统，采用了环绕人体的非直线扫描路径，常见的扫描盲区——例如身体两侧、手腿两侧等——可彻底消除；采用了分布式X射线源的靶点二维分布，靶点切换只需加以特定时序的控制信号即可实现，不仅取代了传统的飞点扫描第一维方向的机械移动，而且也取代了第二维的扫描移动；因此更进一步地采用了全固定式结构，扫描过程中无任何需要移动的部件，大大简化了机械结构，且对扫描速度易于控制；在安检过程中，无须被检查人员做出转身等改变姿态的动作，这能最大程度地减少整个检测的无效时间，提高检测的人员通过率；同时也能极大改善由于改变姿态造成的被检测人员心理上的被控制感受，降低其心理不适和抵触情绪。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (6)

1.一种人体安检系统，其包括多个射线发射-接收模块，所述射线发射-接收模块设置成向被检测对象发射X射线以及接收从被检测对象散射的X射线，
其中，所述射线发射-接收模块相对于被检测对象形成封闭区域，所述被检测对象在所述封闭区域内进行安全检测。
2.根据权利要求1所述的人体安检系统，其中，所述射线发射-接收模块包括：
分布式X射线源，其具有多个出射靶点，每个出射靶点提供X射线；
准直板，所述准直板设置有与所述出射靶点对应的准直孔，以将由所述出射靶点射出的X射线约束成笔束射线；
探测器，所述探测器具有与所述准直孔对应的通槽，以便所述笔束射线从中穿过，射向被检测对象，以及所述探测器接收从所述被检测对象散射的X射线。
3.根据权利要求1所述的人体安检系统，其中，所述封闭区域设置成以下区域中的一种：
正N边形封闭区域，N为不小于4的自然数；
圆形封闭区域；
椭圆形封闭区域。
4.根据权利要求1所述的人体安检系统，其中，构成所述封闭区域的多个射线发射-接收模块之间采用便于拆装的方式连接。
5.根据权利要求4所述的人体安检系统，其中，所述便于拆装的方式为通过搭扣连接或者将所述多个射线发射-接收模块中的一个设置成可绕枢轴旋转。
6.根据权利要求2所述的人体安检系统，其中，还包括控制部件，所述控制部件控制所述分布式X射线源的出束时序。
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