CN104391338A - 多剂量分区域扫描的车辆快速检查系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多剂量分区域扫描的车辆快速检查系统，包括：射线源，产生具有第一剂量的第一X射线，以及产生具有第二剂量的第二X射线，所述第一剂量小于所述第二剂量，其中第一X射线用于检查被检车辆的第一部分，并且第二X射线用于检查被检车辆的第二部分；第一传感器，检测被检车辆的设定位置；第二传感器，检测被检车辆经过的距离；与第一传感器和第二传感器耦合的控制单元，该控制单元从所述第一传感器接收被检车辆的设定位置并从所述第二传感器接收被检车辆经过的距离，在确定被检车辆的设定位置到达扫描区域时，该控制单元通知射线源发出第一X射线；当被检车辆经过的距离达到所述预定距离时，该控制单元通知射线源发出第二X射线，以扫描第二部分。

Description

多剂量分区域扫描的车辆快速检查系统及方法

技术领域

本发明涉及一种车辆快速检查系统及方法，特别涉及一种多剂量分区域扫描的车辆快速检查系统及方法。

背景技术

在X射线安全检查领域中，X射线车辆检查系统由X射线成像分系统、扫描控制分系统、运行检查分系统和辐射安全分系统组成。其中X射线成像分系统是整个系统的核心，由射线源、探测器和数据获取与控制模块组成，用来生成X射线透射和/或散射图像。在对被检集装箱/车辆进行扫描时，射线源产生高能X射线脉冲，穿透被检货物，高灵敏度探测器阵列接收X射线并将之转换成输出信号，由数据获取与控制模块实时生成一系列的数字图像信号。当整个扫描过程结束时，系统自动生成被检车辆的完整图像。

传统的集装箱/车辆快速检查系统采用加速器作为射线源对集装箱进行扫描成像。在X射线安全检查领域中认识到，如果可以由驾驶员驾驶车辆驶过X射线检查系统而不是经过“停车-下车-扫描-开车”的过程，将大大提高安全检查效率。然而，为了保证穿透力及图像质量，射线源输出的X射线具有较高的剂量率。但是，在大多数商用工作环境下，当使用高剂量X射线源来成像时，在此扫描处理期间将被驾驶员累积的射线剂量将处于不可接受的水平，如在ANSI/HPS N43.17-2009中规定，驾驶员单次接受的剂量值不能超过0.25μSv。因此如图1所示，为了保证驾驶员辐射安全，需要对驾驶室部分进行避让，且在驾驶室之后间隔一定安全距离后才开始使用高剂量X射线扫描，以避免射线源在刚刚避开驾驶员时即开始高剂量X射线扫描过程中产生的散射对驾驶员造成X射线剂量超标。由于集装箱车辆驾驶室与后部集装箱之间有足够间距，可以采用这种方法而不会损失集装箱的扫描信息。然而，当前车辆快速检查系统除了应用在海港内用于检查集装箱外，也越来越多的应用于陆路边境车辆检查和一些重点场所的车辆安全检查。在这些应用场合，除集装箱卡车外，普通厢式货车、小型货车，甚至大型客车都需要进行检查。对于厢式货车，其后部车厢与前部驾驶室非常近，使得若避开安全距离的间隔才开始高剂量X射线扫描会造成驾驶室后面一部分车厢没有扫描图像。对于其他需要检查的车辆类型（如小型货车、大型客车），同样会使一部分车体没有扫描图像。对于海关查私检查或安全检查，存在较大的监管风险。

发明内容

本发明提出了一种多剂量分区域扫描的快速检查系统，在不威胁驾驶员安全的情况下对全部的车厢部分进行安全扫描。

根据本发明的一个方面，提供了一种多剂量分区域扫描的车辆快速检查系统，包括：射线源，产生具有第一剂量的第一X射线，以及产生具有第二剂量的第二X射线，所述第一剂量小于所述第二剂量，其中第一X射线用于检查被检车辆的第一部分，并且第二X射线用于检查被检车辆的第二部分；第一传感器，检测被检车辆的设定位置；第二传感器，检测被检车辆经过的距离；与第一传感器和第二传感器耦合的控制单元，该控制单元从所述第一传感器接收被检车辆的设定位置并从所述第二传感器接收被检车辆经过的距离，在确定被检车辆的设定位置到达扫描区域时，该控制单元通知射线源发出第一X射线；当被检车辆经过的距离达到所述预定距离时，该控制单元通知射线源发出第二X射线，以扫描第二部分。

根据本发明的另一个方面，提供了一种多剂量分区域扫描的车辆快速检查方法，包括步骤：检测被检车辆的设定位置到达扫描区域后，发出具有第一剂量的第一X射线；在被检车辆通过预定距离完成对第一部分的扫描后，用具有第二剂量的第二X射线扫描被检车辆的第二部分，其中所述第一剂量小于所述第二剂量；并且被检车辆的第二部分通过扫描区域后，停止X射线扫描。

附图说明

为了更完整地理解对本发明，现在结合附图对随后的说明书进行描述，其中：

图1示出了现有技术中避让车头方案的剂量率的图表；

图2a示出了根据本发明的一个实施例的分区域不同剂量扫描整车的剂量率的图表；

图2b示出了根据本发明的另一个实施例的分区域不同剂量扫描列车的剂量率的图表；

图3a是示出了根据本发明的一个实施例的分区域不同剂量扫描整车的流程图；

图3b是示出了根据本发明的另一个实施例的分区域不同剂量扫描整车的流程图；以及

图3c是示出了根据本发明的又一个实施例的分区域不同剂量扫描整车的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明技术方案作进一步说明。

图2a示出了分区域不同剂量扫描整车的剂量率的图表。在图2所示的实施例中，被检车辆是厢式货车。与如图1所示的类似，为了保证驾驶员辐射安全，在图2a所示的实施例中也需要对驾驶室部分进行避让，然而与图1所示的现有技术不同的是，在该实施例中，并未在驾驶室之后间隔一定安全距离后才开始使用高剂量X射线扫描，而是在驾驶室之后即刻采用具有低剂量的第一X射线扫描车辆。特别地，用该具有低剂量的第一X射线对车辆进行扫描所产生的散射对驾驶员不会造成X射线剂量超标。在车辆经过第一预定距离后，接着采用具有高剂量的第二X射线扫描具有第二预定距离的车辆剩余部分。与驾驶室间隔第一距离而用具有高剂量的第二X射线进行扫描所产生的散射对驾驶员也不会造成X射线剂量超标。

在一个实施方式中，利用根据本发明的多剂量分区域扫描的车辆快速检查系统。该系统具有射线源、第一传感器、第二传感器和控制单元。射线源产生具有低剂量的第一X射线和具有高剂量的第二X射线。第一X射线和/或第二X射线可以是单个射线源产生的双能射线也可以是由两个射线源分别产生的。制单元与第一传感器和第二传感器耦合。第一传感器检测被检车辆的设定位置，并向控制单元通知被检车辆的设定位置，以及第二传感器检测被检车辆经过的距离，并向控制单元通知被检车辆经过的距离。在本发明的实施例中，传感器可以是主动传感器或被动传感器。主动传感器可以是毫米波传感器，感应驾驶员是否通过了扫描区域。被动传感器可以是红外传感器，或光幕或光电开关。在控制单元确定被检车辆的设定位置到达扫描区域时，控制单元通知射线源发出第一X射线。当驾驶室通过扫描区域，即行驶了预定距离之后，控制单元通知射线源发出第二X射线，以扫描被检车辆的剩余部分。在一个实施例中，第二传感器可以是速度传感器，其根据所检测的车辆速度和车辆到达扫描区域后所行驶的时间来检测被检车辆经过的距离。在另一个实施例中，第二传感器可以是诸如地感线圈、光电开关、光幕、激光扫描仪等的位置传感器，其与第一传感器相距的距离等于所述预定距离。控制器通过从第一传感器得知被检车辆经过设定位置后又从位置传感器得知被检车辆经过该位置传感器，来确定车辆行驶了预定距离。

在图2a所示的实施例中，被检车辆的设定位置为驾驶室后缘，并且预定距离可以根据车型，由特定的车型库中获得，也可以是由人工识别或测量后输入控制单元而人工指定。在另外的实施例中，被检车辆的设定位置可以为车厢前缘或者驾驶室前缘和车厢后缘之间的任意位置。第一X射线和第二X射线的剂量需被调整，使得在第一扫描区域内由第一X射线产生的散射和在第二扫描区内由第二X射线对驾驶员造成X射线剂量不超标。

图2b示出了分区域不同剂量扫描列车的剂量率的图表。作为例子，图2b示出了列车的三段：列车头、第一车厢和第二车厢。在该实施例中，对列车头不进行X射线扫描，用具有低剂量的第一X射线扫描在第一车厢，并且用具有高剂量的第二X射线扫描在第二车厢。特别地，用具有低剂量的第一X射线对第一车厢进行扫描所产生的散射对驾驶员不会造成X射线剂量超标。在车辆经过第一车厢后，用具有高剂量的第二X射线进行扫描，其所产生的散射对驾驶员也不会造成X射线剂量超标。在车辆经过第二车厢后，停止X射线扫描。

与图2a的实施例类似，图2b所示的实施例也用根据本发明的多剂量分区域扫描的车辆快速检查系统来实现。当检测到被检车辆的设定位置时，开始用具有低剂量的第一X射线扫描第一车厢，在被检车辆通过第一车厢后，用具有高剂量的第二X射线扫描第二车辆。被检车辆通过第二车厢后，停止X射线扫描。在本实施例中，被检车辆的设定位置为列车头与第一车厢的铰接处。同样，第一X射线和第二X射线的剂量需被调整，使得在第一车厢内由第一X射线产生的散射和在第二车厢内由第二X射线对驾驶员造成X射线剂量不超标。本领域技术人员可知，对列车各部的避让不限于以上的实施例。因为对于列车，载人的车厢既可能是车头驾驶室部分，也可能是中间的客车车厢，因此传感器通过不同的设定可以实现对于车头部分的避让和中间客车车厢部分的避让。

另外，对于例如如图2a所示的厢式货车，预定距离可以是1m至1.5m，而对于例如如图2b所示的列车，由于车速较快，车厢较长，设定的第二预定距离可以是10m，具体情况根据传感器和车厢长度而定。

图3a是示出了根据本发明的一个实施例的分区域不同剂量扫描整车的流程图。在步骤S11处，检测被检车辆的设定位置到达扫描区域后，发出第一X射线。在步骤S12处，在被检车辆通过预定距离后，发出第二X射线。第一X射线的剂量小于第二X射线的剂量。在步骤S13处，被检车辆全部通过扫描区域后，停止X射线的发射。

图3b是示出了根据本发明的另一个实施例的分区域不同剂量扫描整车的流程图。在步骤S21处，设定第一预定距离。在步骤S22处，检测被检车辆的速度。在步骤S23处，检测被检车辆的设定位置到达扫描区域。在步骤S24处，根据被检车辆的速度和预定距离，计算驾驶室/列车车头通过扫描区域的时间。在步骤S25处，当驾驶室/列车车头通过扫描区域时，射线源发出第一X射线。在步骤S26处，根据被检车辆的速度计算驾驶室/列车车头通过预设的第二预定距离的时间。在S27处，当驾驶室/列车车头驶过扫描区域第二预定距离时，射线源发出第二X射线。在S28处，当被检车辆全部通过扫描区域时，停止X射线的发射。

图3c是示出了根据本发明的又一个实施例的分区域不同剂量扫描整车的流程图。在步骤S31处，设定预定距离。在步骤S32处，设置位置传感器，该位置传感器与被检测车辆的设定位置相距该预定距离。在步骤S33处，当设定位置通过扫描区域时，射线源发出第一X射线。在步骤S34处，当位置传感器检测到被检车辆经过预定距离，即被检车辆经过位置传感器时，射线源发出第二X射线。在S35处，当被检车辆全部通过扫描区域时，停止X射线的发射。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是本发明并非局限于此，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。显然这些改动和变型均应属于本发明要求的保护范围保护内。

Claims (15)

1. 一种多剂量分区域扫描的车辆快速检查系统，包括：

射线源，产生具有第一剂量的第一X射线，以及产生具有第二剂量的第二X射线，所述第一剂量小于所述第二剂量，其中第一X射线用于检查被检车辆的第一部分，并且第二X射线用于检查被检车辆的第二部分；

第一传感器，检测被检车辆的设定位置；

第二传感器，检测被检车辆经过的距离； 

与第一传感器和第二传感器耦合的控制单元，该控制单元从所述第一传感器接收被检车辆的设定位置并从所述第二传感器接收被检车辆经过的距离，在确定被检车辆的设定位置到达扫描区域时，该控制单元通知射线源发出第一X射线；在确定被检车辆经过的距离达到所述预定距离时，该控制单元通知射线源发出第二X射线，以扫描第二部分。

2. 根据权利要求1所述的车辆快速检查系统，其中第二传感器是速度传感器，其根据车速和所经过的时间来检测被检车辆经过的距离。

3. 根据权利要求1所述的车辆快速检查系统，其中第二传感器是位置传感器，其与第一传感器相距的距离等于所述预定距离。

4. 根据权利要求1-3之一所述的车辆快速检查系统，其中被检车辆的设定位置是驾驶室后缘、车厢前缘或两者之间的任意位置。

5. 根据权利要求1-3之一所述的车辆快速检查系统，还包括第三传感器，所述第三传感器检测到被检车辆后缘以后，通知所述控制单元停止射线源的扫描。

6. 根据权利要求1-3之一所述的车辆快速检查系统，其中第一X射线和/或第二X射线是双能射线。

7. 根据权利要求1-3之一所述的车辆快速检查系统，其中所述被检车辆是厢式货车或列车。

8. 根据权利要求1-3之一所述的车辆快速检查系统，其中在第一部分内由第一X射线产生的散射和在第二部分内由第二X射线对驾驶员造成X射线剂量不超标。

9. 一种多剂量分区域扫描的车辆快速检查方法，包括步骤：

检测被检车辆的设定位置到达扫描区域后，发出具有第一剂量的第一X射线；

在被检车辆通过预定距离完成对第一部分的扫描后，用具有第二剂量的第二X射线扫描被检车辆的第二部分，其中所述第一剂量小于所述第二剂量；并且

被检车辆的第二部分通过扫描区域后，停止X射线扫描。

10. 根据权利要求9所述的车辆快速检查方法，其中根据车速和所经过的时间来检测被检车辆通过预定距离。

11. 根据权利要求9所述的车辆快速检查系统，其中用位置传感器来检测被检车辆通过预定距离，其中位置传感器与设定位置之间的距离等于该预定距离。

12. 根据权利要求9-11之一所述的车辆快速检查方法，其中被检车辆的设定位置是驾驶室后缘、车厢前缘或两者之间的任意位置。

13. 根据权利要求9-11之一所述的车辆快速检查方法，其特征在于，第一X射线和/或第二X射线是双能射线。

14. 根据权利要求9-11之一所述的车辆快速检查方法，其中所述被检车辆是厢式货车或列车。

15. 根据权利要求9-11之一所述的车辆快速检查方法，其中在第一部分内由第一X射线产生的散射和在第二部分内由第二X射线对驾驶员造成X射线剂量不超标。