CN104570139A - 一种双源安检ct扫描系统和扫描方法 - Google Patents

一种双源安检ct扫描系统和扫描方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双源安检CT扫描系统和方法，所述系统包括：两套扫描成像系统，每套扫描成像系统均具有各自独立的射线源和探测器，所述两套扫描成像系统并列位于同一套旋转机构上，所述两套扫描成像系统的成像平面具有预设间隔。本发明能够通过分别设置的两套成像系统确保两套成像光路互不干扰，有效避免了现有技术中双源CT扫描系统的双源之间的散射相互干扰问题。

Description

一种双源安检CT扫描系统和扫描方法
技术领域
本发明涉及辐射检测技术领域，尤其涉及一种双源安检CT扫描系统和扫描方法。
背景技术
现有技术中的安检CT扫描系统一般为一个旋转机构安装一套射线源成像系统，其射线源只有一种能量。当需要对检测对象进行双能扫描时，一般采用高低能探测器来形成伪双能图像。而对于主要用于医疗心脏扫描，解决心脏跳动成像问题的双源扫描系统，由于双源位于同一个扫描面，很难解决双源之间的散射相互干扰问题。针对散射干扰问题，现有技术中可以通过优化算法来解决，但是优化算法只能改善散射干扰，并不能彻底解决问题。而通过准直器来解决散射干扰问题的方法，则由于准直器需要将光源的一半遮挡以减少其散射干扰而降低了光源张角利用率，牺牲了光源一半的能量。
发明内容
本发明提供一种双源安检CT扫描系统和扫描方法，以解决现有技术中双源之间的散射相互干扰问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种双源安检CT扫描系统，其包括：
一种双源安检CT扫描系统，其包括：
两套扫描成像系统，每套扫描成像系统均具有各自独立的射线源和探测器，所述两套扫描成像系统并列位于同一套旋转机构上，所述两套扫描成像系统的成像平面具有预设间隔。
进一步地，
所述两套扫描成像系统的两个射线源在所述旋转机构上成预设角度设置。
进一步地，
所述两套扫描成像系统的两个射线源在所述旋转机构上成180°设置。
进一步地，
所述两套扫描成像系统的两个射线源在所述旋转机构上成90°设置。
进一步地，所述系统用于：
基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像。
进一步地，
所述扫描成像系统中的射线源能量能够进行高低能切换。
进一步地，所述系统用于：
利用所述两套扫描成像系统的高能和低能射线源分别获取同一断面的高能扫描数据和低能扫描数据，重建获得同一断面的双能CT图像。
进一步地，
所述双源安检CT扫描系统中传送带的前进速度与每套扫描成像系统的扫描速度相同。
进一步地，所述系统用于：
利用所述两套扫描系统的扫描数据重建获得两幅或多幅不同断面的单能CT图像。
进一步地，
所述两套扫描系统的扫描数据互补，基于互补的所述扫描数据组合重建获得一幅完整的CT图像。
进一步地，
所述双源安检CT扫描系统中传送带的前进速度为每套扫描成像系统的扫描速度的2倍。
进一步地，本发明还提供一种双源安检CT扫描方法，利用如上任一项所述的双源安检CT扫描系统中的两套扫描成像系统同时进行物品扫描。
进一步地，所述方法包括：
基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像。
进一步地，所述基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像包括：
利用所述两套扫描成像系统的高能和低能射线源分别获取同一断面的高能扫描数据和低能扫描数据，重建获得同一断面的双能CT图像。
进一步地，
扫描过程中传送带的前进速度与每套扫描成像系统的扫描速度相同。
进一步地，所述基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像包括：
利用所述两套扫描系统的扫描数据重建获得两幅或多幅不同断面的单能CT图像。
进一步地，所述基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像包括：
所述两套扫描系统的扫描数据互补，基于互补的所述扫描数据组合重建获得一幅完整的CT图像。
进一步地，
扫描过程中传送带的前进速度为每套扫描成像系统的扫描速度的2倍。
可见，在本发明所提供的双源安检CT扫描系统和扫描方法中，能够通过分别设置的两套成像系统确保两套成像光路互不干扰，有效避免了现有技术中双源CT扫描系统的双源之间的散射相互干扰问题。本发明的成像方法灵活，能够在旋转速度保持不变的情况下将扫描速度提升一倍，有效解决了现有技术中检测对象的通过率提高受限于轴承转速的技术问题。另外，本发明中的两套成像系统还可以分别采用不同的能量成像，从而可以获取真正的双能图像，其物质识别能力有了质的飞跃。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的双源安检CT扫描系统的结构示意图；
图2是图1的A-A剖面图；
图3是图1的B-B剖面图；
图4是本发明实施例的双源安检CT扫描系统中两套扫描成像系统的扫描区域示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例首先提供一种双源安检CT扫描系统，参见图1-图3，其包括：
两套扫描成像系统6和7，每套扫描成像系统均具有各自独立的射线源(6-1，7-1)和探测器(6-2，7-2)，所述两套扫描成像系统6和7并列位于同一套旋转机构2上，所述两套扫描成像系统的成像平面具有预设间隔。
图1中，1为底座，2为滑环(即旋转机构)，3为滑环旋转电机，4为传送带，5为滑环辅助支撑，6为第一扫描成像系统，7为第二扫描成像系统，8为扫描通道。
其中，滑环辅助支撑5可以选择性安装。滑环旋转电机3可以驱动第一扫描成像系统6和第二成像系统7同时围绕传送带4进行旋转。
图2为图1的A-A剖面示意图，图3为图1的B-B剖面示意图。其中，第一扫描成像系统6包括在滑环2上相对设置的射线源6-1以及探测器6-2，第二扫描成像系统7包括在滑环2上相对设置的射线源7-1以及探测器7-2。优选地，两套扫描成像系统6和7的两个射线源(6-1，7-1)在滑环2上可以成预设角度设置。二者可以成180°，也可以成90°，以利于系统的配重和动平衡调节。其中，两个射线源(6-1，7-1)成180°最为有利于系统的动平衡调节。
第一扫描成像系统6和第二扫描成像系统7在扫描方向上需要保持一定距离，二者之间的距离最小为一个探测器的宽度。当二者距离间隔较大时，能够覆盖较大的扫描区域，从而有效提高扫描速度。可选地，二者可以分别位于同一个滑环2的两侧。
可选地，根据实际应用时的不同需求，可以基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像，其中，本发明实施例的双源安检CT扫描系统可以有两种扫描方式：
当在实际应用中，对扫描速度要求高时，两套扫描成像系统6和7的扫描区域可以在扫描方向上并列而互不重叠，成间隔排列。即在如图4所示的示意图中，在沿着箭头方向的扫描方向上，第一扫描成像系统6和第二扫描成像系统7分别对传送带4上的A区域和B区域进行扫描。此时设置两个射线源(6-1，7-1)的能量一致，两套扫描成像系统6和7可以重建获得两幅或多幅不同断面的单能图像。其中，当两套扫描系统的扫描数据互补时，所获取的两套扫描数据可以共同组合为一组完整的扫描数据。此时双源安检CT扫描系统中传送带的前进速度可以为每套扫描成像系统的扫描速度的2倍。这样可以在滑环2的旋转速度保持不变的情况下，大大提高扫描速度，将扫描速度提高一倍。
而当对物质识别要求高时，可以使得两套扫描成像系统6和7的两个射线源(6-1，7-1)的能量能够进行高低能切换。此时两套扫描成像系统6和7的扫描区域可以在扫描方向上重叠，即每套扫描系统均对传送带4上的全部扫描区域进行扫描。将两个射线源(6-1，7-1)的能量分别设置为高能和低能，则所获取的两套扫描数据分别为同一断面的高能扫描数据和低能扫描数据。将高能扫描数据和低能扫描数据通过算法叠加后能够得到真双能扫描数据，以区别于现有的伪双能扫描(即在放射源能量不变的情况下分别收集到的高能和低能数据)，利用真双能数据进行双能CT重建可以更加有效地进行物质识别。在这种情况下，双源安检CT扫描系统中传送带的前进速度与每套扫描成像系统的扫描速度相同。
也即，通过调节传送带和扫描成像系统的扫描速度之间的关系，可以调整不同的成像方式。如：当滑环旋转1圈，传送带的前进距离等于或约等于探测器沿通道方向宽度(即滑环转1圈的扫描速度)时，这时候可以采用两个扫描平面独立扫描并独立重建的办法进行高低能分别成像；当滑环旋转1圈，传送带前进距离约等于探测器沿通道方向宽度的2倍或更多时，可以采用单一能量的两个扫描平面数据拼接合并而后重建的办法成像。
本发明实施例还提供一种双源安检CT扫描方法，可以利用上述任一项所述的双源安检CT扫描系统中的两套扫描成像系统同时进行物品扫描。
其中，可选地，在本发明实施例的双源安检CT扫描方法中，可以基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像。
其中，可以利用两套扫描成像系统的高能和低能射线源分别获取同一断面的高能扫描数据和低能扫描数据，重建获得同一断面的双能CT图像。在此扫描过程中传送带的前进速度与每套扫描成像系统的扫描速度相同。
另外，还可以利用所述两套扫描系统的扫描数据重建获得两幅或多幅不同断面的单能图像。优选为两套扫描系统的扫描数据互补，基于互补的所述扫描数据组合重建获得一幅完整的扫描数据。在此扫描过程中传送带的前进速度为每套扫描成像系统的扫描速度的2倍。
利用所述两套扫描成像系统获取沿扫描方向间隔排列的两套扫描数据，将所述两套扫描数据共同组合成一组扫描数据。
可选地，本发明实施例的双源安检CT扫描方法还可以利用分别具有高能和低能射线源的所述两套扫描成像系统分别获取高能扫描数据和低能扫描数据。
可见，在本发明实施例所提供的双源安检CT扫描系统和扫描方法中，能够通过分别设置的两套成像系统确保两套成像光路互不干扰，有效避免了现有技术中双源CT扫描系统的双源之间的散射相互干扰问题。本发明实施例的成像方法灵活，能够在旋转速度保持不变的情况下将扫描速度提升一倍，有效解决了现有技术中检测对象的通过率提高受限于轴承转速的技术问题。另外，本发明实施例中的两套成像系统还可以分别采用不同的能量成像，从而可以获取真正的双能图像，其物质识别能力有了质的飞跃。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (18)

1.一种双源安检CT扫描系统，其特征在于，其包括：
两套扫描成像系统，每套扫描成像系统均具有各自独立的射线源和探测器，所述两套扫描成像系统并列位于同一套旋转机构上，所述两套扫描成像系统的成像平面具有预设间隔。
2.根据权利要求1所述的双源安检CT扫描系统，其特征在于：
所述两套扫描成像系统的两个射线源在所述旋转机构上成预设角度设置。
3.根据权利要求2所述的双源安检CT扫描系统，其特征在于：
所述两套扫描成像系统的两个射线源在所述旋转机构上成180°设置。
4.根据权利要求2所述的双源安检CT扫描系统，其特征在于：
所述两套扫描成像系统的两个射线源在所述旋转机构上成90°设置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的双源安检CT扫描系统，其特征在于，所述系统用于：
基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像。
6.根据权利要求5所述的双源安检CT扫描系统，其特征在于：
所述扫描成像系统中的射线源能量能够进行高低能切换。
7.根据权利要求6所述的双源安检CT扫描系统，其特征在于，所述系统用于：
利用所述两套扫描成像系统的高能和低能射线源分别获取同一断面的高能扫描数据和低能扫描数据，重建获得同一断面的双能CT图像。
8.根据权利要求7所述的双源安检CT扫描系统，其特征在于：
所述双源安检CT扫描系统中传送带的前进速度与每套扫描成像系统的扫描速度相同。
9.根据权利要求5所述的双源安检CT扫描系统，其特征在于，所述系统用于：
利用所述两套扫描系统的扫描数据重建获得两幅或多幅不同断面的单能CT图像。
10.根据权利要求9所述的双源安检CT扫描系统，其特征在于：
所述两套扫描系统的扫描数据互补，基于互补的所述扫描数据组合重建获得一幅完整的CT图像。
11.根据权利要求10所述的双源安检CT扫描系统，其特征在于：
所述双源安检CT扫描系统中传送带的前进速度为每套扫描成像系统的扫描速度的2倍。
12.一种双源安检CT扫描方法，其特征在于，利用权利要求1-11中任一项所述的双源安检CT扫描系统中的两套扫描成像系统同时进行物品扫描。
13.根据权利要求12所述的双源安检CT扫描方法，其特征在于，所述方法包括：
基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像。
14.根据权利要求13所述的双源安检CT扫描方法，其特征在于，所述基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像包括：
利用所述两套扫描成像系统的高能和低能射线源分别获取同一断面的高能扫描数据和低能扫描数据，重建获得同一断面的双能CT图像。
15.根据权利要求14所述的双源安检CT扫描方法，其特征在于：
扫描过程中传送带的前进速度与每套扫描成像系统的扫描速度相同。
16.根据权利要求13所述的双源安检CT扫描方法，其特征在于，所述基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像包括：
利用所述两套扫描系统的扫描数据重建获得两幅或多幅不同断面的单能CT图像。
17.根据权利要求16所述的双源安检CT扫描方法，其特征在于，所述基于所述两套扫描成像系统的扫描数据重建获得CT图像包括：
所述两套扫描系统的扫描数据互补，基于互补的所述扫描数据组合重建获得一幅完整的CT图像。
18.根据权利要求17所述的双源安检CT扫描方法，其特征在于：
扫描过程中传送带的前进速度为每套扫描成像系统的扫描速度的2倍。
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