CN105612416B - 对象内物品的衍射特征的生成 - Google Patents

对象内物品的衍射特征的生成 Download PDF

Info

Publication number
CN105612416B
CN105612416B CN201380078724.1A CN201380078724A CN105612416B CN 105612416 B CN105612416 B CN 105612416B CN 201380078724 A CN201380078724 A CN 201380078724A CN 105612416 B CN105612416 B CN 105612416B
Authority
CN
China
Prior art keywords
article
radiation
diffractive features
data
detector array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201380078724.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105612416A (zh
Inventor
戴维·谢弗
约翰·P·奥康纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Analogic Corp
Original Assignee
Analogic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Analogic Corp filed Critical Analogic Corp
Publication of CN105612416A publication Critical patent/CN105612416A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105612416B publication Critical patent/CN105612416B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G01V5/222—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
    • G01N23/087—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays using polyenergetic X-rays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/10—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the material being confined in a container, e.g. in a luggage X-ray scanners
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/18—Investigating the presence of flaws defects or foreign matter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/20008—Constructional details of analysers, e.g. characterised by X-ray source, detector or optical system; Accessories therefor; Preparing specimens therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/20083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials by using a combination of at least two measurements at least one being a transmission measurement and one a scatter measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/20091—Measuring the energy-dispersion spectrum [EDS] of diffracted radiation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/201—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials by measuring small-angle scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/2055—Analysing diffraction patterns
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/207—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/2209—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using wavelength dispersive spectroscopy [WDS]
    • G01V5/22—
    • G01V5/223—
    • G01V5/224—
    • G01V5/226—
    • G01V5/232—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/05—Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection
    • G01N2223/056—Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection diffraction
    • G01N2223/0566—Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection diffraction analysing diffraction pattern

Abstract

提出了一种衍射系统，该衍射系统被配置成基于辐射的角出射来生成衍射特征。在某些实施例中，所述衍射系统包括辐射源，该辐射源包括被配置成因衰减而自然地发射辐射的放射性影像同位素。在某个实施例中，所述衍射系统是对象识别系统的一部分，该对象识别系统包括一个或多个其他辐射成像模态，诸如CT系统和/或线扫描系统。举例说明，所述一个或多个其他辐射成像模态可以对对象执行初始检查以生成指示所述对象的数据。可以对该数据进行分析以识别出所述对象内的受关注物品，之后可以由衍射系统对该受关注物品进行检查，以生成所述物品的衍射特征。可以将所述物品的衍射特征与已知物品的已知衍射特征进行比较，以对所述物品进行表征。

Description

对象内物品的衍射特征的生成
技术领域
本发明涉及对象识别领域，并且尤其涉及对象识别技术，该对象识别技术应用电离辐射来确定被检查对象的一个或多个物理特征和/或形态特征。本发明尤其应用于安全成像(security imaging)领域，在该领域中，可能期望对对象(例如手提箱、钱包、人体等)内所隐藏的潜在威胁物品(potential threat items)进行识别。然而，本发明还可以应用于医学领域、工业领域、和/或采用辐射成像模态(radiation imaging modalities)来对对象进行检查和/或成像的其他领域。
背景技术
如今，辐射成像模态可用于提供被检查对象的内部特征的信息或图像。例如，辐射成像模态诸如为计算机断层扫描(CT)系统、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)系统、投影系统、和/或线扫描系统。通常地，对象被暴露在包含光子(例如x射线、γ射线等)的辐射中，并且基于由对象内部特定部分(aspects)所吸收和/或衰减的辐射，或者更确切地基于能够穿过对象的辐射光子量来形成一个或多个图像。通常地，对象的高密度特定部分比较低密度的特定部分吸收和/或衰减更多的辐射，并且因此，当被较低密度的特定部分(例如肌肉或衣服)包围时，具有较高密度的特定部分(例如骨骼或金属)将清楚可见。
辐射成像模态被用于多种领域以对裸眼难以看清的对象特定部分进行检查和/或成像。例如，辐射成像模态被用于安全应用以对可能被隐藏在例如手提箱、背包或人体中的诸如武器和/或炸药的潜在威胁物品进行识别。在安全应用中，使用更普遍的两种辐射成像模态是CT系统和线扫描系统。线扫描系统被配置成用于从限定数量的角度来观察对象，并且生成投影图像(例如，二维图像)，该投影图像分别代表该对象的叠式或展平二维视图(例如，其中，不同物品沿辐射传播线的密度被整合并被表示为图像上的单个点)。CT系统被配置成从多个角度(例如，至少为180度但通常为360度)来观察对象以生成代表该对象的体数据(volumetric data)。以这种方式，可以创建对象的3D图像并且能够基于指示该3D图像的数据来确定对象内各物品的特性，诸如密度信息、Z有效信息、形状特性等。
在某些实施例中，辐射成像模态通过使用自动威胁分析算法来对由检查对象所生成的数据进行分析，以确定该对象是否包含有潜在威胁物品和/或其他受关注物品。例如，辐射成像模态可以对线扫描系统所生成的投影图像进行分析以确定是否能够识别出武器的轮廓，和/或辐射成像模态可以对与CT系统所生成的三维图像相关的数据进行分析以确定对象内是否潜在地包含有机炸药。
虽然已证明自动威胁分析算法对于识别潜在威胁物品和/或其他受关注物品具有实用性，但是这种算法有时可能会对物品进行错误地表征，进而导致误判(falsepositive)。在安全应用中，这可能导致将非威胁物品错误地归类为潜在威胁物品。因此，可能需要通过某些其他的方法来对被标记为包含有潜在威胁物品和/或其他受关注物品的对象进行确定，例如对图像进行目视检验、手动搜查该物品、和/或通过使用某种其他的筛检技术。
发明内容
本申请的方面解决了上述问题和其他问题。根据一个方面，提出了一种用于生成对象内物品的衍射特征的系统。该系统包括辐射源和探测器阵列，辐射源包括被配置成将物品暴露于辐射中的放射性影像同位素(radiographic isotope)，探测器阵列被配置成对与物品相互作用的辐射进行探测。该系统还包括衍射特征部件，衍射特征部件被配置成基于与物品相互作用的辐射的角出射(angular disbursement)来生成物品的衍射特征。
根据另一方面，提出了一种用于确定对象内物品的分子组成(molecularcomposition)的方法。该方法包括通过第一辐射对对象执行第一检查，以生成指示对象的数据，并且对该数据进行分析以识别出对象内的物品。该方法还包括通过由放射性影像同位素的衰减所生成的第二辐射来对物品执行第二检查，并且基于第二检查与物品相互作用时的角出射来生成物品的衍射特征。该方法进一步包括使用衍射特征来确定物品的分子组成。
根据又一方面，提出了一种对象识别系统。该系统包括辐射成像模态，辐射成像模态被配置成通过第一辐射来检查对象。辐射成像模态包括第一辐射源、第一探测器阵列以及威胁探测部件，第一辐射源被配置成发射具有一系列能级的辐射光子，第一探测器阵列被配置成对与对象相互作用的辐射光子进行探测，并且基于探测到的辐射光子来生成指示对象的数据，威胁探测部件被配置成基于指示对象的数据识别出所述对象内的物品以供衍射系统检查。该系统还包括衍射系统，衍射系统被配置成生成物品的衍射特征。衍射系统包括第二辐射源、第二探测器阵列以及衍射特征部件，第二辐射源被配置成向对象发射单能辐射，第二探测器阵列被配置成对与物品相互作用的第二辐射进行探测，衍射特征部件被配置成基于与物品相互作用的第二辐射的角出射来生成物品的衍射特征。
附图说明
通过附图以示例性而非限制性的方式来对本发明进行说明，其中类似的附图标记表示相似的元件，并且其中：
图1是示出了示例性衍射系统的示意框图。
图2示出了衍射系统的示例性检查。
图3示出了衍射系统的示例性探测器阵列。
图4示出了由衍射系统所生成的数据而产生的示例性衍射特征。
图5示出了示例性对象识别系统的内部视图。
图6是示出了示例性对象识别系统的示意框图。
图7的流程图示出了用于确定对象内物品的分子组成的示例性方法。
图8是用于确定是否通过衍射系统来执行第二检查的示例性决策树。
图9是包含有处理器可执行指令的示例性计算机可读介质的示意图，该处理器可执行指令被配置成实施本文所提出的方案中的一个或多个。
具体实施方式
现在参照附图对所要求保护的主题进行描述，其中，全文中相似的参考标记通常用于指代相似的元件。在以下描述中，为了说明，阐述了许多特定的细节以提供对所要求保护的主题的理解。然而，显而易见的是实施所要求保护的主题可以无需这些特定的细节。在其他的情况下，为了便于描述所要求保护的主题，将结构和设备以框图的形式示出。
此外，这里描述了针对于衍射系统的一个或多个系统和/或技术，该衍射系统被配置成对对象内的物品进行检查以确定该物品的分子组成。在某些实施例中，衍射系统可以是辅助检查系统，该辅助检查系统被配置成至少对对象的一部分进行重新检查(例如，为了减小在安检口的误判情况)。举例来说，衍射系统可以被耦接至计算机断层扫描(CT)系统、线扫描系统、或其他被配置成对对象进行检查的辐射成像模态。可以对CT系统和/或线扫描系统所生成的数据进行分析以识别对象是否包含受关注物品(例如潜在威胁物品)。在这样的分析与低可信度相关联(例如，该物品是否为受关注物品存在指定的不确定度)的情况下，和/或在肯定地识别出受关注物品的情况下，可通过衍射系统对对象进行附加的筛检以确定该物品的分子组成(例如，可用于核实该物品确实为受关注物品)。在某些实施例中，衍射系统仅仅被配置成对对象内与低可信度相关联的物品和/或被肯定地识别为受关注物品的物品进行检查。因此，在这样的实施例中，衍射系统仅仅对对象的部分进行检查并且不必负责检查整个对象。
衍射系统包括辐射源和探测器阵列，辐射源被配置成发射(例如，铅笔尖状地)辐射线束，探测器阵列被配置成对与物品相互作用的辐射进行探测以确定辐射的角出射。在某些实施例中，辐射源包括被配置成自然地生成辐射的放射性影像同位素(例如，铯-137、钴-57等)。在其他实施例中，辐射源被耦接至高功率电压源，并且被配置成当辐射源的阳极和阴极之间施加有足够的偏压时生成辐射。
当辐射源所发射的辐射与辐射线束所靶向的物品相互作用时，辐射光子可以被该物品吸收、由该物品散射或者可以直线地穿过该物品。由该物品所散射的辐射光子可以被分为非相干散射和相干散射。非相干散射是指由物品偏转后而失去能量的辐射光子(例如，至少一些能量由光子转移至该物品)。相干散射是指由物品偏转后未失去能量的辐射光子(例如，辐射光子在被偏转前后具有相同的或至少基本相同的能量)。
相干散射的出射可以指示出暴露于辐射线束中的物品的分子组成。换言之，具有第一分子组成的第一物品可能导致相干散射的出射不同于具有第二分子组成的第二物品所导致的出射。因此，可以通过探测相干散射的角出射来对暴露于辐射线束中的物品的分子组成进行确定。以这种方式，确定物品的分子组成能够用以评估该物品是否为潜在威胁物品(例如，诸如有机的或无机的炸药、刀具等)和/或其他受关注物品。
为了将相干散射与非相干散射区分开，对许多技术进行了考虑。例如，已经对某些放射性影像同位素所生成的辐射进行了观察，结果是相干散射所经受的偏转程度小于非相干散射所经受的偏转程度。例如，相对于辐射线束由辐射源到探测器阵列的直线路径，160keV相干散射的统计上显著的部分所经受的偏转典型地小于5度，而160keV非相干散射的统计上非显著的部分所经受的偏转相对于上述直线路径典型地小于5度。因此，出于本申请的目的，在某些实施例中，可以假设在辐射线束直线路径的指定椎体内(例如，在直线路径的5度锥角内)所探测到的辐射是相干衍射。在其他实施例中，可以对撞击在探测器阵列上的辐射光子的能量进行测量以将相干衍射与非相干衍射区分开(例如，其中相干散射是指由对象偏转后未失去能量的辐射光子，并且因此相干散射的能量与单束或多束辐射线束所发射的能量相同或至少基本上相同。)。
图1示出了示例性衍射系统100，该示例性衍射系统100被配置成对对象104内的物品102进行检查以确定物品102的分子组成和/或确定物品102是否为受关注物品类别中的一种(例如，通过将物品102的衍射特征与已知物品的衍射特征进行比较)。例如，在某些实施例中，衍射系统100可以被配置成对物品102是否为已知的潜在威胁物品类别中的一种(例如，有机炸药、无机炸药、枪支、刀具等)进行确定。
衍射系统100包括检查单元106，检查单元106被配置成对对象104内的物品102进行检查。对象104由支承物件108(例如，底座、传送带等)来支承，该支承物件108被配置成将对象104置于检查单元106的检查区域110内。
检查单元106包括辐射源112(例如，电离辐射源，诸如x射线源或γ射线源)和探测器阵列114，探测器阵列114被放置成其与辐射源112关于对象104基本上沿直径相对。在示出的实施例中，壳体116裹罩住辐射源112和探测器阵列114。例如，这个壳体116可以被配置成防护检查单元106之外的环境免受辐射，和/或抑制微粒聚集在辐射源112和/或探测器阵列114上。
在某些实施例中，辐射源112和/或探测器阵列114被镶嵌至定位装置118、120，定位装置118、120被配置成将辐射源112和/或探测器阵列114安装在相对于对象104所期望的位置(例如，将辐射源112所发射的辐射线束122与物品102对准)。举例说明，定位装置118可以包括机械驱动地轨道和/或机械臂，该机械驱动地轨道和/或机械臂被配置成将辐射源112在页面上左右移动和/或在页面内外来回移动，以将辐射线束122与物品102对准。另举一例，定位装置120可以包括机械驱动地轨道和/或机械臂，该机械驱动地轨道和/或机械臂被配置成将探测器阵列114在页面上左右移动和/或在页面内外来回移动，以将探测阵列114的中心与辐射线束122的中心对准。在某些实施例中，定位装置118、120可以被配置成使得辐射源112和/或探测器阵列114在页面上顺时针和/或逆时针旋转(例如，将辐射源112和/或探测器阵列114与对象104的左边缘或右边缘对准)。
在检查物品102期间，辐射源112发射出一组单束或多束辐射线束122(例如，铅笔尖状的辐射线束)，该辐射线束122由辐射源112的焦点(例如，辐射线束122自辐射源112而辐射的区域)射向物品102。由辐射源所发射的单束或多束辐射线束122可以是单能的(例如，辐射线束122的辐射光子具有相同的能量)或非单能的(例如，辐射线束122的一些辐射光子可能具有第一能量，并且辐射线束122的其他辐射光子可能具有第二能量)。
在某些实施例中，辐射源112包括放射性影像同位素，诸如铯-137、钴-57、和/或具有能量输出的和/或半衰期适于衍射系统100所要运行的环境的另一种同位素。举例说明，在衍射系统被用于货物检验的情况下，可能期望选择能量输出约为600keV或更多的放射性影像同位素。另举一例，对于被配置成在机场检查手提行李的衍射系统，可以选择能量输出约为60keV的放射性影像同位素。此外，在某些实施例中(例如，参照图2所描述的)，可能期望辐射源112包含有两种或多种放射性影像同位素(例如，第一放射性影像同位素在第一能量处发射辐射并且第二放射性影像同位素在第二能量处发射辐射)，和/或检查单元106可以包括两个或多个辐射源，包含有第一放射性影像同位素的第一辐射源和包含有第二放射性影像同位素的第二放射源。
由于单个放射性影像同位素的衰减，放射性影像同位素自然地释放辐射。因此，辐射源112可以包括闸板和/或准直器，闸板和/或准直器被布置在焦点上方以对从辐射源112释放的辐射进行控制和/或以将单束或多束辐射线束122瞄准于物品102。例如，有时，当期望减轻辐射源112所泄露的辐射时，闸板112被关闭。其他时候，当期望将物品102暴露于辐射中时，闸板被打开以从辐射源112释放辐射线束122。
在另一些实施例中，辐射源112被耦接至高压电源，并且被配置成当辐射源112的阳极和阴极之间产生了足够的偏压时发射辐射线束122。换言之，即辐射源112被配置成当对辐射源112施加了加速电压(例如，典型地电压约为30kV到180kV或更大，这取决于所发射的辐射的能级或能谱)时便生成辐射，从而导致流出阴极的电子被加速并且以较高的速率撞击阳极。
辐射光束122的辐射光子能够以一种或多种方式与物品102相互作用。例如，辐射光子可以被物品102吸收(例如，该情况下与辐射光子相关的能量被物品102全部吸收)、被物品102散射(例如，该情况下辐射光子被物品102偏转)、或穿过物品102(例如，辐射光子能够继续沿着直线路径在辐射源112与探测器阵列114之间传播)。由物品102所散射的辐射光子可以被分为非相干散射和相干散射。非相干散射是指与物品102相互作用之后而失去能量的辐射光子(例如，与辐射光子相关的部分能量从辐射光子转移至物品102)，并且相干散射是指与物品102相互作用之后未失去能量的辐射光子(例如，与辐射光子相关的能量在辐射光子与物品102相互作用的前后是相同的或至少基本相同)。在示出的实施例中，非相干散射的轨迹由双点划线124表示，并且相干散射的轨迹由虚线126表示。可以理解，虽然示例实施例仅示出了向探测器阵列114的前进方向上所散射的光子，但是辐射光子可以朝许多方向进行散射并且因此至少某些非相干散射和/或相干散射可能不会撞击探测器阵列114。
探测器阵列114被配置成对已经与物品102相互作用并且已经撞击了探测器阵列114的表面的辐射光子进行探测。例如，这种辐射光子可以包括穿过物品102的辐射光子、非相干散射、和/或相干散射。如将要参照图3进行的进一步描述，在某些实施例中，探测器阵列114进一步被配置成使得穿过物品102的辐射光子无法被探测到。例如，可以用遮罩(例如，图3中的306)将探测器阵列114上将对穿过物品102的辐射光子进行探测的部分进行覆盖。
探测器阵列114包括多个探测器单元(detector cell)，这些探测器单元被配置成将探测到的辐射光子直接地转换和/或间接地转换成电荷以生成模拟信号。该模拟信号可能载有指示了下述内容的信息：各个探测器单元所探测到的辐射光子数量、在一个采样周期内累积在各个探测器单元上的电荷量、和/或探测器阵列114所检查到的各个辐射光子的能级。
探测器阵列114可以是角出射探测器阵列或能量出射探测器阵列。角出射探测器阵列是指被配置成对辐射活动在探测器阵列上的位置进行确定的探测器阵列。换言之，即角出射探测器阵列是指被配置成输出模拟信号的探测器阵列，该模拟信号指示了辐射光子被探测到的位置和/或特定时间段内在给定位置处所探测到的辐射光子数量。能量出射探测器阵列是指被配置成对辐射活动在探测器阵列上的位置和能量进行确定的探测器阵列。换言之，即能量出射探测器阵列是指被配置成输出模拟信号的探测器阵列，该模拟信号指示了辐射光子被探测到的位置以及该辐射光子的能量。以这种方式，在辐射源112所发射的单束或多束辐射线束122为单能的情况下，能够将非相干散射与相干散射区分开，因为相干散射与辐射源112所发射的辐射线束122将具有基本相同的能量，而非相干散射与辐射源112所发射的单束或多束辐射线束122将具有不同的能量。
由探测器114或其中的探测器单元所生成的模拟信号可以被传送至数据采集部件128，数据采集部件128被配置成将模拟信号转换成数字信号和/或通过使用多种技术(例如，整合、光子计数等)来对在预定时间间隔或测量区间内所传送的信号进行编译。
数据采集部件128被可操作地耦接至衍射特征部件130，衍射特征部件130被配置成基于与物品102相互作用的至少某些辐射光子的角出射来生成物品102的衍射特征。衍射特征描述了在测量区间内所述至少某些辐射光子是如何分布在探测器阵列上的。例如，如将参照图4进行的进一步描述，衍射特征部件130可以被配置成将各个探测器单元所探测到的辐射光子的数量在二维线状图上标出(例如，其中，y轴可以表示探测到的辐射光子数量并且x轴可以表示探测器单元)。在其他实施例中，考虑了用于对至少某些探测到的光子进行绘图的其他技术。
在某些实施例中，衍射特征部件130可以被配置成基于探测器阵列所探测到的辐射光子中的一部分辐射光子的角出射来生成物品102的衍射特征。举例说明，衍射特征部件130可以仅仅基于相干散射的角出射来生成衍射特征。因此，在某些实施例中，衍射特征部件130可以将表示相干散射的数据与表示非相干散射的数据筛分开，和/或将表示相干散射的数据与表示穿过物品的辐射光子的数据(例如，沿着由辐射源112到探测器阵列114的直线路径)筛分开。
可以使用多种技术来将表示相干散射的数据与表示非相干散射的数据筛分开。例如，已经观察到，相干散射比非相干散射的偏转度更小。换言之，即相较于非相干散射被对象的物品所偏转的程度，相干散射被对象的物品所偏转的程度更小(例如，相干散射可能被偏转小于5度，而非相干散射可能被偏转平均10度或更大)。因此，衍射特征部件130可以假设与5度锥体内(例如，相对于单束或多束辐射线束122由辐射源112到探测器阵列114的直线路径而言)的探测器单元相对应的数据指示了相干衍射，并且与5度椎体外的探测器单元相对应的数据指示了非相干衍射。可以理解，锥角可以是所发射的单束或多束辐射线束122的能量的函数(例如，因为随着单束或多束辐射线束122的能量的增加，非相干散射的偏转程度越小)，并且因此锥角可以大于或小于5度。
在其他实施例中，衍射特征部件130可以被配置成基于所探测到的辐射光子的能量将表示相干散射的数据与表示非相干散射的数据筛分开。举例说明，表示所具有的能量小于辐射源112所发射的单束或多束辐射线束122的能量的辐射光子被认为对应于非相干散射，并且能够将所述对应于非相干散射的辐射光子与所具有的能量基本等同于辐射源112所发射的单束或多束辐射线束122的能量的辐射光子筛分开。在某些实施例中，对表示相干散射的数据与表示非相干散射的数据所进行的筛分基于下述假设：辐射源发射了一组单能辐射线束122(例如，其中，辐射光子在与对象104和/或物品102相互作用之前具有基本相同的初始能量)。
物品的衍射特征指示了物品的分子组成。举例说明，具有第一分子组成的第一物品将生成第一衍射特征，并且具有第二分子组成的第二物品将生成第二衍射特征，该第二衍射特征通常与所述第一衍射特征不同。类似地，具有基本相同的分子组成的两个物品当被暴露于具有相同能量的辐射中时将生成基本相似的衍射特征。因此，衍射特征可以被用于标注物品(例如，该物品是一块水果、一块金属、炸药等)和/或用于确定物品102是否为受关注物品(例如，诸如潜在威胁物品)。
举例说明，在所示出的环境中，衍射系统100包括衍射特征比较部件132，衍射特征比较部件132被可操作地耦接至衍射特征部件130并且被配置成对物品102的衍射特征与已知物品的一组衍射特征进行比较。例如，衍射特征比较部件132可以被配置成对物品102的衍射特征与多种有机炸药的一组衍射特征进行比较，以确定物品102是否为一种有机炸药。如果衍射特征与某种有机炸药的衍射特征基本匹配，则衍射特征比较部件132可以向终端134发出警告，终端134被配置成对安全员发出肯定性识别的警告。此外，通过将物品102的衍射特征与一个或多个已知物品(例如，具有已知的分子组成)的衍射特征进行比较，衍射特征比较部件132可以被配置成用于确定物品102的分子组成(例如，如果物品102的衍射特征与某个已知物品的衍射特征相匹配，则物品102与该已知物品具有基本相同的分子组成)。
涉及比较的信息(诸如是否发生了肯定性匹配)可以从衍射特征比较部件132被输出至终端134或工作站(例如，计算机)，终端134或工作站被配置成对所述信息进行处理和/或将所述信息例如以文本、图形或其他人类可接受的形式通过显示器136来呈现给用户138(例如，安全员、医务人员等)。终端134还可以被配置成对能够指导检查单元106运行(例如，定位辐射源112和/或探测器阵列114、由支承物件108来移动对象104等)的用户输入进行接收。
在示例环境100中，控制器140被可操作地耦接至终端134。在某些实施例中，控制器140被配置成对来自终端134的用户输入进行接收和/或对来自终端134的指令进行接收，并且生成用于检查单元106的命令，该命令指示了将要执行的操作。
可以理解，示意性衍射系统100仅仅意在描述示例性布置和/或示例性部件，并且不能被认为限制了本公开的范围，包括权利要求的范围。举例说明，数据采集部件128可以是检查单元106和/或探测器阵列114的一部分。另举一例，衍射特征比较部件132可以由衍射特征分析部件代替，衍射特征分析部件被配置成在无需将物品102的衍射特征与一个或多个已知物品的衍射特征进行比较的情况下而对衍射特征的一种或多种特性进行分析以确定物品102的分子组成。仍另举一例，衍射系统100可以包括多于一个辐射源112和/或多于一个探测器阵列114。
参照图2，提出了一种衍射系统(例如，图1中的100)的检查单元200(例如，图1中的106)，该检查单元200包括两个辐射源202、204(例如，图1中的112)以及单个探测器阵列206(例如，图1中的114)。这两个辐射源202、204被放置成其与探测器阵列206关于被检查的对象208基本上沿直径相对，并且由各个辐射源202、204所发射的辐射线束210、212指向对象208内的受关注物品214。
在这种配置中，辐射源202、204所发射的辐射光子由同一个探测器阵列206来探测，并且对指示辐射活动的数据进行解析以确定所探测到的辐射光子的辐射源。在某些实施例中，该数据被暂时地解析。例如，辐射源202、204可能以旋转的方式脉动(例如，第一辐射源202被激活/开启而第二辐射源204被禁止/关闭，或相反)。指示了当第一辐射源202被激活/开启时所探测到的辐射光子的数据被认为由第一辐射源202发射，并且指示了当第二辐射源204被激活/开启时所探测到的辐射光子的数据被认为由第二辐射源204发射。
在其他实施例中，当辐射事件发生时(例如，当辐射光子被探测器阵列206探测到时)，基于辐射活动发生时与辐射光子相关的能量来对数据进行解析。举例说明，第一辐射源202可以被配置成发射具有第一能级(例如，150keV)的单能辐射线束210，并且第二辐射源204被配置成发射具有第二能级(例如，200keV)的单能辐射线束212。因此，由第一辐射源202所产生的相干散射将具有约150keV的能量，并且有第二辐射源204所产生的相干散射将具有约200keV的能量。
当辐射光子撞击探测器阵列206时(例如，当辐射活动发生时)，探测器阵列206可以对入射辐射光子的能量进行测量。当解析数据时，与具有约150keV能量的第一组辐射光子相对应的数据被解析为与第一辐射源202相关(例如，第一组辐射光子由第一辐射源202生成)，并且与具有约200keV能量的第二组辐射光子相对应的数据被解析为与第二辐射源204相关(例如，第二组辐射光子由第二辐射源204生成)。与测量值并非约150keV或约200keV的所探测到辐射光子相对应的数据可能对应于非相干散射并且例如可以被丢弃和/或忽略(例如，当确定物品214的衍射特征时)。
在某些实施例中，使用两个或多个辐射源(例如，被配置成在不同的能级或在不同的能谱处发射辐射)可用于确定物品的分子组成和/或确定某个物品是否为受关注物品。举例说明，具有第一分子组成的潜在威胁物品以及具有第二分子组成的非威胁物品在第一能级处可能产生相似的衍射特征，但是在第二能级处可能产生截然不同的衍射特征。例如，在150keV处，潜在威胁物品的衍射特征与非威胁物品的衍射特征之间的差异可能是难以辨别的。然而，在200keV处，潜在威胁物品的衍射特征与非威胁物品的衍射特征之间的差异是可辨别的。
另举一例，两个或多个辐射源(例如，被配置成在不同的能级或在不同的能谱处发射辐射)的实用性可以有助于能级的选择，该能级的选择是基于包含有物品214和/或空间上接近于物品214(例如，在物品214周围或在射向物品214的线束路径上)的区域内容而进行的。举例说明，当已知包含有物品214和/或空间上接近于物品214的区域内容包含有低密度物品(例如，基于CT检查)时，在低能级处发射辐射线束210的第一辐射源202可以被激活。当已知区域内容包含有高密度物品时，在高能级处发射辐射线束212的第二辐射源204可以被激活。
转至图3，示出了示例性探测器阵列300(例如，图1中的114以及图2中的206)的透视图。探测器阵列300可以是角出射探测器阵列或能量出射探测器阵列。此外，探测器阵列300可以是直接转换的探测器阵列和/或间接转换的探测器阵列。
探测器阵列300包括多个探测器单元302(例如，在示例性探测器阵列300中被布置成多个行和列)，多个探测器单元302分别被配置成对撞击在探测器单元302上的辐射光子304进行探测。在某些实施例中，在一个或多个辐射源所发射的单束或多束辐射线束的路径与探测器阵列300相交的部分上方覆盖了物理遮罩306，以使得穿过物品的辐射光子无法被探测器阵列300探测到(例如，以致仅仅有助于散射辐射的检查，包括相干散射和非相干散射)。在其他实施例中，例如，可以在探测器阵列300内创建盲区(例如，盲区中不存在探测器单元302)以使得所述辐射光子无法被探测到和/或通过衍射特征部件(例如，图1中的130)来丢弃由探测所述光子的探测器单元302所产生的数据。
在某些实施例中，可以为探测器阵列300创建逻辑屏障308。逻辑屏障308对于将对统计上显著的相干散射部分进行探测的探测器阵列300的区域与将对统计上非显著的非相干散射部分进行探测的探测器阵列300的区域进行了逻辑性地划分。逻辑屏障308内部的区域(例如，圆周内的区域)代表了将对统计上非显著的非相干散射部分(例如，以及统计上显著的相干散射部分)进行探测的探测器阵列300的部分，并且逻辑屏障308外部的区域(例如，圆周外的区域)代表了将对统计上显著的非相干散射部分(例如，以及统计上非显著的相干散射部分)进行探测的探测器阵列300的部分。逻辑屏障308的尺寸和/或形状可能尤其取决于由单束或多束辐射线束所发射的辐射能量。举例说明，在160keV处，统计上非显著的非相干散射部分和/或统计上显著的相干散射部分可以在相对于直线路径呈5度的锥体内被探测到，该直线路径为单束或多束辐射线束从辐射源到探测器阵列的路径。在600keV处，统计上非显著的非相干散射部分和/或统计上显著的相干散射部分可以在与直线路径呈2度的锥体内被探测到。因此，相较于能量更低的辐射(例如，160keV)而言，如果一个或多个辐射源发射出能量更高的辐射(例如，600keV)，则逻辑屏障308的直径可以更小。
逻辑屏障308可以描绘出因响应所探测到的辐射光子304而生成的数据将如何被筛分。举例说明，当衍射特征部件(例如，图1中的130)为暴露于单束或多束辐射线束中的物品生成衍射特征时，探测器单元304在逻辑屏障308内所产生的数据可以被该衍射特征部件使用，然而当生成衍射特征时，探测器单元304在逻辑屏障308之外所产生的数据不能被使用(例如，因为位于逻辑屏障308之内的探测器单元304可能探测到统计上显著的相干散射部分和/或统计上非显著的非相干散射部分)。衍射特征部件可以使用或可以不使用探测器单元304在逻辑屏障308的边界上所产生的数据来生成衍射特征。
在其他实施例中，不使用这种逻辑屏障308，因为例如可以基于所探测到的辐射光子304的能量来区分对应于相干散射的数据和对应于非相干散射的数据。
在某些实施例中，通过对探测器阵列所探测到的辐射光子304和/或辐射光子304的一部分(例如，诸如仅仅是相干散射和/或仅仅是探测器单元在逻辑屏障308内所探测到的那些辐射光子304)来生成物品的衍射特征，以确定辐射光子304的角出射(例如，这里的角出射指示了物品的分子结构)。
图4的示例性绘图400描绘了探测器阵列所探测到的辐射光子的角出射。可以基于绘图400，通过使用解析、迭代或其他方式来生成一组单束或多束辐射线束所靶向的物品的衍射特征402。例如，在某些实施例中，通过对探测器阵列和/或探测器阵列中的部分所产生的数据运用插值法和/或外推法来生成衍射特征402。
绘图400的y轴404表示在测量区间内所探测到的光子数量，并且x轴406表示探测器单元。因此，第一个黑点408表示第一探测器单元在测量区间内所探测到的光子数量(例如，或相干光子数量)，第二个黑点410表示第二探测器单元在测量区间内所探测到的光子数量(例如，或相干光子数量)。
在某些实施例中，可以将物品的衍射特征402与一种或多种已知物品的已知衍射特征进行比较，以确定该物品是否为受关注物品。例如，在安全应用中，可以将物品的衍射特征402与一种或多种有机炸药、非有机炸药、和/或其他潜在威胁物品的已知衍射特征进行比较，以确定该物品是否为潜在威胁物品。
在某些实施例中，物品的衍射特征402可以被用于确定该物品的分子组成。例如，在给定的能级/能谱处，辐射光子的角出射对于不同的分子组成可能是不相同的，并且因此衍射特征402的峰值和/或谷值对于不同的物品可能是不相同的。因此，在某些实施例中，可以对衍射特征402进行分析以测量峰值和/或谷值的位置和/或大小，和/或以确定物品的分子组成(例如，因此确定该物品的分子组成是否与受关注物品的分子组成相类似。)
在某些实施例中，衍射系统是辅助系统，该辅助系统被用于检查对象和/或对象内的潜在受关注物品。举例说明，起初可以由第一辐射成像模态(诸如CT系统和/或线扫描系统)来检查对象(例如，手提箱、人体等)，并且对由此生成的数据进行分析以确定该对象是否包含潜在受关注物品和/或是否存在难以辨识的物品(例如，不能排除其为受关注物品的物品)。例如，由此生成的数据可被分析以确定该对象是否包含有威胁物品。如果定位出的物品不能以特定的确信度被识别为非威胁物品，则可以通过衍射系统对该物品进行附加检查(例如，以确定该物品的分子组成)。
转至图5，提供了一种示例性对象识别系统500的内部布置，该示例性对象识别系统500包括第一检查模态502(例如，CT系统检查单元、线扫描系统检查单元、数字投影系统检查单元或其他辐射成像模态检查单元)和第二检查模态504(例如，衍射系统检查单元)。第一检查模态502被配置成将整个对象506(例如，图1中的104)充分地暴露于辐射中，而第二检查模态504被典型地配置成仅将对象506的部分(诸如对象506内部可能为威胁物品的物品)暴露于辐射中。因此，相较于第二检查模态502，第一检查模态502典型地将对象506的更大区域暴露于辐射中。虽然在某些实施例中，第二检查模态504可以通过一系列连续的(铅笔尖状的)辐射线束所形成的辐射来基本覆盖或遮盖对象506。
对象支承510(例如，图1中的108)被配置成将对象506在对象识别系统500中进行平移。举例说明，对象支承510可以包括传送带，该传送带被配置成在对象识别系统500的上游部分来接收对象506，并且将对象506传送至对象识别系统500的下游部分。在所示出的实施例中，对象506的平移沿着箭头512所指示的方向。
第一检查模态502包括第一辐射源514和第一探测器阵列516。在某些实施例中，第一辐射源514和/或第一探测器阵列516被配置成相对于对象506进行旋转。在某些实施例中，第一辐射源514和第一探测器阵列516被安装至旋转机架，旋转机架被配置成相对于对象506进行旋转，同时保持第一辐射源514与第一探测器阵列516之间的相对位置不变。
当对象506位于第一检查模态502的检查区域内时，第一辐射源514被配置成向对象506发射锥状的、扇形的或其他形状的辐射518。辐射518可以是单能的或非单能的(例如，辐射源514可以发射具有单能级或一系列能级的辐射光子)。
穿过对象506的辐射和/或与对象506相互作用的辐射由探测器阵列516来探测并且被转换成指示对象506的数据，对该数据进行分析以确定对象506的内容和/或确定对象506是否包含有一种或多种受关注物品(例如，诸如潜在威胁物品)。举例说明，可以对数据进行分析以确定对象506的任何部分是否具有一种或多种所关注物品的形状、密度、和/或Z有效度。
当第一检查模态502检查对象506时，和/或在第一检查模态502对对象506的检查完成之后，对象506可以被平移至第二区域，在第二区域中，如果希望进行进一步的检查，可以通过第二检查模态504来对该对象和/或该对象中的物品进行进一步地检查。举例说明，如果第一检查模态502所生成的数据指示出对象506包含有受关注物品，和/或如果第一检查模态502所生成的数据识别出某种难以根据数据来进行辨别的物品508，则可以通过第二检查模态504来对该物品508进行检查以核实物品508确实为受关注物品和/或排除物品508为受关注物品。在某些实施例中，例如，未包含所关注物品的对象可以在无需被检查的情况下穿过第二检查模态504，和/或被转移以致绕过第二检查模态504。
第二检查模态504典型地被配置成对对象506和/或对象506中的受关注物品508(例如，图1中的102)进行更具有针对性的检查，并且第二检查模态504包括第二辐射源520(例如，图1中的112)和第二探测器阵列522(例如，图1中的114)。如参照图1中的检查单元106和/或图2中的检查单元200所描述的，当第二辐射源520的阳极和阴极之间施加有偏压时，第二辐射源520可以包括放射性影像同位素和/或可以生成辐射。此外，例如，第二探测器阵列522可以是角出射探测器阵列或能量出射探测器阵列。
典型地，第二辐射源520被配置成向基于第一辐射模态502所产生的数据来而被指示为特别受关注的物品508发射(例如，铅笔尖状的)辐射线束524。由第二辐射源520发射并穿过对象506的辐射可以由探测器阵列522来探测并且被转换成数据，对该数据进行分析以生成物品508的衍射特征。物品508的衍射特征可以被用于确定物品508是否为威胁物品和/或确定物品508的分子组成。以这种方式，例如，第二检查模态504所生成的数据可以被配置成证实或核实物品508是否为受关注物品。
图6提供了示例性对象识别系统600的部件框图，该示例性对象识别系统600包括第一成像模态602(诸如CT系统、线扫描系统或其他辐射成像模态)和衍射系统604(例如，图1中的100)。第一成像模态602和/或衍射系统604所输出的数据或其他信息被提供给终端606，终端606被配置成对所述信息进行处理和/或基于所述信息和/或基于用户输入来生成指令。控制器608被可操作地耦接至终端606，并且控制器608被配置成为第一成像模态602和/或衍射系统604提供命令，该命令描述了第一成像模态602和/或衍射系统604的期望操作。
第一成像模态602包括第一检查模态610(例如，图5中的502)、图像生成部件612以及威胁检查部件614。第一检查模态610被配置成通过辐射来检查对象，并且基于第一检查模态610的探测器阵列所探测到的辐射来生成数据。该数据可以包括二维数据和/或体数据。例如，在线扫描系统中，其中辐射源和探测器阵列通常是固定的，这导致只能从限定数量的角度来观察对象，从而第一检查模态610所输出的数据可以是二维数据。另举一例，在CT系统中，其中辐射源和探测器阵列通常相对于对象旋转，这导致可以从多个角度来观察对象，从而第一检查模态610所输出的数据可以是体数据。
图像生成部件612被配置成使用解析法、迭代法或其他处理技术(例如，反向投影、断层合成重构等)来对二维数据和/或体数据进行处理，以生成对象的一个或多个二维图像和/或三维图像(例如，将数据从投影空间变换至图像空间)。
图像生成部件612被可操作地耦接至威胁探测部件614，威胁探测部件614被配置成对一个或多个二维图像和/或三维图像进行分析以确定对象是否包含有将要由衍射系统来进一步检查的一种或多种物品。举例说明，威胁探测部件614可以对一个或多个图像进行分析以确定隐藏在对象内的潜在威胁物品。如果威胁探测部件614识别出某个潜在威胁物品和/或识别出无法被排除为潜在威胁物品(例如，以指定的确信度)的物品，则威胁探测部件614可以对该物品进行标记和/或可以向终端606发出该物品的警报。可以理解，虽然示例性实施例将威胁探测部件614描述为对一个或多个图像进行分析，但是在其他实施例中，威胁探测部件614可以被配置成仅对投影空间数据进行分析而不对一个或多个图像进行分析，或者除了对一个或多个图像进行分析还对投影空间数据进行分析。
当终端606接收到一个关于物品的警报时，终端606可以向控制器608发出指令以激活衍射系统604，从而进一步检查该物品。作为对该指令的响应，控制器608可以生成命令，该命令描述了物品关于对象的空间位置和/或描述了衍射系统604所发射的单束或多束辐射线束的期望轨迹(例如，用以使单束或多束辐射线束与物品相互作用)。
衍射系统604被配置成使用(例如，铅笔尖状的)辐射线束对对象内诸如特定的物品之类的目标区域(targeted regions)进行检查。如参照图1所描述的，除其他之外，衍射系统604还包括检查单元616、衍射特征部件618(例如，图1中的130)以及衍射特征比较部件620(例如，图1中的132)。当衍射系统604接收到对对象内的一个或多个物品进行检查的命令时，检查单元616的辐射源向一个或多个物品发射出单束或多束辐射以测量与一个或多个物品相互作用的辐射光子的角出射。基于这些测量值，衍射特征部件618生成物品的衍射特征。衍射特征指示了检查单元616的探测器阵列所探测到的至少某些辐射光子的角出射，并且该衍射特征可以被衍射特征比较部件620所使用以确定该物品是否为威胁物品和/或排除该物品为威胁物品。
参照图7，提供了示例性方法700的流程图，该示例性方法700用于执行对包含有一个或多个物品的对象的检查。在某些实施例中，该方法700可用于安全应用以识别潜在威胁对象和/或其中的威胁物品。
示例性方法700在702处开始，并且通过第一辐射来对对象执行第一检查以生成指示对象的数据。第一检查可以是CT检查、线扫描检查、或其他形式的检查，其中，对象被暴露于辐射中并且对辐射的衰减进行测量。在某些实施例中，对象被暴露其中的辐射是单能的。在其他实施例中，对象被暴露其中的辐射是非单能的。在某些实施例中，辐射是由包含有放射性影像同位素的辐射源发射的。在其他实施例中，辐射是由包含有阳极和阴极的辐射源发射的，该阳极和阴极被偏置以产生阳极和阴极之间的电势，从而导致辐射的生成。
第一检查所生成的数据可以是二维数据和/或体数据。此外，该数据可以在投影空间中和/或图像空间中。
在示例性方法700中的706处，对第一检查所生成的数据进行分析以确定对象内的一个或多个物品是否满足特定的标准。举例说明，通过使用威胁检查部件，可以对数据进行分析以根据对象内物品的形状、密度、Z有效度或其他特征来确定对象是否包含有一个或多个潜在威胁物品或其他受关注物品。另举一例，威胁检查部件可以对数据进行分析以确定对象是否包含有无法在指定的置信度内被决定性地确定为非威胁物品的物品(例如，因此将需要使用附加的数据来做出该决定)。
在示例性方法700的708处，当物品被确定为满足指定的标准时，执行第二检查。在某些实施例中，由放射性影像同位素的衰减所生成的辐射在第二检查期间靶向该物品，并且对与该物品相互作用的辐射光子的角出射进行测量。在其他实施例中，基于施加在发射辐射的辐射源的阳极与阴极之间的偏压来生成辐射。
在示例性方法700的710处，基于第二辐射的角出射来生成物品的衍射特征。换言之，生成了对辐射光子在与物品相关作用时如何出射进行描述的衍射特征。
在某些实施例中，衍射特征仅指示了探测器阵列所探测到的一部分第二辐射的角出射。举例说明，衍射特征可以仅指示相干散射的角出射和/或可以指示仅在探测器阵列的特定区域内探测到的辐射光子的角出射。因此，在某些实施例中，在生成衍射特征之前对探测器阵列所生成的数据进行筛分。例如，可以根据数据所代表的探测器阵列的区域和/或与数据相关的辐射光子能量，来将指示第二辐射的非相干散射的数据与指示第二辐射的相干散射的数据进行筛分。
在示例性方法700的712处，衍射特征被用于确定物品的分子组成和/或被用于对物品进行标记(例如，威胁物品、非威胁物品等)。在某些实施例中，物品的分子组成是通过将其衍射特征与一组分子组成已知的物品的衍射特征进行比较来确定的，该比较用以确定物品的分子组成和/或用以确定该物品是否为受关注物品类别中的一种。举例说明，可以将该物品的衍射特征与一种或多种威胁物品的衍射特征进行比较，以确定该物品是威胁物品(例如，以及具有威胁物品的分子组成)或不是威胁物品(例如，以及不具有这种分子组成)。
在714处，方法700结束。
图8示出了示例性决策树800，该示例性决策树800被用于(例如，被终端使用)评估衍射系统对物品执行检查的合意度。在决策树800中的802处，通过第一辐射成像模态(诸如CT系统或线扫描系统)从对象的第一检查接收数据。在决策树中的804处，对数据进行分析以确定是否要通过衍射系统来对该物品执行第二检查。
在806处，这种分析包括确定对象是否包含有无法以指定的确信度被识别为非威胁物品的一个或多个物品。例如，某物品可能具有与已知非威胁物品和已知威胁物品均相似的密度、Z有效度、和/或形状特征，和/或可能无法根据第一检查所产生的可用数据来辨别这些特征。
如果对象包含有无法以指定的确信度被识别的物品，则可以在808处例如由终端对来自于第一检查的数据进行评估，该数据对应于空间上接近该物品的对象区域，进而确定是否要执行第二检查。例如，终端可能要考量是否存在无阻碍(clear)的视线供辐射线束穿过进而使辐射线束与物品相互作用。如果辐射线束在第二检查期间所要靶向的物品的路径中存在金属板或其他高密度的物品，则金属板或其他高密度的物品可能对物品的第二检查造成干扰(例如，因此导致第二检查无效)。如果终端确定不存在无阻碍的视线，则可以在810处向操作员发出警告以告知该操作员需要使用其他的筛检技术(例如，诸如人工搜查)。如果终端确定存在无阻碍的视线，则在812处终端可以请求通过衍射系统对物品执行第二检查。
返回806处的决策，如果对象不包含无法以指定的确信度被识别为非威胁物品的一个或多个物品，则在814处终端可以考量该对象是否包含有威胁物品。如果终端确定对象不包含一个或多个威胁物品，则在816处终端可以决定放弃由衍射系统对对象进行第二检查。如果终端确定对象包含有威胁物品，则终端例如可以在808处对与对象的空间上接近该威胁物品的区域相对应的数据进行评估，以确定是否执行第二检查。例如，终端可能要考量是否存在无阻碍的视线以供辐射线束穿过进而使辐射线束与该威胁物品相互作用。如果终端确定不存在无阻碍的视线，则例如可以在810处向操作员发出警告以告知该操作员需要使用其他的筛检技术(例如，诸如人工搜查)。如果终端确定存在无阻碍的视线，则在812处终端可以请求通过衍射系统对物品执行第二检查。
再一实施例涉及包含有处理器可执行指令的计算机可读介质，该处理器可执行指令被配置成实现此处所提出的一个或多个技术。图9示出的示例性计算机可读介质可以按照如下方式来设计：实施例900包括计算机可读介质902(例如，闪存驱动器、CD-R、DVD-R、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、硬盘驱动盘等),计算机可读介质902上具有经编码的计算机可读数据904。而计算机可读数据904包括一组处理器可执行指令906，处理器可执行指令906被配置成根据此处所提出的一个或多个原则来运行。在该实施例900中，处理器可执行指令906可以被配置成当被处理单元执行时实现方法908，例如，图7的示例性方法700中的至少某些和/或图8的800中的至少某些。在另一个此类型的实施例中，处理器可执行指令906可以被配置成实现某个系统，诸如图1的示例性衍射系统100和/或图6的示例性对象识别系统600中的至少某部分。许多这样的计算机可读介质可以由领域内的普通技术人员来设计，以致计算机可读介质被配置成根据此处所提出的一个和多个技术来运行。
虽然已经使用了专用于结构特征或方法行为的语言对主题进行了描述，但是将要理解的是附加的权利要求的主题无需受上述特定的特征或行为的限制。更确切地，上述特定的特征和行为以实施例的形式公开，这些实施例实现了至少部分权利要求。
此外，这里所使用的“示例性”意味着作为一个示例、实例、示意图等，并且未必具有优势。如本申请中所使用的，“或”意味着包含性的“或”而并非排除性的“或”。此外，本申请中所使用的“一(a和an)”通常被理解为“一个或多个”，除非特别指定或根据上下文能清楚地指示为单数形式。此外，A和B中的至少一个和/或类似的表达通常意味着A或B或同时包含A与B。此外，就“包括”、“具有”、“拥有”、“有”或这些词语的变形而言，它们被用在细节描述中或权利要求中，这些词语意为包含性的，在某种程度上类似于词语“包括”。
这里提供了实施例的各种操作。描述部分或全部操作的顺序不应当被理解为表示这些操作必须依照所描述的顺序来进行。根据该描述的益处，将能够理解可选的排序方式。此外，将要理解的是在这里所提供的每个实施例中，并非需要呈现出所有操作。此外，将要理解的是在某些实施例中，并非需要所有操作。
如在本申请中所使用的，词语“部件”、“模块”、“系统”、“接口”等通常意指与计算机相关的实体，硬件、硬件和软件的结合、软件或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于运行在处理器上的程序、处理器、对象、可执行体、执行线程、程序、和/或计算机。举例说明，运行在控制器上的应用程序和该控制器均可以是部件。一个执行的程序和/或线程中可以驻留有一个或多个部件，并且部件可以被定位在一台计算机上和/或分布在两台或多台计算机之间。
此外，所要求保护的主题可以被实现为一种方法、装置或制成品，通过使用标准的程序和/或工程技术来生产软件、固件、硬件或他们当中任何组合以控制计算机，进而实现所公开的主题。这里所使用的词语“制成品”意在包含可以从任何计算机可读设备、载体或介质中读取的计算机程序。当然，领域内的技术人员将认可的是，在不脱离所要求保护主题的范围和精神的情况下，可以对该配置进行多种修改。
此外，除非特别指定，否则“第一”、“第二”和/或类似的表达并非意指某种暂时性的方面、空间性的方面、顺序等。相反，这些词语仅仅用于特征、元件、物品等的标识、名称等(例如，“第一通道和第二通道”通常对应于“通道A和通道B”或两个不同的(或相同的)通道或同一个通道)。
虽然已经参照一个或多个实施例对本公开进行了呈现与描述，但是在阅读并理解本说明书和附图的基础上，领域内的技术人员将可以做出等效的变更与修改。本公开包括所有所述的修改与变更，并且仅仅受到下述权利要求范围的限制。特别地，关于上述部件(例如，元件、资源等)所实现的各种功能而言，除非特别指示，否则用于描述这些部件的词语意指对应于实现了上述部件的特定功能的任何部件(例如，即功能上等效的)，即使结构上并不等同于所公开的结构。类似地，所示出的一种或多种行为顺序并不意味着限制性，从而包含有相同的多种(例如，数字)行为的不同顺序被认为未超出现有公开的范围。此外，虽然本公开的特定特征可能仅就若干实现中之一进行公开，但是可以将该特征与其他实现中的一个或多个特征根据任何给定的或特定的申请以对其必要且有利的方式结合。

Claims (20)

1.一种用于生成对象内物品的衍射特征的系统，该系统包括：
辐射源，该辐射源包括被配置成将所述物品暴露于辐射中的放射性影像同位素；
探测器阵列，被配置成对与所述物品相互作用的辐射进行探测；以及
衍射特征部件，被配置成基于与所述物品相互作用的所述辐射的角出射来生成所述物品的所述衍射特征，其中，针对所述探测器阵列的多个探测器单元中的每个探测器单元，所述衍射特征描述了该探测器单元所探测到的光子的数量。
2.根据权利要求1所述的系统，该系统包括：
衍射特征比较部件，被配置成将所述衍射特征与受关注物品的一组衍射特征进行比较，以确定所述物品是否为受关注物品。
3.根据权利要求1所述的系统，所述衍射特征指示所述物品的分子组成。
4.根据权利要求1所述的系统，该系统包括：
威胁探测部件，被配置成对指示所述对象的数据进行分析以识别出所述物品。
5.根据权利要求4所述的系统，所述数据包括对所述对象进行计算机断层扫描CT检查所生成的体数据。
6.根据权利要求5所述的系统，该系统包括：
CT装置，被配置成生成所述体数据，所述CT装置包括：
第二辐射源；
第二探测器阵列，被配置成对所述第二辐射源所发射的辐射进行探测；
旋转机架，被配置成使所述第二辐射源和所述第二探测器阵列相对于所述对象旋转。
7.根据权利要求4所述的系统，所述数据包括对所述对象进行线扫描检查所生成的二维数据。
8.根据权利要求7所述的系统，该系统包括：
线扫描装置，被配置成生成所述二维数据，所述线扫描装置包括：
第二辐射源；以及
第二探测器阵列，被配置成对所述第二辐射源所发射的辐射进行探测；
9.根据权利要求1所述的系统，其中，与所述物品相互作用的所述辐射是铅笔尖状的辐射线束。
10.根据权利要求1所述的系统，所述探测器阵列包括能量出射探测器阵列，该能量出射探测器阵列被配置成对与所述物品相互作用的所述辐射的能量进行测量以区分非相干散射和相干散射。
11.根据权利要求1所述的系统，所述放射性影像同位素包括铯-137和钴-57中的至少一种。
12.一种用于确定对象内物品的分子组成的方法，包括：
通过第一辐射来对对象执行第一检查，以生成指示所述对象的数据；
分析所述数据以识别出所述对象内的所述物品；
通过由放射性影像同位素的衰减所生成的第二辐射来对所述物品执行第二检查；
基于所述第二辐射与所述物品相互作用时的角出射来生成所述物品的衍射特征，其中，针对探测器阵列的多个探测器单元中的每个探测器单元，所述衍射特征描述了该探测器单元所探测到的光子的数量；以及
使用所述衍射特征来确定所述物品的分子组成。
13.根据权利要求12所述的方法，所述第一辐射包括具有一系列能级的辐射光子，并且所述第二辐射是单能的。
14.根据权利要求12所述的方法，所述执行第一检查包括：
从多个视角来检查所述对象。
15.根据权利要求12所述的方法，所述执行第二检查包括：
将指示所述第二辐射的非相干散射的数据与指示所述第二辐射的相干散射的数据进行筛分。
16.根据权利要求15所述的方法，所述筛分包括：
基于所述第二检查中被探测到的辐射的能级来将指示非相干散射的数据与指示相干散射的数据进行筛分。
17.根据权利要求12所述的方法，所述使用包括：
将所述衍射特征与具有已知分子组成的物品的一组衍射特征进行比较，以确定所述物品的分子组成。
18.根据权利要求12所述的方法，包括：
对所述对象的空间上接近所述物品的区域进行评估，以确定是否存在无阻碍的视线供辐射线束穿过进而使该辐射线束与所述物品相互作用；并且
执行所述第二检查包括：仅在确定存在无阻碍的视线供辐射线束穿过进而使该辐射线束与所述物品相互作用之后，执行所述第二检查。
19.一种对象识别系统，包括：
辐射成像模态，被配置成通过第一辐射来检查对象，所述辐射成像模态包括：
第一辐射源，被配置成发射具有一系列能级的辐射光子；
第一探测器阵列，被配置成对与所述对象相互作用的辐射光子进行探测，并且基于所探测到的辐射光子来生成指示所述对象的数据；以及
威胁探测部件，被配置成基于所述指示所述对象的数据识别出所述对象内的物品以供衍射系统检查；以及
所述衍射系统，被配置成生成所述物品的衍射特征，所述衍射系统包括：
第二辐射源，被配置成向所述物品发射单能辐射；
第二探测器阵列，被配置成对与所述物品相互作用的第二辐射进行探测；以及
衍射特征部件，被配置成基于与所述物品相互作用的所述第二辐射的角出射来生成所述物品的所述衍射特征，其中，针对所述第二探测器阵列的多个探测器单元中的每个探测器单元，所述衍射特征描述了该探测器单元所探测到的光子的数量。
20.根据权利要求19所述的对象识别系统，所述第二辐射源包括放射性影像同位素。
CN201380078724.1A 2013-07-25 2013-07-25 对象内物品的衍射特征的生成 Expired - Fee Related CN105612416B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2013/052144 WO2015012850A1 (en) 2013-07-25 2013-07-25 Generation of diffraction signature of item within object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105612416A CN105612416A (zh) 2016-05-25
CN105612416B true CN105612416B (zh) 2019-01-01

Family

ID=48951591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380078724.1A Expired - Fee Related CN105612416B (zh) 2013-07-25 2013-07-25 对象内物品的衍射特征的生成

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10261212B2 (zh)
EP (1) EP3025148A1 (zh)
CN (1) CN105612416B (zh)
WO (1) WO2015012850A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015012850A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 Analogic Corporation Generation of diffraction signature of item within object
US9939393B2 (en) * 2015-09-28 2018-04-10 United Technologies Corporation Detection of crystallographic properties in aerospace components
US11029263B2 (en) * 2015-12-09 2021-06-08 Integrated-X, Inc. Systems and methods for inspection using electromagnetic radiation
CN106526686B (zh) * 2016-12-07 2019-05-07 同方威视技术股份有限公司 螺旋ct设备和三维图像重建方法
US10987071B2 (en) * 2017-06-29 2021-04-27 University Of Delaware Pixelated K-edge coded aperture system for compressive spectral X-ray imaging
CN112602184A (zh) * 2018-07-31 2021-04-02 朗姆研究公司 确定图案化的高深宽比结构阵列中的倾斜角度
EP3764089A1 (en) * 2019-07-11 2021-01-13 Direct Conversion AB X-ray weld inspection
US11276542B2 (en) 2019-08-21 2022-03-15 Varex Imaging Corporation Enhanced thermal transfer nozzle and system
US11058369B2 (en) * 2019-11-15 2021-07-13 GE Precision Healthcare LLC Systems and methods for coherent scatter imaging using a segmented photon-counting detector for computed tomography
US11733182B2 (en) * 2019-12-20 2023-08-22 Varex Imaging Corporation Radiographic inspection system for pipes and other structures using radioisotopes

Family Cites Families (119)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007072A (en) * 1988-08-03 1991-04-09 Ion Track Instruments X-ray diffraction inspection system
DE4101544A1 (de) * 1991-01-19 1992-07-23 Philips Patentverwaltung Roentgengeraet
US5182764A (en) * 1991-10-03 1993-01-26 Invision Technologies, Inc. Automatic concealed object detection system having a pre-scan stage
US5367552A (en) * 1991-10-03 1994-11-22 In Vision Technologies, Inc. Automatic concealed object detection system having a pre-scan stage
US5600303A (en) * 1993-01-15 1997-02-04 Technology International Incorporated Detection of concealed explosives and contraband
GB2297835A (en) * 1995-02-08 1996-08-14 Secr Defence Three dimensional detection of contraband using x rays
US5600700A (en) * 1995-09-25 1997-02-04 Vivid Technologies, Inc. Detecting explosives or other contraband by employing transmitted and scattered X-rays
US6507025B1 (en) * 1995-10-23 2003-01-14 Science Applications International Corporation Density detection using real time discrete photon counting for fast moving targets
US5696806A (en) * 1996-03-11 1997-12-09 Grodzins; Lee Tomographic method of x-ray imaging
US5638420A (en) * 1996-07-03 1997-06-10 Advanced Research And Applications Corporation Straddle inspection system
US5974111A (en) * 1996-09-24 1999-10-26 Vivid Technologies, Inc. Identifying explosives or other contraband by employing transmitted or scattered X-rays
US6054712A (en) * 1998-01-23 2000-04-25 Quanta Vision, Inc. Inspection equipment using small-angle topography in determining an object's internal structure and composition
WO1999039189A2 (en) * 1998-01-28 1999-08-05 American Science And Engineering, Inc. Gated transmission and scatter detection for x-ray imaging
US6269144B1 (en) * 1998-03-04 2001-07-31 William P. Dube Method and apparatus for diffraction measurement using a scanning x-ray source
US6442233B1 (en) * 1998-06-18 2002-08-27 American Science And Engineering, Inc. Coherent x-ray scatter inspection system with sidescatter and energy-resolved detection
US6621888B2 (en) * 1998-06-18 2003-09-16 American Science And Engineering, Inc. X-ray inspection by coherent-scattering from variably disposed scatterers identified as suspect objects
US6459761B1 (en) * 2000-02-10 2002-10-01 American Science And Engineering, Inc. Spectrally shaped x-ray inspection system
DE10009285A1 (de) * 2000-02-28 2001-08-30 Philips Corp Intellectual Pty Computertomograph zur Ermittlung des Impulsübertrags-Spektrums in einem Untersuchungsbereich
CA2348150C (en) * 2000-05-25 2007-03-13 Esam M.A. Hussein Non-rotating x-ray system for three-dimensional, three-parameter imaging
US6563906B2 (en) * 2000-08-28 2003-05-13 University Of New Brunswick X-ray compton scattering density measurement at a point within an object
DE50100675D1 (de) * 2001-03-14 2003-10-30 Yxlon Int X Ray Gmbh Anordnung zum Messen des Impulsübertragungsspektrums von in einem Untersuchungsbereich für Behältnisse elastisch gestreuten Röntgenquanten
US7139406B2 (en) * 2001-04-03 2006-11-21 L-3 Communications Security And Detection Systems Remote baggage screening system, software and method
JP4216078B2 (ja) * 2001-04-03 2009-01-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ パルス運動量移動スペクトルを決定するコンピュータ断層撮影装置
US6968034B2 (en) * 2001-04-03 2005-11-22 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. X-ray inspection system
US6687326B1 (en) * 2001-04-11 2004-02-03 Analogic Corporation Method of and system for correcting scatter in a computed tomography scanner
US6816571B2 (en) * 2002-02-06 2004-11-09 L-3 Communications Security And Detection Systems Corporation Delaware Method and apparatus for transmitting information about a target object between a prescanner and a CT scanner
US7412022B2 (en) * 2002-02-28 2008-08-12 Jupiter Clyde P Non-invasive stationary system for three-dimensional imaging of density fields using periodic flux modulation of compton-scattered gammas
JP2005527800A (ja) * 2002-03-19 2005-09-15 ブレークアウェイ・イメージング・エルエルシー 大視野の対象物を画像化するシステムおよび方法
US6879657B2 (en) * 2002-05-10 2005-04-12 Ge Medical Systems Global Technology, Llc Computed tomography system with integrated scatter detectors
DE10228941A1 (de) * 2002-06-28 2004-01-15 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Computer-Tomographiegerät
US7356115B2 (en) * 2002-12-04 2008-04-08 Varian Medical Systems Technology, Inc. Radiation scanning units including a movable platform
DE10252662A1 (de) * 2002-11-11 2004-05-27 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Computertomographie-Verfahren mit kohärenten Streustrahlen und Computertomograph
EP1597611A1 (en) * 2003-02-13 2005-11-23 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Method and device for examining an object
EP1599745A1 (en) * 2003-02-24 2005-11-30 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Automatic material discrimination by using computer tomography
US7065175B2 (en) * 2003-03-03 2006-06-20 Varian Medical Systems Technologies, Inc. X-ray diffraction-based scanning system
US8223919B2 (en) * 2003-04-25 2012-07-17 Rapiscan Systems, Inc. X-ray tomographic inspection systems for the identification of specific target items
GB0525593D0 (en) * 2005-12-16 2006-01-25 Cxr Ltd X-ray tomography inspection systems
US9113839B2 (en) * 2003-04-25 2015-08-25 Rapiscon Systems, Inc. X-ray inspection system and method
US8451974B2 (en) * 2003-04-25 2013-05-28 Rapiscan Systems, Inc. X-ray tomographic inspection system for the identification of specific target items
US20050058242A1 (en) * 2003-09-15 2005-03-17 Peschmann Kristian R. Methods and systems for the rapid detection of concealed objects
US7092485B2 (en) * 2003-05-27 2006-08-15 Control Screening, Llc X-ray inspection system for detecting explosives and other contraband
CN1794951A (zh) * 2003-05-28 2006-06-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 扇形射束相干散射计算机断层摄影
GB0312499D0 (en) * 2003-05-31 2003-07-09 Council Cent Lab Res Councils Tomographic energy dispersive diffraction imaging system
US7366282B2 (en) * 2003-09-15 2008-04-29 Rapiscan Security Products, Inc. Methods and systems for rapid detection of concealed objects using fluorescence
US7856081B2 (en) * 2003-09-15 2010-12-21 Rapiscan Systems, Inc. Methods and systems for rapid detection of concealed objects using fluorescence
WO2005036467A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-21 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Coherent-scatter computed tomography
SE0302900L (sv) * 2003-11-03 2005-05-04 Xcounter Ab Koherent spridningsavbildning
US7477725B2 (en) * 2003-11-11 2009-01-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Computed examination of an object by using coherent-scattered radiation
US7366281B2 (en) * 2003-11-12 2008-04-29 Ge Invision Inc. System and method for detecting contraband
WO2005087106A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-22 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Focused coherent-scatter computer tomography
CN1934590A (zh) * 2004-03-17 2007-03-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于相干散射ct的射束硬化和衰减校正
US6956925B1 (en) * 2004-03-29 2005-10-18 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and systems for multi-modality imaging
WO2005119297A2 (en) * 2004-05-27 2005-12-15 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Contraband detection systems using a large-angle cone beam ct system
WO2005120354A1 (en) * 2004-06-07 2005-12-22 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Coherent-scatter computer tomograph
US7327853B2 (en) * 2004-06-09 2008-02-05 Analogic Corporation Method of and system for extracting 3D bag images from continuously reconstructed 2D image slices in computed tomography
DE102004035943B4 (de) * 2004-07-23 2007-11-08 GE Homeland Protection, Inc., , Newark Röntgencomputertomograph sowie Verfahren zur Untersuchung eines Prüfteils mit einem Röntgencomputertomographen
GB0425112D0 (en) * 2004-11-13 2004-12-15 Koninkl Philips Electronics Nv Computer tomography apparatus and method for examining an object of interest
DE102004060610A1 (de) * 2004-12-16 2006-06-29 Yxlon International Security Gmbh Anordnung zum Messen des Impulsübertragungsspektrums von elastisch gestreuten Röntgenquanten sowie Verfahren zur Bestimmung dieses Impulsübertragungsspektrums
DE102004060609A1 (de) * 2004-12-16 2006-06-29 Yxlon International Security Gmbh Verfahren zum Messen des Impulsübertragungsspektrums von elastisch gestreuten Röntgenquanten
GB0500535D0 (en) * 2005-01-12 2005-02-16 Koninkl Philips Electronics Nv Computer tomography apparatus
US7894568B2 (en) * 2005-04-14 2011-02-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Energy distribution reconstruction in CT
EP1877759A2 (en) * 2005-04-29 2008-01-16 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Energy-resolved photon counting for ct
US7692650B2 (en) * 2005-06-01 2010-04-06 Analogic Corporation Method of and system for 3D display of multi-energy computed tomography images
EP1896875A2 (en) * 2005-06-14 2008-03-12 L-3 Communications Security and Detection Systems, Inc. Inspection system with material identification
DE112006001584T5 (de) * 2005-06-16 2008-05-29 Ii-Vi Inc. Energie unterscheidendes Streuabbildungssystem
US7539337B2 (en) * 2005-07-18 2009-05-26 Analogic Corporation Method of and system for splitting compound objects in multi-energy computed tomography images
US7801348B2 (en) * 2005-07-18 2010-09-21 Analogic Corporation Method of and system for classifying objects using local distributions of multi-energy computed tomography images
US7474786B2 (en) * 2005-08-04 2009-01-06 Analogic Corporation Method of and system for classifying objects using histogram segment features of multi-energy computed tomography images
WO2007046024A1 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Automatic adaptive soft tissue thresholding for two-pass ct cone-beam artifact reduction
US7961839B2 (en) * 2005-12-15 2011-06-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Advanced convergence for multiple iterative algorithm
US7298812B2 (en) * 2006-03-31 2007-11-20 General Electric Company Image-based material decomposition
WO2007130857A2 (en) * 2006-05-05 2007-11-15 American Science And Engineering, Inc. Combined x-ray ct/neutron material identification system
US7587026B2 (en) * 2006-05-15 2009-09-08 General Electric Company Systems and methods for determining a packing fraction of a substance
US7529340B2 (en) * 2006-05-15 2009-05-05 General Electric Company Systems and methods for identifying a substance
US7697664B2 (en) * 2006-05-15 2010-04-13 Morpho Detection, Inc. Systems and methods for determining an atomic number of a substance
JP2009538670A (ja) * 2006-06-02 2009-11-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ｘ線撮像機器、並びにｘ線撮像機器を校正する装置及び方法
US7773724B2 (en) * 2006-07-11 2010-08-10 Morpho Detection, Inc. Systems and methods for generating an improved diffraction profile
US7881437B2 (en) * 2006-07-11 2011-02-01 Morpho Detection, Inc. Systems and methods for developing a primary collimator
US7492863B2 (en) * 2006-08-02 2009-02-17 Ge Security, Inc. Method for developing an x-ray diffraction imaging system
US7738729B2 (en) * 2006-08-02 2010-06-15 Morpho Detection, Inc. Systems and methods for reducing an artifact within an image
US7499523B2 (en) * 2006-08-02 2009-03-03 General Electric Company Systems and methods for identifying a substance
SG165402A1 (en) * 2006-08-11 2010-10-28 American Science & Eng Inc X-ray inspection with contemporaneous and proximal transmission and backscatter imaging
US7486760B2 (en) * 2006-08-15 2009-02-03 Ge Security, Inc. Compact systems and methods for generating a diffraction profile
US7519154B2 (en) * 2006-08-15 2009-04-14 Ge Security, Inc. Systems and methods for using a crystallinity of a substance to identify the substance
US7463720B2 (en) * 2006-09-12 2008-12-09 Ge Security, Inc. Systems and methods for developing a primary collimator
US7702073B2 (en) * 2006-09-12 2010-04-20 Morpho Detection, Inc. Systems and methods for developing a secondary collimator
US7646850B2 (en) * 2007-01-18 2010-01-12 The Research Foundation Of State University Of New York Wide-field, coherent scatter imaging for radiography using a divergent beam
US8009883B2 (en) * 2007-02-09 2011-08-30 Analogic Corporation Method of and system for automatic object display of volumetric computed tomography images for fast on-screen threat resolution
US7720194B2 (en) * 2007-02-16 2010-05-18 L-3 Communications Security and Detection Systems Inc. High throughput baggage inspection system
WO2009023314A2 (en) * 2007-05-09 2009-02-19 Icx Technologies Mail parcel screening using multiple detection technologies
US7693261B2 (en) * 2007-05-17 2010-04-06 Durham Scientific Crystals Limited Method and apparatus for inspection of materials
US7869566B2 (en) * 2007-06-29 2011-01-11 Morpho Detection, Inc. Integrated multi-sensor systems for and methods of explosives detection
US7874730B2 (en) * 2007-12-28 2011-01-25 Morpho Detection Inc. Systems and methods for reducing a degradation effect on a signal
US7831019B2 (en) * 2007-12-28 2010-11-09 Morpho Detection, Inc. System and methods for characterizing a substance
US7764764B2 (en) * 2007-12-28 2010-07-27 Morpho Detection, Inc. Method, a processor, and a system for identifying a substance
US7844027B2 (en) * 2008-02-22 2010-11-30 Morpho Detection, Inc. XRD-based false alarm resolution in megavoltage computed tomography systems
US8005189B2 (en) * 2008-03-06 2011-08-23 L-3 Communications Security and Detection Systems Inc. Suitcase compartmentalized for security inspection and system
ATE535191T1 (de) * 2008-05-01 2011-12-15 Koninkl Philips Electronics Nv Quellen- und/oder detektorpositionierungssystem
CN101358938A (zh) * 2008-07-07 2009-02-04 西南技术工程研究所 一种工件内部缺陷的x射线衍射扫描无损检测方法及装置
US7742563B2 (en) * 2008-09-10 2010-06-22 Morpho Detection, Inc. X-ray source and detector configuration for a non-translational x-ray diffraction system
US8090150B2 (en) * 2008-10-10 2012-01-03 Morpho Detection, Inc. Method and system for identifying a containment vessel
US7835495B2 (en) * 2008-10-31 2010-11-16 Morpho Detection, Inc. System and method for X-ray diffraction imaging
US7856083B2 (en) * 2008-10-31 2010-12-21 Morpho Detection, Inc. System and method to account for cross-talk among coherent scatter detectors
US7901136B2 (en) * 2008-11-19 2011-03-08 Morpho Detection, Inc. Methods and system for calibrating and correcting a detection system
US7787591B2 (en) * 2008-12-01 2010-08-31 Morpho Detection, Inc. Primary collimator and systems for x-ray diffraction imaging, and method for fabricating a primary collimator
US7756249B1 (en) * 2009-02-19 2010-07-13 Morpho Detection, Inc. Compact multi-focus x-ray source, x-ray diffraction imaging system, and method for fabricating compact multi-focus x-ray source
US7813477B2 (en) * 2009-03-05 2010-10-12 Morpho Detection, Inc. X-ray diffraction device, object imaging system, and method for operating a security system
US8180138B2 (en) * 2009-03-23 2012-05-15 Morpho Detection, Inc. Method and system for inspection of containers
US8180139B2 (en) * 2009-03-26 2012-05-15 Morpho Detection, Inc. Method and system for inspection of containers
US8139717B2 (en) * 2009-10-02 2012-03-20 Morpho Detection, Inc. Secondary collimator and method of making the same
WO2012057779A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Analogic Corporation Object identification using sparse spectral components
US9335281B2 (en) * 2011-10-07 2016-05-10 Duke University Apparatus for coded aperture X-ray scatter imaging and method therefor
US9086366B2 (en) * 2012-02-15 2015-07-21 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Determining a material property based on scattered radiation
US9846935B2 (en) * 2012-05-31 2017-12-19 Analogic Corporation Segmentation of sheet objects from image generated using radiation imaging modality
CN103675931B (zh) * 2012-09-26 2016-09-28 同方威视技术股份有限公司 Ct系统和用于ct系统的探测装置
JP6039093B2 (ja) * 2012-10-18 2016-12-07 カール・ツァイス・エックス−レイ・マイクロスコピー・インコーポレイテッドＣａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ｘ−Ｒａｙ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ， Ｉｎｃ． 結晶学的結晶粒方位マッピング機能を有する実験室ｘ線マイクロトモグラフィシステム
US9696452B2 (en) * 2012-11-02 2017-07-04 Analogic Corporation Volumetric and projection image generation
US9355502B2 (en) * 2012-12-12 2016-05-31 Analogic Corporation Synthetic image generation by combining image of object under examination with image of target
WO2015012850A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 Analogic Corporation Generation of diffraction signature of item within object

Also Published As

Publication number Publication date
US20160170075A1 (en) 2016-06-16
US20190265383A1 (en) 2019-08-29
CN105612416A (zh) 2016-05-25
WO2015012850A1 (en) 2015-01-29
EP3025148A1 (en) 2016-06-01
US10261212B2 (en) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105612416B (zh) 对象内物品的衍射特征的生成
US9915752B2 (en) Inspection systems with two X-ray scanners in a first stage inspection system
US7366282B2 (en) Methods and systems for rapid detection of concealed objects using fluorescence
US7405409B2 (en) Neutron irradiative methods and systems
US9207195B2 (en) High-energy X-ray-spectroscopy-based inspection system and methods to determine the atomic number of materials
CN106233160B (zh) 使用宇宙射线电子和μ子的散射和停止辨别低原子重量材料
US7492862B2 (en) Computed tomography cargo inspection system and method
CN101287984B (zh) 用于确定材料的平均原子序数和质量的方法和系统
Runkle et al. Photon and neutron interrogation techniques for chemical explosives detection in air cargo: A critical review
JP5173405B2 (ja) ２エネルギー放射線走査および遅発中性子検出による物体調査
MX2014014676A (es) Metodos y sistemas para interrogacion de tiempo de vuelo de neutrones para discriminacion de material.
US7957505B1 (en) X-ray radiography for container inspection
CN111801601A (zh) 使用带电粒子检测和/或识别材料和物品的方法和装置
Van Liew et al. Identification and imaging of special nuclear materials and contraband using active x-ray interrogation
KR101311787B1 (ko) 방사선을 이용한 물질 탐지 장치, 및 방법
EP2118683A2 (en) Computed tomography inspection
US20200300791A1 (en) Multi-tiered systems and methods for composition analysis
WO2006110253A2 (en) Quantitative transmission/emission detector system and methods of detecting concealed radiation sources

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190101

Termination date: 20200725