CN106199746A - 一种使现有安检机成倍提高检测速度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使现有安检机成倍提高检测速度的方法，该方法包括以下步骤：在缓冲阵列中，采用第一取出速度和大于第一取出速度的第二取出速度实现从队列头部的两级数据取出。本发明保证图像滚屏稳定又能提高实时性。

Description

一种使现有安检机成倍提高检测速度的方法

技术领域

本发明涉及基于线扫描成像技术的X射线安检设备，特别是涉及一种在高速线阵成像中实现实时、流畅滚屏的方法。

背景技术

在X射线的照射下，安检设备采用线阵光电二极管阵列对途经扫描缝隙处的包裹进行扫描成像。每次扫描得到包裹在扫描缝隙处的一列X光图像数据。如果包裹匀速驶过扫描缝隙，线阵以均匀时间间隔进行扫描成像，那么把每次扫描的图像列拼装在一起就得到了整个包裹的X光影像。

假设图像(一幅二维图像)的X轴方向和包裹运行的方向一致，Y轴方向和线阵的扫描方向一致。如果皮带速度恒定，线阵扫描的频率越高，那么X轴方向得到的图像就越宽，越低得到的图像就越窄。为了得到X轴方向和Y轴方向比例正常的包裹图像，一般线阵的扫描速度(行频)在每秒钟200列左右。

X射线安检设备由上述原理得到的图像是采用滚屏显示的方法在屏幕上显示的。以包裹从左向右经过安检设备为例，扫描得到的第一列显示在屏幕最左边，以后每次得到新的扫描数据就把之前得到的所有图像列在屏幕上右移一列的位置，最新图像列依然拼接在屏幕最左边。这样就会得到图像也跟随包裹在屏幕上由左向右显示。包裹通过安检设备，图像扫描结束，整幅图像也停止滚屏，停留在屏幕上。目前，城市地铁客流日益增大，现有的安检机适应不了大客流，成倍提高安检机的速度成为非常迫切的问题。提高安检机速度的同时确保图像质量及各项指标，对安检机的性能提出了极大要求，其中，提高高速线阵成像实现实时、流畅滚屏是行之有效的方法。

目前市场上基于上述原理的X射线安检设备都采用每分钟12米的皮带速度(GB15208-2009中的一般标准)。在客流量大的场所，如果只采用12米的皮带速度，那么设备的吞吐量是很低的，往往造成旅客排队安检的情形。如果采用简单的加大皮带速度从而加快安检的速度的方式，得到的图像就很窄，影响值机人员进行准确判读。

研究发现，提高皮带速度，只有同时提高行频才能确保图像在X轴方向不失真。但是这样就带来了比原来大很多的数据列要实时滚屏处理。比如说，如果皮带速度提高一倍到24米每分钟，那么行频就至少要提高一倍到400列每秒。这样计算机端的处理速度就要快一倍用来处理突然增长的数据列。因此，提高安检设备的吞吐量不是简单的提高电机的速度就能解决问题的，整个硬件采样方式，软件滚屏算法等都要整体进行提升。

现有的滚屏算法分析如下：首先，越高的行频越会造成系统不稳定，即由于种种原因，比如传输机制不同等会造成行频是不稳定的。比如设定400列每秒，实际上经常会在400列左右跳动。假如设

理想行频为： rate_ref(列/秒)

实际行频波动范围为，最低rate_min(列/秒)到最高rate_max(列/秒)

由于计算机得到的数据列的速度也是跳动的，有时候得到的列数多，有时候得到的少。如果仍然按照每得到一列或几列数据就进行滚屏显示的话，图像就会一会慢一会快的从左向右滚动，即抖动，导致值机人员视觉疲劳。因此提高安检设备的速度就必须要解决如何在不稳定的行频扫描中给出稳定滚屏的图像。

目前的一种方法就是设置数据列的缓冲队列。新扫描的数据列不断添加到队列尾部(添加的速度也是跳动的，即在rate_min-rate_max间跳动)，滚屏显示时屏幕最左列的数据是从队列头部开始按照一定速度恒速取出进行滚屏显示。

设显示取出的速度为：rate_disp(列/秒)，

只要保证队列从队列头部取数据的速度小于队列尾添加数据列的速度，

即rate_disp<rate_min，

就可以使滚屏速度恒定，图像不抖动。但是这样会造成缓冲的数据列在队列中越堆越多，影响了滚屏的实时性。比如说ratte_min＝390,rate_disp＝300，那么就会出现滚屏是流畅的，但是缓冲队列中的为处理数据列以90列每秒的速度在递增。这样会造成包裹都驶出了安检机了，图像还没有滚屏结束，即图像显示滞后。

本发明提出如何在大数据列的基础上实现实时、流畅的屏幕滚屏方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种在高速线阵成像中实现实时、流畅滚屏的方法，用于解决现有技术中安检设备传输速度加快造成的图像不稳定的问题。从而保证图像滚屏稳定又能提高实时性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种使现有安检机成倍提高检测速度的方法，该方法包括以下步骤：

在缓冲阵列中，采用第一取出速度和大于第一取出速度的第二取出速度实现从队列头部的两级数据取出；

优选地，还包括以下步骤：设定第一取出速度和第二取出速度的转换阈值T。

优选地，在缓冲阵列中，采用第一取出速度和大于第一取出速度的第二取出速度实现从队列头部的两级数据取出的具体步骤如下：

步骤一，以当前取出速度从缓冲队列头部读取数据；屏幕上原有的数据列依次右移，取出的数据列依次显示在屏幕最左侧，完成当前rate_disp下的流畅滚屏；

步骤二，判断当前缓冲队列中剩余的未显示的数据列lend_valid是否大于T，如果小于T，则转至步骤一；如果大于T，则启动第二取出速度实现加速滚屏；

步骤三，判断当前缓冲队列中剩余的未显示的数据列是len_valid否小于T，如果大于T,则回到步骤一；如果小于T，则启动第一取出速度实现慢速滚屏。

优选地，所述第一取出速度小于最小队列尾添加数据列的速度；所述第二取出速度大于最大队列尾添加数据列的速度。

优选地，T等于400列/秒。

如上所述，本发明一种使现有安检机成倍提高检测速度的方法，具有以下有益效果：1.保证了滚屏算法对实时性的要求；2.采用加速和慢速两种滚屏速度交替进行滚屏显示能避免图像抖动；切实满足了提高线扫描安检设备的吞吐量的需求。

附图说明

图1显示为本发明使现有安检机成倍提高检测速度的方法的流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图所示。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种使现有安检机成倍提高检测速度的方法，该方法包括以下步骤：

在缓冲阵列中，采用第一取出速度和大于第一取出速度的第二取出速度实现从队列头部的两级数据取出；设定第一取出速度和第二取出速度的转换阈值T。具体的，在缓冲阵列中，采用第一取出速度和大于第一取出速度的第二取出速度实现从队列头部的两级数据取出的具体步骤如下：

步骤一，以当前取出速度从缓冲队列头部读取数据；屏幕上原有的数据列依次右移，取出的数据列依次显示在屏幕最左侧，完成当前rate_disp下的流畅滚屏；

步骤二，判断当前缓冲队列中剩余的未显示的数据列lend_valid是否大于T，如果小于T，则转至步骤一；如果大于T，则启动第二取出速度实现加速滚屏；

步骤三，判断当前缓冲队列中剩余的未显示的数据列是len_valid否小于T，如果大于T,则回到步骤一；如果小于T，则启动第一取出速度实现慢速滚屏。

本发明通过采用两级数据取出速度来解决上述问题。具体来说如下：

设置缓冲队列慢速取出速度为：rate_disp1，其中rate_disp1<rate_min

设置缓冲队列快速取出速度为：rate_disp2，其中rate_disp2>rate_max

很显然，有rate_disp2>rate_disp1

可以简单理解为rate_disp2为加速滚屏，rate_disp1为慢速滚屏。

然后，我们再定义缓冲队列中的有效长度为lend_valid，即扫描队列中还有多少列没有被读取显示掉。

实际上，在现有技术中，我们的系统在探测器和计算机之间采用以太网基于TCP/IP协议进行通讯，因此在设定的rate_ref后，由于探测器本身发送数据具有波动性，另外存在网络拥塞、时延、出错等干扰因素，这些往往导致实际接收到的数据列数不能稳定在设定的rate_ref上，经常会在rate_min和rate_max间波动(rate_min<rate_ref<rate_max)。这个波动范围可以根据网络实际环境和拥堵模型进行估算，从而可以在以下算法运行前就能得到rate_min和rate_max两个参数的数值。实际应用中我们也不需要精确得到上面两个参数，可以直接用：

rate_min＝rate_ref*(1-5％)

rate_max＝rate_ref*(1+5％)

进行估算即可。估算不精确也不会严重影响算法的性能。

具体的，假设计算机每得到一列新的扫描数据就添加到缓冲队列队尾，添加的速度不稳定也无所谓。于此同时计算机进行如下的滚屏算法

首先，设置转换阈值：

T＝rate_ref

设置：rate_min＝rate_ref*(1-5％)

rate_max＝rate_ref*(1+5％)

rate_disp1<rate_min

rate_disp2>rate_max

rate_disp＝rate_disp1

步骤一，以rate_disp(第一取出速度)从缓冲队列头部读取数据。屏幕上原有的数据列依次右移，取出的数据列依次显示在屏幕最左侧，完成当前rate_disp下的流畅滚屏。如果rate_disp＝rate_disp2，则转到4，否则转2；

步骤二，判断当前缓冲队列中剩余的未显示的数据列lend_valid是否大于T。如果不大于则回到1；

步骤三，如果lend_valid>T，则启动加速滚屏，即rate_disp＝rate_disp2(第二取出速度)回到1；

步骤四，判断当前缓冲队列中剩余的未显示的数据列是lend_valid否小于T。如果不小于则回到1；

步骤五，如果lend_valid<T，则以rate_disp＝rate_disp1回到1。

本发明中，T设置为指定的行频列数。如果rate_ref＝400列/秒，那么设置T＝400，这样最多滞后400列也就是1秒多时间。值机人员完全没有感觉，从而保证了滚屏算法对实时性的要求。在流畅性方面，算法采用加速和慢速两种滚屏速度交替进行滚屏显示。当缓冲队列有效数据列大于T时就以加速进行取数据滚屏显示(屏幕滚动加快)，当缓冲队列有效数据列小于T时就以慢速进行取数据滚屏显示(屏幕滚动减慢)。考虑到添加图像数据和取出图像数据的速度差，折算后，每次切换间隔通常能保证在10秒左右，这样就能避免图像抖动，因为只有在慢速，加速切换时会有滚屏速度减慢和提高的感觉而已。不论皮带速度提高多快，以上的滚屏算法中只要根据皮带速度设置好常速、加速、T就能够达到实时流畅的滚屏显示的效果。切实满足了提高线扫描安检设备的吞吐量的需求。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种使现有安检机成倍提高检测速度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

在缓冲阵列中，采用第一取出速度和大于第一取出速度的第二取出速度实现从队列头部的两级数据取出。

2.根据权利要求1所述的使现有安检机成倍提高检测速度的方法，其特征在于：还包括以下步骤：设定第一取出速度和第二取出速度的转换阈值T。

3.根据权利要求2所述的使现有安检机成倍提高检测速度的方法，其特征在于：在缓冲阵列中，采用第一取出速度和大于第一取出速度的第二取出速度实现从队列头部的两级数据取出的具体步骤如下：

步骤一，以当前取出速度从缓冲队列头部读取数据；屏幕上原有的数据列依次右移，取出的数据列依次显示在屏幕最左侧，完成当前rate_disp下的流畅滚屏；

步骤二，判断当前缓冲队列中剩余的未显示的数据列lend_valid是否大于T，如果小于T，则转至步骤一；如果大于T，则启动第二取出速度实现加速滚屏；

步骤三，判断当前缓冲队列中剩余的未显示的数据列是lend_valid否小于T，如果大于T,则回到步骤一；如果小于T，则启动第一取出速度实现慢速滚屏。

4.根据权利要求3所述的使现有安检机成倍提高检测速度的方法，其特征在于：所述第一取出速度小于最小队列尾添加数据列的速度；所述第二取出速度大于最大队列尾添加数据列的速度。

5.根据权利要求2所述的使现有安检机成倍提高检测速度的方法，其特征在于：T等于400列/秒。