CN106443806A - 辐射成像系统和图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辐射成像系统和图像处理方法。该系统包括设置在检测通道一侧用于产生正视角射线束和斜视角射线束的射线发生器,以及设置在检测通道另一侧分别接收正视角射线束和斜视角射线束的正视角探测器和斜视角探测器,从而得到正视角图像和斜视角图像。该图像处理方法包括以正视角图像为基准,对斜视角图像进行校正处理,以使斜视角图像的高度与正视角图像的高度相同。根据本发明,可以解决在保证司机辐射剂量安全的情况下,车辆/货物进行自动扫射并实现辐射图像3D显示的问题,并对图像进行校正处理以提升3D显示效果。

Description

辐射成像系统和图像处理方法
技术领域
本发明涉及辐射技术领域,特别涉及一种辐射成像系统和图像处理方法。
背景技术
利用高能辐射对车辆等高速移动的目标进行自动扫描检查,能够在查找走私、违法、违禁物品的同时不中断车辆高速通过,已成为货物车辆100%检查的理想手段。目前现有的车辆/货物辐射成像安检设备绝大多数都只能显示二维信息,通常为常规的2D图像,2008年8月27日公开的专利文献CN101210895B所公开的技术能够获取一定的深度信息,但其最终结果也只是分别显示在不同的2D图像上。而辐射成像图像信息叠加、内容复杂、空间变形的特点使图检人员通常很难分辨图像中被检物品,特别是初次接触辐射成像安检设备的人员,必须经过一定时间的训练才能承担相关的图检工作。
在三维辐射成像方面,CT技术已是成熟技术,相关产品在医疗、行包安检,已得到了广泛应用,但CT设备复杂昂贵,能够扫描的物体尺寸较小,且剂量高,扫描时间相对较长,不适于高速移动大尺寸物体(如,车辆/货物)的安检扫描。
随着科技发展,发明于20世纪初的三维立体显示技术已有了长足进步,3D技术能够直观的表现图像的深度感和层次感,为观察者提供逼真的立体视觉感受,已广泛应用于影视传媒、游戏娱乐、民航、军事等各行业。2011年3月23日公开的专利文献CN101953694B提出一种医用和工业用X射线实时立体成像装置,可实现X射线立体成像,具有简便、快速、低剂量的优点,但所提出的系统射线源限定为包含两个X光管,同时需利用运动台架实现射线源和探测器围绕检测目标运动,该方式很难用于车辆/货物检测。
目前,还没有相关资料公开针对司机不下车车辆直接高速通过的3D辐射成像安检扫描技术。2012年5月23日公开的专利文献CN102411157B涉及的立体成像装置,能够实现立体成像,但没有考虑保证司机的辐射安全设计,同时也没有考虑不同视角探测器相对射线源位置不同而产生的图像的差别。
仍然需要一种辐射成像系统和图像处理方法,以便在保证司机辐射剂量安全的情况下,对车辆/货物进行尽可能完整的扫描并实现辐射图像3D显。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种辐射成像系统和图像处理方法,其能够在保证司机辐射剂量安全的情况下,对车辆/货物进行尽可能完整的扫描并实现辐射图像3D显示的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种辐射成像系统,用于对沿着检测通道限定的行进方向行进的车辆进行辐射成像,包括:射线发生器,设置在检测通道的一侧,用于扫射正视角射线束和斜视角射线束,正视角射线束的正视角扫射面基本上垂直于行进方向,斜视角射线束的斜视角扫射面与正视角扫射面成预定夹角,并且射线发生器被设置为使得沿行进方向行进的车辆在经过斜视角扫射面之后经过正视角扫射面;正视角探测器,设置在检测通道的另一侧,用于接收正视角射线束,并检测正视角射线束的强度,从而得到正视角图像;斜视角探测器,设置在检测通道的另一侧,用于接收斜视角射线束,检测斜视角射线束的强度,从而得到斜视角图像。
优选地,该辐射成像系统还包括:位置感测系统,用于感测车辆在检测通道中的位置;控制器,连接到位置感测系统和射线发生器,用于根据车辆在检测通道中的位置,控制射线发生器扫射正视角射线束和斜视角射线束的时间,以确保车辆的保护部位的辐射安全,保护部位至少包括驾驶室中的人员乘坐位置。
优选地,可以在位置感测系统判定保护部位通过正视角扫射面之时或之后,控制器控制射线发生器开始扫射正视角射线束和斜视角射线束。
优选地,也可以在位置感测系统判定保护部位通过斜视角扫射面之后,控制器控制射线发生器开始扫射斜视角射线束;并且在位置感测系统判定保护部位通过正视角扫射面之后,控制器控制射线发生器开始扫射正视角射线束。
优选地,还可以将预定夹角的大小设置为,当车辆的车头到达正视角扫射面时,车辆的驾驶室的保护部位已通过斜视角扫射面,保护部位至少包括人员乘坐位置。在位置感测系统判定车辆的车头到达正视角扫射面之时或之后,控制器控制射线发生器开始扫射正视角扫射面和斜视角扫射面;并且至少在车辆的驾驶室的保护部位通过正视角扫射面之前,正视角射线束的强度被设置为不高于辐射安全强度。
优选地,在车辆的驾驶室的保护部位通过正视角扫射面之后,控制器可以控制射线发生器提高正视角射线束的强度。
优选地,位置感测系统可以包括车辆类型感测模块,用于判断检测通道中行进的车辆的类型。位置感测系统还可以包括车辆位置感测模块,用于基于车辆的类型确定保护部位的位置。
优选地,射线发生器可以包括:正视角射线源,用于扫射正视角射线束;以及斜视角射线源,用于扫射斜视角射线束。
优选地,射线发生器还可以包括:射线源,用于产生射线;正视角准直器,用于从射线源引出正视角射线束;以及斜视角准直器,用于从射线源引出斜视角射线束。
优选地,上述辐射成像系统还可以包括:图像处理系统,用于对正视角图像和/或斜视角图像进行校正处理;以及图像显示系统,用于基于正视角图像和斜视角图像进行显示。
优选地,图像处理系统还可以计算同一对象在校正处理后的正视角图像和斜视角图像中的视差。
优选地,正视角探测器和斜视角探测器可以分别包括水平探测器阵列和垂直探测器阵列,垂直探测器阵列被设置为垂直于地面,水平探测器阵列被设置为平行于地面,且从垂直探测器阵列的顶端向射线发生器延伸;正视角探测器的水平探测器阵列垂直于行进方向;斜视角探测器的水平探测器阵列与正视角探测器的水平探测器阵列之间成预定夹角。
优选地,正视角探测器和斜视角探测器可以分别包括多个探测器模块,每个探测器模块包括多个探测器单元,正视角探测器和斜视角探测器分别具有水平基准线和/或垂直基准线。每个探测器模块的射线接收面的中心位置与其所对应的射线源的连线垂直于射线接收面。图像处理系统对正视角图像和斜视角图像分别进行向心排布校正,以将多个探测器单元的探测结果分别投影到水平基准线或垂直基准线上。
优选地,正视角探测器和斜视角探测器各自的垂直探测器阵列的安装位置之间的连线可以平行于行进方向。
优选地,正视角探测器和斜视角探测器各自的垂直探测器阵列的安装位置之间的连线可以与行进方向不平行,图像处理系统对正视角图像和/或斜视角图像进行几何校正,以使沿行进方向行进的车辆上的同一个点在正视角图像和斜视角图像中的高度相同。
图像处理系统可以将正视角图像和斜视角图像投影到以正视角射线束和斜视角射线束的射线源为圆心的圆弧上,并且对正视角图像和/或斜视角图像进行圆弧投影校正,从而得到正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像,以使沿行进方向行进的车辆上的同一个点在正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像中的角度参数相同。
根据本发明法另一方面,还提供了一种对辐射成像系统所得到的正视角图像和斜视角图像进行处理的方法,当正视角探测器和斜视角探测器各自的垂直探测器阵列的安装位置之间的连线与行进方向不平行时,该方法包括:对正视角图像和/或斜视角图像进行几何校正,以使沿行进方向行进的车辆上的同一个点在几何校正后的正视角图像和斜视角图像中的高度相同。
此外,正视角探测器和斜视角探测器还可以分别包括多个探测器模块,每个探测器模块包括多个探测器单元,正视角探测器和斜视角探测器分别具有水平基准线和/或垂直基准线,每个探测器模块的射线接收面的中心位置与其所对应的射线源的连线垂直于射线接收面。此时该方法包括:对正视角图像和斜视角图像分别进行向心排布校正,以将多个探测器单元的探测结果分别投影到水平基准线或垂直基准线上。
另外,对辐射成像系统所得到的正视角图像和斜视角图像进行处理的方法还可以包括:将正视角图像和斜视角图像投影到以正视角射线束和斜视角射线束的射线源为圆心的圆弧上,并且对正视角图像和/或斜视角图像进行圆弧投影校正,从而得到正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像,以使沿行进方向行进的车辆上的同一个点在正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像中的角度参数相同。
通过上述的辐射成像系统和图像处理方法,能够在保证司机辐射剂量安全的情况下,对车辆/货物进行尽可能完整的扫描并实现辐射图像3D显示。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述,本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本公开示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1为根据本发明的一个实施例的辐射成像系统的示意性框图;
图2为根据本发明的另一个实施例的辐射成像系统的示意性框图;
图3为根据本发明的又一个实施例的辐射成像系统的示意性框图;
图4为根据本发明的一个示例的辐射成像系统布置示意图的俯视图;
图5为正视角探测器和斜视角探测器的安装位置的连线平行于行进方向的示意图;
图6为正视角探测器和斜视角探测器的安装位置的连线不平行于行进方向且斜视角探测器远离射线源时的示意图;
图7为正视角探测器和斜视角探测器的安装位置的连线不平行于行进方向且斜视角探测器靠近射线源时的示意图;
图8为增加圆弧投影校正处理的示意图;
图9为根据本发明的增加了圆弧投影校正处理的实施例的实施例的示意图;
图10为探测器模块133的接收面面向射线源排布的示意图;
图11为对扫射图像直接进行弧形校正处理的示意图;
图12为对扫射图像直接进行弧形校正处理的实施例的示意图;
图13为图像显示系统实时处理图像的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1为根据本发明的一个实施例的辐射成像系统的示意性框图。
如图1所示,本发明的辐射成像系统100包括射线发生器110、正视角探测器120和斜视角探测器130。
射线发生器110,设置在检测通道的一侧,用于扫射正视角射线束和斜视角射线束,正视角射线束的正视角扫射面基本上垂直于行进方向,斜视角射线束的斜视角扫射面与正视角扫射面成预定夹角,并且射线发生器被设置为使得沿行进方向行进的车辆在经过斜视角扫射面之后经过正视角扫射面。
其中,射线发生器110可以包括正视角射线源和斜视角射线源,分别用于产生正视角射线束和斜视角射线束,以便于分别控制两个视角射线源产生不同剂量的射线,更好地实现对车辆尽可能完整的扫描。
此外,射线发生器110还可以包括射线源111以及正视角准直器112和斜视角准直器113,射线源111用于产生射线,正视角准直器112从射线源引出正视角射线束,斜视角准直器113从射线源引出斜视角射线束。设定一个射线源可以方便对两个视角射线束的控制。其中还可以通过控制准直器以过滤射线束,实现对两个视角射线束剂量率的控制。
为了便于检测行驶中的车辆,本发明的检测通道200允许车辆依次行驶经过检测通道200。将能够分别扫射正视角射线束和斜视角射线束的射线发生器110设置在检测通道200的一侧,将能够被正视角射线束扫射到的区域称为正视角扫射面,能够被斜视角射线束扫射到的区域称为斜视角扫射面。其中,正视角射线束的正视角扫射面基本上垂直于车辆的行进方向,斜视角射线束的斜视角扫射面与正视角扫射面成预定夹角。并且,沿着行进方向行驶的车辆在检测通道200上先行驶经过斜视角扫射面,之后行驶经过正视角扫射面。可以通过人工控制或自动控制,使得在车辆的保护部位(例如驾驶室或驾驶室中驾乘人员乘坐位置)经过斜视角扫射面后启动斜视角射线束的扫射,在车辆的保护部位经过正视角扫射面后启动正视角射线束。这样,至少正视角射线束能够基本上完整地对整个车辆的除保护部位之外的部分,特别是整个车厢,进行扫射。以此,车辆能够被辐射的部分更多,避让的部分更少,检测更为全面。
正视角探测器120,设置在检测通道的另一侧,用于接收正视角射线束,并检测正视角射线束的强度,从而得到正视角图像。
设置在检测通道200另一侧的正视角探测器120用于接收射线发生器产生的正视角射线束,并且正视角探测器120和正视角射线束都在正视角扫射面内。
斜视角探测器130,设置在检测通道的另一侧,用于接收斜视角射线束,检测斜视角射线束的强度,从而得到斜视角图像。
设置在检测通道200另一侧的斜视角探测器130用于接收射线发生器产生的斜视角射线束,并且斜视角探测器130和斜视角射线束都在斜视角扫射面内。
图2为根据本发明的另一个实施例的辐射成像系统的示意性框图。
如图2所示,本发明法辐射成像系统100除了包括图1所示的射线发生器110、正视角探测器120和斜视角探测器130外,还可以包括位置感测系统140和控制器150。
射线发生器110、正视角探测器120和斜视角探测器130的描述和图1中的描述相同,在此不再赘述。
此外,位置感测系统140,用于感测车辆在检测通道中的位置。
可以在检测通道200的边缘设置至少一个位置感测系统140,用于识别行驶车辆的类型和同一车辆的不同部位。位置感测系统140可以包括视觉传感器、光电传感器(如,光幕开关)、金属传感器(如,地感线圈)、压力传感器以及它们的组合,用于识别行驶车辆的类型和同一车辆的不同部分,测量车辆的移动速度和/或位移和/或重量等。
位置感测系统140可以包括光电传感器(图中未示出),由一端的光电传感器发射光信号,另一端的光电传感器接收光信号,通过接收的光信号的强弱判断行驶车辆的类型、位置,以及确定同一车辆的不同部位。
其中,位置感测系统140可以包括车辆类型感测模块(图中未示出)和车辆位置感测模块(图中未示出)。
车辆类型感测模块(图中未示出)用于判断检测通道200中行进的车辆的类型。
例如,车辆类型感测模块(图中未示出)可以是设置在检测通道200边缘的两个光电传感器,并且该感测模块的安装位置在正视角扫射面的扫射范围内,由靠近正视角探测器的光电传感器发射光信号,由靠近射线发生器的光电传感器接收光信号。当车辆行驶经过该感测模块的安装位置时,由于光信号被挡无法被射线发生器附近的光电传感器接收,表示有车辆通过,并对该车辆的类型进行判断。
可以对接收到的光信号的强弱判断光信号的被挡程度,从而判断行驶车辆的类型。例如,载客的客车上有多个窗户,当光信号经过窗户时被挡的较少(例如,少于原发出光信号的20%),光电传感器可以接收较强的光信号(例如,多于原发出光信号的80%),如果光电传感器可以连续接收到较强的光信号,则可以判断该车辆为客车。而无人乘坐的货车大多没有窗户而多为暗箱,车辆通过时,光信号大部分被挡或者全部被挡而被光电传感器接收的光信号较弱甚至为零,如果光电传感器在预定时间内(例如5s)一直接收较弱的光信号或者一直接收不到光信号,则可以判断该车辆为货车。
为了检测不同高度的车辆,可以将光电传感器设置为具有一定高度而不严格限制宽度。
车辆位置感测模块(图中未示出)用于基于车辆的类型确定保护部位的位置。
车辆位置感测模块(图中未示出)可以基于车辆类型感测模块(图中未示出)确定的车辆的类型来确定保护部位的位置。例如,车辆类型感测模块(图中未示出)判断车辆为客车时,该车辆全部为保护部位,则不对该车辆进行扫射。当车辆类型感测模块(图中未示出)判断车辆为货车时,则确定有人员乘坐的部位为保护部位,则在保证人员辐射安全的前提下对该车辆进行扫射。
控制器150,连接到位置感测系统和射线发生器,用于根据车辆在检测通道中的位置,控制射线发生器扫射正视角射线束和斜视角射线束的时间,以确保车辆的保护部位的辐射安全,保护部位至少包括驾驶室中的人员乘坐位置。
上述保护部位可以包括整个驾驶室,在这种情况下,可以确保人员安全。保护部位也可以只包括人员乘坐位置,在此情况下,可以相应地增加辐射成像检测区域,至少可以保证人员安全。由此可以根据实际情况在上述两种情况之间具体设定保护部位的大小。
而控制器150可以基于位置感测系统140的判断结果控制射线发生器110何时扫射正视角射线束和/或斜视角射线束以及射线的剂量率。
例如,可以在位置感测系统140判定车辆的保护部位通过正视角扫射面之时或之后,控制器150控制射线发生器110开始扫射正视角射线束和斜视角射线束。由于斜视角扫射面相对远离车辆驾驶室,司机的辐射剂量安全更容易得到保障。这样,也能够使得避让的车辆部分最少,被扫射的车辆部分最多。
另外,还可以在位置感测系统140判定车辆的保护部位通过斜视角扫射面之后,控制器150控制射线发生器110开始扫射斜视角射线束,并且在位置感测系统140判定车辆的保护部位通过正视角扫射面之后,控制器150控制射线发生器110开始扫射正视角射线束。这样,由于车辆的保护部位恰好避开了斜视角射线束和正视角射线束,司机的辐射剂量安全更容易得到保障,也能够使得避让的车辆部分最少,被扫射的车辆部分最多。
此外,还可以将正视角扫射面和斜视角扫射面所成的预定夹角的大小设置为:当车辆的车头到达正视角扫射面时,车辆的驾驶室的保护部位已通过斜视角扫射面,保护部位至少包括人员乘坐位置。
这样,可以在位置感测系统140判定车辆的车头到达正视角扫射面之时或之后,控制器150控制射线发生器110开始扫射正视角扫射面和斜视角扫射面,并且至少在车辆的驾驶室的保护部位通过正视角扫射面之前,正视角射线束的强度被设置为不高于辐射安全强度。
即,正视角扫射面与斜视角扫射面的预定夹角的大小正好使得行驶的车辆的驾驶室的保护部位在两个扫射面之间,也就是说,在车辆的车头到达正视角扫射面时,车辆的驾驶室的保护部位已通过斜视角扫射面,该保护部位至少包括人员乘坐位置。
换言之,当车辆的车头到达正视角扫射面之时或之后,控制器150控制射线发生器110开始扫射正视角射线束和斜视角射线束,两个视角射线束的剂量率可以不同,并且在少在车辆的驾驶室的保护部位通过正视角射线束的正视角扫射面之前,正视角射线束的强度被设置为不高于辐射安全强度。
这样,由于预定夹角的大小和辐射安全强度的限制,即使车辆的驾驶室的人员乘坐位置离开斜视角扫射面之后仍然能够经过正视角扫射面,但是司机的安全在正视角射线束的强度不高于辐射安全强度的情况下得以保障,同时使得车辆被扫射的部位最多。
那么,在车辆的驾驶室的保护部位通过正视角扫射面之后,控制器150可以控制射线发生器110提高正视角射线束的强度,方便正视角射线束和斜视角射线束同时对车辆的其余部位进行扫射,实现全面检查。
优选地,控制器150可以控制射线发生器100将正视角射线束的强度提高到与斜视角射线束的强度基本相同。这样,两个视角的射线强度相同,便于进行成像和分析。
图3为根据本发明的又一个实施例的辐射成像系统的示意性框图。
如图3所示,本发明法辐射成像系统100除了包括图2所示的射线发生器110、正视角探测器120、斜视角探测器130、位置感测系统140和控制器150外,还可以包括图像处理系统160和图像显示系统170。
其中,相同的装置实现相同的功能,在此不再赘述。
其中,图像处理系统160用于对正视角图像和/或斜视角图像进行校正处理。
图像显示系统170用于基于正视角图像和/或斜视角图像进行显示。
图像处理系统160用于对正视角图像和/或斜视角图像进行校正处理。
正视角探测器120得到的正视角图像和/或斜视角探测器130得到的斜视角图像被传输到图像处理系统160进行校正处理。
其中,图像处理系统160可以对正视角图像和/或斜视角图像进行预处理,包括不一致性校正、亮度校正等,使得正视角图像和斜视角图像亮度一致,减少因射线剂量波动或其它原因引起的图像不一致。
图像处理系统160也可以在得到的正视角图像和/或斜视角图像高度不一致或图像变形等时,对它们进行几何校正处理,以获得高度一致的两个视角图像。
图像处理系统160还可以计算同一对象在校正处理后的正视角图像和斜视角图像中的视差。
图像处理系统160可以对几何校正的两个视角的图像进行配准,自动获取两个视角图像的视差,作为后续3D显示视差调整的参数。
图像处理系统160可以根据视差计算出该对象相对于射线源111的距离(深度),从而可以在例如正视角图像中以不同颜色或灰度表示不同的距离。
图像显示系统170用于基于正视角图像和/或斜视角图像进行显示。
图像显示系统170可以基于处理后的两个视角的图像进行显示,可以显示双视角视图以便用户左右眼分别观看,从而产生3D图像效果,提升3D显示效果。也可以只显示一个视角(例如正视角)的图像,并在其中以不同颜色或灰度表示不同的距离。
图4为根据本发明的一个示例的辐射成像系统布置示意图的俯视图。
如图4所示,本发明的辐射成像系统100包括射线源111、正视角准直器112、斜视角准直器113、正视角探测器120、斜视角探测器130、位置感测系统140、控制器150、图像处理系统160和图像显示系统170。
射线发生器110,设置在检测通道200的一侧,用于扫射正视角射线束和斜视角射线束,正视角射线束的正视角扫射面基本上垂直于行进方向,斜视角射线束的斜视角扫射面与正视角扫射面成预定夹角,并且射线发生器被设置为使得沿行进方向行进的车辆A在经过斜视角扫射面之后经过正视角扫射面。
在本实施例中,射线发生器110包括射线源111、正视角准直器112和斜视角准直器113,射线源111用于产生射线R,正视角准直器112从射线源引出正视角射线束,斜视角准直器113从射线源引出斜视角射线束。
为了便于检测行驶中的车辆A,本发明的检测通道200允许车辆A依次行驶经过检测通道200。将能够分别扫射正视角射线束和斜视角射线束的射线发生器110设置在检测通道200的一侧,将能够被正视角射线束扫射到的区域称为正视角扫射面,能够被斜视角射线束扫射到的区域称为斜视角扫射面。其中,正视角射线束的正视角扫射面基本上垂直于车辆A的行进方向,斜视角射线束的斜视角扫射面与正视角扫射面成预定夹角。并且,沿着行进方向行驶的车辆A在检测通道200上先行驶经过斜视角扫射面,之后行驶经过正视角扫射面,以此,车辆A能够被辐射的部分更多,避让的部分更少,检测更为全面。
正视角探测器120,设置在检测通道200的另一侧,用于接收正视角射线束,并检测正视角射线束的强度,从而得到正视角图像。
设置在检测通道200另一侧的正视角探测器120接收设置在检测通道200一侧的射线发生器110扫射的正视角射线束,并检测正视角射线束的强度,从而得到正视角图像。其中,正视角射线束术的正视角扫射面基本上垂直于车辆A的行进方向。
斜视角探测器130,设置在检测通道200的另一侧,用于接收斜视角射线束,检测斜视角射线束的强度,从而得到斜视角图像。
同样的,设置在检测通道200另一侧的斜视角探测器130接收设置在检测通道200一侧的射线发生器110扫射的斜视角射线束,并检测斜视角射线束的强度,从而得到斜视角图像。其中,斜视角射线束的斜视角扫射面与正视角扫射面成预定夹角。
位置感测系统140用于感测车辆A在检测通道200中的位置。
如图4所示,可以在检测通道200的边缘设置至少一个位置感测系统140,用于识别行驶车辆A的类型和同一车辆A的不同部位。位置感测系统140可以包括视觉传感器、光电传感器(如,光幕开关)、金属传感器(如,地感线圈)、压力传感器以及它们的组合,用于识别行驶车辆A的类型和同一车辆A的不同部分,测量车辆A的移动速度和/或位移和/或重量等。
位置感测系统140可以包括光电传感器(图中未示出),由一端的光电传感器发射光信号,另一端的光电传感器接收光信号,通过接收的光信号的强弱判断行驶车辆A的类型、位置,以及确定同一车辆A的不同部位。
其中,位置感测系统140可以包括车辆类型感测模块(图中未示出)和车辆位置感测模块(图中未示出)。
车辆类型感测模块(图中未示出)用于判断检测通道200中行进的车辆的类型。
例如,车辆类型感测模块(图中未示出)可以是设置在检测通道200边缘的两个光电传感器,并且该感测模块的安装位置在正视角扫射面的扫射范围内,由靠近正视角探测器的光电传感器发射光信号,由靠近射线发生器的光电传感器接收光信号。当车辆A行驶经过该感测模块的安装位置时,由于光信号被挡无法被射线发生器附近的光电传感器接收,表示有车辆A通过,并对该车辆A的类型进行判断。
可以对接收到的光信号的强弱判断光信号的被挡程度,从而判断行驶车辆A的类型。例如,载客的客车上有多个窗户,当光信号经过窗户时被挡的较少(例如,少于原发出光信号的20%),光电传感器可以接收较强的光信号(例如,多于原发出光信号的80%),如果光电传感器可以连续接收到较强的光信号,则可以判断该车辆A为客车。而无人乘坐的货车大多没有窗户而多为暗箱,车辆A通过时,光信号大部分被挡或者全部被挡而被光电传感器接收的光信号较弱甚至为零,如果光电传感器在预定时间内(例如5s)一直接收较弱的光信号或者一直接收不到光信号,则可以判断该车辆A为货车。
为了检测不同高度的车辆A,可以将光电传感器设置为具有一定高度而不严格限制宽度。
车辆位置感测模块(图中未示出)用于基于车辆的类型确定保护部位的位置。
车辆位置感测模块(图中未示出)可以基于车辆类型感测模块(图中未示出)确定的车辆的类型来确定保护部位的位置。例如,车辆类型感测模块(图中未示出)判断车辆为客车时,该车辆全部为保护部位,则不对该车辆进行扫射。当车辆类型感测模块(图中未示出)判断车辆为货车时,则确定有人员乘坐的部位为保护部位,则在保证人员辐射安全的前提下对该车辆进行扫射。
控制器150连接到位置感测系统140和射线发生器110,用于根据车辆A在检测通道200中的位置,控制射线发生器110扫射正视角射线束和斜视角射线束的时间,以确保车辆A的保护部位的辐射安全,保护部位至少包括驾驶室中的人员乘坐位置。
上述保护部位可以包括整个驾驶室,在这种情况下,可以确保人员安全。保护部位也可以只包括人员乘坐位置,在此情况下,可以相应地增加辐射成像检测区域,至少可以保证人员安全。由此可以根据实际情况在上述两种情况之间具体设定保护部位的大小。
而控制器150可以基于位置感测系统140的判断结果控制射线发生器110何时扫射正视角射线束和/或斜视角射线束以及射线的剂量率。
例如,可以在位置感测系统140判定车辆A的保护部位通过正视角扫射面之时或之后,控制器150控制射线发生器110开始扫射正视角射线束和斜视角射线束。由于斜视角扫射面相对远离车辆驾驶室,司机的辐射剂量安全更容易得到保障。这样,也能够使得避让的车辆部分最少,被扫射的车辆部分最多。
另外,还可以在位置感测系统140判定车辆A的保护部位通过斜视角扫射面之后,控制器150控制射线发生器110开始扫射斜视角射线束,并且在位置感测系统140判定车辆A的保护部位通过正视角扫射面之后,控制器150控制射线发生器110开始扫射正视角射线束。这样,由于车辆A的保护部位恰好避开了斜视角射线束和正视角射线束,司机的辐射剂量安全更容易得到保障,也能够使得避让的车辆部分最少,被扫射的车辆部分最多。
此外,还可以将正视角扫射面和斜视角扫射面所成的预定夹角的大小设置为:当车辆的车头到达正视角扫射面时,车辆的驾驶室的保护部位已通过斜视角扫射面,保护部位至少包括人员乘坐位置。
这样,可以在位置感测系统140判定车辆A的车头到达正视角扫射面之时或之后,控制器150控制射线发生器110开始扫射正视角扫射面和斜视角扫射面,并且至少在车辆A的驾驶室的保护部位通过正视角扫射面之前,正视角射线束的强度被设置为不高于辐射安全强度。
即,正视角扫射面与斜视角扫射面的预定夹角的大小正好使得行驶的车辆的驾驶室的保护部位在两个扫射面之间,也就是说,在车辆A的车头到达正视角扫射面时,车辆A的驾驶室的保护部位已通过斜视角扫射面,该保护部位至少包括人员乘坐位置。
换言之,当车辆A的车头到达正视角扫射面之时或之后,控制器150控制射线发生器110开始扫射正视角射线束和斜视角射线束,两个视角射线束的剂量率可以不同,并且在少在车辆A的驾驶室的保护部位通过正视角射线束的正视角扫射面之前,正视角射线束的强度被设置为不高于辐射安全强度。
这样,由于预定夹角的大小和辐射安全强度的限制,即使车辆A的驾驶室的人员乘坐位置离开斜视角扫射面之后仍然能够经过正视角扫射面,但是司机的安全在正视角射线束的强度不高于辐射安全强度的情况下得以保障,同时使得车辆A被扫射的部位最多。
那么,在车辆A的驾驶室的保护部位通过正视角扫射面之后,控制器150可以控制射线发生器110提高正视角射线束的强度,方便正视角射线束和斜视角射线束同时对车辆A的其余部位进行扫射,实现全面检查。
优选地,控制器150可以控制射线发生器100将正视角射线束的强度提高到与斜视角射线束的强度基本相同。这样,两个视角的射线强度相同,便于进行成像和分析。
其中,射线发生器110可以包括正视角射线源(图中未示出)和斜视角射线源(图中未示出),也可以包括射线源111、正视角准直器112和斜视角准直器113。
当射线发生器110可以包括正视角射线源(图中未示出)和斜视角射线源(图中未示出)时,则分别由正视角射线源(图中未示出)扫射正视角射线束,斜视角射线源(图中未示出)扫射斜视角射线束。
控制器150可以分别控制正视角射线源(图中未示出)扫射正视角射线束和斜视角射线源(图中未示出)扫射斜视角射线束,同时控制辐射的剂量率。
当射线发生器110包括射线源111、正视角准直器112和斜视角准直器113。射线源111用于产生射线,正视角准直器112用于从射线源引出正视角射线束,斜视角准直器113用于从射线源引出斜视角射线束。控制器150控制射线源产生射线,并控制射线的剂量率。
图像处理系统160用于对正视角图像和/或斜视角图像进行校正处理。
正视角探测器120得到的正视角图像和/或斜视角探测器130得到的斜视角图像被传输到图像处理系统160进行校正处理。
其中,图像处理系统160可以对正视角图像和/或斜视角图像进行预处理,包括不一致性校正、亮度校正等,使得正视角图像和斜视角图像亮度一致,减少因射线剂量波动或其它原因引起的图像不一致。
图像处理系统160也可以在得到的正视角图像和/或斜视角图像高度不一致或图像变形等时,对它们进行几何校正处理,以获得高度一致的两个视角图像。
图像处理系统160还可以计算同一对象在校正处理后的正视角图像和斜视角图像中的视差。
图像处理系统160可以对几何校正的两个视角的图像进行配准,自动获取两个视角图像的视差,作为后续3D显示视差调整的参数。
图像处理系统160可以根据视差计算出该对象相对于射线源111的距离(深度),从而可以在例如正视角图像中以不同颜色或灰度表示不同的距离。
图像显示系统170用于基于正视角图像和/或斜视角图像进行显示。
图像显示系统170可以基于处理后的两个视角的图像进行显示,可以显示双视角视图以便用户左右眼分别观看,从而产生3D图像效果,提升3D显示效果。也可以只显示一个视角(例如正视角)的图像,并在其中以不同颜色或灰度表示不同的距离。
上述图像处理系统160将从两个视角的探测器获得的图像分别进行处理,得到处理后的图像。由于两个视角探测器的安装位置相对于射线发生器不对称,被扫射车辆辐射成像的几何参数会存在差异,各视角的相同位置的探测器接收到的信号在高度方向所对应的空间物体将不会完全一致,因此同一车辆在两个视角图像中的高度坐标值会存在差异,这将对3D显示效果形成一定影响,具体分析如下图5所示。
图5为正视角探测器和斜视角探测器的安装位置的连线平行于行进方向的示意图。
如图5所示,正视角探测器120和斜视角探测器130分别包括水平探测器阵列121和垂直探测器阵列122,垂直探测器阵列122被设置为垂直于地面,水平探测器阵列121被设置为平行于地面,且从垂直探测器阵列122的顶端向射线源111方向延伸。正视角探测器120的水平探测器阵列121垂直于行进方向。斜视角探测器130的水平探测器阵列121与正视角探测器120的水平探测器阵列121之间成预定夹角。
图5中,S为射线源111的位置,两个视角垂直探测器阵列122垂直地面且在各自的射线扫射面内,同时水平探测器阵列121也在各自的射线扫射面内且垂直于垂直探测器阵列122,D0和D1分别为两个视角探测器的垂直探测器阵列122与地面的交点。假设被扫射车辆A上某点V通过检测通道200,分别在V0和V1位置被射线穿透后的投影成像到位置处于两个视角的垂直探测器阵列122上,其对应点分别为DV0和DV1,V0G0和V1G1分别为V0和V1到地面的垂线,可知V0G0=V1G1。当D0D1平行G0G1时,即两个视角垂直探测器阵列122的安装位置的连线平行于检测通道200(平行于车辆行进方向),则有ΔSV0G0~ΔSDV0D0、ΔSV1G1~ΔSDV1D1、ΔSG0G1~ΔSD0D1,由相似三角形对应边成比例特性可知:
则有,DV0D0=DV1D1 (1)
可知当两个视角的垂直探测器阵列122的安装位置的连线平行于车辆行进方向时(以下简称平行的安装位置),车辆A上某点在垂直探测器阵列上投影成像所对应的图像的高度坐标值会相同。
同理可知,当两个视角垂直探测器阵列122的安装位置的连线平行与检测通道200,车辆A上某点H通过检测通道200时,分别在H0和H1位置被射线R穿透后的投影成像到位置处于两个视角的水平探测器阵列121上,其对应点分别为HV0和HV1,H0G0和H1G1分别为H0和H1到地面的垂线,可知H0G0=H1G1。当D0D1平行G0G1时,即两个视角垂直探测器阵列122的安装位置的连线平行于检测通道200(平行于车辆行进方向),由相似三角形对应边成比例特性可知:
在水平探测器阵列上投影成像所对应的图像的高度坐标值会成固定比例:
其中,S′为射线源S在水平探测器阵列121所在水平面的投影,SS′的连线垂直于地面;D0′为正视角探测器120的垂直探测器阵列122和水平探测器阵列121的连接点;D1′为斜视角探测器130的垂直探测器阵列122和水平探测器阵列121的连接点。
即,若正视角探测器120和斜视角探测器130各自的垂直探测器阵列122的安装位置之间的连线可以平行于行进方向,那么车辆A上某点在垂直探测器阵列122上辐射成像所对应的图像高度坐标值会相同,同理,车辆A上某点在水平方向探测器阵列121上辐射成像所对应的图像的高度坐标值会成固定比例。这种情况下,可以不对图像的高度进行几何校正。
图6和图7为斜视角垂直探测器阵列122的安装位置与正视角垂直探测器阵列122的安装位置的连线不平行于车辆行进方向的示意图。
如图6中实线所示,物体某点在两个视角垂直探测器阵列122上透射成像所对应的图像高度坐标值会有差异,结合式(1),可知其具体关系如下:
其中,虚线为斜视角垂直探测器阵列122的安装位置与正视角垂直探测器阵列122的安装位置的连线平行于车辆A行进方向时斜视角探测器阵列的安装位置,DC1为平行的安装位置时斜视角垂直探测器阵列122与地面的交点,D′C1为平行的安装位置时水平探测器阵列121与垂直探测器阵列122的交点。LT1为斜视角探测器130与正视角探测器120平行的安装位置与射线源111之间的距离,LP1为斜视角探测器130实际安装位置与射线源111之间的距离。
结合式(2)可知,此安装位置斜视角水平探测器阵列121上图像高度坐标与正视角图像坐标关系如下:
其中,斜视角垂直探测器阵列122的安装位置相对于平行的安装位置可前可后,即LP1可大于等于也可小于LT1
由式(3)和式(4)可确定两个视角图像高度坐标之间的映射关系,进而可对两个视角扫射图像进行几何校正,使得车辆A同一点在两个视角图像上高度坐标保持一致,以提升3D显示效果。
即,当正视角探测器120和斜视角探测器130各自的垂直探测器阵列122的安装位置之间的连线与行进方向不平行时,图像处理系统160对正视角图像和/或斜视角图像进行几何校正,以使沿行进方向行驶的车辆A上的同一个点在几何校正后的正视角图像和斜视角图像的高度坐标值相同,以提高3D显示效果。
此外,正视角探测器120和斜视角探测器130还可以分别包括多个探测器模块133,每个探测器模块133包括多个探测器单元134,正视角探测器120和斜视角探测器130分别具有水平基准线和/或垂直基准线,每个探测器模块133的射线接收面的中心位置与其所对应的射线源111的连线垂直于射线接收面,此时,图像处理系统160可对正视角图像和斜视角图像分别进行向心排布校正,以将多个探测器单元134的探测结果分别投影到水平基准线或垂直基准线上。
更进一步地,图像处理系统160可以将正视角图像和斜视角图像投影到以正视角射线束和斜视角射线束的射线源111为圆心的圆弧上,并且对正视角图像和/或斜视角图像进行圆弧投影校正,从而得到正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像,以使沿行进方向行驶的车辆A上的同一个点在正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像中的角度参数相同。
其中,角度参数可以是指以两个视角的水平探测器阵列121靠近射线源111处的第一个探测器为探测器阵列的原点0与射线源111的连线与射线源111垂直于地面的轴线之间的夹角θ0,每个探测器覆盖的射线夹角Δθ。角度参数也可以指在车辆A上某点在两个视角各自的极坐标系中,各射线R与其在地面的投影之间的夹角,即在各自极坐标系中的极角。
应当理解,在图5所示的系统布置的情况下,也可以执行上述向心排布和圆弧投影校正处理。
上述图像处理系统160具体处理的步骤如下:
第一步:对两个视角扫射图像分别进行预处理,包括不一致性校正、亮度校正(若射线R存在剂量波动)等。
第二步:根据辐射成像系统的几何结构,对两个视角的预处理后图像进行几何校正,使得同一物体在两个视角图像上高度坐标保持一致。
可以在第二步后增加第三步。
第三步:对经过几何校正的两个视角图像进行配准,自动获取两个视角图像的视差,作为后续3D显示视差调整的参数。
上述处理步骤第二步具体可采用如下方法:
正视角探测器和斜视角探测器各自的垂直探测器阵列的安装位置之间的连线与行进方向不平行,图像处理方法包括:对正视角图像和/或斜视角图像进行几何校正,以使沿行进方向行进的车辆A上的同一个点在几何校正后的正视角图像和斜视角图像中的高度相同。
以正视角图像为基准,对斜视角图像在高度方向进行几何校正,图像中每行中各像素采用相同的参数进行校正,设r为校正前斜视角图像的行号,r′为校正后斜视角图像的行号。当斜视角探测器不在与正视角探测器平行的安装位置DC1D′C1时,即LP1≠LT1,则在水平方向或垂直方向部分探测器阵列的图像会投影至平行安装位置的垂直探测器阵列122'或水平探测器阵列121'上。根据斜视角探测器130安装位置的前后不同,分为LP1≥LT1和LP1<LT1两种情况:
1)当LP1≥LT1,如图6所示:
根据上式(3)、(4),可得到以下计算式(5-1):
其中,rC′为SD1′与DC1D′C1的交点所对应的探测器行号,rH为D′C1在校正前斜视角图像所对应的探测器行号,rH′为D′C1在校正后斜视角图像所对应的探测器行号。Δd为探测器接收面沿探测器阵列方向的宽度。α为射线R与SDC1的夹角。
2)当LP1<LT1,如图7所示:
根据上式(3)、(4),可得到以下计算式(5-2):
其中,rH为D1′在校正前斜视角图像所对应的探测器行号,rC′为D1′在校正后斜视角图像所对应的探测器行号,rH′分别为D′C1在校正后斜视角图像所对应的探测器行号。α为射线R与SDC1的夹角。
上述式(5-1)、(5-2)中图像高度坐标原点为图像最下部,对应垂直方向探测器组最底部的探测器,即图5中D0和D1位置探测器。计算时r′取整数逐一运算,得到的r为小数,进而将r表示为整数部分ri和小数部分rf之和:
r=ri+rf (6)
对每列图像逐一进行校正,设该列图像校正前灰度值为G(r),可采用线性插值法计算校正后该列图像灰度值G(r′):
G(r′)=rf*G(ri)+(1-rf)*G(ri+1) (7)
其中,线性插值法是数学、计算机图形学等领域广泛使用的一种简单插值方法。灰度值是指黑白图像中点的颜色深度,范围一般从0到255,白色为255,黑色为0,故黑白图片也称灰度图像,在医学、图像识别领域有很广泛的用途。
根据本发明,上述处理步骤第二步几何校正还可以增加圆弧投影校正处理。由于射线源位置固定且为近似点光源,目前常用的L型线阵探测器排布方式C1会引起图像几何变形,较理想的探测器布局方式是以射线源为中心进行圆弧排布,如图8中虚线所示圆弧型探测器排布方式C2。因此,可将探测器按L型排布的几何结构投影至设定的理想圆弧上,计算投影过程中L型排布探测器位置和理想的圆弧型排布探测器位置之间的几何映射关系,实现进一步几何校正,具体如图9所示。
其中,正视角探测器和斜视角探测器分别包括多个探测器模块,每个探测器模块包括多个探测器单元,正视角探测器和斜视角探测器分别具有水平基准线和/或垂直基准线,每个探测器模块的射线接收面的中心位置与其所对应的射线源的连线垂直于射线接收面,图像处理方法包括:对正视角图像和斜视角图像分别进行向心排布校正,以将多个探测器单元的探测结果分别投影到水平基准线或垂直基准线上。
将正视角图像和斜视角图像投影到以正视角射线束和斜视角射线束的射线源为圆心的圆弧上,并且对正视角图像和/或斜视角图像进行圆弧投影校正,从而得到正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像,以使沿行进方向行进的车辆A上的同一个点在正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像中的角度参数相同。
图9中方框为探测器模块133,每个探测器模块133中包含若干个探测单元134,对应图像每个像素,以下简称探测器。设H为水平探测器臂架高度,θ0为水平方向第一个探测器与射线源连线与垂直方向的夹角,L1为射线源111与垂直方向探测器之间的水平距离,L2为设定的理想圆弧探测器安装位置与射线源111之间的距离,d为每个探测器的宽度,以上参数在扫描系统设计及安装之后即确定,为已知参数。则有:
其中Δθ为每个探测器覆盖的射线夹角,由于Δθ很小,则
设探测器阵列的原点为水平方向探测器阵列第一个探测器位置,如图9中所示,若投影圆弧上第r′个探测器位置所对应的实际探测器位置在水平方向探测器臂架上r位置,则r距原点水平方向距离DH为:
DH=(tan(θ0+r′*Δθ)-tanθ0)*H
其对应探测器序号,即图像行号r为:
若投影圆弧上第r′个探测器位置所对应的实际探测器位置在垂直方向探测器臂架上r位置,则r距原点垂直方向距离DV为:
DV=H-cot(θ0+r′*Δθ)*L1
其对应探测器序号,即图像行号r为:
r=rH+DV/d=rH+(H-cot(θ0+r′*Δθ)*L1)/d (9)
其中rH为水平方向探测器数目。
根据式(8)、(9),采用第二步式(6)、(7)同样的方法,计算校正后该列图像灰度值G(r′),对每列图像逐一进行校正,其中第二步结果作为第三步的输入。由于第二步已完成两个视角的统一校正,该步骤只需要分别对两个视角进行上述同样的圆弧投影校正处理即可。
优选地,在进行上述圆弧投影校正处理之前还可以根据探测器实际排布情况进行向心排布校正。实际应用场合中,各探测器模块133通常会向心排布安置在L型臂架上,如图10所示,向心排布可以在一定程度上减少图像的几何变形。因此,可将向心排布的探测器投影至L型直角边上,计算投影过程中向心排布探测器位置和理想的L型排布探测器位置之间的几何映射关系,实现进一步几何校正,具体如图10所示:
图10中方框为探测器模块133,每个探测器模块133中包含M个探测单元,对应图像M个像素,以下简称探测器。由于要使射线R穿过每个探测器模块133的中心线保证向心,每个模块与安装臂架的夹角会不同,如图10所示,设第n个模块与臂架夹角为βn,其投影到臂架上的宽度为Mn,D为每个探测器模块133的宽度,d为每个探测器的宽度。
对于水平方向臂架上的探测器,有:
对于垂直方向臂架上的探测器,有:
将式(10)代入(8),式(11)代入(9)即可获得探测器向心安装时的实际行号ra和理想的圆弧型排布探测器位置行号r′之间的换算关系,进而采用第二步式(6)、(7)同样的方法,计算校正后该列图像灰度值G(r′)即可。
可选的,还可以直接进行如下弧形校正。
将正视角图像和斜视角图像投影到以正视角射线束和斜视角射线束的射线源为圆心的圆弧上,并且对正视角图像和/或斜视角图像进行圆弧投影校正,从而得到正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像,以使沿行进方向行进的车辆A上的同一个点在正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像中的角度参数相同。
具体如图11所示,以射线源为原点极坐标系中,原始图像的第r个像素,对应第r个探测器d(ρrr),灰度值为Gr,在半径为ρ的弧上,探测器的间距为Δl,位置为d(ρ,θr’)的探测器,即校正后图像的第r’个像素,灰度值为:
当且仅当θr≤θr’≤θr+1 (12)
如图12所示,极坐标系极点为S(射线源111),正视角和斜视角的极轴分别为SD0和SD1,图中顺时针方向为极角正方向。V0和V1分别为车辆A同一点在通过检测通道200时,在正视角平面和斜视角平面内的交点。V0'和V1'分别为V0和V1在经过S的水平面的投影,α为SV1'与S V0'的夹角。θ0和θ1分别为过V0和V1的射线与水平面在各自扫射面内的夹角,即V0和V1在各自极坐标系中的极角。ρ0为射线源111到正视角投影弧Z1的距离,ρ0射线源111到斜视角投影弧Z2的距离,两者大小相同。为经过弧形校正之后,该点在图像中垂直被检物相对运动方向的坐标r0′与r1′应相同,即
r0′(θ0)=r1′(θ1), (13)
令正视角坐标为
其中Δθ0为常数,即正视角投影弧Z1上的像素间距,
从图10可知,
得,
连列公式(13)(14)(16),得斜视角投影弧Z2上的坐标为
斜视角探测器130上图像灰度值的计算方法与正视角完全相同,即按公式(12)计算。
综上,即可实现以正视角图像为基准,对斜视角图像在高度方向的几何校正,使得两个视角获得的图像的高度一致。
上述图4中图像显示系统170将处理后的两幅扫描图像作为3D显示的左、右图像输入,在现有的3D显示设备或装置进行3D显示,以实现被扫描的空间物体的3D信息再现,并呈现出具有纵深感的3D图像。具体可采用的3D显示技术及其装置可以为,分色式、偏振光式、主动快门式等3D显示技术实现的3D显示器、投影仪等,以及虚拟现实(VR)、增强现实(AR)技术实现的显示头盔、眼镜等;还可以采用光栅3D显示、集成成像3D显示、体3D显示和全息3D显示等裸眼3D显示技术实现的3D显示装置。
另外,上述图4中图像显示系统170还可以增加图像实时处理功能,处理方式如图13所示:
在步骤S100中将图像处理系统160获得的图像作为输入图像送至实时处理模块,实时处理模块对两幅图像自动或由用户选择进行相应图像处理。
在步骤S200中,一方面将处理后的两幅图像以图像处理系统160配准获得的视差参数为基准进行视差调节,例如,按照设定的参数或实时调整参数对两幅图像进行左右平移处理或截取图像中相应部分;另一方面,可将处理后的两幅图像再次作为输入图像送至实时处理模块,继续进行实时处理。
在步骤S300中,将进行了视差调节的两幅图像作为3D显示输入图像进行显示,以达到调整3D图像显示效果的目的。
在用户查看图像的过程中,也可将当前处理的结果作为输入再送至实时处理模块,继续进行实时处理,再显示处理后的3D图像,达到连续调整3D图像效果的目的。具体每步处理可为:图像放大、缩小、镜像,亮度、对比度调节,图像平滑、滤波,图像增强(如灰度拉伸、直方图均衡、线性或非线性变换)等各类图像处理方法。
此外,上述图4中图像显示系统170还可以增加用户工作业务数据操作功能,提供数据接口获取、提交与查图工作相关的数据、信息。例如,当该系统用于海关集装箱扫描安检工作,在查图时,可获取被检集装箱的相关信息进行显示,如报关单、发货地、货主公司信息等,作为参考以提高查验效果;在查图工作中可在图像中进行标注,并选择或填写查验结果,将这些业务信息提交至数据管理后台,如数据库,便于查验业务数据的交互和存储。
上文中已经参考附图详细描述了根据本发明的辐射成像系统和图像处理方法。
此外,根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序,该计算机程序包括用于执行本发明的上述方法中限定的上述各步骤的计算机程序代码指令。或者,根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机可读介质,在该计算机可读介质上存储有用于执行本发明的上述方法中限定的上述功能的计算机程序。本领域技术人员还将明白的是,结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (19)

1.一种辐射成像系统,用于对沿着检测通道限定的行进方向行进的车辆进行辐射成像,其特征在于,包括:
射线发生器,设置在所述检测通道的一侧,用于扫射正视角射线束和斜视角射线束,所述正视角射线束的正视角扫射面基本上垂直于所述行进方向,所述斜视角射线束的斜视角扫射面与所述正视角扫射面成预定夹角,并且所述射线发生器被设置为使得沿所述行进方向行进的车辆在经过所述斜视角扫射面之后经过所述正视角扫射面;
正视角探测器,设置在所述检测通道的另一侧,用于接收所述正视角射线束,并检测所述正视角射线束的强度,从而得到正视角图像;
斜视角探测器,设置在所述检测通道的所述另一侧,用于接收所述斜视角射线束,检测所述斜视角射线束的强度,从而得到斜视角图像。
2.根据权利要求1所述的辐射成像系统,其特征在于,还包括:
位置感测系统,用于感测所述车辆在所述检测通道中的位置;
控制器,连接到所述位置感测系统和所述射线发生器,用于根据所述车辆在所述检测通道中的位置,控制所述射线发生器扫射所述正视角射线束和斜视角射线束的时间,以确保所述车辆的保护部位的辐射安全,所述保护部位至少包括驾驶室中的人员乘坐位置。
3.根据权利要求2所述的辐射成像系统,其特征在于,
在所述位置感测系统判定所述保护部位通过所述正视角扫射面之时或之后,所述控制器控制所述射线发生器开始扫射所述正视角射线束和所述斜视角射线束。
4.根据权利要求2所述的辐射成像系统,其特征在于,
在所述位置感测系统判定所述保护部位通过所述斜视角扫射面之后,所述控制器控制所述射线发生器开始扫射所述斜视角射线束;并且
在所述位置感测系统判定所述保护部位通过所述正视角扫射面之后,所述控制器控制所述射线发生器开始扫射所述正视角射线束。
5.根据权利要求2所述的辐射成像系统,其特征在于,
所述预定夹角的大小被设置为,当所述车辆的车头到达所述正视角扫射面时,所述车辆的驾驶室的保护部位已通过所述斜视角扫射面,所述保护部位至少包括人员乘坐位置;
在所述位置感测系统判定所述车辆的车头到达所述正视角扫射面之时或之后,所述控制器控制所述射线发生器开始扫射所述正视角扫射面和所述斜视角扫射面;并且
至少在所述车辆的驾驶室的所述保护部位通过所述正视角扫射面之前,所述正视角射线束的强度被设置为不高于辐射安全强度。
6.根据权利要求5所述的辐射成像系统,其特征在于,
在所述车辆的驾驶室的所述保护部位通过所述正视角扫射面之后,所述控制器控制所述射线发生器提高所述正视角射线束的强度。
7.根据权利要求2所述的辐射成像系统,其特征在于,所述位置感测系统包括:
车辆类型感测模块,用于判断检测通道中行进的车辆的类型;
车辆位置感测模块,用于基于所述车辆的类型确定所述保护部位的位置。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述的辐射成像系统,其特征在于,所述射线发生器包括:
正视角射线源,用于扫射所述正视角射线束;以及
斜视角射线源,用于扫射所述斜视角射线束。
9.根据权利要求1至7中任何一项所述的辐射成像系统,其特征在于,所述射线发生器包括:
射线源,用于产生射线;
正视角准直器,用于从所述射线源引出所述正视角射线束;以及
斜视角准直器,用于从所述射线源引出所述斜视角射线束。
10.根据权利要求1所述的辐射成像系统,其特征在于,还包括:
图像处理系统,用于对所述正视角图像和/或所述斜视角图像进行校正处理;以及
图像显示系统,用于基于所述正视角图像和所述斜视角图像进行显示。
11.根据权利要求10所述的辐射成像系统,其特征在于,
所述图像处理系统还计算同一对象在校正处理后的正视角图像和斜视角图像中的视差。
12.根据权利要求10所述的辐射成像系统,其特征在于,
所述正视角探测器和所述斜视角探测器分别包括水平探测器阵列和垂直探测器阵列,所述垂直探测器阵列被设置为垂直于地面,所述水平探测器阵列被设置为平行于地面,且从所述垂直探测器阵列的顶端向所述射线发生器延伸;
所述正视角探测器的水平探测器阵列垂直于所述行进方向;
所述斜视角探测器的水平探测器阵列与所述正视角探测器的水平探测器阵列之间成所述预定夹角。
13.根据权利要求10-12中任何一项所述的辐射成像系统,其特征在于,
所述正视角探测器和所述斜视角探测器分别包括多个探测器模块,每个探测器模块包括多个探测器单元,所述正视角探测器和所述斜视角探测器分别具有水平基准线和/或垂直基准线,
每个所述探测器模块的射线接收面的中心位置与其所对应的射线源的连线垂直于所述射线接收面,
所述图像处理系统对所述正视角图像和所述斜视角图像分别进行向心排布校正,以将所述多个探测器单元的探测结果分别投影到所述水平基准线或所述垂直基准线上。
14.根据权利要求10-12中任何一项所述的辐射成像系统,其特征在于,
所述正视角探测器和所述斜视角探测器各自的垂直探测器阵列的安装位置之间的连线平行于所述行进方向。
15.根据权利要求10-12中任何一项所述的辐射成像系统,其特征在于,
所述正视角探测器和所述斜视角探测器各自的垂直探测器阵列的安装位置之间的连线与所述行进方向不平行,
所述图像处理系统对所述正视角图像和/或所述斜视角图像进行几何校正,以使沿所述行进方向行进的车辆上的同一个点在几何校正后的所述正视角图像和所述斜视角图像中的高度相同。
16.根据权利要求10-12中任何一项所述的辐射成像系统,其特征在于,
所述图像处理系统将所述正视角图像和所述斜视角图像投影到以所述正视角射线束和所述斜视角射线束的射线源为圆心的圆弧上,并且对所述正视角图像和/或所述斜视角图像进行圆弧投影校正,从而得到正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像,以使沿所述行进方向行进的车辆上的同一个点在所述正视角圆弧投影图像和所述斜视角圆弧投影图像中的角度参数相同。
17.一种对根据权利要求1-12所述的辐射成像系统所得到的正视角图像和斜视角图像进行处理的方法,其特征在于,
所述正视角探测器和所述斜视角探测器各自的垂直探测器阵列的安装位置之间的连线与所述行进方向不平行,
该方法包括:
对所述正视角图像和/或所述斜视角图像进行几何校正,以使沿所述行进方向行进的车辆上的同一个点在几何校正后的所述正视角图像和所述斜视角图像中的高度相同。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,
所述正视角探测器和所述斜视角探测器分别包括多个探测器模块,每个探测器模块包括多个探测器单元,所述正视角探测器和所述斜视角探测器分别具有水平基准线和/或垂直基准线,
每个所述探测器模块的射线接收面的中心位置与其所对应的射线源的连线垂直于所述射线接收面,
该方法包括:
对所述正视角图像和所述斜视角图像分别进行向心排布校正,以将所述多个探测器单元的探测结果分别投影到所述水平基准线或所述垂直基准线上。
19.根据权利要求17-18中任何一项所述的方法,还包括:
将所述正视角图像和所述斜视角图像投影到以所述正视角射线束和所述斜视角射线束的射线源为圆心的圆弧上,并且对所述正视角图像和/或所述斜视角图像进行圆弧投影校正,从而得到正视角圆弧投影图像和斜视角圆弧投影图像,以使沿所述行进方向行进的车辆上的同一个点在所述正视角圆弧投影图像和所述斜视角圆弧投影图像中的角度参数相同。
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