CN106896120B - 多模态检测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多模态检测系统和方法。多模态检测系统包括：分布式射线源，该分布式射线源照射受检物；前准直器，该前准直器将分布式射线源的射线分成两部分，其中一部分用于XRD检测，另一部分用于CT检测；CT检测设备，该CT检测设备进行CT检测以获取受检物的CT图像；XRD检测设备，该XRD检测设备进行XRD检测以获取受检物的XRD图像，其中，CT检测与XRD检测同时进行。根据本发明的多模态检测系统和方法，CT检测设备和XRD检测设备可以共用一套分布式射线源，能够同时进行CT检测和XRD检测。

Description

多模态检测系统和方法
技术领域
本发明涉及成像技术领域，尤其涉及多模态检测系统和方法。
背景技术
在现有辐射成像技术中，X射线透射成像和X射线衍射成像为两种常用的无损检测手段。这两种X射线成像技术可以单独使用，也可以相互配合以提高检测的准确率。
关于这两种手段的配合使用，在US7924978B2和US7869566B2提出了先执行X射线断层成像技术(Computed Tomography：CT)检测，然后再执行X射线衍射成像技术(X-rayDiffraction：XRD)检测的两级检测系统。然而，这种两级检测系统实际上由两套独立的系统组成，每套系统使用独立的射线源，因此系统体积庞大、射线源利用率低。此外，这种两级检测系统需要在两套系统之间精确控制可疑区域的位置，因而检测效率较低。
另外，在US7787591B2中提出了“倒扇束”的XRD检测系统在进行XRD测量的同时还可进行多角度的透射成像。虽然该系统中利用了一套射线源，但是该系统实际上为准3D层析检测系统，射线源分布角度有限，难以达到CT成像的质量效果。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种多模态检测系统，该系统包括：分布式射线源，该分布式射线源照射受检物；前准直器，该前准直器将分布式射线源的射线分成两部分，其中一部分用于CT检测，另一部分用于XRD检测；CT检测设备，该CT检测设备进行CT检测以获取受检物的CT图像；以及XRD检测设备，该XRD检测设备进行XRD检测以获取受检物的XRD图像，其中，CT检测与XRD检测检测同时进行。
在一个实施例中，多模态检测系统可以包括多个分布式射线源，并且包括与每个分布式射线源相对应的前准直器、CT检测设备和XRD检测设备。
在一个实施例中，每个分布式射线源被布置在传送通道框架内侧的至少一部分上，并且与每个分布式射线源相应的准直器、CT检测设备和XRD检测设备被布置为以使得受检物介于分布式射线源与相应的准直器、CT检测设备和XRD检测设备之间。
在一个实施例中，每个分布式射线源选自如下各种中的一种：直线型、圆弧型、L型、U型、多段式。
在一个实施例中，每个分布式射线源上具有多个射线源焦点，这些射线源焦点能够独立点亮来辐射射线。
在一个实施例中，多模态检测系统还包括分布式射线源控制设备，该分布式射线源控制设备控制每个分布式射线源上的射线源焦点的点亮的形式。
在一个实施例中，多个分布式射线源各自具有的射线源焦点的数量彼此相同。在另一个实施例中，多个分布式射线源模块各自具有的射线源焦点的数量彼此不同。
在一个实施例中，CT检测设备包括至少一个CT探测器，该至少一个CT探测器执行CT检测以获取CT数据。
在一个实施例中，CT探测器选自如下各种中的一种：能量沉积型探测器、双能探测器、能谱探测器。在另一个实施例中，CT探测器具有如下形式中的一种：一维线阵列探测器、二维面阵列探测器。
在一个实施例中，CT检测设备还包括CT数据处理器，该CT数据处理器对所述CT探测器所获取的CT数据执行处理以获得CT图像。
在一个实施例中，用于CT检测的射线为扇束。在另一个实施例中，用于CT检测的射线为锥束。
在一个实施例中，用于XRD检测的射线经由受检物而散射，并且其中，XRD检测设备包括：后准直器，该后准直器从散射射线中选择具有相同散射射线方向的射线；至少一个XRD散射探测器，该至少一个XRD散射探测器接收通过后准直器的具有相同散射射线方向的射线，以获取XRD数据。
在一个实施例中，用于XRD检测的射线穿透受检物，并且其中，XRD检测设备还包括：至少一个XRD透射探测器，该至少一个XRD透射探测器接收穿过受检物的射线，以获取XRD透射数据。
在一个实施例中，XRD检测设备还包括XRD数据处理器，该XRD数据处理器对XRD散射数据和XRD透射数据进行处理以获得XRD图像。
在一个实施例中，用于XRD检测的射线为笔束。在另一个实施例中，用于XRD检测的射线呈扇形分布。在又一个实施例中，用于XRD检测的射线平行分布。在一个实施例中，所述一部分的射线可以被分为多个部分，这多个部分分别用于所述XRD检测。在另一个实施例中，所述另一部分的射线被分为多个部分，这多个部分分别用于所述CT检测。
在一个实施例中，用于CT检测的射线的照射平面的中心线与用于XRD检测的射线的照射平面的中心线之间具有一定夹角，以使得XRD检测和CT检测互不干扰。
在一个实施例中，XRD检测设备和CT检测设备通信XRD图像和CT图像的数据以进行彼此校正。
根据本发明的另一方面，提供了一种多模态检测方法，该方法包括：控制分布式射线源以辐射射线，所述射线照射受检物；通过前准直器将分布式射线源的射线分成两部分，其中一部分用于CT检测，另一部分用于XRD检测；通过CT检测设备进行CT检测以获取受检物的CT图像；以及通过XRD检测设备进行XRD检测以获取受检物的XRD图像，其中，CT检测与XRD检测同时进行。
根据本发明的多模态检测系统和方法，CT检测设备和XRD检测设备可以共用一套分布式射线源，能够同时进行CT检测和XRD检测以获得CT图像和XRD图像。此外，XRD检测设备和CT检测设备还可以彼此交流XRD图像和CT图像的数据以提高成像质量。
附图说明
通过参考附图会更加清楚地理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1是示出了本发明一个实施例的多模态检测系统的系统框图；
图2是示出了本发明一个实施例的多模态检测系统的示意图；
图3是示出了本发明实施例的多模态检测系统的纵剖面图；
图4是示出了本发明一个实施例的多模态成像原理的示意图；
图5是示出了本发明一个实施例的CT成像原理的示意图；
图6是示出了本发明一个实施例的L型和U型排布的分布式射线源的示意图；
图7是示出了本发明另一个实施例的多段式排布的分布式射线源的示意图；
图8是示出了本发明一个实施例XRD检测的射线束形式和分布的示意图；
图9是示出了本发明另一个实施例的XRD检测的射线束形式和分布的示意图；
图10是示出了本发明一个实施例的多模态检测方法的流程图；以及
图11是示出了本发明一个实施例利用CT数据校正XRD图像的示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例的详细描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更清楚的理解。本发明绝不限于下面所提出的任何具体配置和方法步骤，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了相关元素、部件和方法步骤的任何修改、替换和改进。
下面结合图1-10来说明根据本发明实施例的多模态检测系统和方法。
图1是示出了本发明一个实施例的多模态检测系统100的系统框图。如图1所示，根据本发明实施例的多模态检测系统100可以包括：分布式射线源101，该分布式射线源101照射受检物；前准直器102，该前准直器102将分布式射线源101的射线分成两部分，其中一部分用于CT检测，另一部分用于XRD检测；CT检测设备103，该CT检测设备103进行CT检测以获取受检物的CT图像；XRD检测设备104，该XRD检测设备104进行XRD检测以获取受检物的XRD图像，其中，CT检测与XRD检测同时进行。
在一个实施例中，前准直器可以为带有双开口的前准直器，以将分布式射线源的射线分成两部分，一部分射线用于CT检测，另一部分用于XRD检测。然而，应注意，前准直器对分布式射线源的射线的分割并不一定是物理上将分布式射线源的射线分为两部分，也可以是通过前准直器形成一个锥角较大的射线束，使得一部分射线用于CT检测，另一部分用于XRD检测。
在CT检测部分，CT检测设备103包括至少一个CT探测器105，至少一个CT探测器105执行CT检测以获取CT数据。
在一个实施例中，CT检测设备103还包括CT数据处理器106，该CT数据处理器106对CT探测器105所获取的CT数据执行处理以获得CT图像。应理解，虽然在此将CT探测器105和CT数据处理器106描述为分开的装置，但是二者也可以被集成到一起，或者替代地，CT探测器105也可以将CT数据传送给该CT检测设备103外围的处理设备进行处理，然后处理设备再将处理后的CT图像返回给CT检测设备103。
在一个实施例中，CT检测设备103还可以包括后准直器(图中未示出)。该后准直器可以被布置在前准直器102与CT探测器105之间，用于对CT检测部分的射线进行取向控制，从而提高CT检测设备103的CT成像质量。应理解，该后准直器对于CT检测设备103来说并非是必须的。
在XRD检测部分，应理解，用于XRD检测的射线经由受检物而散射。在一个实施例中，XRD检测设备104包括：后准直器107，该后准直器107从散射射线中选择具有相同散射射线方向的射线；至少一个XRD散射探测器108，该至少一个XRD散射探测器108接收通过后准直器107的具有相同散射射线方向的射线，以获取XRD数据。
此外，应理解，用于XRD检测的射线还穿透受检物。在一个实施例中，XRD检测设备104还包括：至少一个XRD透射探测器109，该至少一个XRD透射探测器109接收穿过受检物的射线，以获取XRD透射数据。
在一个实施例中，XRD检测设备104还包括XRD数据处理器110，该XRD数据处理器110对XRD散射数据和XRD透射数据进行处理以获得XRD图像。应理解，与CT检测部分相同，虽然在此将XRD散射探测器108和/或XRD透射探测器109描述为分开的装置，但是他们也可以被集成到一起，或者替代地，XRD散射探测器108和/或XRD透射探测器109也可以将XRD数据传送给该XRD检测设备104外围的处理设备进行处理，然后处理设备再将处理后的XRD图像返回给XRD检测设备104。
CT检测设备103所得到的CT图像以及XRD检测设备104所得到的XRD图像能够被用于物质识别。此外，如图1所示，CT检测设备103和XRD检测设备104可以通信CT图像的数据和XRD图像的数据以进行彼此校正。由此，根据本发明的多模态检测系统100，CT检测设备103和XRD检测设备104可以共用一套分布式射线源101，能够同时进行CT检测和XRD检测。
图2是示出了本发明一个实施例的多模态检测系统100的示意图。如图2所示，受检物111随着传送带以一定速度V朝Z方向通过传送通道112。应理解，为了便于描述，图2中给出了XYZ的坐标系，其中Z方向即传送带传送的方向，Y方向即与传送带的平面垂直的方向，X方向为与ZY构成的平面垂直的方向。
多模态检测系统100包括分布式射线源101，分布式射线源101照射受检物111。在图2中，分布式射线源101被示出为两个，但是应理解多模态检测系统100可以包括更多个分布式射线源101。分布式射线源101可以被布置在传送通道框架113内侧的至少一部分上。如图2所示，两个分布式射线源101中的一个位于传送通道框架113内侧的顶部边缘，另一个位于传送通道框架113内侧的侧壁边缘，但是分布式射线源101的安置位置也并不限于此，例如分布式射线源101可以被布置在传送通道框架113的顶部、底部、侧壁中的至少一者内侧的任何位置。
分布式射线源101上可以具有至少一个射线源焦点，这些射线源焦点可以独立点亮来辐射射线。应理解，这些射线源焦点点亮的形式(例如，点亮顺序和组合形式)可由分布式射线源控制设备或控制程序控制。此外，在有多个分布式射线源101的情况中，这些分布式射线源101各自具有的射线源焦点的数量可以彼此相同，也可以彼此不同。在分布式射线源101上的射线源焦点点亮的任意时刻，XRD数据和CT数据能够被同时获取。
多模态检测系统100还包含前准直器102、CT检测设备103、XRD检测设备104(在图2中未示出)。前准直器102将分布式射线源101的射线分成两部分，其中一部分用于CT检测，另一部分用于XRD检测。CT检测设备103进行CT检测以获取受检物的CT图像。XRD检测设备104进行XRD检测以获取受检物的XRD图像。应注意，CT检测与XRD检测同时进行。
在根据本发明的多模态检测系统中，当有多个分布式射线源时，系统包括与每个分布式射线源相对应的前准直器、CT检测设备和XRD检测设备。每个分布式射线源相应的前准直器被布置在该分布式射线源和受检物之间，并且CT检测设备和XRD检测设备被布置为使得受检物介于前准直器与相应CT检测设备和XRD检测设备之间，也就是说，CT检测设备和XRD检测设备被布置在受检物的与前准直器相对的一侧。例如，参考图2，分布式射线源101被布置在传送通道框架113内侧的顶部边缘，前准直器可以被布置在分布式射线源101下方以分割射线，而CT检测设备和XRD探测设备可以被布置在传送带下方。
如上，根据本发明实施例的多模态检测系统100融合了CT检测系统和XRD检测系统，将传统的多级检测有机结合在一起，并且CT检测系统和XRD检测系统实质上共用一套分布式射线源，从而能够同时获取CT图像和XRD图像。由此，与多级检测系统相比，系统规模得以减小，检测效率以及检测准确性得以提高。
图3是示出了本发明实施例的多模态检测系统100的纵剖面图。图3中也示出了XYZ坐标系，此坐标系与图2中的XYZ坐标系相同，由于图3是纵剖面图，因此X方向垂直纸面向里。此外，图3中与图1相同的标号指代相同的元素。应注意，在下面的讨论中仅针对一个分布式射线源进行描述，在有多个分布式射线源的情况中，针对每个分布式射线源布置相应的前准直器、CT检测设备和XRD检测设备，执行类似的检测。
如图3所示，受检物111随着传送带114朝Z方向行进。当受检物111经过传送通道112时，将会受到分布式射线源101的照射。如图3所示，由分布式射线源101上的射线源焦点发出的射线被分成两部分，一部分对着CT检测设备103照射以用于CT检测，另一部分对着XRD检测设备104照射以用于XRD检测。上述射线的分割实际上由被布置于分布式射线源101和受检物111之间的前准直器102完成。经由前准直器102分割的两部分射线的照射平面之间可以存在一定偏角以使得CT检测和XRD检测互不干扰，从而CT检测和XRD检测能够同时独立地进行。用于XRD检测的检测平面可以在CT检测平面的一侧或者两侧都有。
如图3所示，在CT检测部分，多模态检测系统100还包括CT检测设备103。CT检测设备103包括至少一个CT探测器105，这至少一个CT探测器105用于执行CT检测以获取CT数据。在一个实施例中，CT探测器105可以选自能量沉积型探测器、双能探测器、能谱探测器(即光子计数探测器)中的一种。CT探测器105可以具有一维线阵列探测器或二维面阵列探测器的形式，其中二维面阵列探测器例如可以是平板探测器或弧面探测器。CT检测设备103还可以包括CT数据处理器106(在图中未示出)，该CT数据处理器106对CT探测器105所获取的CT数据执行处理以获得CT图像。用于CT检测的射线可以为扇束或锥束，分别对应于单排或多排螺旋CT成像方式。
在XRD检测部分，多模态检测系统100还包括XRD检测设备104。经由前准直器102的用于XRD检测的射线照射到受检物111后会发生散射。如图3所示，散射射线将经后准直器107而进入XRD检测设备104中包括的至少一个XRD散射探测器108。后准直器107从散射射线中选择具有相同散射线方向的射线。至少一个XRD散射探测器108接收通过后准直器107的具有相同散射线方向的射线，以获取XRD散射数据。在图3中，后准直器107将选择散射角为θ的散射射线以射入至少一个XRD散射探测器108中。在一个实施例中，XRD散射探测器108可以为像素级能谱探测器。
此外，用于XRD检测的射线也会部分穿透受检物111，因此，在一个实施例中，XRD检测设备还可以包括XRD透射探测器109来接收穿透受检物111的射线以获取XRD透射数据。该XRD透射数据能够校正XRD散射探测器108的测量结果，得到更丰富和准确的受检物111的信息。
图4是示出了本发明实施例的多模态检测原理的示意图。图4中与图1-图3相同的标号指代相同的元素。在图4所示，标号115指代检测区域。分布式射线源101上的射线源焦点辐射的射线经前准直器102限制而被分成两部分，一部分对着CT检测设备103照射以用于CT检测，另一部分对着XRD检测设备104照射以用于XRD检测。经由前准直器102分割的两部分射线的照射平面之间可以存在一定的偏角以使得CT检测和XRD检测之间不会发生干扰，从而CT检测和XRD检测能够同时独立地进行。
在CT检测部分，CT检测设备103中包括的CT探测器105接收经前准直器102限制所分割出的一部分射线以执行CT检测来获取CT数据。图5是示出了本发明一个实施例的CT成像原理的示意图。如图5所示，受检物111位于分布式射线源101和CT探测器105之间。如上所述，用于CT检测的射线可以为扇束或锥束，分别对应于单排或多排螺旋CT成像方式。当分布式射线源101上的不同射线源焦点点亮时，射线源焦点发出的射线从不同角度照射受检物111，CT探测器105通过截取一个照射平面，在该照射平面上得到受检物111的投影数据。图5中仅示出了分布式射线源101的两个边缘位置的射线源焦点所发出的射线经过受检物111的成像情形。应理解，当分布式射线源101上有更多的射线源焦点被点亮时，投影图像将会更准确地反映受检物111本身的情况。
在图5中，分布式射线源101被示出为直线型排布。然而，分布式射线源并不限于此，而是，在其他实施例中，分布式射线源可以是圆弧型、L型、U型排布或者以其他形式排布，例如，分布式射线源101可以由分布在不同平面上的多段组成，即多段式排布。图6示出了以L型和U型排布的分布式射线源，这种排布形式能保证获得非常大角度范围的投影数据，从而提高CT图像重建的准确性。图7示出了多段式排布形式的分布式射线源模块，这种排布形式能够获得足够角度的投影数据。
继续参考图4，在另一方面中，XRD检测设备104接收经前准直器102限制所分割出的另一部分射线以执行XRD检测来获取XRD图像。如图4所示，用于XRD检测的射线116照射到受检物后会发生散射。应理解，可以存在若干方向的散射射线，但是系统被配置为通过后准直器107从各种散射射线中选择具有相同散射方向的射线而进入XRD检测设备104中包括的至少一个XRD散射探测器108。至少一个XRD散射探测器108通过接收经后准直器107限制的射线而进行XRD检测以获得XRD散射数据(例如，XRD散射能谱图)。
XRD检测可以做到逐点测量，因此对于各种排布形式的分布式射线源均可获得完整的数据。由于CT检测需要射线源焦点数量大，间隔小，分布广，XRD检测可利用其中全部或者部分射线源焦点，通过前准直器引出相应的射线，并在后准直器的限制下获得各点固定散射角度的散射数据。
图8示出了本发明一个实施例的XRD检测的射线束形式和分布的示意图。图8中也示出了XYZ坐标系，此坐标系与图2中的XYZ坐标系相同，同样，X方向垂直纸面向里。如图8所示，在前准直器102的限制下，分布式射线源101上的每个射线源焦点在XRD检测平面内发射出复数条笔束射线，这些笔束射线成扇形分布。图9示出了本发明另一个实施例的XRD检测的射线束形式和分布的示意图。图9中也示出了XYZ坐标系，此坐标系与图8中的XYZ坐标系相同，同样，X方向垂直纸面向里。如图9所示，在前准直器101的限制下，分布式射线源101上的各个射线源焦点在XRD检测平面内发射出单条笔束射线，由所有射线源焦点发射的笔束平行分布。不论哪种形式的射线分布，随后，这些射线束经由后准直器107的限制而射入各XRD散射探测器108，从而各个XRD散射探测器108测量受检物上各点固定散射角度的散射信息。应理解，用于XRD检测的射线并不限于上述形式。
另外，如图4所示，用于XRD检测的射线115也会穿透受检物。因此，XRD检测设备104还可以包括XRD透射探测器109来接收穿透受检物的射线以获取XRD透射数据(如，XRD透射能谱图)。该XRD透射数据能够校正XRD散射探测器108的测量结果，得到更丰富更准确的受检物的信息。
应理解，用于XRD检测的射线的照射平面与用于CT检测的射线的照射平面之间可以具有一定偏角，以将CT检测和XRD检测更好地隔离开。该夹角可以依据需求变化。在一个实施例中，用于CT检测的射线的照射平面可以平行于XY平面(即与传送带的行进方向相垂直)，而用于XRD检测的射线的照射中心平面可以与XY平面具有一定夹角。此外，XRD检测的检测平面可以在CT检测的检测平面的一侧或者两侧都有。
上面描述了根据本发明实施例的多模态检测系统。本发明还提供了一种多模态检测方法。图10给出了本发明一个实施例的多模态检测方法1100的流程图。如图10所示，多模态检测方法200包括：S201，控制分布式射线源以辐射射线，所述射线照射受检物；S202，通过前准直器将分布式射线源的射线分成两部分，其中一部分用于XRD检测，另一部分用于CT检测；S203，通过CT检测设备进行CT检测以获取受检物的CT图像，以及通过XRD检测设备进行XRD检测以获取受检物的XRD图像，其中，CT检测与XRD检测同时进行。
在根据本发明实施例的多模态检测系统和方法中，CT检测设备和XRD检测设备可以互通CT图像的数据和XRD图像的数据以便彼此校正。具体地，通常，XRD图像信噪比较低，空间分辨率不高，在受检物边缘部分，可能出现不同物质的XRD谱重叠的情况。另一方面，CT图像结构信息清晰，空间分辨率高。因此，可利用CT图像的数据来锐化XRD图像的边缘，这可以一定程度上避免由于谱混叠而造成的物质错误识别。
图11是示出了本发明一个实施例利用CT数据校正XRD图像的示意图。具体地，由于XRD图像空间分辨率不高，对于XRD图像中的一个像素，在CT图像中将被显示为两种物质边缘。此时，通过将两种物质的独立XRD谱加权求和，并与这个可能位于物质边缘的像素的XRD图像信息进行比较，当两者差异在一定范围内的时候，认为该像素的XRD图像信息为两物质XRD图像信息的和，而非第三种物质。之后，可以将两种物质的XRD信息填充到各自的结构中，去掉混叠的XRD数据。
另一方面，可以利用XRD检测得到的图像数据对CT图像进行散射校正。具体地，XRD检测得到物体内各点的相干散射以及非相干散射的和的分布(其中相干散射占主要部分)，通过各点的XRD谱可以得到一定范围内的物质散射核函数，利用该散射核函数可进行CT图像的散射校正，提高CT图像数据的准确性。
此外，利用CT、XRD图像信息，结合图像结构相似性(CT图像)、物质材料相似性(XRD图像)进行Non_Local降噪算法的权重计算，并对两种图像进行降噪，可以提高各自图像的信噪比。
另外，如果采用高分辨率的能谱探测器测量CT图像，可以得到物体各点衰减系数随能量的分布，利用该CT数据可以对XRD图像进行衰减校正。相比传统的利用透射路径上的衰减能谱代替散射路径上的衰减能谱的衰减校正方法更加的准确，同时还节省了XRD检测中所用的透射探测器。
如上所述，根据本发明实施例的多模态检测系统和方法，能够综合两项检测(CT检测和XRD检测)得到的物质信息进行物质识别。根据本发明实施例的系统和方法同时使用CT检测信息和XRD检测信息进行物质识别，而非“先CT，后XRD”的方式，对CT检测认为安全的区域也进行XRD检测，能够降低系统的误报率和漏检率。
另外，根据本发明实施例的多模态检测系统和方法，从系统结构和物理信息两方面，真正地将CT和XRD检测系统有机地结合在了一起。两者共用一套分布式射线源，降低了成本，同时减小了整个检测系统的体积。CT检测和XRD检测同时进行，检测平面接近，降低多模态信息位置配准以及多种交互的复杂度，同时提高了系统的检测效率和准确性。系统中CT检测和XRD检测均为固定式测量，避免了探测器、射线源以及受检物复杂的机械运动，提高了系统的稳定性。此外，CT检测与XRD检测的数据同时处理，增加了多模态成像数据之间的信息交互，真正做到从外部(系统结构)到内部(数据)的结合，提高了检测质量。
应理解，根据本发明实施例的多模态检测系统和方法可以应用于安检领域，但是本领域的技术人员也能够理解，根据本发明实施例的多模态检测系统和方法并不限于安检领域，而是也可以用于其他相关领域。
应当注意，在权利要求中，单词“包含”或“包括”并不排除存在未列在权利要求中的元件或组件。位于元件或组件之前的冠词“一”或“一个”也并不排除存在多个这样的元件或组件的情况。
此外，还应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书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。关于本发明的范围，说明书中所做的描述都是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (20)

1.一种多模态检测系统，包括：
多个分布式射线源，所述分布式射线源照射受检物；
与每个分布式射线源相对应的前准直器、CT检测设备和XRD检测设备；其中，
所述前准直器将所述分布式射线源的射线分成两部分，其中一部分用于CT检测，另一部分用于XRD检测；
所述CT检测设备进行所述CT检测以获取受检物的CT图像；以及
所述XRD检测设备进行所述XRD检测以获取受检物的XRD图像，其中，
所述CT检测与所述XRD检测同时进行。
2.根据权利要求1所述的多模态检测系统，其中，每个所述分布式射线源被布置在传送通道框架内侧的至少一部分上，并且与每个所述分布式射线源相应的前准直器被布置在该分布式射线源和受检物之间，并且相应的CT检测设备和XRD检测设备被布置为使得受检物介于所述前准直器与该相应的CT检测设备和XRD检测设备之间。
3.根据权利要求1所述的多模态检测系统，其中，每个所述分布式射线源选自如下各种中的一种：直线型、圆弧型、L型、U型、多段式。
4.根据权利要求1所述的多模态检测系统，其中，每个所述分布式射线源上具有多个射线源焦点，这些射线源焦点能够独立点亮来辐射射线。
5.根据权利要求4所述的多模态检测系统，还包括分布式射线源控制设备，所述分布式射线源控制设备控制每个所述分布式射线源上的射线源焦点的点亮的形式。
6.根据权利要求4所述的多模态检测系统，其中，所述多个分布式射线源各自具有的射线源焦点的数量彼此相同或不同。
7.根据权利要求1所述的多模态检测系统，其中，所述CT检测设备包括至少一个CT探测器，所述至少一个CT探测器执行所述CT检测以获取CT数据。
8.根据权利要求7所述的多模态检测系统，其中，所述CT探测器选自如下各种中的一种：能量沉积型探测器、双能探测器、能谱探测器。
9.根据权利要求7所述的多模态检测系统，其中，所述CT检测设备还包括CT数据处理器，所述CT数据处理器对所述CT探测器所获取的CT数据执行处理以获得所述CT图像。
10.根据权利要求1所述的多模态检测系统，其中，用于所述CT检测的射线为扇束或锥束。
11.根据权利要求1所述的多模态检测系统，其中，用于所述XRD检测的射线经由受检物而散射，并且其中，所述XRD检测设备包括：
后准直器，所述后准直器从散射射线中选择具有相同散射线方向的射线；
至少一个XRD散射探测器，所述至少一个XRD散射探测器接收通过所述后准直器的具有相同散射线方向的射线，以获取XRD散射数据。
12.根据权利要求11所述的多模态检测系统，其中，用于所述XRD检测的射线穿透受检物，并且其中，所述XRD检测设备还包括：
至少一个XRD透射探测器，所述至少一个XRD透射探测器接收穿过受检物的射线，以获取XRD透射数据。
13.根据权利要求12所述的多模态检测系统，其中，所述XRD检测设备还包括XRD数据处理器，所述XRD数据处理器对所述XRD散射数据和所述XRD透射数据进行处理以获得所述XRD图像。
14.根据权利要求1所述的多模态检测系统，其中，用于所述XRD检测的射线为笔束。
15.根据权利要求14所述的多模态检测系统，其中，用于所述XRD检测的射线呈扇形分布或平行分布。
16.根据权利要求1所述的多模态检测系统，其中所述一部分的射线可以被分为多个部分，这多个部分分别用于所述XRD检测。
17.根据权利要求1所述的多模态检测系统，其中，所述另一部分的射线被分为多个部分，这多个部分分别用于所述CT检测。
18.根据权利要求1、16、17中任一项所述的多模态检测系统，其中，用于所述CT检测的射线的照射平面与用于所述XRD检测的射线的照射中心平面具有一定偏角，以使得所述XRD检测和所述CT检测互不干扰。
19.根据权利要求1所述的多模态检测系统，其中，所述XRD检测设备和所述CT检测设备通信所述XRD图像和所述CT图像的数据以进行彼此校正。
20.一种多模态检测方法，包括：
控制多个分布式射线源以辐射射线，所述射线照射受检物；
通过前准直器将每个所述分布式射线源的射线分成两部分，其中一部分用于CT检测，另一部分用于XRD检测；
通过CT检测设备进行所述CT检测以获取受检物的CT图像；以及
通过XRD检测设备进行所述XRD检测以获取受检物的XRD图像，
其中，所述CT检测与所述XRD检测同时进行。
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