CN107228869A - 辐射检查系统和辐射检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辐射检查系统和辐射检查方法，用于对沿着检测通道限定的行进方向行进的被检测物体进行辐射检查。该辐射检查系统包括：发射辐射束的辐射成像装置，发出第一时刻t₁的第一检测器信号的第一检测器，发出包括时刻t_i速度V(t_i)的第二检测器信号的第二检测器，以及基于第一检测器信号和第二检测器信号做出控制指令的控制单元。由此，通过获取被检测物体的检测规避部分在通过辐射检查位置过程中的实时速度信息，并基于所获取的实时速度信息实时动态确定被检测物体的检测规避部分的当前行进距离，可以精准地确定辐射成像装置的辐射束发射时机。

Description

辐射检查系统和辐射检查方法

技术领域

本发明涉及辐射成像领域，特别是涉及一种用于对移动目标进行检查的辐射检查系统及方法。

背景技术

辐射型货物车辆检查系统按照扫描方式分为固定式、移动式、司机驾车通过式。固定式系统是扫描装置固定、被检查车辆通过拖动或输送装置通过检查系统进行扫描检查，移动式系统是扫描装置可以在轨道或平整地面上自行移动对固定的被检查车辆进行检查，而司机驾车通过式系统的扫描装置固定不动、司机驾驶被检车车辆直接通过扫描装置进行扫描检查。固定式和移动式扫描速度仅有0.2～0.8m/s，且被检查车辆均需要停在指定区域，等待司机离开扫描区域后系统才能启动扫描，待扫描完成后司机返回将被检查车辆驶离检查区域，才能进行下一辆车的扫描，因此每小时仅能检查约20辆，检查效率很低。

随着国际贸易量的增加和日益严峻的国际安全形势，很多国家和地区都提出了100％检查的要求，即对所有通关的车辆和货物进行扫描检查，传统的固定式和移动式扫描设备很难适应新的100％检查需求。新型的司机驾车通过式扫描系统允许司机直接驾驶被检车车辆高速(5～18km/h)通过检查系统，检查系统可自动检测车辆位置，当检测到车辆驾驶室内人员达到安全位置后，自动启动辐射束扫描检查，此种系统具有200辆/小时以上的极高检查效率，另外整个扫描过程自动完成，不需要人工干预，可大大降低工作人员的劳动强度。区别于传统的固定式和移动式检查系统，如何检测车辆位置并在恰当的时刻启动辐射束是司机驾车通过式检查技术的关键。

美国专利US6031890A公开了一种司机驾车通过检查技术，当车辆驾驶室通过X射线检查系统时X射线处于关闭状态(即避让驾驶室)，仅当车辆驾驶室前表面到达安装在车辆行驶方向X射线源下游侧(即在X射线束路径以外)的光栅或类似装置位置时，检查系统才被激活并发射X射线。很明显地，为了保证车辆驾驶室通过X射线束位置时X射线处于关闭状态，必须保证车辆驾驶室前表面到达光栅安装位置时车辆驾驶室已经离开X射线束，即光栅必须安装在车辆行驶方向X射线源的下游侧并且距离X射线束位置的距离不小于车辆驾驶室前表面至后表面的距离。

中国专利CN101163369B公开了一种与美国专利US6031890A几乎完全相同的技术，即通过设置在移动目标前进方向(即车辆行驶方向)辐射源下游侧并与辐射源相距预订距离的第一检测器检测移动目标(即车辆)，当检测到移动目标时控制辐射源自动发出射线。很明显，这里所谓的预订距离也是与车辆驾驶室长度相关的，理论上不能小于驾驶室的长度。

上述技术用于检测驾驶室前表面并触发发射辐射束的传感器安装位置是确定的，只能实现固定长度的驾驶室避让，无法准确避让不同驾驶室长度的车辆。在存在有不同长度驾驶室车辆的应用场景，为了保证驾驶室人员的辐射安全，只能按照最大的驾驶室长度安装传感器，这样会导致驾驶室较短的车辆靠近驾驶室的部分货物漏扫描。

为了解决上述问题，中国专利CN201410168571提出了另一种不同的技术，该技术包括在检查位置(即辐射源位置或X射线束路径位置)辐射源上游侧顺序安装的第一检测器和第二检测器，通过两组检测器的距离和车辆触发时间差，计算车辆的行驶速度V＝(L1-L2)/(t2-t1)，从车辆触发第二检测器时刻起延时T1＝(K+L2)/V发出射线进行辐射检查，其中L2为第二检测器距离检查位置的距离，K为需要避让的车辆驾驶室部分长度。该技术可以很好的解决不同驾驶室长度K情况下的准确避让问题。但是其是通过测量车辆在到达辐射源位置之前经过第一检测器和第二检测器之间的平均速度，根据平均速度预先确定车辆的驾驶室末端经过辐射源位置的时刻T。因此在车辆顺序经过第二检测器、第一检测器后的行进速度与测得的平均速度差别较大时，则有可能会发生漏检或超检，这无疑给犯罪分子提供了可乘之机。例如，假设车辆在顺序经过第二检测器、第一检测器后突然加速，则在到达根据平均速度预先计算得到的驾驶室末端经过辐射源位置的时刻T后，车辆的靠近驾驶室部分的车厢无法被扫描到。反之，在车辆在顺序经过第二检测器、第一检测器后减速行驶时，经过时刻T后，车辆的驾驶室末端还未经过辐射源位置，此时进行扫描会有损驾驶人员的身体健康。

特别地，上述所有技术在应用中都存在一个问题，由于传感器触发信号传输至控制系统、控制系统处理传感器信号并向辐射源系统发出辐射束发射指令、辐射束发射指令传输至辐射源以及辐射源响应都需要一定的时间，综合起来导致同一车辆以不同速度通过检查系统时扫描起始位置差异很大。具体地，车辆速度慢时扫描起始位置更靠近驾驶室(避让长度短)，而速度快时扫描起始位置远离驾驶室(避让长度长)，导致速度快时的图像比速度慢时的图像短，造成车辆货物部分一部分漏扫描。

因此，需要一种技术更加完善的辐射检查方案，以更加准确、安全地对移动目标进行检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够更加准确、安全地对移动目标进行检测的辐射检查系统及方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种辐射检查系统，用于对沿着检测通道限定的行进方向行进的被检测物体进行辐射检查，其中，被检测物体包括需检测部分和检测规避部分，该辐射检查系统包括：辐射成像装置，设置在检测通道的辐射检查位置处，用于发射辐射束以对被检测物体进行扫描并生成辐射图像；第一检测器，设置在距辐射检查位置预定距离处的第一预设位置，用于检测检测规避部分前端到达第一预设位置的第一时刻t₁，并发出包括第一时刻t₁的第一检测器信号；第二检测器，设置在第一预设位置的下游，用于以预定的频率检测被检测物体在第一预设位置和第二预设位置之间行进过程中多个时刻t_i的速度V(t_i)，并发出包括时刻t_i、速度V(t_i)的第二检测器信号，其中，第二预设位置位于第一预设位置的下游；控制单元，用于接收第一检测器信号和第二检测器信号，基于第一检测器信号和第二检测器信号确定检测规避部分的当前行进距离，在根据当前行进距离确定检测规避部分末端到达或即将到达、离开或即将离开辐射检查位置的第二时刻t₂时，发出用于控制辐射成像装置发射辐射束的指令。

优选地，控制单元可以通过公式确定检测规避部分的当前行进距离，满足条件的时刻t_i即为第二时刻t₂，其中，K为基于检测规避部分的长度和第一预设位置确定的参数，T₀为预先设定的延迟补偿。

优选地，延迟补偿T₀可以在5ms～200ms之间，并且/或者，K可以大于或等于规避检测部分的末端到达辐射检查位置时规避检测部分的前端与第一预设位置之间的距离。

优选地，可以响应于在第一时刻t₁之后第二时刻t₂之前第二检测器检测到被检测物体的速度低于预设速度，控制单元禁止辐射成像装置在第二时刻t₂发射辐射束，并且/或者，也可以响应于在第二时刻t₂之后第二检测器检测到的被检测物体的速度低于预设速度，控制单元控制辐射成像装置停止发射辐射束。

优选地，控制单元还用于确定检测规避部分前端到达第三预设位置的第三时刻t₃，满足条件的时刻t_i即为第三时刻t₃，第三预设位置位于第一预设位置和第二预设位置之间，响应于在第二时刻t₂和第三时刻t₃之间某个检测时刻第二检测器检测到的被检测物体的速度低于预设速度，控制单元控制辐射成像装置停止发射辐射束。

优选地，该辐射检查系统还可以包括第三检测器，第三检测器可以设置在第一预设位置和第二预设位置之间的第三预设位置，用于检测检测规避部分前端到达第三预设位置的第三时刻t₃，并发出包括第三时刻t₃的第三检测器信号，第二检测器还可以用于检测被检测物体在第一预设位置和第三预设位置之间行进的速度信息，响应于在第二时刻t₂和第三时刻t₃之间某个检测时刻第二检测器检测到的被检测物体的速度低于预设速度，控制单元控制辐射成像装置停止发射辐射束。

优选地，第三预设位置与第一预设位置之间的距离为L，L可以大于K。

根据本发明的另一方面，还提供了一种辐射检查方法，用于基于辐射成像装置对沿着检测通道限定的行进方向行进的被检测物体进行辐射检查，其中，被检测物体包括需检测部分和检测规避部分，辐射成像装置设置在检测通道的辐射检查位置处，该方法包括：检测被检测物体的检测规避部分前端到达距辐射检查位置预定距离处的第一预设位置的第一时刻t₁；以预定的频率检测被检测物体在第一预设位置和第二预设位置之间行进过程中时刻t_i的速度V(t_i)，其中，第二预设位置位于第一预设位置的下游；基于第一时刻t₁和检测到的一个或多个时刻t_i时被检测物体的速度V(t_i)，确定检测规避部分的当前行进距离；根据当前行进距离确定检测规避部分末端到达或即将到达、离开或即将离开辐射检查位置的第二时刻t₂时，发出用于控制辐射成像装置发射辐射束的指令。

优选地，可以基于公式确定检测规避部分的当前行进距离，第一个满足条件的时刻t_i即为第二时刻t₂，K为基于检测规避部分的长度和第一预设位置确定的参数，T₀为预先设定的延迟补偿。

优选地，延迟补偿T₀可以在5ms～200ms之间，并且/或者，K可以大于或等于规避检测部分的末端到达辐射检查位置时检测规避部分的前端与第一预设位置之间的距离。

优选地，该辐射检查方法还可以包括：响应于在第一时刻t₁之后第二时刻t₂之前检测到被检测物体的速度低于预设速度，禁止辐射成像装置在第二时刻t₂发射辐射束；并且/或者响应于在第二时刻t₂之后检测到被检测物体的速度低于预设速度，控制辐射成像装置停止发射辐射束。

优选地，该辐射检查方法还可以包括：确定检测规避部分前端到达第三预设位置的第三时刻t₃，满足条件的时刻t_i即为第三时刻t₃，其中，第三预设位置位于第一预设位置和第二预设位置之间；响应于在第二时刻t₂和第三时刻t₃之间某个检测时刻检测到被检测物体的速度低于预设速度，控制辐射成像装置停止发射辐射束。

优选地，该辐射检查方法还可以包括：检测检测规避部分前端到达第三预设位置的第三时刻t₃，第三预设位置位于第一预设位置和第二预设位置之间；响应于在第二时刻t₂和第三时刻t₃之间某个检测时刻检测到被检测物体的速度低于预设速度，控制辐射成像装置停止发射辐射束。

综上，本发明的辐射检查系统及方法，通过获取被检测物体的检测规避部分在通过辐射检查位置过程中的实时速度信息，并基于所获取的实时速度信息实时动态确定被检测物体的检测规避部分的当前行进距离，由此可以精准地确定辐射成像装置的辐射束发射时机。由于发明是根据检测规避部分的实时位置信息确定辐射束的发射时间的，因此可以在充分保证检测规避部分不被高剂量率的辐射束照射到的同时，还可以有效地防止犯罪分子通过投机取巧蒙混过关的现象的发生。

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示出了根据本发明一实施例的辐射检查系统的结构的示意性框图。

图2、图3分别示出了本发明一具体实施例的辐射检查系统俯视状态、侧视状态下的结构示意图。

图4、图5分别示出了本发明另一具体实施例的辐射检查系统俯视状态、侧视状态下的结构示意图。

图6示出了根据本发明一实施例的辐射检查方法的示意性流程图。

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。

在描述本发明之前，首先就本发明涉及的一些概念做简要说明。

本领域的技术人员可以理解，如果没有明确说明，本公开所述的连接，图示中标明的连接，可以是直接连接也可以是通过其他设备、装置、介质等的间接连接。

本发明述及的被检测物体可以包括需检测部分和检测规避部分，需检测部分为被检测物体上需要使用辐射成像装置进行辐射检查的部分，检测规避部分可以是指被检测物体上不适宜使用辐射成像装置进行辐射检查的部分。对于检测规避部分，可以使用其它方式进行检查，或者也可以使用辐射成像装置发射不同于需检测部分的辐射束进行检查。

在一个优选实施例中，被检测物体可以是车辆，优选为载货型车辆，如卡车、挂车、载货火车等，此时，需检测部分为货物装载部分，检测规避部分是至少包括驾驶人员所在区域的驾驶室部分。

本发明述及的检测通道可以是使车辆行驶通过的公路、轨道等通道，也可以是为进行检测而设置的专用通道。检测通道优选可以是单向通道，其行进方向唯一确定。本文中，对于检测通道上的任意一个位置A的前后两侧，设定车辆在沿行进方向行驶时在先通过的一侧称为位置A的上游侧，在后通过的一侧称为位置A的下游侧。因此，对于检测通道上的辐射检查位置，车辆在行进方向上在先通过辐射检查位置的上游侧，在后通过辐射检查位置的下游侧。

图1是示出了根据本发明一个实施例的辐射检查系统的结构的示意性方框图。辐射检查系统可以对沿着检测通道限定的行进方向行进的被检测物体进行辐射检查，被检测物体可以包括需检测部分和检测规避部分，优选地，检测规避部分可以位于需检测部分的前端。

如图1所示，本发明的辐射检查系统包括第一检测器110、第二检测器120、控制单元130和辐射成像装置140。其中，控制单元130可以以直接或间接的方式分别与辐射成像装置140、第一检测器110、第二检测器120相连接。辐射检查系统的各个部分也可以划分为子装置或子模块，从而实现本发明的辐射检查原理。

下面结合图2、图3就本发明的辐射检查系统中各部分的设置方式以及工作原理进行详细说明。其中，图2是示出了俯视状态下本发明的辐射检查系统的结构示意图，图3是示出了侧视状态下本发明的辐射检查系统的结构示意图。并且，图2、图3是以透射式辐射成像装置为例进行说明的，应该知道，辐射成像装置140还可以是散射式辐射成像装置。

1、辐射成像装置

如图2、图3所示，辐射成像装置140可以设置在检测通道20内的辐射检查位置处，用于发射辐射束以对被检测物体10进行扫描并生成辐射图像。其中，此处述及的辐射检查位置可以是指辐射成像装置140的出射辐射束的位置。

辐射成像装置140可以包括辐射源141、辐射源屏蔽器142、辐射束准直器143、成像辐射束144和辐射探测器单元145。辐射源141产生的辐射束经辐射源屏蔽器142屏蔽和准直器143准直后，形成成像辐射束144，辐射探测器单元145接收透过被检查目标的像辐射束144以形成被检查目标的扫描图像。其中，辐射源141发射辐射束的位置即可以认为是辐射成像装置140的辐射检查位置，即可以是成像辐射束144的位置。

2、第一检测器

第一检测器110可以设置在距辐射检查位置预定距离处的第一预设位置，该第一预设位置可以是位于辐射检查位置的上游侧，也可以是位于辐射检查位置的下游侧，还可以是位于辐射检查位置处。

在第一检测器110设置在辐射检查位置的上游侧时，第一预设位置和辐射检查位置之间的距离优选地不大于2米，在第一检测器110设置在辐射检查位置的下游侧时，第一预设位置和辐射检查位置之间的距离优选地不大于1米。

第一检测器110可以是对射光电传感器、对射光幕传感器以及激光雷达传感器等多种类型的传感器，用于在被检测物体10沿着检测通道限定的行进方向行进过程中，检测被检测物体10的检测规避部分11前端到达第一预设位置的时刻(为了便于区分，可以称为第一时刻t₁)。

在第一检测器110采用对射光电传感器或对射光幕传感器时，包括发射部和接收部，发射部和接收部需要安装在检测通道20两侧，在被检测物体10的检测规避部分11到达第一预设位置时会遮挡发射部和接收部之间的光路，第一检测器110响应于光路被遮挡，就可以确定第一时刻t₁。对射光电传感器或对射光幕传感器的安装应使得其仅对被检测物体的检测规避部分前端敏感。以被检测物体10为车辆，检测规避部分11为驾驶室，需检测部分12为车厢为例，考虑到驾驶室前端存在高度较低的发动机舱的情况(如美国和欧洲流行的长头卡车，又称长鼻子卡车，区别于驾驶室位于发动机舱上方的平头卡车，长头卡车的驾驶室位于发动机舱的后方)，对射光电传感器或对射光幕传感器的安装高度应不低于发动机舱的高度，以保证对射光电传感器或对射光幕传感器仅能被驾驶室前表面触发。例如，对射光电传感器或对射光幕传感器可以安装在距地面不小于1.8米的高处。

激光雷达传感器具有一体化的发射部和接收部，仅需安装在检测通道的一侧，安装较为便利，因此第一检测器110可以优选地采用激光雷达传感器。激光雷达传感器通过对发射部发射的激光以及接收部接收到反射激光进行分析，可以确定被检测物体的检测规避部分到达第一预设位置的第一时刻t₁。激光雷达传感器的安装和设置也应使得其仅对被检测物体的检测规避部分前端敏感。以被检测物体为车辆，检测规避部分为驾驶室为例，优选地，激光雷达传感器的安装高度不小于3米，且其检测高度范围应设置为1.8米以上，以使得其检测高度范围为不包括发动机舱部分。

需要说明的是，本发明提及的第一检测器110的安装应仅对被检测物体的检测规避部分前端敏感，是指在被检测物体沿着检测通道限定的行进方向行进的过程中，第一检测器110对处于检测规避部分前面的其它部分(如长头卡车的发动机舱)不进行检测，而对于检测规避部分后面的部分，不做要求。仍以被检测物体为车辆、需检测部分为车厢、检测规避部分为驾驶室为例，驾驶室前面的发动机舱是第一检测器110需要规避检测的部分，至于第一检测器110对驾驶室后面的车厢是否敏感不做要求。这是因为，第一检测器110主要用于确定被检测物体的检测规避部分前端到达第一预设位置的第一时刻t₁，因此如果第一检测器110的设置使得被检测物体的检测规避部分前面的其它部分到达第一预设位置时，也能进行检测，则会导致无法准确确定检测规避部分前端到达第一预设位置的第一时刻t₁。

3、第二检测器

第二检测器120可以设置在第一预设位置的下游，用于检测被检测物体在第一预设位置和第二预设位置之间的速度信息。这里第二检测器120检测的不是被检测物体在第一预设位置和第二预设位置之间的平均速度，而是在第一预设位置和第二预设位置之间多个时刻的速度值。换句话说，第二检测器120可以以预定频率检测被检测物体在第一预设位置和第二预设位置之间行进过程中多个时刻t_i的速度V(t_i)，其中，这里述及的预定的频率可以是固定的频率，也可以是按照预定规则或无规律变化的频率，例如，第二检测器120可以以固定的时间间隔Δt检测被检测物体在多个时刻的速度信息，固定时间间隔Δt优选地不大于100ms。

第二检测器120的检测范围可以是第一预设位置和第二预设位置之间的范围，其中，第二预设位置和辐射检查位置之间的距离应大于被检测物体的检测规避部分的长度，如此设置的原因将在下文阐明。第二预设位置的设置可以至少覆盖辐射安全要求的限制司机停车的区域，一般地，第二预设位置距离辐射检查位置不小于3米，最好不小于5米。

第二检测器120可以为多普勒测速雷达、视频测速装置等多种类型的速度检测装置。第二检测器120可以安装在检测通道的顶部或侧边，以最大限度的覆盖检测区域。为了不影响被检测物体的正常行进并且不影响速度的检测，顶部安装时可以将第二检测器居中安装，并且安装高度可以高于被检测物体的最大高度，例如，安装高度可以不低于5米。侧边安装时应使得第二检测器位于被检测物体最大宽度的外侧并和被检测物体之间具有预定空间。因此，可以将第二检测器安装在检测通道的外侧。例如，例如，假设被检测物体为火车，火车的最大宽度不超过3米，检查通道的尺寸一般为4米宽，此时第二检测器的安装位置应在4米宽通道以外。

4、控制单元

控制单元130可以分别连接(有线或无线)到辐射成像装置140、第一检测器110以及第二检测器120。

第一检测器110在检测到被检测物体的检测规避部分到达第一预设位置的第一时刻t₁时，可以发出包括第一时刻t₁的第一检测器信号。第二检测器120在第一时刻t₁后检测到被检测物体的速度V(t_i)后，可以发出包括时刻t_i、速度V(t_i)的第二检测器信号。如上文所述，第二检测器120可以以预定频率检测被检测物体在第一预设位置和第二预设位置之间行进过程中多个时刻t_i的速度V(t_i)，这里优选地，可以是在第二检测器120检测到一个时刻t_i的速度V(t_i)后，立刻发出包括时刻t_i、速度V(t_i)的第二检测器信号。

控制单元130可以接收第一检测器信号和第二检测器信号，接收到第一检测器信号包括被检测物体的检测规避部分前端到达预设位置的第一时刻t₁，接收到的第二检测器信号包括了被检测物体在第一时刻t₁后时刻t_i的速度V(t_i)，因此可以根据接收到的第一检测器信号和第二检测器信号实时、动态地确定检测规避部分的当前行进距离，这里所确定的当前行进距离优选地是指检测规避部分前端当前所在的位置相对第一预设位置的距离。

基于所确定的当前行进距离可以确定允许辐射成像装置140发射辐射束的时机，这里可以在根据当前行进距离确定检测规避部分末端到达或即将到达、离开或即将离开所述辐射检查位置时(为了便于描述，可以称为第二时刻t₂)，认为针对被检测物体的检查时机已到，此时就可以发出用于控制辐射成像装置140发射辐射束的指令，以开始对被检测物体的虚检测部分的扫描。

如上，第二时刻t₂可以是基于第一时刻t₁和被检测物体在第一预设位置和第二预设位置之间行进过程中多个时刻t_i的速度V(t_i)确定的。例如，可以基于公式通过公式确定检测规避部分的当前行进距离，将最先满足条件的t_i时刻确定为第二时刻t₂，控制单元在第二时刻t₂发出用于控制辐射成像装置发射辐射束的指令。其中，K为基于检测规避部分的长度和第一预设位置确定的参数。原则上，K应大于或等于规避检测部分的末端到达辐射检查位置时规避检测部分的前端与第一预设位置之间的距离。

由此，本发明的辐射检查系统通过获取被检测物体的检测规避部分在通过辐射检查位置过程中的实时速度信息，并基于所获取的实时速度信息实时动态确定被检测物体的检测规避部分的当前行进距离，由此可以精准地确定辐射成像装置的辐射束发射时机。由于发明是根据检测规避部分的实时位置信息确定辐射束的发射时间的，因此可以在充分保证检测规避部分不被高剂量率的辐射束照射到的同时，还可以有效地防止犯罪分子通过投机取巧蒙混过关。

如上文所述，第二预设位置和辐射检查位置之间的距离应大于被检测物体的检测规避部分的长度。之所以要如此设置，就是为了使得第二检测器120能够实时地检测检测规避部分在通过辐射检查位置的整个过程中的速度信息，从而可以准确地确定检测规避部分全部通过辐射检查位置的时刻(即第二时刻t₂)。

另外，考虑到辐射检查系统的各个装置都需要一定的响应时间，如从被检测物体到达第一预设位置到第一检测器110发出第一检测器信号之间的响应时间，第二检测器120检测到被检测物体的速度到发出第二检测器信号之间的响应时间，控制单元130接收到信号到发出指令之间的响应时间，辐射成像装置140从接收到指令到执行之间的响应时间。还可以预先设定针对辐射检查系统的响应延迟的延迟补偿T₀，由此在确定第二时刻t₂时可以参考延迟补偿T₀，即可以通过公式确定检测规避部分的当前行进距离。将最先满足条件的时刻ti确定为第二时刻t₂，控制单元在第二时刻t₂发出用于控制辐射成像装置发射辐射束的指令。由此，通过设定延迟补偿可以补偿上述响应时间导致的时间延迟，以确保检测精度。其中，延迟补偿T₀的具体数值可以根据实际所采用的部件的性能进行设定，一般地，延迟补偿T₀可以设置在5ms～200ms之间。例如，假设第一检测器和第二检测器为BEA公司的LZR激光雷达传感器时响应时间约为20ms，控制单元采用施耐德M340逻辑控制器(PLC)时的响应时间小于15ms，辐射成像装置中的射线源为Betatron射线源时的响应时间为40-50ms，此时可以将T₀设定为80ms。

如上文所述，第二检测器120可以以固定的时间间隔Δt检测被检测物体在第一时刻t₁后的速度V_i，因此第二时刻t₂＝kΔt+t₁需满足条件

K主要取决于被检测物体的检测规避部分的长度和第一预设位置的位置，简单地检测规避部分长度可以取为可能的最大值，如集装箱卡车驾驶室长度不会大于2.5米，在预设位置位于上游侧0.5米情况下，K＝2.5+0.5＝3米。

至此，结合图1至图3就本发明的辐射检查系统的基本结构以及工作原理做了详细说明，在本发明上述辐射检查系统的基础上还可以进行一定的改进以实现更多的功能。

一、针对检测规避部分的扫描

在本发明的一个优选实施例中，辐射成像装置140可以发射至少两种不同强度的辐射束。不同强度的辐射束可以针对不同的目标物体，例如针对被检测物体的需检测部分，辐射成像装置140可以发射强度较大的主辐射束，针对被检测物体的检测规避部分，辐射成像装置140可以发射强度较小的次级辐射束。次级辐射束的单次扫描剂量率小于主辐射束，例如，主辐射束可以是单次扫描剂量大于0.25μSv的高剂量率辐射束，次级辐射束可以是单次扫描剂量低于0.25μSv的低剂量率辐射束。

对本发明而言，第一检测器110所处的第一预设位置可以优选地位于辐射检查位置的上游侧，此时可以在第一检测器110检测到被检测物体的检测规避部分的前端到达第一预设位置的第一时刻t₁后，由控制单元130控制辐射成像装置140发射针对检测规避部分的次级辐射束。在第二时刻t₂时，由控制单元130控制辐射成像装置140停止发射次级辐射束，改为发射针对需检测部分的主辐射束。

另外，还可以在辐射检查位置的上游侧预定距离处的某个位置设置一个新的检测器(图中未示出)，以检测被检测物体的检测规避部分前端到达该位置的时刻t₀，在时刻t₀后由控制单元130控制辐射成像装置140发射针对检测规避部分的次级辐射束。

二、低速保护

以被检测物体为车辆为例，在车辆发生减速、停车或倒车时，如果辐射成像装置仍发射辐射束，势必会对车载人员造成人身伤害。由此，本发明的辐射检查系统还提供了针对这种情况的保护措施。

具体地，可以预先设定一个速度阈值(例如3km/h)，为了便于区分可以称为预设速度，在被检测物体的速度低于预设速度时禁止辐射成像装置发射辐射束。如上文所述，可以由第二检测器120检测被检测物体在第一预设位置和第二预设位置间的速度。在第二检测器120检测到被检测物体在第一预设位置和第二预设位置间某个时刻的速度低于预设速度时，可以认为被检测物体发生或即将发生减速、停车或倒车事件。该时刻如果在第二时刻t₂之前，控制单元130可以禁止辐射成像装置在第二时刻t₂发射辐射束，即在第二时刻t₂控制单元130不再发出用于控制辐射成像装置140发射辐射束的指令。另外，如果检测到被检测物体的速度低于预设速度的时刻在第二时刻t₂之后，可以由控制单元130控制辐射成像装置140停止发射辐射束。

作为本发明的一个优选实施例，可以在第二预设位置的上游设定一个第三预设位置，第三预设位置和第一预设位置之间的范围可以称为低速保护区，在该保护区内被检测物体的速度低于预设速度时，可以开启低速防护措施，禁止/停止辐射成像装置140发射辐射束。在被检测物体离开低速保护区时，可以认为被检测物体的检测规避部分(被检测物体为车辆时，为驾驶室)处于安全位置，此后可以不再关心检测被检测物体的速度是否低于预设速度。其中，低速保护区的具体长度可以根据需要设定，优选地，第三预设位置与第一预设位置之间的距离为L，L大于K。

在设定低速保护区后，在检测被检测物体的速度是否低于预设速度时，还需要判断被检测物体当前是否在低速保护区内，在速度低于预设速度且被检测物体处于低速保护区内时才采取防护措施。其中，被检测物体的检测规避部分到达第一预设位置的第一时刻可以视为被检测物体进入低速保护区内的时刻，第一时刻可以由上文述及的第一检测器确定。被检测物体的检测规避部分到达第三预设位置的时刻(为了便于区分，这里称为第三时刻t₃)可以认为是被检测物体离开低速保护区的时刻，由此，第三时刻t₃的确定成为了本发明的关键。

为此，本发明提出了两种确定被检测物体的检测规避部分到达第三预设位置的第三时刻t₃的方式。

第一种：如上文所述，控制单元130可以根据接收到的第一检测器信号和第二检测器信号实时、动态地确定检测规避部分的当前行进距离，因此可以由控制单元130确定被检测物体的检测规避部分前端到达第三预设位置的第三时刻t₃。具体地，满足条件的时刻t_i即为第三时刻t₃。

第二种：如图2、图3所示，还可以在第三预设位置设置一个第三检测器150。第三检测器150可以检测被检测物体前端或被检测物体的检测规避部分前端到达第三预设位置的第三时刻t₃。需要说明的是，第三检测器150与上文述及的第一检测器110类似，可以是对射光电传感器、对射光幕传感器以及激光雷达传感器等多种类型的传感器。在第三检测器150用于检测被检测物体的检测规避部分前端到达第三预设位置的时刻时，第三检测器150的安装方式与上文述及的第一检测器110的安装方式相同。在第三检测器150用于检测被检测物体前端到达第三预设位置的时刻时，第三检测器150的安装应对被检测物体前端敏感。

在确定了第三时刻t₃后，如果在第一时刻t₁和第二时刻t₂之间测得被检测物体的速度低于预设速度，可以由控制单元130禁止辐射成像装置在第二时刻t₂发射辐射束；如果在第二时刻t₂和第三时刻t₃之间测得被检测物体的速度低于预设速度，可以由控制单元130控制辐射成像装置立即停止发射辐射束。

如上文所述，在第二时刻t₂之前，辐射成像装置140还可以发射针对检测规避部分的次级辐射束。因此，如果在低速保护区中检测到被检测物体的速度低于预设速度时，辐射成像装置140正在发射次级辐射束，此时也可以由控制单元控制辐射成像装置140停止次级辐射束的发射。即上文述及的禁止/停止发射辐射束中的辐射束也包括针对检测规避部分的次级辐射束。

三、速度波动保护

在被检测物体的速度波动较大(例如突然加速、突然减速)时，不适宜对被检测物体进行辐射扫描成像，此时可以控制辐射成像装置禁止或停止发射辐射束。

作为本发明的一个优选实施例，在第一时刻t₁之后，控制单元130可以根据接收到的第二检测器信号实时、动态地确定被检查物体的速度波动，在检测到被检查物体速度波动超出预设范围(例如，检测到的速度最大值和最小值的差值超过预设范围，或者单位时间内的速度变化值超过预设范围)时，控制单元130控制辐射成像装置140禁止/停止发射辐射束。

与前文述及的低速保护区类似，也可以设置一个速度波动区，可以仅在被检测物体处于速度波动区内时的速度波动较大时，禁止/停止辐射成像装置140发射辐射束。其中，关于速度波动区的设置以及被检测物体是否处于速度波动区的具体实施方式可以参见上文对低速保护区的说明，这里不再赘述。

四、结束检测

在本发明的一个优选实施例中，第一预设位置可以位于辐射检查位置的上游，第一检测器110还可以用于检测被检测物体尾部离开第一预设位置的第四时刻t₄，并发出包括第四时刻t₄的第四检测器信号。

控制单元130接收包括第四时刻t₄的第四检测器信号，并在第四时刻t₄后被检测物体向前行驶距离大于或等于第一预设位置与辐射检查位置之间的距离时，控制辐射成像装置140停止发射用于扫描被检测物体的辐射束。

五、身份识别

本发明的辐射检查系统还可以包括身份识别装置，设置在第一预设位置的上游，用于识别被检测物体的身份信息，以便于根据身份信息确定检测物体的检测规避部分的长度。这里，身份识别装置可以是能够识别被检测物体上的标识信息的标识识别装置，例如可以是车牌识别装置。另外，身份识别装置还可以似乎RFID读取装置或者二维码识别装置，此时需要被检测物体上设置相应的RFID标签或者二维码。由此，通过身份识别装置可以提前获知被检测物体的检测规避部分的长度信息。

至此详细说明了本发明的辐射检查系统，另外，本发明的辐射检查系统除了可以具备上文述及的传感器，还可以集成使用区分待检查物体和非待检查物体的传感器，如埋设在地面下的地感线圈或轴重检测器，或者安装在检查通道顶部的多普勒雷达或红外传感器等，此为本领域的公知常识。

图4示出了根据本发明另一个实施例的辐射检查系统俯视图的示意图。图5示出了图4所示实施例的辐射检查系统的侧视图的示意图。

与图2、图3所示实施例不同的是，第二检测器120安装在辐射检查位置下游的检测通道20外侧，并与检测通道20之间留有预定距离，以保留足够的余量，避免第二检测器120与被检测物体的摩擦或碰撞。其它部件的安装及工作原理与图2、图3相同，这里不再赘述。

至此，结合图1至图5详细说明了本发明的辐射检查系统。图6是示出了根据本发明一实施例的辐射检查方法的示意性流程图。图6所示的辐射检查方法可以由本发明的辐射检查系统实现，下面仅就方法可以具有的步骤进行说明，对于其中涉及的细节可以参见上文相关描述，这里不再赘述。

如图6所示，在步骤610，检测被检测物体的检测规避部分前端到达距辐射检查位置预定距离处的第一预设位置的第一时刻t₁。

在步骤S620，以预定的频率检测被检测物体在第一预设位置和第二预设位置之间行进过程中多个时刻t_i的速度V(t_i)。

在步骤S630，基于第一时刻t₁和检测到的一个或多个时刻t_i时被检测物体的速度V(t_i)。

基于公式或确定检测规避部分的当前行进距离，判断当前行进距离是否满足对应的条件或其中，K为基于检测规避部分的长度和第一预设位置确定的参数，T₀为预先设定的延迟补偿。优选地，K可以大于或等于规避检测部分的末端到达辐射检查位置时检测规避部分的前端与第一预设位置之间的距离。

若满足对应的条件，则进入步骤S640；若不满足对应的条件，则返回步骤S620继续检测行进过程中一个或多个时刻t_i时被检测物体的速度V(t_i)。

在步骤S640，将最先满足条件或的t_i时刻确定为第二时刻t₂，发出用于控制辐射成像装置发射辐射束的指令。

在步骤S650，辐射成像装置响应于接收到控制指令发射辐射束。

在步骤S660，检测检测规避部分前端到达第三预设位置的第三时刻t₃。

在步骤S670，检测到被检测物体尾部离开第一预设位置的第四时刻t₄。

基于公式或判断被检测物体在第四时刻后向前行驶的距离是否大于或等于低于第一预设位置与辐射检查位置之间的距离L₁。

若判断结果为是，则控制辐射成像装置停止发射辐射束，辐射检查结束。若判断结果为否，则不停止发射辐射束。

上述步骤，特别是在第一时刻t₁之后第三时刻t₃之前(包括步骤S620、S630、S640、S650、S660)的过程中，可以分别进入步骤S680判断检测到的被检测物体的速度是否低于预设速度。若判断结果为是，则控制辐射成像装置禁止/停止发射辐射束。若判断结果为否，则分别进行上述的各个步骤。

上文中已经参考附图详细描述了根据本发明的辐射检查系统和辐射检查方法。

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，所述模块、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。

本发明的研发和专利申请费用得到国家重点研发计划(National Key R&DProgram of China)资助(2016YFC0800500立体化智能安全卡口研发与应用)。

Claims (13)

1.一种辐射检查系统，用于对沿着检测通道限定的行进方向行进的被检测物体进行辐射检查，其中，所述被检测物体包括需检测部分和检测规避部分，该辐射检查系统包括：

辐射成像装置，设置在所述检测通道的辐射检查位置处，用于发射辐射束以对所述被检测物体进行扫描并生成辐射图像；

第一检测器，设置在距所述辐射检查位置预定距离处的第一预设位置，用于检测所述检测规避部分前端到达所述第一预设位置的第一时刻t₁，并发出包括所述第一时刻t₁的第一检测器信号；

第二检测器，设置在所述第一预设位置的下游，用于以预定的频率检测所述被检测物体在所述第一预设位置和第二预设位置之间行进过程中多个时刻t_i的速度V(t_i)，并发出包括时刻t_i、速度V(t_i)的第二检测器信号，其中，所述第二预设位置位于所述第一预设位置的下游；以及

控制单元，用于接收所述第一检测器信号和所述第二检测器信号，基于所述第一检测器信号和所述第二检测器信号确定所述检测规避部分的当前行进距离，在根据所述当前行进距离确定所述检测规避部分末端到达或即将到达、离开或即将离开所述辐射检查位置的第二时刻t₂时，发出用于控制所述辐射成像装置发射所述辐射束的指令。

2.根据权利要求1所述的辐射检查系统，其中，

所述控制单元通过公式确定所述检测规避部分的当前行进距离，满足条件的时刻t_i即为所述第二时刻t₂，其中，K为基于所述检测规避部分的长度和所述第一预设位置确定的参数，T₀为预先设定的延迟补偿。

3.根据权利要求2所述的辐射检查系统，其中，

所述延迟补偿T₀在5ms～200ms之间，并且/或者

所述K大于或等于所述规避检测部分的末端到达所述辐射检查位置时所述规避检测部分的前端与所述第一预设位置之间的距离。

4.根据权利要求1所述的辐射检查系统，其中，

响应于在所述第一时刻t₁之后所述第二时刻t₂之前所述第二检测器检测到所述被检测物体的速度低于预设速度，所述控制单元禁止所述辐射成像装置在所述第二时刻t₂发射辐射束；并且/或者

响应于在所述第二时刻t₂之后所述第二检测器检测到的所述被检测物体的速度低于预设速度，所述控制单元控制所述辐射成像装置停止发射所述辐射束。

5.根据权利要求1所述的辐射检查系统，其中，

所述控制单元还用于确定所述检测规避部分前端到达第三预设位置的第三时刻t₃，满足条件的时刻t_i即为所述第三时刻t₃，所述第三预设位置位于所述第一预设位置和所述第二预设位置的之间，

响应于在所述第二时刻t₂和所述第三时刻t₃之间某个检测时刻所述第二检测器检测到的所述被检测物体的速度低于预设速度，所述控制单元控制所述辐射成像装置停止发射辐射束。

6.根据权利要求1所述的辐射检查系统，还包括：

第三检测器，设置在所述第一预设位置和所述第二预设位置之间的第三预设位置，用于检测所述检测规避部分前端到达所述第三预设位置的第三时刻t₃，并发出包括所述第三时刻t₃的第三检测器信号，

响应于在所述第二时刻t₂和所述第三时刻t₃之间某个检测时刻所述第二检测器检测到的所述被检测物体的速度低于预设速度，所述控制单元控制所述辐射成像装置停止发射辐射束。

7.根据权利要求5或6所述的辐射检查系统，其中，

所述第三预设位置与所述第一预设位置之间的距离为L，L大于K。

8.一种辐射检查方法，用于基于辐射成像装置对沿着检测通道限定的行进方向行进的被检测物体进行辐射检查，其中，所述被检测物体包括需检测部分和检测规避部分，所述辐射成像装置设置在所述检测通道的辐射检查位置处，该方法包括：

检测所述被检测物体的检测规避部分前端到达距所述辐射检查位置预定距离处的第一预设位置的第一时刻t₁；

以预定的频率检测所述被检测物体在所述第一预设位置和第二预设位置之间行进过程中时刻t_i的速度V(t_i)，其中，所述第二预设位置位于所述第一预设位置的下游；

基于所述第一时刻t₁和检测到的一个或多个时刻t_i时所述被检测物体的速度V(t_i)，确定所述检测规避部分的当前行进距离；

根据所述当前行进距离确定所述检测规避部分末端到达或即将到达、离开或即将离开所述辐射检查位置的第二时刻t₂时，发出用于控制所述辐射成像装置发射所述辐射束的指令。

9.根据权利要求8所述的辐射检查方法，其中，

基于公式确定所述检测规避部分的当前行进距离，

第一个满足条件的时刻t_i即为所述第二时刻t₂，K为基于所述检测规避部分的长度和所述第一预设位置确定的参数，T₀为预先设定的延迟补偿。

10.根据权利要求9所述的辐射检查方法，其特征在于，

所述延迟补偿T₀在5ms～200ms之间，并且/或者

所述K大于或等于所述规避检测部分的末端到达所述辐射检查位置时所述检测规避部分的前端与所述第一预设位置之间的距离。

11.根据权利要求10所述的辐射检查方法，还包括：

响应于在所述第一时刻t₁之后所述第二时刻t₂之前检测到所述被检测物体的速度低于预设速度，禁止所述辐射成像装置在所述第二时刻t₂发射辐射束；并且/或者

响应于在所述第二时刻t₂之后检测到所述被检测物体的速度低于预设速度，控制所述辐射成像装置停止发射所述辐射束。

12.根据权利要求8所述的辐射检查方法，还包括：

确定所述检测规避部分前端到达第三预设位置的第三时刻t₃，满足条件的时刻t_i即为所述第三时刻t₃，其中，所述第三预设位置位于所述第一预设位置和所述第二预设位置之间；

响应于在所述第二时刻t₂和所述第三时刻t₃之间某个检测时刻检测到所述被检测物体的速度低于预设速度，控制所述辐射成像装置停止发射辐射束。

13.根据权利要求8所述的辐射检查方法，还包括：

检测所述检测规避部分前端到达第三预设位置的第三时刻t₃，所述第三预设位置位于所述第一预设位置和所述第二预设位置之间；

响应于在所述第二时刻t₂和所述第三时刻t₃之间某个检测时刻检测到所述被检测物体的速度低于预设速度，控制所述辐射成像装置停止发射辐射束。