CN108254397B - 一种行李物品安全检查装置及其检查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种行李物品安全检查装置及其检查方法，包括传送带、DR射线发生器、DR探测器、CT射线发生器、CT探测器、计算机和待测物；待测物放置在传送带端部，传送带上靠近待测物一端的侧面固定安装有DR射线发生器和DR探测器；传送带上远离待测物一端的侧面对称安装有CT射线发生器和CT探测器，计算机分别与DR探测器和CT探测器相连，用于处理并重建DR探测器和CT探测器反馈的信号，并控制传送带、DR射线发生器、DR探测器、CT射线发生器和CT探测器的工作状态。本发明通过利用前端DR系统的成像结果来决定CT成像系统的成像策略，实现了智能优化CT的图像质量，同时加快安检速度，弥补了传统安检设备及其检测方法的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种行李物品安全检查装置，属于辐射探测技术领域。
背景技术
随着国际安全形势的日益严峻，机场、车站对于安全检查工作的关注与日俱增，也对相关安检设备提出了更高的要求。
X光投射成像技术由于能够对旅客行李进行不开箱快速检测的优势而被广泛使用，目前使用此技术的设备大体上可以分为DR和CT两类。
DR采用传统静态扫描技术，可以显示被检物的二维平面图像，具有速度快、成本低、结构简单等优势，近年来双视角DR和双能量DR技术的发展更是大大强化了DR设备的性能，但不能对被检物物质成分进行精确判断以及不能精确判断堆叠物的问题仍是其本质上无法避免的缺点。
CT则是在检查物品的同时，射线源和探测器进行着高速转动，因此能够显示被检物的三维图像，不存在堆叠物干扰的问题并且对被检物的物质成分进行精确的判断。但相对的，它也存在速度慢、成本高、分辨率低等问题。
然而，在实际的安检CT设备一般也拥有独立的DR成像系统，因此能够同时对行李物品进行CT和DR的成像检查，但CT成像系统和DR成像系统之间的联系仅仅是能显示二者图像的相对位置关系，未涉及扫描策略和扫描参数的智能选择。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种行李物品安全检查装置，通过利用前端DR系统的成像结果来决定CT成像系统的成像策略，实现了智能优化CT的图像质量，同时加快安检速度，弥补了传统安检设备及其检测方法的缺陷。
本发明的技术解决方案是：
一种行李物品安全检查装置，包括传送带、DR射线发生器、DR探测器、CT射线发生器、CT探测器、计算机和待测物；待测物放置在传送带端部，传送带上靠近待测物一端的侧面固定安装有DR射线发生器和DR探测器；传送带上远离待测物一端的侧面对称安装有CT射线发生器和CT探测器，计算机分别与DR探测器和CT探测器相连，用于处理并重建DR探测器和CT探测器反馈的信号，并控制传送带、DR射线发生器、DR探测器、CT射线发生器和CT探测器的工作状态。
在上述的一种行李物品安全检查装置中，所述传送带采用橡胶材料，传动带的厚度范围设为2mm～20mm，传送带的传输速度不超过0.6m/s。
在上述的一种行李物品安全检查装置中，所述DR射线发生器的输出电压不小于100kV，DR射线发生器的输出电流不小于0.5mA，DR探测器采用双能直列式射线探测器。
在上述的一种行李物品安全检查装置中，所述CT射线发生器的输出电压不小于120kV，CT射线发生器的输出电流不小于1mA。
在上述的一种行李物品安全检查装置中，所述CT探测器采用双能阵列式射线探测器。
一种基于所述行李物品安全检查装置的检查方法，包括如下步骤：
第一步，安装并开启传送带、DR射线发生器、DR探测器、CT射线发生器、CT探测器和计算机，进行待测物DR扫描；
第二步，利用DR探测器获取待测物的二维信号，并传输至计算机；
第三步，利用计算机对DR探测器传输的信号进行分析并做出判断；
第四步，根据计算机的判断结果，控制传送带、CT射线发射器和CT探测器的工作状态直至待测物完成CT扫描，并显示待测物的扫描结果。
在上述的一种行李物品安全检查装置的检查方法中，所述第一步中，开启传送带、DR射线发生器、DR探测器、CT射线发生器、CT探测器和计算机后，将待测物放置在传送带一端，利用传送带驱动待测物穿过DR射线发生器和DR探测器之间区域。
在上述的一种行李物品安全检查装置的检查方法中，所述第二步中，利用DR探测器获取待测物一个角度或多个角度的X射线投影DR图像，并将投影DR图像传输至计算机。
在上述的一种行李物品安全检查装置的检查方法中，所述第三步中，利用计算机图像智能分析系统中的智能神经网络对投影DR图像进行形状判断，并利用双能物质识别算法对待测物进行物质成分判断，综合形状判断和物质成分判断的结果，初步拟定待测物的危险程度、危险类型和待测物内部危险品的具体位置，给出待测物CT扫描的重点位置、CT扫描速度、CT扫描次数和CT扫描方式的优选方案。
在上述的一种行李物品安全检查装置的检查方法中，所述第四步中，若计算机综合形状判断和物质成分判断的结果为非危险品，则传送带加速驱动待测物穿过CT射线发生器和CT探测器之间区域；若计算机综合形状判断和物质成分判断的结果为危险品，则传送带减速驱动待测物按照计算机给出CT扫描优选方案穿过CT射线发生器和CT探测器之间区域。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
【1】本发明巧妙设计了待测物分步进行DR扫描和CT扫描的方式，并高效利用了计算机图像智能分析系统对待测物DR图像进行分析并综合判断，这使得CT系统能够对可疑物品或可疑部位进行更严格更仔细的成像检查，而对无害物品则进行快速成像检查使其能够快速通过，因此，此方法在提高了安检效率的同时还能够对可疑物进行高质量成像检查。
【2】本发明的检查方法逻辑通顺、步骤精简、思路清晰、可操作性较强，便于工作人员针对具体部件进行维修和更换；通过将DR扫描和CT扫描结合至一体化的装置中，大幅缩减了生产成本，并显著减少了人力劳动，排除了大量的安全隐患；而且利用计算机给出的优选CT扫描方案，能够避免多次检查。
【3】本发明装置整体结构紧凑，适用于多种工作环境，使用寿命相对较长，在复杂工况下依然能够良好运转，具有适用范围广的特点，具备良好的市场应用前景。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图
图2为本发明检查流程图
其中：1传送带；2DR射线发生器；3DR探测器；4CT射线发生器；5CT探测器；6计算机；7待测物；
具体实施方式
为使本发明的方案更加明了，下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步描述：
如图1所示，一种行李物品安全检查装置，包括传送带1、DR射线发生器2、DR探测器3、CT射线发生器4、CT探测器5、计算机6和待测物7；待测物7放置在传送带1端部，传送带1上靠近待测物7一端的侧面固定安装有DR射线发生器2和DR探测器3；传送带1上远离待测物7一端的侧面对称安装有CT射线发生器4和CT探测器5，计算机6分别与DR探测器3和CT探测器5相连，用于处理并重建DR探测器3和CT探测器5反馈的信号，并控制传送带1、DR射线发生器2、DR探测器3、CT射线发生器4和CT探测器5的工作状态。
优选的，传送带1采用橡胶材料，传动带1的厚度范围设为2mm～20mm，传送带1的传输速度不超过0.6m/s。
优选的，DR射线发生器2的输出电压不小于100kV，DR射线发生器2的输出电流不小于0.5mA，DR探测器3采用双能直列式射线探测器。
优选的，CT射线发生器4的输出电压不小于120kV，CT射线发生器4的输出电流不小于1mA。
优选的，CT探测器5采用双能阵列式射线探测器。
如图2所示，一种基于所述行李物品安全检查装置的检查方法，包括如下步骤：
第一步，安装并开启传送带1、DR射线发生器2、DR探测器3、CT射线发生器4、CT探测器5和计算机6，进行待测物7DR扫描；
第二步，利用DR探测器3获取待测物7的二维信号，并传输至计算机6；
第三步，利用计算机6对DR探测器3传输的信号进行分析并做出判断；
第四步，根据计算机6的判断结果，控制传送带1、CT射线发射器4和CT探测器5的工作状态直至待测物7完成CT扫描，并显示待测物7的扫描结果。
优选的，第一步中，开启传送带1、DR射线发生器2、DR探测器3、CT射线发生器4、CT探测器5和计算机6后，将待测物7放置在传送带1一端，利用传送带1驱动待测物7穿过DR射线发生器2和DR探测器3之间区域。
优选的，第二步中，利用DR探测器3获取待测物7一个角度或多个角度的X射线投影DR图像，并将投影DR图像传输至计算机6。
优选的，第三步中，利用计算机6图像智能分析系统中的智能神经网络对投影DR图像进行形状判断，并利用双能物质识别算法对待测物7进行物质成分判断，综合形状判断和物质成分判断的结果，初步拟定待测物7的危险程度、危险类型和待测物7内部危险品的具体位置，给出待测物7CT扫描的重点位置、CT扫描速度、CT扫描次数和CT扫描方式的优选方案。
优选的，第四步中，若计算机6综合形状判断和物质成分判断的结果为非危险品，则传送带1加速驱动待测物7穿过CT射线发生器4和CT探测器5之间区域；若计算机6综合形状判断和物质成分判断的结果为危险品，则传送带1减速驱动待测物7按照计算机6给出CT扫描优选方案穿过CT射线发生器4和CT探测器5之间区域。
优选的，若综合判断结果为疑似管制刀具或疑似枪支弹药，则待测物7CT扫描的重点位置设为疑似管制刀具或疑似枪支弹药所在位置，CT扫描速度范围设为0～0.33m/s，CT扫描次数设为1次，CT扫描方式设为螺旋扫描；若综合判断结果为疑似易燃易爆品或疑似毒品，则待测物7CT扫描的重点位置设为疑似易燃易爆品或疑似毒品所在位置，CT扫描速度范围设为0～0.2m/s，CT扫描次数设为1～2次，CT扫描方式设为静止扫描；
本发明的工作原理是：
首先利用DR射线发生器2对待测物7进行二维X射线投射，再利用DR探测器接收投射图像信号并反馈给计算机6进行形状判断和物质成分判断，综合判断结果，给出待测物7CT扫描的重点位置、CT扫描速度、CT扫描次数和CT扫描方式的优选方案，然后利用CT射线发生器4对待测物7进行三维X射线扫描，即可获得待测物7检查结果的最终图像。
本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。
Claims (6)
1.一种行李物品安全检查装置，其特征在于：包括传送带(1)、DR射线发生器(2)、DR探测器(3)、CT射线发生器(4)、CT探测器(5)、计算机(6)和待测物(7)；待测物(7)放置在传送带(1)端部，传送带(1)上靠近待测物(7)一端的侧面固定安装有DR射线发生器(2)和DR探测器(3)；传送带(1)上远离待测物(7)一端的侧面对称安装有CT射线发生器(4)和CT探测器(5)，计算机(6)分别与DR探测器(3)和CT探测器(5)相连，用于处理并重建DR探测器(3)和CT探测器(5)反馈的信号，并控制传送带(1)、DR射线发生器(2)、DR探测器(3)、CT射线发生器(4)和CT探测器(5)的工作状态；利用计算机(6)图像智能分析系统中的智能神经网络对投影DR图像进行形状判断，并利用双能物质识别算法对待测物(7)进行物质成分判断，综合形状判断和物质成分判断的结果；
首先利用DR射线发生器(2)对待测物(7)进行二维X射线投射，再利用DR探测器接收投射图像信号并反馈给计算机(6)进行形状判断和物质成分判断，综合判断结果，给出待测物(7)CT扫描的重点位置、CT扫描速度、CT扫描次数和CT扫描方式的优选方案，然后利用CT射线发生器(4)对待测物(7)进行三维X射线扫描，即可获得待测物(7)检查结果的最终图像。
2.根据权利要求1所述的一种行李物品安全检查装置，其特征在于：所述传送带(1)采用橡胶材料，传动带(1)的厚度范围设为2mm～20mm，传送带(1)的传输速度不超过0.6m/s。
3.根据权利要求1所述的一种行李物品安全检查装置，其特征在于：所述DR射线发生器(2)的输出电压不小于100kV，DR射线发生器(2)的输出电流不小于0.5mA，DR探测器(3)采用双能直列式射线探测器。
4.根据权利要求1所述的一种行李物品安全检查装置，其特征在于：所述CT射线发生器(4)的输出电压不小于120kV，CT射线发生器(4)的输出电流不小于1mA。
5.根据权利要求1所述的一种行李物品安全检查装置，其特征在于：所述CT探测器(5)采用双能阵列式射线探测器。
6.一种基于如权利要求1～5任一项所述行李物品安全检查装置的检查方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，安装并开启传送带(1)、DR射线发生器(2)、DR探测器(3)、CT射线发生器(4)、CT探测器(5)和计算机(6)，进行待测物(7)DR扫描；
第二步，利用DR探测器(3)获取待测物(7)的二维信号，并传输至计算机(6)；
第三步，利用计算机(6)对DR探测器(3)传输的信号进行分析并做出判断；
第四步，根据计算机(6)的判断结果，控制传送带(1)、CT射线发射器(4)和CT探测器(5)的工作状态直至待测物(7)完成CT扫描，并显示待测物(7)的扫描结果；
所述第一步中，开启传送带(1)、DR射线发生器(2)、DR探测器(3)、CT射线发生器(4)、CT探测器(5)和计算机(6)后，将待测物(7)放置在传送带(1)一端，利用传送带(1)驱动待测物(7)穿过DR射线发生器(2)和DR探测器(3)之间区域；
所述第二步中，利用DR探测器(3)获取待测物(7)一个角度或多个角度的X射线投影DR图像，并将投影DR图像传输至计算机(6)；
所述第三步中，利用计算机(6)图像智能分析系统中的智能神经网络对投影DR图像进行形状判断，并利用双能物质识别算法对待测物(7)进行物质成分判断，综合形状判断和物质成分判断的结果，初步拟定待测物(7)的危险程度、危险类型和待测物(7)内部危险品的具体位置，给出待测物(7)CT扫描的重点位置、CT扫描速度、CT扫描次数和CT扫描方式的优选方案；
所述第四步中，若计算机(6)综合形状判断和物质成分判断的结果为非危险品，则传送带(1)加速驱动待测物(7)穿过CT射线发生器(4)和CT探测器(5)之间区域；若计算机(6)综合形状判断和物质成分判断的结果为危险品，则传送带(1)减速驱动待测物(7)按照计算机(6)给出CT扫描优选方案穿过CT射线发生器(4)和CT探测器(5)之间区域。
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