CN109613606A - 一种目标粒子运动轨迹的x射线检测方法 - Google Patents

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王书文
刘文武
张超
刘志国
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T5/00—Recording of movements or tracks of particles; Processing or analysis of such tracks

Abstract

本发明提供了一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法，用于对黑箱内目标粒子的运动轨迹进行检测，包括以下步骤：步骤1，对目标粒子进行特征描述和立体匹配；步骤2，开启第一X射线发生器和第二X射线发生器，发出的第一X射线与第二X射线穿透目标粒子和黑箱中的检测背景后衰减并投射到第一X射线接收器与第二X射线接收器；步骤3，第一X射线接收器和第二X射线接收器将接收到的衰减后的第一X射线和衰减后的第二X射线传输至计算机，该计算机对衰减后的第一X射线和衰减后的第二X射线进行数据综合处理，得到二值化图像；步骤4，计算机通过屏幕显示二值化图像，并对二值化图像进行数据综合处理后显示目标粒子的三维运动轨迹。

Description

一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法
技术领域
本发明涉及一种目标粒子运动轨迹的检测方法，具体涉及一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法。
背景技术
当前目标粒子运动轨迹的检测方法，大部分是通过运动目标的可见光图像来进行检测，也有利用红外热像仪来对运动目标轨迹进行检测。可见光图像的运动目标轨迹检测受光源的影响很大，当光源条件较差时，该方法无法使用。对于利用红外热像对运动目标轨迹的检测，由于红外热像仪只能识别物体的表面温度，所以当运动目标被其它物体遮挡时，则红外热像仪无法获取运动目标的轨迹。因此，当需要检测黑箱内部运动目标的轨迹时，以上两种方法均无效。
X射线具备很强的穿透性，可以穿透很多对可见光不透明的物体，不受光照的影响，也不受其它物体遮挡的影响。X射线成像的基本原理，一方面是依靠X射线的穿透性，另一方面是依靠待检测目标和其它背景物体之间有密度的差异。当X射线穿过待检测物质时，因被吸收的程度不同，到达射线接收器上的射线量就有差异，最终呈现出的图像表现为灰度值的不同。因此，使用X射线来对黑箱中的目标进行运动轨迹检测具有很大的优势。
发明内容
本发明是为了解决上述黑箱内目标粒子运动轨迹的检测问题而进行的，目的在于提供一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法。
本发明提供了一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法，用于对黑箱内目标粒子的运动轨迹进行检测，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，对目标粒子进行特征描述和立体匹配来保证目标粒子与黑箱中检测背景的物体密度不同；
步骤2，开启第一X射线发生器和第二X射线发生器，使得第一X射线发生器发出第一X射线，第二X射线发生器发出第二X射线，而后第一X射线穿透目标粒子和黑箱中的检测背景后衰减并投射到用于接收衰减后的第一X射线的第一X射线接收器，第二X射线穿透目标粒子和黑箱中的检测背景后衰减并投射到用于接收衰减后的第二X射线的第二X射线接收器；
步骤3，第一X射线接收器和第二X射线接收器将接收到的衰减后的第一X射线和衰减后的第二X射线传输至计算机，该计算机对衰减后的第一X射线和衰减后的第二X射线进行数据综合处理，得到二值化图像；
步骤4，计算机通过屏幕显示二值化图像，同时设定灰度值提取阈值来提取二值化图像中目标粒子的图像灰度值，对二值化图像进行数据综合处理后显示目标粒子的三维运动轨迹，其中，计算机与第一X射线接收器和第二X射线接收器通信连接。
在本发明提供的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法中，还可以具有这样的特征：其中，目标粒子的表面覆盖有铅皮来阻挡第一X射线与第二X射线的穿透。
在本发明提供的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法中，还可以具有这样的特征：其中，第一X射线发生器和第二X射线发生器为水平正交设置。
在本发明提供的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法中，还可以具有这样的特征：其中，第一X射线发生器与第一X射线接收器对立设置，第二X射线发生器与第二X射线接收器对立设置。
在本发明提供的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法中，还可以具有这样的特征：其中，计算机根据二值化图像中目标粒子的灰度值与黑箱中的检测背景的灰度值的不同，通过设定灰度值提取阈值来提取目标粒子的灰度值从而生成目标粒子的三维运动轨迹。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法，因为使用了X射线来对目标粒子进行运动轨迹检测，所以，能够在黑箱条件下，即在无可见光、有物体遮挡目标粒子的情况下完成对目标粒子运动轨迹的检测；因为使用了两个水平正交设置的第一X射线发生器及接收器和第二X射线发生器及接收器来同时照射目标粒子，所以，能够覆盖目标粒子的全部三维空间，从而能够对目标粒子在三维空间的运动情况进行准确检测。因此，本发明的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法操作简便，并且能够在黑箱条件下完成对目标粒子运动轨迹的精确检测。
附图说明
图1是本发明的实施例中的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法的方法流程图；
图2是本发明的实施例中的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法的检测原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
图1是本发明的实施例中的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法的方法流程图，图2是本发明的实施例中的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法的检测原理示意图。
如图1和图2所示，本实施例的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法，用于对黑箱内目标粒子的运动轨迹进行检测，包括以下步骤：
步骤1，对目标粒子进行特征描述和立体匹配来保证目标粒子与黑箱中的检测背景的物体密度不同，目标粒子与黑箱中的检测背景的物体密度相差越大，检测效果越明显。
步骤2，开启第一X射线发器11和第二X射线发生器12，使得第一X射线发生器11发出第一X射线，第二X射线发生器12发出第二X射线，而后第一X射线穿透目标粒子与黑箱中的检测背景后衰减并投射到用于接收衰减后的第一X射线的第一X射线接收器21，第二X射线穿透目标粒子与黑箱中的检测背景后衰减并投射到用于接收衰减后的第二X射线的第二X射线接收器22。
目标粒子的表面覆盖有X射线不易穿透的铅皮或其它类似物质来阻挡第一X射线与第二X射线的穿透。
第一X射线发生器11和第二X射线发生器12为水平正交设置。
第一X射线发生器11与第一X射线接收器21对立设置，第二X射线发生器12与第二X射线接收器22对立设置。
步骤3，第一X射线接收器21和第二X射线接收器22将接收到的衰减后的第一X射线和衰减后的第二X射线传输至计算机，该计算机对衰减后的第一X射线和衰减后的第二X射线进行数据综合处理，得到二值化图像。
步骤4，计算机通过屏幕显示二值化图像，同时设定灰度值提取阈值来提取二值化图像中目标粒子的图像灰度值，对二值化图像进行数据综合处理后显示目标粒子的三维运动轨迹。
计算机与第一X射线接收器21和第二X射线接收器22通信连接。
计算机根据二值化图像中目标粒子的灰度值与黑箱中的检测背景的灰度值的不同，通过设定灰度值提取阈值来提取目标粒子的灰度值从而生成目标粒子的三维运动轨迹，获取目标粒子的三维运动轨迹时还可以考虑随时间的变化，对目标粒子在各个时刻的运动轨迹进行检测，从而能够在四维条件下实时的对目标粒子的运动状态进行监测。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法，因为使用了X射线来对目标粒子进行运动轨迹检测，所以，能够在黑箱条件下，即在无可见光、有物体遮挡目标粒子的情况下完成对目标粒子运动轨迹的检测；因为使用了两个水平正交设置的第一X射线发生器和第二X射线发生器来同时透射目标粒子，所以，能够对目标粒子在三维空间的运动轨迹进行检测。因此，本实施例的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法操作简便，并且能够在黑箱条件下对目标粒子的运动轨迹进行全方位的精确检测。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法，用于对黑箱内目标粒子的运动轨迹进行检测，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对所述目标粒子进行特征描述和立体匹配来保证所述目标粒子与所述黑箱中检测背景的物体密度不同；
步骤2，开启第一X射线发生器和第二X射线发生器，使得所述第一X射线发生器发出第一X射线，所述第二X射线发生器发出第二X射线，而后所述第一X射线穿透所述目标粒子和所述黑箱中的检测背景后衰减并投射到用于接收衰减后的所述第一X射线的第一X射线接收器，所述第二X射线穿透所述目标粒子和所述黑箱中的检测背景后衰减并投射到用于接收衰减后的所述第二X射线的第二X射线接收器；
步骤3，所述第一X射线接收器和所述第二X射线接收器将接收到的衰减后的所述第一X射线和衰减后的所述第二X射线传输至计算机，该计算机对衰减后的所述第一X射线和衰减后的所述第二X射线汇总后进行数据综合处理，得到二值化图像；
步骤4，所述计算机通过屏幕显示所述二值化图像，同时设定灰度值提取阈值来提取所述二值化图像中所述目标粒子的所述图像灰度值，对所述二值化图像进行数据综合处理后显示所述目标粒子的三维运动轨迹，
其中，所述计算机与所述第一X射线接收器和所述第二X射线接收器通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法，其特征在于：
其中，所述目标粒子的表面覆盖有铅皮来阻挡所述第一X射线与所述第二X射线的穿透。
3.根据权利要求1所述的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法，其特征在于：
其中，所述第一X射线发生器和所述第二X射线发生器为水平正交设置。
4.根据权利要求1所述的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法，其特征在于：
其中，所述第一X射线发生器与所述第一X射线接收器对立设置，所述第二X射线发生器与所述第二X射线接收器对立设置。
5.根据权利要求1所述的一种目标粒子运动轨迹的X射线检测方法，其特征在于：
其中，所述计算机根据所述二值化图像中所述目标粒子的灰度值与所述黑箱中的检测背景的所述灰度值的不同，通过设定灰度值提取阈值来提取所述目标粒子的所述灰度值从而生成所述目标粒子的三维运动轨迹。
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