CN113552640A - 射线检查系统及散射校正方法 - Google Patents

射线检查系统及散射校正方法 Download PDF

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CN113552640A CN202010253098.7A CN202010253098A CN113552640A CN 113552640 A CN113552640 A CN 113552640A CN 202010253098 A CN202010253098 A CN 202010253098A CN 113552640 A CN113552640 A CN 113552640A
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Abstract

本公开涉及一种射线检查系统及散射校正方法。射线检查系统包括：射线源(1)，被配置为产生射线束流(10)；第一探测器阵列(2)，至少部分位于所述射线束流(10)的覆盖范围内；第二探测器阵列(3)，与所述第一探测器阵列(2)位于所述射线检查系统的检查对象(4)的同侧，且位于所述射线束流(10)的覆盖范围外，所述第二探测器阵列(3)被配置为接收所述射线束流(10)在透过所述检查对象(4)的过程中的散射信号；和处理器(5)，与所述第一探测器阵列(2)和所述第二探测器阵列(3)信号连接，被配置为根据所述散射信号对所述第一探测器阵列(2)的接收信号进行散射校正。

Description

射线检查系统及散射校正方法
技术领域
本公开涉及射线检查领域，尤其涉及一种射线检查系统及散射校正方法。
背景技术
在X射线检查领域，散射通常是造成图像质量下降和产生错误信号的主要原因。相关技术对散射校正的研究主要是针对于CT型的检查系统的研究，这种检查系统所使用的X射线能量一般在几百keV的级别，且X射线为锥形束。散射校正多采用复杂的算法分析实现。
在其他应用场景中，例如海关中使用的集装箱检查系统，往往使用能量级别更高的X射线，例如兆伏级的X射线。为了减少散射影响，相关技术中通过增加屏蔽和准直器来减少散射信号。
发明内容
在本公开的一个方面，提供一种射线检查系统，包括：
射线源，被配置为产生射线束流；
第一探测器阵列，至少部分位于所述射线束流的覆盖范围内；
第二探测器阵列，与所述第一探测器阵列位于所述射线检查系统的检查对象的同侧，且位于所述射线束流的覆盖范围外，所述第二探测器阵列被配置为接收所述射线束流在透过所述检查对象的过程中的散射信号；和
处理器，与所述第一探测器阵列和所述第二探测器阵列信号连接，被配置为根据所述散射信号对所述第一探测器阵列的接收信号进行散射校正。
在一些实施例中，所述第一探测器阵列包括至少一组第一探测器模块，每组第一探测器模块包括沿第一方向排列的多个第一探测器模块，所述第二探测器阵列包括至少一组第二探测器模块，每组第二探测器模块包括沿第一方向排列的多个第二探测器模块；所述第一方向与所述射线束流的束流平面平行。
在一些实施例中，每组第一探测器模块中的第一探测器模块的数量与每组第二探测器模块的数量相同，且每组第一探测器模块中各个第一探测器模块与每组第二探测器模块中各个第二探测器模块一一对应，且与对应的第二探测器模块在所述第一方向上的位置相同。
在一些实施例中，所述第二探测器阵列包括一组第二探测器模块，该组第二探测器模块位于所述第一探测器阵列在第二方向的一侧；或者所述第二探测器阵列包括两组第二探测器模块，所述两组第二探测器模块分别位于所述第一探测器阵列在第二方向的两侧；其中，所述第二方向与所述射线束流的束流平面垂直。
在一些实施例中，所述第一探测器阵列包括的第一探测器模块与所述第二探测器阵列包括的第二探测器模块在规格上均相同。
在一些实施例中，所述第一探测器阵列包括的第一探测器模块与所述第二探测器阵列包括的第二探测器模块在规格、数量和排列位置中的至少一种上不同。
在一些实施例中，所述第一探测器阵列与所述第二探测器阵列在第二方向上的间距大于所述第一探测器阵列的灵敏区和所述第二探测器阵列的灵敏区中的最小像素尺寸，所述第二方向与所述射线束流的束流平面垂直。
在一些实施例中，所述处理器被配置为对所述第一探测器阵列与所述第二探测器阵列的散射信号检测能力之间的预设关系进行标定。
在一些实施例中，所述射线源产生的射线束流为X射线束流，且X射线束流的电子束能量大于等于1.0MeV，和/或所述射线源产生的射线束流的宽度不超过100mm。
根据本公开的一个方面，提供一种基于前述的射线检查系统的散射校正方法，包括：
接收第一探测器阵列探测的探测信号，并接收第二探测器阵列探测的散射信号；
根据所述散射信号对所述探测信号进行散射校正，以获得校正后的探测信号作为射线束流穿过被检对象时的穿透信号。
在一些实施例中，所述第一探测器阵列包括的第一探测器模块与所述第二探测器阵列包括的第二探测器模块的规格、数量和排列位置上均相同，散射校正的步骤包括：
在所述探测信号中减去所述散射信号，以获得所述穿透信号。
在一些实施例中，散射校正的步骤包括：
根据所述第一探测器阵列与所述第二探测器阵列的散射信号检测能力之间的预设关系对所述散射信号进行换算，以获得换算后的散射信号；
在所述探测信号中减去所述换算后的散射信号，以获得所述穿透信号。
在一些实施例中，还包括：
对所述第一探测器阵列与所述第二探测器阵列的散射信号检测能力之间的预设关系进行标定。
在一些实施例中，所述预设关系的表达式为：
RSSIC＝a*RSSIO；
其中，RSSIO为所述第二探测器阵列探测到的散射信号的信号强度，RSSIC为换算后的散射信号的信号强度，a为比例系数。
在一些实施例中，所述比例系数a大于0，且小于1。
在一些实施例中，所述第一探测器阵列包括多个第一探测器模块，所述多个第一探测器模块中的至少一个第一探测器模块包括多个第一探测单元，所述第二探测器阵列包括多个第二探测器模块，所述多个第二探测器模块中的至少一个第二探测器模块包括多个第二探测单元；
在对所述散射信号进行换算时，所述多个第二探测单元中的边缘探测单元对应的比例系数大于所述多个第二探测单元中的非边缘探测单元对应的比例系数。
在一些实施例中，在对所述散射信号进行换算之后，还包括：
对所述换算后的散射信号进行平滑去噪，并以平滑去噪后的散射信号作为所述换算后的散射信号。
因此，根据本公开实施例，将第一探测器阵列至少部分地设在射线束流的覆盖范围内，并在第一探测器阵列的侧方且位于射线束流的覆盖范围外设置第二探测器阵列，以利用第二探测器阵列检测到的散射信号对第一探测器阵列接收到的检测信号进行散射校正，将该检测信号中的散射信号尽量移除，从而尽量减少或消除散射信号对射线检查结果的干扰。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是兆伏级X射线检查系统的电子加速器的韧致辐射能谱图；
图2是不同光子能量的X射线作用于钢铁材料时的质量衰减系数图；
图3是根据本公开射线检查系统的一些实施例的俯视角度的剖面结构示意图；
图4是根据本公开射线检查系统的一些实施例的侧视角度的剖面结构示意图；
图5和图6分别是本公开射线检查系统的一些实施例中第一探测器模块和第二探测器模块的结构示意图；
图7-图9分别是本公开散射校正方法的一些实施例的流程示意图；
图10是本公开射线检查系统的一些实施例中第一探测器阵列中部分探测单元检测到的穿透信号、散射信号及其两者总和的信号强度示意图；
图11是本公开射线检查系统的一些实施例中第一探测器阵列中部分探测单元检测到的散射信号与位于不同位置的第二探测器阵列中部分探测单元的散射信号的信号强度示意图；
图12是本公开射线检查系统的一些实施例中第一探测器阵列接收的探测信号、第二探测器阵列探测到并经换算和平滑去噪后的散射信号以及通过散射信号散射校正后得到的穿透信号的信号强度示意图；
图13的(a)和(b)分别是本公开射线检查系统的一些实施例中第一探测器阵列在未经散射校正时生成的穿透力图像和经过散射校正后的穿透力图像。
应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
图1是兆伏级X射线检查系统的电子加速器的韧致辐射能谱图。图2是不同光子能量的X射线作用于钢铁材料时的质量衰减系数图。
在图1和图2中可以看到，兆伏级的X射线能量较高，该电子加速器所能实现的最高的X射线光子能量为6MeV，而平均X射线光子能量为1.5MeV。而当这种兆伏级X射线检查系统的电子加速器发出的X射线作用在钢铁材料时，能量在0.9MeV以上(尤其是1MeV以上)的X射线光子与钢铁材料的主要作用以康普顿效应为主，强于光电效应和电子对效应，因此散射信号更加显著。
由于兆伏级的X射线能量较高，在作用于物体时还能够形成多次散射，使得散射干扰更为严重。对于被检对象的组成、形状非常不固定的情形，例如被检对象可能是重金属或有机材料，可能存在多种形状，都会使得散射算法校正存在一定的困难。
另外，散射的强度与X射线束流宽度相关，束流宽度越大，散射干扰越大，理想的束流宽度应基本等于对应的像素尺寸。但对于兆伏级的X射线检查系统来说，其一般用于检查集装箱、车辆等尺寸在数米的物体，射线源与探测器的距离一般也在数米到十多米，因此在实际使用中，难以实现高精度的准直来准确地约束束流宽度，导致在探测器位置的束流宽度一般要大于像素尺寸。这样进一步增加了散射干扰。对于兆伏级的X射线检查系统来说，通过增加屏蔽和准直器也难以完全避免散射影响。
有鉴于此，本公开实施例提供一种射线检查系统及散射校正方法，能够尽量减少或消除散射信号对检查结果的影响。
如图3所示，是根据本公开射线检查系统的一些实施例的俯视角度的剖面结构示意图。参考图3及图4-图6，在一些实施例中，射线检查系统包括：射线源1、第一探测器阵列2、第二探测器阵列3和处理器5。射线源1被配置为产生射线束流10。在一些实施例中，射线源1可以为X射线源，其产生的射线束流10为X射线束流。该X射线束流的电子束能量可大于等于1.0MeV，即该射线源1为兆伏级的射线源。在另一些实施例中，射线源1也可以为其他射线源，例如γ射线。或者，X射线源产生的X射线束流的电子束能量低于1.0MeV。
在图3和图4中，射线源1可包括电子加速器11和准直器12。射线束流10从电子加速器11的靶点T发出，经过准直器12，形成具有一定宽度且呈扇形的射线束流区域。
参考图3，第一探测器阵列2至少部分位于所述射线束流10的覆盖范围内。在图4中，第一探测器阵列2包括至少一组第一探测器模块20，每组第一探测器模块20包括沿第一方向x排列的多个第一探测器模块20。在一些实施例中，射线源1产生的射线束流10的宽度不超过100mm，例如30mm。对于较大尺寸的被检对象来说，射线束流10所形成的射线束流区域可近似为射线束流10的束流平面，而第一方向x与所述射线束流10的束流平面平行。
参考图3和图4，在一些实施例中，第一方向x与所述射线束流10的束流平面平行，第二方向y与所述射线束流10的束流平面垂直，第三方向z与第一方向x和第二方向y均垂直。
在一组第一探测器模块20中，多个第一探测器模块20可被分别布置成不同的摆角，以适应射线束流10的入射角度。在一些实施例中，多个第一探测器模块20的间距可以相同，也可以不同。参考图4，第一方向x可以与射线检查系统的安装表面垂直，而在另一些实施例中，也可以与射线检查系统的安装表面呈倾斜角度。在一些实施例中，第一探测器阵列可包括两组以上第一探测器模块，各组第一探测器模块中多个第一探测器模块所排列的第一方向x相同或不同，但均与所述射线束流10的束流平面平行。
第一探测器模块20可包括多个探测单元(例如16、32、48个)，对于一组第一探测器模块20来说，各个第一探测器模块20内的多个探测单元可以依次进行编号，不同编号的探测单元所接收的检测信号对应了被检对象的不同位置。除此之外，第一探测器模块20还包括与多个探测单元对应的数据采集电路和结构件等，从而与多个探测单元组成具有统一对外接口的结构体。探测单元可包括灵敏体和数据读取电子线路。
在图3和图4中，射线束流10能够穿过被检对象4后到达第一探测器阵列2。第一探测器阵列2由于至少部分位于射线束流10的覆盖范围，因此在第一探测器阵列2接收到的检测信号中既包括穿透信号，也包括散射信号。
这里的穿透信号是指由穿过被检物质、以及他非灵敏介质的物质，并且未与其发生作用的射线粒子或光子(例如X射线光子)，在探测单元中的灵敏介质产生的信号。该穿透信号的强度反应了被检物质的组成信息。
散射信号是射线粒子或光子(例如X射线光子)与被检物质、空气等发生了相互作用(主要是康普顿效应)，所产生的散射粒子或光子到达探测单元并产生的信号，这种信号可能导致检测结果变劣。
图10是本公开射线检查系统的一些实施例中第一探测器阵列中部分探测单元检测到的穿透信号、散射信号及其两者总和的信号强度示意图。该图基于300mm穿透力的蒙特卡洛模拟计算，其中，穿透力的测试方法参考国家标准《辐射型货物和(或)车辆检查系统(GB/T19211-2015)》中第8.1节。
图10内探测单元编号从278到378对应的位置为穿透力钢板的信号。在图10中，编号278到378的散射信号能够基本占到信号总和的2/3，高于穿透信号，因此对检测结果影响比较显著。并且，钢板的上下边缘受散射较为严重；同时，相邻第一探测器模块交界处也更容易收到散射干扰。
为了减少或消除散射信号的影响，第二探测器阵列3可被设置为与所述第一探测器阵列2位于所述射线检查系统的检查对象4的同侧，且位于所述射线束流10的覆盖范围外。第一探测器阵列2和第二探测器阵列3可均设置在臂架6上，也可分别设置在不同的臂架上。
由于第二探测器阵列3位于射线束流10的覆盖范围之外，因此其不能接收到射线束流10在透过所述检查对象4的过程中的穿透信号，而接收的是射线束流10在透过所述检查对象4的过程中的散射信号。
图11是本公开射线检查系统的一些实施例中第一探测器阵列中部分探测单元检测到的散射信号与位于不同位置的第二探测器阵列中部分探测单元的散射信号的信号强度示意图。经过实验验证，在图11中，0mm对应的曲线是第一探测器阵列中编号256到384的探测单元检测到的散射信号的信号强度曲线，而30mm和60mm对应的曲线分别是相对于第一探测器阵列向第二方向y偏移30mm和60mm的第二探测器阵列中编号256到384的探测单元检测到的散射信号的信号强度曲线。
在图11中，穿透力钢板对应于编号278到378的探测单元，可以看到这三个位置的散射信号强度相差不大，随着第二探测器阵列相对于第一探测器阵列的偏移距离的增加，第二探测器阵列中的探测单元所接收的散射信号有所减小。并且考虑到散射一般为前向散射和多次散射形成的背景散射，其信号强度在空间中的分布一般不会突变，并随着与束流间距的增加，散射强度会平滑降低。
由于第一探测器阵列接收到的散射信号与第二探测器阵列接收到的散射信号存在对应关系，本公开实施例则通过与第一探测器阵列2和第二探测器阵列3信号连接的处理器5进行第一探测器阵列2的接收信号的校正工作，即根据所述散射信号对所述第一探测器阵列2的接收信号进行散射校正。通过第二探测器阵列检测到的散射信号对第一探测器阵列接收到的检测信号进行散射校正，能够将该检测信号中的散射信号尽量移除，从而尽量减少或消除散射信号对射线检查结果的干扰。
所述第二探测器阵列3包括至少一组第二探测器模块30。每组第二探测器模块30包括沿第一方向x排列的多个第二探测器模块30，其排列形式可参考图4中的第一探测器阵列2中的多个第一探测器模块20的排列形式。
为了方便探测器阵列的布置以及散射校正计算，在一些实施例中，每组第一探测器模块20中的第一探测器模块20的数量与每组第二探测器模块30的数量相同。每组第一探测器模块20中各个第一探测器模块20与每组第二探测器模块30中各个第二探测器模块30一一对应，且与对应的第二探测器模块30在所述第一方向x上的位置相同。这样每个第一探测器模块20都有一个与其位置对应且有少量偏移的第二探测器模块30，相应地，第二探测器模块30能够接收到的散射信号能够与对应的第一探测器模块20所接收到的散射信号基本一致。
在另一些实施例中，每组第一探测器模块20中的第一探测器模块20的数量与每组第二探测器模块30的数量不同，或者在所述第一方向x上的对应位置不同，在计算时可通过曲线拟合的方式分别拟合出第一探测器阵列和第二探测器阵列各自接收到的信号曲线，再进行运算。
在图3中，所述第二探测器阵列3包括一组第二探测器模块30，该组第二探测器模块30位于所述第一探测器阵列2在第二方向y的一侧。在另一些实施例中，所述第二探测器阵列3包括两组第二探测器模块30，所述两组第二探测器模块30分别位于所述第一探测器阵列2在第二方向y的两侧。两组第二探测器模块30接收的散射信号可以取均值后再参与校正运算。
参考图3，在一些实施例中，第一探测器阵列2与所述第二探测器阵列3在第二方向y上的间距d(即偏移距离)大于所述第一探测器阵列2的灵敏区和所述第二探测器阵列3的灵敏区中的最小像素尺寸Ps，例如10mm。该间距d可根据射线束流10的覆盖范围的宽度确定，例如取值为2～10倍的Ps，以便既能够避开射线束流10的覆盖，又能尽量少的减小接收到的散射信号的强度。
在一些实施例中，所述第一探测器阵列2包括的第一探测器模块20与所述第二探测器阵列3包括的第二探测器模块30在规格上均相同。这里的规格可以包括模块内探测单元的数量、排列位置、性能等。当第一探测器阵列2包括的第一探测器模块20与所述第二探测器阵列3包括的第二探测器模块30在规格上均相同时，第二探测器阵列3所接收到的散射信号能够与第一探测器阵列3所接收到的散射信号更加接近，从而方便散射校正的计算。例如直接在第一探测器阵列接收的探测信号中减去第二探测器阵列接收的散射信号，以此来近似地消除第一探测器阵列所接收的散射信号，从而获得所述穿透信号。
在另一些实施例中，所述第一探测器阵列2包括的第一探测器模块20与所述第二探测器阵列3包括的第二探测器模块30在规格、数量和排列位置中的至少一种上不同。为了在散射校正时尽量消除探测信号中的散射信号，处理器5可根据所述第一探测器阵列2与所述第二探测器阵列3的散射信号检测能力之间的预设关系对所述散射信号进行换算，以获得换算后的散射信号。然后，在所述探测信号中减去所述换算后的散射信号，以获得所述穿透信号。
这里的预设关系可由处理器进行标定。处理器可在第一探测器阵列2与所述第二探测器阵列3对被测对象4进行探测之前，通过多次实验来确定所述第一探测器阵列2与所述第二探测器阵列3的散射信号检测能力之间的预设关系，并对其进行标定。举例来说，对于探测器模块为不同规格或者距离第一探测器阵列较远的第二探测器阵列来说，通过多次实验可确定第一探测器阵列中各个探测单元接收到的散射信号强度的数值RSSI1，并确定第二探测器阵列中各个探测单元接收到的散射信号强度的数值RSSI1，通过统计来确定两者的信号强度的比值a＝RSSI1/RSSI2作为比例系数，从而对基于该比值a的表达式进行标定。
在正常探测时，则可根据该预设关系的表达式RSSIC＝a*RSSIO进行换算。RSSIO为第二探测器阵列3探测到的散射信号的信号强度，RSSIC为换算后的散射信号的信号强度。
基于本公开射线检查系统的上述实施例，本公开提供了对应的散射校正方法。图7-图9分别是本公开散射校正方法的一些实施例的流程示意图。参考图7，在一些实施例中，散射校正方法包括步骤100-步骤200。在步骤100中，接收第一探测器阵列2探测的探测信号，并接收第二探测器阵列3探测的散射信号。在步骤200中，根据所述散射信号对所述探测信号进行散射校正，以获得校正后的探测信号作为射线束流10穿过被检对象时的穿透信号。
在本实施例中，步骤100和步骤200的执行主体均为与第一探测器阵列2和第二探测器阵列3信号连接的处理器5。探测信号经过校正后，得到的穿透信号由于去除了散射信号的影响，因此能够获得更加准确的检测结果。
对于第一探测器阵列2包括的第一探测器模块20与所述第二探测器阵列3包括的第二探测器模块30的规格、数量和排列位置上均相同的情形，步骤200中散射校正的步骤可包括：在所述探测信号中减去所述散射信号，以获得所述穿透信号。由于第一探测器模块20和第二探测器模块30的位置接近且性能相同，因此接收到的散射信号也非常接近，因此通过在探测信号中减去散射信号的方式能够近似获得穿透信号。
对于第一探测器阵列2与第二探测器阵列3的探测器模块规格不同、数量不同或排列位置不同等情况，或者考虑到第二探测器阵列3相对于第一探测器阵列2的偏移量对散射信号的影响，在另一些实施例中，参考图8，步骤200中散射校正的步骤可包括：步骤210和步骤230。在步骤210中，根据所述第一探测器阵列2与所述第二探测器阵列3的散射信号检测能力之间的预设关系对所述散射信号进行换算，以获得换算后的散射信号。在步骤230中，在所述探测信号中减去所述换算后的散射信号，以获得所述穿透信号。
为了确定上述预设关系，在一些实施例中，散射校正方法还包括:对所述第一探测器阵列2与所述第二探测器阵列3的散射信号检测能力之间的预设关系进行标定。该预设关系的表达式可为：RSSIC＝a*RSSIO；其中，RSSIO为所述第二探测器阵列3探测到的散射信号的信号强度，RSSIC为换算后的散射信号的信号强度，a为比例系数。为防止各个探测单元的一致性、以及信号涨落造成的过度校正，在一些实施例中，比例系数a大于0，且小于1。
参考图5和图6，第一探测器模块20可包括多个第一探测单元，第二探测器模块30可包括多个第二探测单元。考虑到第一探测器模块20中的边缘探测单元21(即多个探测单元中沿多个探测单元排列方向最外端的探测单元)比非边缘探测单元22受到散射信号的影响更加显著，因此在对所述散射信号进行换算时，使所述多个第二探测单元中的边缘探测单元31对应的比例系数大于所述多个第二探测单元中的非边缘探测单元32对应的比例系数。
参考图9，为了降低第二探测器阵列中某一个或几个探测单元的散射信号的涨落(即散射噪声)，在一些实施例中，可在图8所示的基础上，增加步骤220，即在步骤210之后，对所述换算后的散射信号进行平滑去噪，并以平滑去噪后的散射信号作为所述换算后的散射信号。并在步骤230中，采用平滑去噪后的散射信号作为所述换算后的散射信号从所述探测信号内去除。
图12是本公开射线检查系统的一些实施例中第一探测器阵列接收的探测信号、第二探测器阵列探测到并经换算和平滑去噪后的散射信号以及通过散射信号散射校正后得到的穿透信号的信号强度示意图。
在图12中分别示出了第一探测器阵列(作为主探测器阵列)的探测信号的信号强度曲线和第二探测器阵列(作为散射探测器阵列)的散射信号的信号强度曲线。在散射校正过程中，使散射信号的信号强度乘以比例系数0.9，再对结果进行平滑处理，然后使探测信号的信号强度减去平滑处理后的结果，从而获得校正后的第一探测器阵列的探测信号。
通过本公开射线检查系统实施例的散射校正，图13的(a)和(b)分别示出了第一探测器阵列在未经散射校正时生成的穿透力图像和经过散射校正后的穿透力图像，以便进行对比。从图13的(a)可看到，图像受散射干扰，钢板上下边缘较亮，同时，钢板背侧的铅块的图像有缺失。而图13的(b)的图像经过散射校正后，钢板的亮暗较为均匀，且铅块的图像较为完整。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (17)

1.一种射线检查系统，其特征在于，包括：
射线源(1)，被配置为产生射线束流(10)；
第一探测器阵列(2)，至少部分位于所述射线束流(10)的覆盖范围内；
第二探测器阵列(3)，与所述第一探测器阵列(2)位于所述射线检查系统的检查对象(4)的同侧，且位于所述射线束流(10)的覆盖范围外，所述第二探测器阵列(3)被配置为接收所述射线束流(10)在透过所述检查对象(4)的过程中的散射信号；和
处理器(5)，与所述第一探测器阵列(2)和所述第二探测器阵列(3)信号连接，被配置为根据所述散射信号对所述第一探测器阵列(2)的接收信号进行散射校正。
2.根据权利要求1所述的射线检查系统，其特征在于，所述第一探测器阵列(2)包括至少一组第一探测器模块(20)，每组第一探测器模块(20)包括沿第一方向(x)排列的多个第一探测器模块(20)，所述第二探测器阵列(3)包括至少一组第二探测器模块(30)，每组第二探测器模块(30)包括沿第一方向(x)排列的多个第二探测器模块(30)；所述第一方向(x)与所述射线束流(10)的束流平面平行。
3.根据权利要求2所述的射线检查系统，其特征在于，每组第一探测器模块(20)中的第一探测器模块(20)的数量与每组第二探测器模块(30)的数量相同，且每组第一探测器模块(20)中各个第一探测器模块(20)与每组第二探测器模块(30)中各个第二探测器模块(30)一一对应，且与对应的第二探测器模块(30)在所述第一方向(x)上的位置相同。
4.根据权利要求2所述的射线检查系统，其特征在于，所述第二探测器阵列(3)包括一组第二探测器模块(30)，该组第二探测器模块(30)位于所述第一探测器阵列(2)在第二方向(y)的一侧；或者所述第二探测器阵列(3)包括两组第二探测器模块(30)，所述两组第二探测器模块(30)分别位于所述第一探测器阵列(2)在第二方向(y)的两侧；其中，所述第二方向(y)与所述射线束流(10)的束流平面垂直。
5.根据权利要求2所述的射线检查系统，其特征在于，所述第一探测器阵列(2)包括的第一探测器模块(20)与所述第二探测器阵列(3)包括的第二探测器模块(30)在规格上均相同。
6.根据权利要求2所述的射线检查系统，其特征在于，所述第一探测器阵列(2)包括的第一探测器模块(20)与所述第二探测器阵列(3)包括的第二探测器模块(30)在规格、数量和排列位置中的至少一种上不同。
7.根据权利要求1所述的射线检查系统，其特征在于，所述第一探测器阵列(2)与所述第二探测器阵列(3)在第二方向(y)上的间距(d)大于所述第一探测器阵列(2)的灵敏区和所述第二探测器阵列(3)的灵敏区中的最小像素尺寸，所述第二方向(y)与所述射线束流(10)的束流平面垂直。
8.根据权利要求1所述的射线检查系统，其特征在于，所述处理器(5)被配置为对所述第一探测器阵列(2)与所述第二探测器阵列(3)的散射信号检测能力之间的预设关系进行标定。
9.根据权利要求1所述的射线检查系统，其特征在于，所述射线源(1)产生的射线束流(10)为X射线束流，且X射线束流的电子束能量大于等于1.0MeV，和/或所述射线源(1)产生的射线束流(10)的宽度不超过100mm。
10.一种基于权利要求1～9任一所述的射线检查系统的散射校正方法，其特征在于，包括：
接收第一探测器阵列(2)探测的探测信号，并接收第二探测器阵列(3)探测的散射信号；
根据所述散射信号对所述探测信号进行散射校正，以获得校正后的探测信号作为射线束流(10)穿过被检对象时的穿透信号。
11.根据权利要求10所述的散射校正方法，其特征在于，所述第一探测器阵列(2)包括的第一探测器模块(20)与所述第二探测器阵列(3)包括的第二探测器模块(30)的规格、数量和排列位置上均相同，散射校正的步骤包括：
在所述探测信号中减去所述散射信号，以获得所述穿透信号。
12.根据权利要求10所述的散射校正方法，其特征在于，散射校正的步骤包括：
根据所述第一探测器阵列(2)与所述第二探测器阵列(3)的散射信号检测能力之间的预设关系对所述散射信号进行换算，以获得换算后的散射信号；
在所述探测信号中减去所述换算后的散射信号，以获得所述穿透信号。
13.根据权利要求12所述的散射校正方法，其特征在于，还包括：
对所述第一探测器阵列(2)与所述第二探测器阵列(3)的散射信号检测能力之间的预设关系进行标定。
14.根据权利要求12所述的散射校正方法，其特征在于，所述预设关系的表达式为：
RSSIC＝a*RSSIO；
其中，RSSIO为所述第二探测器阵列(3)探测到的散射信号的信号强度，RSSIC为换算后的散射信号的信号强度，a为比例系数。
15.根据权利要求14所述的散射校正方法，其特征在于，所述比例系数a大于0，且小于1。
16.根据权利要求14所述的散射校正方法，其特征在于，所述第一探测器阵列(2)包括多个第一探测器模块(20)，所述多个第一探测器模块(20)中的至少一个第一探测器模块(20)包括多个第一探测单元，所述第二探测器阵列(3)包括多个第二探测器模块(30)，所述多个第二探测器模块(30)中的至少一个第二探测器模块(30)包括多个第二探测单元；
在对所述散射信号进行换算时，所述多个第二探测单元中的边缘探测单元(31)对应的比例系数大于所述多个第二探测单元中的非边缘探测单元(32)对应的比例系数。
17.根据权利要求12所述的散射校正方法，其特征在于，在对所述散射信号进行换算之后，还包括：
对所述换算后的散射信号进行平滑去噪，并以平滑去噪后的散射信号作为所述换算后的散射信号。
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