CN114609684A - 物品的检测方法、装置、安检设备、介质和程序产品 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种物品的检测方法,应用于安检设备,安检设备包括光源、探测器和安检通道。该方法包括:确定焦点偏移量;根据焦点偏移量,改变光源的焦点位置,以使光源根据改变后的焦点位置向被扫描物体发射第一X射线,其中,焦点偏移量根据被扫描物体的位置来确定;利用探测器接收由光源发射的第一X射线,以得到第一X射线的探测数据;以及根据第一X射线的探测数据,对被扫描物体进行检测。本公开还提供了一种物品的检测装置、安检设备、介质和程序产品。
Description
技术领域
本公开的实施例涉及安全检查领域,具体涉及一种物品的检测方法、装置、安检设备、介质和程序产品。
背景技术
X射线成像(X射线CT)技术是无损检测的一种的重要方式,它现在已经广泛应用于众多领域,例如医学、安检领域等。X射线CT技术采集被扫描物体不同角度的投影图,再根据重建算法进行数学重建,能够获得被扫描物体的三维断层数据。相比于单视角的DR(Digital Radiography,数字X线摄影)检测,X射线成像能够较大提高检测准确度,因此在对检测精度要求较高的场景中广泛使用。
在现有CT技术方案中,一种获得不同角度投影图常用结构是旋转光源和探测器。探测器可以是多排或者面阵列探测器。探测器的最基本模块是一个像素,每个探测器像素都是有大小的。由于采样定律的限制,探测器像素的大小会制约重建物体的空间分辨率。具有更高的空间分辨率就能提高检测的准确度,因此提高空间分辨率对于CT技术来说至关重要。
目前,X射线源飞焦点技术已成功应用到高端医学诊断CT机中。X射线源飞焦点技术能够通过改变X射线源产生过程中电子束轰击钨靶的位置,在扫描的过程中得到附加的信息。
上述X射线源飞焦点扫描方案被用于扫描人体,而人体的体积和形状基本相同,因此该方案中焦点的位置偏移程度在滑环旋转过程中都是相对不变的。而在物品安全检查领域中,由于被扫描物体具有很大的差异性,扫描通道往往很大(远大于物体截面积),因此大部分被扫描物体的中心位置都不在滑环旋转中心,而是在通道皮带中间和旋转中心之间的某个位置。因此如果将医疗领域中的飞焦点方案直接应用于物品安检领域,那么物体主要部分将得不到最佳的加密采样,一定程度减弱了该方法的有效性。
发明内容
根据本公开实施例,提出了一种物品的检测方法、装置、安检设备、介质和程序产品。
在本公开的一个方面,提出了一种物品的检测方法,应用于安检设备,所述安检设备包括光源、探测器和安检通道;所述方法包括:确定焦点偏移量;根据焦点偏移量,改变所述光源的焦点位置,以使所述光源根据改变后的焦点位置向所述被扫描物体发射第一X射线,其中,所述焦点偏移量根据所述被扫描物体的位置来确定;利用所述探测器接收由所述光源发射的第一X射线,以得到所述第一X射线的探测数据;以及根据所述第一X射线的探测数据,对被扫描物体进行检测。
根据本公开的实施例,所述确定焦点偏移量包括:确定至少一个参考点的坐标;以及根据所述至少一个参考点的坐标和所述光源以及所述光源经过参考点的射线所穿过的探测器的坐标,确定所述焦点偏移量。
根据本公开另一实施例,所述确定至少一个参考点的坐标包括:利用所述探测器接收由所述光源在水平面上的水平位置发射的第二X射线,以得到所述第二X射线的探测数据;根据所述第二X射线的探测数据,生成投影图;以及根据生成的投影图确定所述至少一个参考点的坐标。
根据本公开另一实施例,所述根据生成的投影图确定所述至少一个参考点的坐标包括:根据所述投影图,确定所述被扫描物体的第一边界点和第二边界点;以及基于第一边界点、第二边界点以及所述水平位置坐标,确定所述至少一个参考点坐标。
根据本公开另一实施例,所述基于第一边界点、第二边界点以及所述水平位置坐标,确定所述至少一个参考点坐标,包括:根据所述第一边界点到所述光源的连线与所述水平面所成的角度、所述第二边界点到所述光源的连线与所述水平面所成的角度和所述水平位置的坐标,确定所述参考点的坐标。
根据本公开另一实施例,所述确定所述至少一个参考点的坐标,包括:获取多个历史扫描图像;以及确定所述多个历史扫描图像中每个历史扫描图像中被扫描物体的质心坐标;以及根据所述每个历史扫描图像中被扫描物体的质心坐标,确定所述至少一个参考点的坐标。
根据本公开另一实施例,所述确定至少一个参考点的坐标,包括:确定目标区域;以及从所述目标区域中确定至少一个参考点,并获取所述至少一个参考点的坐标。
根据本公开另一实施例,所述确定目标区域包括:获取多个历史扫描图像;以及确定所述多个历史扫描图像中成像细节最多的区域,作为所述目标区域。
根据本公开另一实施例,所述确定目标区域包括:获取多个历史扫描图像;以及确定所述多个历史扫描图像中被扫描物体出现频率最高的区域,作为所述目标区域。
根据本公开另一实施例,所述安检设备还包括至少一个光学传感器;所述确定至少一个参考点的坐标,包括:利用所述至少一个光学传感器,采集所述被扫描物体的至少一个光学影像;以及根据所述至少一个光学影像,确定所述至少一个参考点的坐标。
根据本公开另一实施例,所述根据焦点偏移量,改变所述光源的焦点位置,包括:在所述焦点偏移量有多个的情况下,确定多个焦点偏移量的权重;根据所述多个焦点偏移量的权重,确定平均偏移量;以及根据所述平均偏移量,改变所述光源的焦点位置。
根据本公开另一实施例,所述确定所述多个焦点偏移量的权重包括:根据每个参考点处出现被扫描物体的概率,确定与所述参考点对应的焦点偏移量的权重。
根据本公开另一实施例,所述确定所述多个焦点偏移量的权重包括:根据每个参考点处的被扫描物体的重要程度,确定与所述参考点对应的焦点偏移量的权重。
根据本公开另一实施例,所述确定所述多个原始偏移量的权重包括:根据每个参考点处的被扫描物品的物品成分,确定与所述参考点对应的焦点偏移量的权重。
根据本公开另一实施例,所述参考点坐标为所确定的被扫描物体的中心坐标,所述中心坐标根据不同扫描物体进行实时调整。
在本公开的另一个方面,提出了一种物品的检测装置,应用于安检设备,所述安检设备包括光源、探测器和安检通道;所述装置包括:确定模块,用于确定焦点偏移量;改变模块,用于根据焦点偏移量,改变所述光源的焦点位置,以使所述光源根据改变后的焦点位置向所述被扫描物体发射第一X射线;接收模块,用于利用所述探测器接收由所述光源发射的第一X射线,以得到所述第一X射线的探测数据;以及检测模块,用于根据所述第一X射线的探测数据,对被扫描物体进行检测。
在本公开的另一个方面,提出了一种安检设备,包括光源、探测器、安检通道、存储器和至少一个处理器;其中,所述安检通道用于承载被扫描物体直线运动,所述光源包括至少一个射线源点,所述至少一个射线源点设置在与被扫描物体的运动方向垂直的平面上,所述至少一个射线源点的焦点的偏移量根据所述被扫描物体的位置来确定,所述探测器包括至少一个探测单元,所述至少一个探测单元设置在与所述光源的平面平行的平面上,用于接收穿透所述被扫描物体的X射线,所述存储器,用于存储指令,所述至少一个处理器用于执行存储在存储器中的指令,以实现如上任一实施例所述的方法。
根据本公开的实施例,所述光源还包括至少一个控制机构,所述至少一个控制机构用于控制所述至少一个射线源点的电子束束流方向,以改变所述至少一个射线源点的焦点位置。
一种计算机可读存储介质,应用于安检设备,所述安检设备包括光源、探测器和安检通道,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现如上任一实施例所述的。
在本公开的另一个方面,提出了一种计算机程序产品,包括可执行指令,该指令被处理器执行时实现如上任一实施例所述的方法。
根据本公开的实施例,根据被扫描物体的位置,确定焦点偏移量。由此可以根据不同被扫描物体,自适应调整光源的焦点偏移距离,从而使得光源的焦点自适应地匹配被扫描物品的大小。
附图说明
为了更好地理解本公开实施例,将根据以下附图对本公开实施例进行详细描述:
图1A示意性示出了根据本公开实施例的可以应用物品的检测方法和装置的应用场景;
图1B示例性示出了本公开实施例的飞焦点光机的工作原理的示意图;
图2示意性示出了根据本公开实施例的物品的检测方法的流程图;
图3示意性示出了根据本公开实施例的确定焦点偏移量的流程图;
图4示意性示出了根据本公开实施例的确定被扫描物体的中心坐标的示意图;
图5示意性示出了根据本公开实施例的确定放大比的示意图;
图6示意性示出了根据本公开实施例的物体沿扇角方向的飞焦点几何示意图;
图7示意性示出了根据本公开实施例的物体沿前进方向的飞焦点几何示意图;
图8示意性示出了根据本公开实施例的物品的检测装置的框图;以及
图9示意性示出了根据本公开的实施例的适于实现根据本公开实施例方法的安检设备的示例结构图。
具体实施方式
下面将详细描述本公开实的具体实施例,应当注意,这里描述的实施例只用于举例说明,并不用于限制本公开实施例。在以下描述中,为了提供对本公开实施例的透彻理解,阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本公开实施例。在其他实例中,为了避免混淆本公开实施例,未具体描述公知的结构、材料或方法。
在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本公开至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
本公开的实施例提出了一种物品的检测方法,可以应用于安检设备,该安检设备例如可以包括光源、探测器和安检通道。该方法包括:确定焦点偏移量;根据焦点偏移量,改变光源的焦点位置,以使光源根据改变后的焦点位置向被扫描物体发射第一X射线,其中,焦点偏移量根据被扫描物体的位置来确定;利用探测器接收由光源发射的第一X射线,以得到第一X射线的探测数据;以及根据第一X射线的探测数据,对被扫描物体进行检测。
图1A示意性示出了根据本公开实施例的可以应用物品的检测方法和装置的应用场景。需要注意的是,图1A所示仅为可以应用本公开实施例的场景的示例,以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容,但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。
如图1A所示,该应用场景100包括安检设备和被扫描物品20。其中安检设备包括滑环11、光源12、探测器13和安检通道14。其中,虚线圆环表示滑环11。滑环11中间的虚线框表示安检通道14的剖面,安检通道14位于滑环11内部,被扫描物体20放置于安检通道14的底端。安检通道14可以用于承载被扫描物体直线运动,被扫描物体的运动方向与滑环11所处平面垂直。光源12和探测器13对应设置,并固定于滑环11之上,能够沿着滑环11围绕安检通道14做圆周运动。光源12可以用于向着被扫描物体的方向发射X射线。光源12包括控制机构,用于控制光源的电子束束流方向,以改变光源的焦点位置。探测器13可以用于接收穿透被扫描物体的X射线。本实施例中,光源12可以采用飞焦点光机。
图1B示例性示出了本公开实施例的飞焦点光机的工作原理的示意图。下面结合图1B对飞焦点光机的工作原理做进一步说明。
普通的X射线源是从阴极打出电子束,经过加速电场和偏转磁场的作用,打到旋转阳极上(也可以是固定阳极靶),产生X射线。如图1B所示,飞焦点光机通过快速切换偏转磁场,使阴极发出的电子束打到旋转阳极的不同位置,从而产生多个焦点。示例性地,本实施例中,飞焦点光机设置有4个焦点,例如图1B中的A、B、C和D点,如箭头所示,切换顺序为A->B->C->D。需要说明的是,上述焦点的设置方式仅为示例,本公开对焦点的设置方式不做具体限定。在实际应用中,可以根据不同的需求,设置不同的焦点。例如,对于提升物体运动方向的分辨率的需求可以只设置A、C两个焦点,对于提高重建平面分辨率的需求可以只设置A、B两个焦点。
继续返回图1A,由于被扫描物体20的中心与安检通道14的中心并不重合,因此光源焦点的最佳偏移距离(dx,dy)会随着物体的高度和光源位置而变动。
基于此,根据本公开提供了一种物品的检测方法,能够在检测的过程中,根据物体的高度和光源位置调整光源焦点,从而自适应匹配被扫描物品的大小。
需要说明的是,上述安检设备仅为示例,除了上述采用滑环类CT系统之外,安检设备还可以采用光源和探测器位置固定的静态CT系统,例如采用分布式X射线源的非滑环类CT系统。在这种非滑环类CT系统上,光源包括多个独立的X射线源点和一个或多个控制机构,其中,控制机构用于控制每个X射线源点的电子束束流方向,以改变X射线源点的焦点位置。相应的,探测器包括多个探测单元。在采用非滑环类CT系统对被扫描物体进行检测的过程中,与本公开实施例的对滑环类的CT系统设置位置偏移量的方法类似地,可以分别对非滑环类CT系统中每个X射线源点配置焦点的位置偏移量,从而使非滑环类CT系统实现自适应匹配被扫描物品的大小。
下面通过图例对该方法进行示例性说明。应注意,以下方法中各个操作的序号仅作为该操作的表示以便描述,而不应被看作表示该各个操作的执行顺序。除非明确指出,否则该方法不需要完全按照所示顺序来执行。
图2示意性示出了根据本公开实施例的物品的检测方法的流程图。该物品的检测方法可以应用于如图1所示的安检设备,安检设备包括光源、探测器、滑环和安检通道。如图2所示,物品的检测方法可以包括以下操作S210~S240。
在操作S210,确定焦点偏移量。
在操作S220,根据焦点偏移量,改变光源的焦点位置,以使光源根据改变后的焦点位置向被扫描物体发射第一X射线。
根据本公开的实施例,焦点偏移量例如可以包括dx和dy,可以将焦点沿第一方向的偏移量设置为dx,沿第二方向的偏移量设置为dy,以改变光源的焦点位置。在完成设置后,向被扫描物体发射第二X射线。
根据本公开的实施例,焦点偏移量可以根据所述被扫描物体的位置来确定。对于不同的被扫描物体,焦点偏移量也不同。
根据本公开的实施例,焦点偏移量可以是实时确定的也可以是非实时确定的。示例性地,本实施例中,焦点偏移量是实时确定的,从根据实时确定焦点偏移量,可以实时调整光源的焦点位置,从而对不同的被扫描物品进行自适应检测。
在操作S230,利用探测器接收由光源发射的第一X射线,以得到第一X射线的探测数据。
根据本公开的实施例,探测数据例如可以包括X射线的单能、双能或能谱数据。
在操作S240,根据第一X射线的探测数据,对被扫描物体进行检测。
根据本公开的实施例,根据焦点偏移量,改变光源的焦点位置,并根据改变后的焦点位置向被扫描物体发射X射线,根据X射线的探测数据对被扫描物体进行检测,相比普通安检CT扫描方式,能够在不改变探测器设备的情况下提高探测器的空间分辨率。
图3示意性示出了根据本公开实施例的确定焦点偏移量的流程图。如图3所示,上述焦点偏移量可以根据以下操作S310~S320确定。
其中,在操作S310,获取至少一个参考点的坐标。
根据本公开的实施例,可以用至少一个参考点来表示被扫描物体的位置,上述焦点偏移量可以根据该至少一个参考点来确定。示例性地,本实施例中,可以将被扫描物体的中心坐标作为参考点。
根据本公开的实施例,对于滑环类CT系统,可以通过转动滑环,将光源移动至水平面上的水平位置,利用探测器接收由光源在水平位置发射的第二X射线,以得到第二X射线的探测数据。
根据本公开的另一实施例,对于非滑环类CT系统,可以利用探测器接收由设置在水平位置的X射线源点发射的第二X射线,以得到第二X射线的探测数据。
在第二X射线的探测数据后,可以根据第二X射线的探测数据,生成投影图,并根据投影图确定被扫描物体的中心坐标,作为参考点的坐标。
示例性地,本实施例中,可以根据投影图,在假定被扫描物体处于通道中心位置的情况下,估算被扫描物体的高度,从而得到中心坐标。
图4示意性示出了根据本公开实施例的确定被扫描物体的中心坐标的示意图。如图4所示,本实施例中,以滑环的圆心O为原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴,建立直角坐标系。可以将光源S移动至水平面的最右侧位置,坐标表示为(R,0),其中R为滑环半径,然后估算被扫描物体的高度。估算方法例如可以包括,当光源在(R,0)时,探测器对被扫描物体的投影图进行测量,得到投影图左右边界位置,如图4中的边界点J和边界点K。进而可以将左右边界通过几何换算得到角度θ1与θ3,其中θ1为SJ与y轴所成的角度,θ3为SK与y轴所成角度。然后根据以下公式估算被扫描物体中心的投影角θ2:
当计算出θ2后,可以根据以下正切公式估算出被扫描物体的高度,进而得到中心坐标(0,h):
h=R tanθ2
上式中,h为被扫描物体中心在所建直角坐标系中的y轴坐标,即被扫描物体的高度,θ2为根据被扫描物体边界估算的角度。
根据本公开另一实施例,还可以对历史扫描图像进行统计分析,从而基于统计数据,确定一个出现质心概率较高的一个或多个点,作为参考点。
例如,可以获取多个历史扫描图像,确定每个历史扫描图像中被扫描物体的质心坐标,然后根据每个历史扫描图像中被扫描物体的质心坐标,从这些质心坐标中确定频率最高的一个或多个质心坐标作为参考点的坐标。
或者,可以根据多个历史扫描图像,确定成像细节最多的区域,从成像细节最多的区域中确定至少一个参考点(例如该区域的中心点),并获取至少一个参考点的至少一个参考点的坐标。
又或者,可以确定多个历史扫描图像中被扫描物体出现频率最高的区域,从被扫描物体出现频率最高的区域中确定至少一个参考点(例如该区域的中心点),并获取至少一个参考点的至少一个参考点的坐标。
在操作S320,根据至少一个参考点的坐标和光源以及光源经过参考点的射线所穿过的探测器的坐标,确定焦点偏移量。
根据本公开的实施例,可以根据至少一个参考点的坐标和光源以及光源经过参考点的射线所穿过的探测器的坐标,确定物体放大比。然后根据物体放大比,确定焦点偏移量。图5示意性示出了根据本公开实施例的确定放大比的示意图。如图5所示,以物体的中心作为参考点为例,在前述建立的坐标系下,光源S的坐标为参考点M的坐标为被扫描物体的中心坐标(0,h),连接S和M,S和M的连线SM与探测器的交点为点D,那么交点D的坐标(Dx,Dy)满足以下两个方程:
其中,第一个方程为圆的方程,第二个方程为直线方程。为方便表示,进行如下变量替换:
解上述方程,可以得到:
从而放大比L为:
图6示意性示出了根据本公开实施例的物体沿扇角方向的飞焦点几何示意图。图7示意性示出了根据本公开实施例的物体沿前进方向的飞焦点几何示意图。如图6~7所示,将探测器扇角方向像素的大小假定为ux,在物品前进方向的像素大小假定为uz,将旋转阳极的倾角假定为γ,则焦点AC在前进方向的距离为dysinγ。
根据本公开的实施例,当X射线照射被扫描物体后,其中心在探测器上的偏移距离为0.45-0.55个像素宽度,最佳为0.5个像素宽度。基于此,本实施例中,可以将被扫描物体的偏移距离设置为半个像素(ux/2,uz/2)。可以用以下式子表示上述关系:
当待扫描物体位于通道中心(横坐标为0)时,将放大比L代入以上公式求解后得到:
其中,焦点偏移量包括dx和dx,dx为焦点沿第一方向(例如图1B中AB方向或CD方向)的偏移量,dy为焦点沿第二方向(例如图1B中BD方向或AC方向)的偏移量,以为探测器沿扇角方向的像素大小,对于多排探测器,ux为相邻排扇角方向探测器像素中心的距离,uz为探测器沿待扫描物品的前进方向的像素大小,对于多排探测器,uz为相邻排前进方向探测器像素中心的距离,γ为光源中的旋转阳极的倾角。
根据本公开的另一些实施例,还可以通过其他方法获取被扫描物体的中心坐标,例如可见光拍照、多视角定位等方法。示例性地,本实施例中,可以在安检设备中设置至少一个光学传感器,利用这些光学传感器,采集被扫描物体的至少一个光学影像,然后根据至少一个光学影像,确定被扫描物体的中心坐标。
返回参考图5,如果通过其他方法估测到的参考点坐标为M(l,h),连接S和M,S和M的连线SM与探测器的交点为点D,那么交点D(Dx,Dy)满足以下两个方程:
其中,第一个方程为圆的方程,第二个方程为直线方程。取如下变量替换:
解此方程,可以得到:
从而得到放大比L′为:
将此时的放大比L′代入以下公式:
求解后得到:
其中,焦点偏移量包括dx和dx,dx为焦点沿第一方向的偏移量,dy为焦点沿第二方向的偏移量,ux为探测器沿扇角方向的像素大小,对于多排探测器,为相邻排扇角方向探测器像素中心的距离,uz为探测器沿待扫描物品的前进方向的像素大小,对于多排探测器,为相邻排前进方向探测器像素中心的距离,γ为光源中的旋转阳极的倾角。
根据本公开的实施例,根据被扫描物体的位置,确定焦点偏移量。由此可以根据不同被扫描物体,自适应调整光源的焦点偏移距离,从而使得光源的焦点自适应地匹配被扫描物品的大小。
根据本公开的另一实施例,参考点可以有多个,相应地,可以分别根据每个参考点确定焦点偏移量,得到多个焦点偏移量,然后,确定多个焦点偏移量的权重,根据多个焦点偏移量的权重,计算这些焦点偏移量的加权平均值,得到平均偏移量,根据平均偏移量,改变光源的焦点位置。示例性地,本实施例中,可以根据每个参考点处出现被扫描物体的概率,确定与参考点对应的焦点偏移量的权重。或者,根据每个参考点处的被扫描物体的重要程度,确定与参考点对应的焦点偏移量的权重。有或者,根据每个参考点处的被扫描物品的物品成分,确定与参考点对应的焦点偏移量的权重。
需要说明的是,上述确定焦点偏移量权重的方法仅为示例,在实际应用中,还可以使用其他方法确定焦点偏移量的权重,本公开对此不作具体的限定。
需要说明的是,本公开实施例的物品的检测方法不仅可以适用于四焦点偏移的情形,也可以适用于采用两个焦点进行偏移的情形,例如需要增加平面内的空间分辨率或者需要增加前进方向的层间空间分辨率时挑选四焦点中的两个焦点进行偏移的情形,还可以适用于采用三焦点方案,例如选择A、B、C三个点,或者A、B两个点以及CD的中间位置的靶点E点的情形。
图8示意性示出了根据本公开实施例的物品的检测装置的框图。该物品的检测装置可以应用于安检设备,安检设备例如可以包括光源、探测器和安检通道。
如图8所示,该物品的检测装置800可以包括:确定模块810、改变模块820、接收模块830和检测模块840。
确定模块810,可以用于确定焦点偏移量。
改变模块820,可以用于根据焦点偏移量,改变光源的焦点位置,以使光源根据改变后的焦点位置向被扫描物体发射第一X射线。
接收模块830,可以用于利用探测器接收由光源发射的第一X射线,以得到第一X射线的探测数据。
检测模块840,可以用于根据第一X射线的探测数据,对被扫描物体进行检测。
根据本公开的实施例,根据被扫描物体的位置,确定焦点偏移量。由此可以根据不同被扫描物体,自适应调整光源的焦点偏移距离,从而使得光源的焦点自适应地匹配被扫描物品的大小。
需要说明的是,装置部分实施例中各模块/单元/子单元等的实施方式、解决的技术问题、实现的功能、以及达到的技术效果分别与方法部分实施例中各对应的步骤的实施方式、解决的技术问题、实现的功能、以及达到的技术效果相同或类似,在此不再赘述。
图9示意性示出了根据本公开的实施例的适于实现上文描述的方法的安检设备的示例结构图。图9示出的安检设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的结构、功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示,安检设备900包括处理器910和计算机可读存储介质920、光源930、探测器940和安检通道950。该安检设备900可以执行根据本公开实施例的方法。
根据本公开实施例,安检通道950可以用于承载被扫描物体直线运动。光源930可以包括至少一个射线源点,至少一个射线源点设置在与被扫描物体的运动方向垂直的平面上,至少一个射线源点的焦点的偏移量根据被扫描物体的位置来确定。探测器包括至少一个探测单元,至少一个探测单元设置在与光源的平面平行的平面上,用于接收穿透被扫描物体的X射线。
根据本公开的实施例,光源还包括至少一个控制机构,至少一个控制机构用于控制至少一个射线源点的电子束束流方向,以改变至少一个射线源点的焦点位置。
具体地,处理器910例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如,专用集成电路(ASIC)),等等。处理器910还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器910可以是用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
计算机可读存储介质920,例如可以是非易失性的计算机可读存储介质,具体示例包括但不限于:磁存储装置,如磁带或硬盘(HDD);光存储装置,如光盘(CD-ROM);存储器,如随机存取存储器(RAM)或闪存;等等。
计算机可读存储介质920可以包括计算机程序921,该计算机程序921可以包括代码/计算机可执行指令,其在由处理器910执行时使得处理器910执行根据本公开实施例的方法或其任何变形。
计算机程序921可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。例如,在示例实施例中,计算机程序921中的代码可以包括一个或多个程序模块,例如包括921A、模块921B、......。应当注意,模块的划分方式和个数并不是固定的,本领域技术人员可以根据实际情况使用合适的程序模块或程序模块组合,当这些程序模块组合被处理器910执行时,使得处理器910可以执行根据本公开实施例的方法或其任何变形。
根据本发明的实施例,确定模块发射模块810、改变模块820、接收模块830、和检测模块840中的至少一个可以实现为参考图9描述的计算机程序模块,其在被处理器910执行时,可以实现上文所述的方法。
本公开还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被执行时,实现根据本公开实施例的方法。
根据本公开的实施例,计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质,例如可以包括但不限于:便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品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,上述模块、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,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示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,框图或流程图中的每个方框、以及框图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。
尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开,但是本领域技术人员应该理解,在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下,可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此,本公开的范围不应该限于上述实施例,而是应该不仅由所附权利要求来进行确定,还由所附权利要求的等同物来进行限定。
Claims (20)
1.一种物品的检测方法,应用于安检设备,所述安检设备包括光源、探测器和安检通道;所述方法包括:
确定焦点偏移量;
根据焦点偏移量,改变所述光源的焦点位置,以使所述光源根据改变后的焦点位置向所述被扫描物体发射第一X射线,其中,所述焦点偏移量根据所述被扫描物体的位置来确定;
利用所述探测器接收由所述光源发射的第一X射线,以得到所述第一X射线的探测数据;以及
根据所述第一X射线的探测数据,对被扫描物体进行检测。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述确定焦点偏移量包括:
确定至少一个参考点的坐标;以及
根据所述至少一个参考点的坐标和所述光源以及所述光源经过参考点的射线所穿过的探测器的坐标,确定所述焦点偏移量。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述确定至少一个参考点的坐标包括:
利用所述探测器接收由所述光源在水平面上的水平位置发射的第二X射线,以得到所述第二X射线的探测数据;
根据所述第二X射线的探测数据,生成投影图;以及
根据生成的投影图确定所述至少一个参考点的坐标。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述根据生成的投影图确定所述至少一个参考点的坐标包括:
根据所述投影图,确定所述被扫描物体的第一边界点和第二边界点;以及
基于第一边界点、第二边界点以及所述水平位置坐标,确定所述至少一个参考点坐标。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述基于第一边界点、第二边界点以及所述水平位置坐标,确定所述至少一个参考点坐标,包括:
根据所述第一边界点到所述光源的连线与所述水平面所成的角度、所述第二边界点到所述光源的连线与所述水平面所成的角度和所述水平位置的坐标,确定所述参考点的坐标。
6.根据权利要求2所述的方法,其中,所述确定所述至少一个参考点的坐标,包括:
获取多个历史扫描图像;以及
确定所述多个历史扫描图像中每个历史扫描图像中被扫描物体的质心坐标;以及
根据所述每个历史扫描图像中被扫描物体的质心坐标,确定所述至少一个参考点的坐标。
7.根据权利要求2所述的方法,其中,所述确定至少一个参考点的坐标,包括:
确定目标区域;以及
从所述目标区域中确定至少一个参考点,并获取所述至少一个参考点的坐标。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述确定目标区域包括:
获取多个历史扫描图像;以及
确定所述多个历史扫描图像中成像细节最多的区域,作为所述目标区域。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述确定目标区域包括:
获取多个历史扫描图像;以及
确定所述多个历史扫描图像中被扫描物体出现频率最高的区域,作为所述目标区域。
10.根据权利要求2所述的方法,其中,所述安检设备还包括至少一个光学传感器;
所述确定至少一个参考点的坐标,包括:
利用所述至少一个光学传感器,采集所述被扫描物体的至少一个光学影像;以及
根据所述至少一个光学影像,确定所述至少一个参考点的坐标。
11.根据权利要求2所述的方法,其中,所述根据焦点偏移量,改变所述光源的焦点位置,包括:
在所述焦点偏移量有多个的情况下,确定多个焦点偏移量的权重;
根据所述多个焦点偏移量的权重,确定平均偏移量;以及
根据所述平均偏移量,改变所述光源的焦点位置。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述确定所述多个焦点偏移量的权重包括:
根据每个参考点处出现被扫描物体的概率,确定与所述参考点对应的焦点偏移量的权重。
13.根据权利要求11所述的方法,其中,所述确定所述多个焦点偏移量的权重包括:
根据每个参考点处的被扫描物体的重要程度,确定与所述参考点对应的焦点偏移量的权重。
14.根据权利要求11所述的方法,其中,所述确定所述多个原始偏移量的权重包括:
根据每个参考点处的被扫描物品的物品成分,确定与所述参考点对应的焦点偏移量的权重。
15.根据权利要求1至14中任意一项所述的方法,其中,所述参考点坐标为所确定的被扫描物体的中心坐标,所述中心坐标根据不同扫描物体进行实时调整。
16.一种物品的检测装置,应用于安检设备,所述安检设备包括光源、探测器和安检通道;所述装置包括:
确定模块,用于确定焦点偏移量;
改变模块,用于根据焦点偏移量,改变所述光源的焦点位置,以使所述光源根据改变后的焦点位置向所述被扫描物体发射第一X射线;
接收模块,用于利用所述探测器接收由所述光源发射的第一X射线,以得到所述第一X射线的探测数据;以及
检测模块,用于根据所述第一X射线的探测数据,对被扫描物体进行检测。
17.一种安检设备,包括光源、探测器、安检通道、存储器和至少一个处理器;
其中,所述安检通道用于承载被扫描物体直线运动,
所述光源包括至少一个射线源点,所述至少一个射线源点设置在与被扫描物体的运动方向垂直的平面上,所述至少一个射线源点的焦点的偏移量根据所述被扫描物体的位置来确定,
所述探测器包括至少一个探测单元,所述至少一个探测单元设置在与所述光源的平面平行的平面上,用于接收穿透所述被扫描物体的X射线,
所述存储器,用于存储指令,
所述至少一个处理器用于执行存储在存储器中的指令,以实现根据权利要求1~8之一所述的方法。
18.根据权利要求2所述的安检设备,其中,所述光源还包括至少一个控制机构,所述至少一个控制机构用于控制所述至少一个射线源点的电子束束流方向,以改变所述至少一个射线源点的焦点位置。
19.一种计算机可读存储介质,应用于安检设备,所述安检设备包括光源、探测器和安检通道,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现根据权利要求1~15之一所述的方法。
20.一种计算机程序产品,应用于安检设备,所述安检设备包括光源、探测器、滑环和安检通道,所述计算机程序产品包括可执行指令,该指令被处理器执行时实现根据权利要求1~15之一所述的方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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