CN202770788U - 一种基于伽马射线的双视角辐射成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于伽马射线的双视角辐射成像系统，包括放射源工作容器、探测器阵列、采集系统、计算机图像处理系统以及显示装置，在所述放射源工作容器内设置有放射源，所述放射源经两道窄缝形成具有夹角的双束伽马射线，所述探测器阵列包括第一探测器阵列和第二探测器阵列，所述采集系统包括第一采集系统和第二采集系统，分别与所述两束伽马射线对应，计算机图像处理系统获得所述采集系统采集到的数据并进行处理，得到两幅不同角度的辐射透视图像，可以从两个角度形成透视图像，从而有效避免了单一角度扫描导致重叠物体无法分辨的问题，尤其适用于海关缉私的检查系统以及港口安保的车辆检查系统、集装箱检查系统。

Description

一种基于伽马射线的双视角辐射成像系统

技术领域

本实用新型涉及辐射射线成像领域，具体地说是一种使用伽马射线进行双视角辐射成像的系统。

背景技术

辐射成像技术是指借助于高能射线的穿透能力，在非接触情况下对物体的内部进行透射，从而得到物体的透射图像。该技术适用于大型封装物体的检查，如大型车辆、集装箱在海关缉私和港口的安保检查中。辐射成像技术的工作原理是由辐射源发出射线，射线穿过封闭的车厢和内部货物等被检物体，然后再由一个探测器接收，由于物品不同部位的密度不同，对射线的吸收程度不同，从而由探测器输出的信号强弱也不同，探测器接收这些强弱不同的信号后，将其转换成电信号，经过图像处理后，并显示在计算机屏幕上，形成了车辆内部物品的轮廓和形态。这样，通过观察计算机屏幕就可以获知封闭车厢或集装箱内部装载的物品，无需开封就可以得知其内部的物品信息。

如中国专利文献CN1401995A中公开了一种车载式集装箱检查系统，包括辐射源装置、检测门架、阵列探测器、数据采集与图像处理系统、控制台、供配电系统等，这些设备均安装在卡车底盘上，所述的辐射源装置、检测门架和阵列探测器设置在车厢后部的设备室内，信号采集与图像处理系统和控制台设置在车厢前部的主控室中，供配电系统等设置在车厢中部的配电室内。在该技术方案中，辐射源装置采用钴60探伤机，通过钴60产生的伽马射线来进行透射，但是其产生的射线经辐射源装置发出后为单束，虽然可以沿直线或者导轨上下移动，但是其单束射线扫描成像时，只能针对单一位置和方向进行，当物品存在部分重叠时，由于射线扫描的位置关系，其生成的图形不够准确，不利于对物品进行精准的判断。

为了解决物品重叠不便于分析的困难，还可以采用CT技术进行扫描，但是由于CT技术成本高、速度慢，很难适用于大型车辆进行检查，只适用于小型包裹扫描。现有技术中也有采用X射线的扫描技术，如中国专利文献CN101358936A中公开了一种利用双视角多能量透射图像进行材料识别的方法及系统，利用X射线穿透被检物体来进行成像，但是由于基于X射线的双视角辐射扫描技术必须使用高能加速器产生X射线，不仅设备造价高，辐射强度大，而且大大提高了系统的复杂性。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的是现有技术中使用射线进行辐射成像时采用单束光束造成的成像不够准确的技术问题，从而提出一种在物品重叠时仍具有较好的图形成像效果的基于伽马射线的双视角辐射成像系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于伽马射线的双视角辐射成像系统，包括：

放射源工作容器，其内部设置有放射源，在所述放射源工作容器上设置有两道具有一定距离的窄缝，所述放射源经两道所述窄缝形成具有一定夹角的双束伽马射线；

探测器阵列，包括第一探测器阵列和第二探测器阵列，分别设置在第一探测器臂架和第二探测器架臂上；

采集系统，包括第一采集系统和第二采集系统，所述第一采集系统与第一探测器阵列连接，采集所述第一探测阵列探测到得数据；所述第二采集系统与所述第二探测器阵列连接，采集第二探测器探测到得数据；

计算机图像处理系统，与所述采集系统连接，对所述采集系统采集到得数据信号进行图像处理，得到所述第一采集系统和所述第二采集系统采集到得两幅不同角度的辐射透视图像；

显示装置，与所述计算机图像处理系统连接，用于显示所述计算机图像处理系统获得的辐射透视图像。

本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述放射源工作容器上设置有快门机构，用于控制发射线光束的发送。

本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述放射源为钴60同位素放射源。

本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述两道窄缝间的距离为8～10cm。

本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述放射源与所述窄缝间的距离为30～45cm。

本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述第一探测阵列设置在左侧，所述第二探测器阵列设置在右侧。

本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述放射源工作容器和所述探测器臂架设置为可移动式。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，包括放射源工作容器、探测器阵列、采集系统、计算机图像处理系统以及显示装置，在所述放射源工作容器内设置有放射源，所述放射源经两道窄缝形成具有夹角的双束伽马射线，所述探测器阵列包括第一探测器阵列和第二探测器阵列，所述采集系统包括第一采集系统和第二采集系统，分别与所述两束伽马射线对应，在检测物体时，所述两束扇形的辐射光束，可以从两个角度形成两幅辐射透视图像，从而有效避免了单一角度扫描导致重叠物体无法分辨的问题，大大提高了物体检测的准确性，降低了设备的成本。与CT和X射线双视角技术相比，本实用新型成本低、辐射强度低、放射源工作容器结构简单，可以应用在海关缉私的检查系统中，也可以应用在港口安保的滚装车辆检查系统及高速公路绿色通道车辆检查系统中。

（2）本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述放射源工作容器上设置有快门机构，通过所述快门机构可以很好的控制放射源工作容器发出射线，提高了所述伽马射线的可控性。

（3）本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述放射源为钴60同位素源，可以稳定的发射伽马射线，通过放射源工作容器上的窄缝形成扇形光束，通过两个窄缝形成两道具有一定夹角的伽马射线，进行准确的双视角扫描。

（4）本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述两道窄缝间的距离为8～10cm，所述放射源与所述窄缝间的距离为30～45cm，放射源经两道窄缝可以形成两束具有一定夹角的光束，夹角约为15～20度，进行双视角扫描和成像。

（5）本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述第一探测阵列设置在左侧，所述第二探测器阵列设置在右侧，这样就可以从左右两个方向对被测物体进行成像，更好的反应被测物体的形状，有利于通过图像准确的分辨物品。

（6）本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，所述放射源工作容器和所述探测器阵列设置为可移动式，在被检物体固定时，所述放射源工作容器和所述探测器阵列可以移动，从而形成两个角度的被检物体的透视图像数据。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统的结构框图；

图2是本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统的组成示意图；

图3是本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统的放射源及放射源工作容器的布置示意图；

图4是本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统的布置示意侧视图。

图中附图标记表示为：1-放射源，2-放射源工作容器，3-快门机构，4-左侧探测器臂架，5-左侧探测器阵列，6-左侧采集系统，7-右侧探测器臂架，8-右侧探测器阵列，9-右侧采集系统，10-计算机图像处理系统，11-被检物体，b-两道窄缝之间的距离，a-放射源与所述窄缝之间的距离。

具体实施方式

实施例1：

下面给出本实用新型所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统的一个具体的实施方式，本实施例中的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，包括放射源工作容器2、探测器阵列、采集系统、计算机图像处理系统10以及显示装置，结构框图见图1，结构示意图见图2。其具体结构如下：

放射源工作容器2，其内部设置有放射源1，在此处选择的放射源1为钴60同位素放射源，可以产生所需的伽马射线。作为其他可以变换的实施方式，放射源1还可以选择其他可以产生伽马射线的放射源。在所述放射源工作容器2上设置有两道窄缝，所述两道窄缝之间的距离b为9.5cm，所述放射源1与所述窄缝之间的距离a为35cm，此处所述放射源1产生的伽马射线，经窄缝后形成扇形光束，经所述两道窄缝形成的两道扇形光束之间的夹角约为16度左右。

探测器阵列，包括第一探测器阵列和第二探测器阵列，在本实施例中所述探测器阵列分别设置在左侧和右侧，称为左侧探测器阵列5和右侧探测器阵列8。左侧探测器阵列5安装在左侧探测器臂架4中，右侧探测器阵列8安装在右侧探测器臂架7中。

采集系统，包括第一采集系统和第二采集系统，在本实施例中对应所述左侧探测器阵列5和右侧探测器阵列8称为左侧采集系统6和右侧采集系统9。所述左侧采集系统6与左侧探测器阵列5连接，采集所述左侧探测器阵列5探测到的数据；所述右侧采集系统9与所述右侧探测器阵列8连接，采集右侧探测器阵列8探测到的数据。

计算机图像处理系统10，与所述采集系统连接，也就是与所述左侧采集系统6和右侧采集系统9相连接，对所述采集系统采集到得数据信号进行图像处理，得到所述左侧采集系统6和所述右侧采集系统9采集到得两幅不同角度的辐射透视图像。

显示装置(图2中未示出)，与所述计算机图像处理系统10连接，用于显示所述计算机图像处理系统10获得的辐射透视图像。

上述基于伽马射线的双视角辐射成像系统的工作过程如下：

需要对被测物体进行检测时，位于所述放射源工作容器2内的所述放射源1经两道窄缝，形成两束成一定角度的扇形伽马射线光束，照射在所述被测物体上。其中一束伽马射线光束射入安装在左侧探测器臂架4中的左侧探测器阵列5中，通过左侧采集系统6对射入左侧探测器阵列5中的射线信号进行采集。另外一束伽马射线光束射入安装在右侧探测器臂架7中的右侧探测器阵列8中，通过右侧采集系统9对射入右侧探测器阵列8中的射线信号进行采集。然后，计算机图像处理系统10，将左侧采集系统6和右侧采集系统9中的数据信号进行处理，得到两幅不同角度的辐射透视图像，并显示在所述显示装置上，供相关人员观测。

如图4所示，为系统侧室图，放射源工作容器2及左侧探测器臂架4和右侧探测器臂架7构成一个整体，被检物体11与放射源1及探测器臂架形成相对移动时，如被检物体11移动，会形成被检物体11的完整两幅透射图像。

作为可以变换的实施方式，所述第一探测器阵列和第二探测器阵列也可以根据需要设置为在上、下两个方向或者其他方向上。所述放射源1和所述窄缝的位置也可以根据被检物体11的需要进行设计。

作为其他可以变换的实施方式，在所述放射源工作容器2上设置的两道窄缝之间的距离b为可以为8cm，9cm或10cm。所述放射源1与所述窄缝之间的距离a可以为30cm、40cm或45cm。这样，经所述两道窄缝形成的两道扇形光束之间的夹角的大致范围为15-20度左右。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，为了便于对放射源工作容器2发出的射线进行控制，在所述放射源工作容器2上还设置有快门机构3，如图3和图1所示。快门机构3关闭时阻挡射线发出，快门机构3开启时，放射源发出的伽马射线经放射源工作容器2上的两条窄缝，形成双束扇形射线束。

此外，为了在使用时方便检测被测物体，尤其是大型不便于移动的封闭物体，进一步将所述放射源工作容器2和所述左侧探测器臂架4、右侧探测器臂架设置为可移动式，通过它们的移动，与被测物体之间产生相对位移，从而形成两个不同角度的被检物体11透视的图像数据。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种基于伽马射线的双视角辐射成像系统，其特征在于，包括：

放射源工作容器，其内部设置有放射源，在所述放射源工作容器上设置有两道具有一定距离的窄缝，所述放射源经两道所述窄缝形成具有一定夹角的双束伽马射线；

探测器阵列，包括第一探测器阵列和第二探测器阵列，分别设置在第一探测器臂架和第二探测器架臂上；

采集系统，包括第一采集系统和第二采集系统，所述第一采集系统与第一探测器阵列连接，采集所述第一探测阵列探测到的数据；所述第二采集系统与所述第二探测器阵列连接，采集第二探测器探测到的数据；

计算机图像处理系统，与所述采集系统连接，对所述采集系统采集到的数据信号进行图像处理，得到所述第一采集系统和所述第二采集系统采集到的两幅不同角度的辐射透视图像；

显示装置，与所述计算机图像处理系统连接，用于显示所述计算机图像处理系统获得的辐射透视图像。

2.根据权利要求1所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，其特征在于：所述放射源工作容器上设置有快门机构，用于控制发射线光束的发送。

3.根据权利要求1或2所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，其特征在于：所述放射源为钴60同位素放射源。

4.根据权利要求3所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，其特征在于：所述两道窄缝间的距离为8～10cm。

5.根据权利要求4所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，其特征在于：所述放射源与所述窄缝间的距离为30～45cm。

6.根据权利要求1或2所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，其特征在于：所述第一探测阵列设置在左侧，所述第二探测器阵列设置在右侧。

7.根据权利要求1所述的基于伽马射线的双视角辐射成像系统，其特征在于：所述放射源工作容器和所述探测器臂架设置为可移动式。

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