CN204241395U - 对移动目标进行快速成像检查的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对移动目标进行快速成像检查的设备。该设备包括：通道，扫描成像装置，第一位置传感器，输出传感信号表明所述移动目标是否进入所述通道，第二位置传感器，检测移动目标的类型特征并区分移动目标的受保护部分与非受保护部分，将移动目标正确分段，分别输出传感信号表明所述移动目标受保护部分正在通过和已经通过扫描区。这样，在车辆行进的过程中进行检查，不需要司乘人员下车，设备在所述移动目标通过扫描区时控制加速器以极快的响应速度发射相应能量的射线束进行扫描(根据用户需求，可以对受检移动目标进行整体扫描也可以对受保护部分不扫描)，扫描方式灵活并可以大大缩短检查时间。

Description

对移动目标进行快速成像检查的设备

技术领域

本实用新型涉及对移动目标的扫描成像过程，特别是涉及一种对移动目标进行成像检查的设备。

背景技术

利用高能射线对车辆进行检查的设备是对移动目标进行成像检查的设备的一个典型实例。在利用高能射线对车辆进行检查的设备中，通常由拖动装置拖动被检查车辆匀速移动，加速器连续地发射固定频率的高能射线。这种设备具有能够屏蔽该射线的挡板，高能射线是否射向受检查车辆由该挡板进行控制。当挡板打开时，高能射线发射至受检查目标，对车辆进行扫描、成像，从而进行检查。

在这种传统的设备中，由于加速器处于常开状态，功耗大；且造成设备温度始终很高，需要大型的冷却设备从而占据很大的空间；且长期开机影响加速器的使用寿命，从而使得产品成本较高；而且始终打开加速器会存在暗电子，具有潜在危险。同时，由于采用机械挡板的开闭控制高能射线的发射，响应速度慢，使检查时间较长，车辆检查率低。

实用新型内容

考虑到现有技术中的问题，本实用新型的目的是提出一种对移动目标进行成像检查的设备。

在本实用新型的一个方面，提出了一种对移动目标进行快速成像检查的设备，包括：供所述移动目标通过的通道；扫描成像装置，包括产生X射线的电子感应加速器和接收穿透所述移动目标的X射线的探测设备，所述电子感应加速器向通过所述通道的移动目标发射X射线来对所述移动目标进行成像；第一位置传感器，设置在所述扫描成像装置一侧的远端，输出传感信号表明所述移动目标是否进入所述通道；第二位置传感器，设 置在所述第一位置传感器和所述扫描成像装置之间，检测所述移动目标的类型特征并区分移动目标的受保护部分与非受保护部分，将移动目标分段，输出传感信号表明所述移动目标的受保护部分正在通过或已经通过辐射扫描区。

根据一些实施例，还可以包括控制单元，与所述扫描成像装置的电子感应加速器、第一位置传感器和第二位置传感器连接，在从第一位置传感器接收的所述移动目标进入所述通道的检测信号时给所述电子感应加速器上电，使其处于待机状态，在第二位置传感器检测到不同区段通过所述辐射扫描区时，控制所述电子感应加速器出束时点和出束模式对移动目标的各个区段进行相应的检查。

根据一些实施例，第一位置传感器与所述扫描成像装置之间的距离被设置为大于预定的数值，使得从第一传感器检测到所述移动目标算起到所述移动目标进入辐射扫描区之间的时间大于等于所述电子感应加速器从上电到处于待机状态的时间。

根据一些实施例，所述的设备还包括速度传感器，设置在所述第一位置传感器和所述扫描成像装置之间，测量移动目标在所述通道内的移动速度，在第一位置传感器接收到所述移动目标进入所述通道的检测信号时，所述控制单元控制速度传感器对所述移动目标的移动速度进行测量，并根据从所述速度传感器接收的有关移动目标的移动速度来控制对扫描图像的重建，并根据所述移动速度来修正扫描图像数据。

根据一些实施例，控制单元根据第二位置传感器的传感信号来发出指令，以切换所述电子感应加速器的偏转线圈的工作时序，产生不同能量的X射线束。

根据一些实施例，所述的设备还包括第三位置传感器，所述第三位置传感器用于判断所述移动目标是否离开所述通道，并且在第三位置传感器检测到所述移动目标整体移出辐射扫描区后，所述控制单元发出控制信号停止向所述电子感应加速器供电。

根据一些实施例，所述第一位置传感器包括：埋设于所述通道入口地表下面的第一地感线圈和与之结合使用的设置在所述通道两侧的第一快速响应光幕开关。

根据一些实施例，所述通道两侧具有安装立柱，所述第一快速响应光幕开关设置在所述立柱上。

根据一些实施例，所述速度传感器包括设置在通道两侧的测速雷达。

根据一些实施例，所述第二位置传感器包括设置在通道两侧的第二快速响应光幕开关和光电开关。

根据一些实施例，所述第三位置传感器包括：埋设于所述通道内的地表下面偏向于出口的第二地感线圈和与之结合使用的设置在所述通道两侧的第三快速响应光幕开关。

在本实用新型的一个实施例中，提供了利用高能射线对车辆进行检查的设备，在车辆行进的过程中进行检查，不需要司乘人员下车设备在所述移动目标通过扫描区时控制加速器以极快的响应速度发射相应能量的射线束进行扫描(根据用户需求，可以对受检移动目标进行整体扫描也可以对受保护部分不扫描)，扫描方式灵活并可以大大缩短检查时间。

本实用新型由于采用了上述的技术方案，可将车辆通过率提高到每小时大于200辆集装箱卡车。同现有技术相比，本实用新型可大大提高车辆检查率，设备耗能和成本显著降低，由于不需要大型冷却设备使得整体设备占地面积小。从而可使设备在各类公路卡口场合使用。

附图说明

为了更好的理解本实用新型，将根据以下附图对本实用新型的实施例进行描述：

图1是根据本实用新型一个实施方式的检查设备的结构示意图；

图2示出了如图1所示的检查设备中所用的电子感应加速器的结构示意图；

图3和图4是描述根据本实用新型实施例的检查过程的示意图。

附图没有对实施例的所有电路或结构进行显示。贯穿所有附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或特征。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的具体实施例，应当注意，这里描述的实 施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，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实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的电路、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实用新型至少一个实施例中。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，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“耦接到”或“连接到”另一元件时，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。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。

下面结合附图对本实用新型的对移动目标进行成像检查的设备进行说明。如图所示，以车辆快速检查设备作为一个实施例进行说明。下述说明只是为了结合实例对本实用新型进行说明，并不是为了将本实用新型限制于下述内容。

图1是一种根据本实用新型实施例的对车辆进行快速成像检查的设备，其中，对移动目标的不同区段发射不同能量的射线束进行快速成像检查如图1所示，在本实用新型的实施例中，诸如车辆之类的移动目标通过进入检查通道，被第一位置传感器101检测到，控制装置105发出命令，启动扫描成像装置106中的电子感应加速器，对其上电然后处于待机状态。第二位置传感器103检测移动目标的类型特征并区分移动目标的受保护部分与非受保护部分，将移动目标正确分段(例如需要保护的驾驶舱段和其他的非保护部分)，分别输出传感信号表明所述移动目标受保护部分正在通过和已经通过扫描区。控制装置105在从第一位置传感器101接收的所述 移动目标进入所述通道的检测信号时给所述电子感应加速器上电，使其处于待机状态，在第二位置传感器检测到不同区段通过所述辐射扫描区时，控制所述电子感应加速器出束时点和出束模式对移动目标的两部分进行相应的检查。例如，针对驾驶舱使用低能量的射线进行检查，这样驾驶舱接受的射线剂量非常低，因此驾驶员不用下车，而对集装箱这样的部分使用高能量的射线进行检查，获得目标部分的清晰图像。

扫描成像装置106包括产生X射线的电子感应加速器和接收穿透所述移动目标的X射线的探测设备，该电子感应加速器向通过通道的移动目标发射X射线来对所述移动目标进行成像。第一位置传感器101设置在扫描成像装置一侧的远端，输出传感信号表明所述移动目标是否进入所述通道。第二位置传感器103设置在第一位置传感器101和所述扫描成像装置106之间，检测移动目标的类型特征并区分移动目标的受保护部分与非受保护部分，将移动目标正确分段，分别输出传感信号表明所述移动目标受保护部分正在通过和已经通过扫描区。

控制装置105与扫描成像装置106、第一位置传感器101和第二位置传感器103连接，在从第一位置传感器101接收的移动目标进入所述通道的检测信号时给所述电子感应加速器上电，使其处于待机状态，在第二位置传感器103检测到不同区段通过所述辐射扫描区时，控制所述电子感应加速器出束时点和出束模式对移动目标的两部分进行相应的检查。

在图示的实施例中，第一位置传感器101与所述扫描成像装置106之间的距离被设置为大于预定的数值，使得从第一位置传感器检测到所述移动目标算起到所述移动目标进入辐射扫描区之间的时间大于等于所述电子感应加速器从上电到处于待机状态的时间。

如图1所示，该检查设备还可以包括速度传感器102，设置在第一位置传感器101和所述扫描成像装置106之间，测量移动目标在所述通道内的移动速度，在第一位置传感器101接收到所述移动目标进入所述通道的检测信号时，所述控制装置105控制速度传感器102对所述移动目标的移动速度进行测量，并根据从所述速度传感器102接收的有关移动目标的移动速度来控制对扫描图像的重建，并根据所述移动速度来修正扫描图像数据。

例如，移动目标以预定速度范围通过所述通道。如果移动目标处于该 预定速度范围上限时，扫描成像装置106按照电子感应加速器出束频率进行采样。如有移动目标低于该预定速度范围上限时，扫描成像装置106处于过采样状态，采用插值法或卷积法对图像进行重构。

如图1所示，检查设备还可以包括第三位置传感器104。所述第三位置传感器104用于判断所述移动目标是否离开所述通道，并且在第三位置传感器104检测到所述移动目标整体移出辐射扫描区后，所述控制装置105可以发出控制信号停止向所述电子感应加速器供电。在其他实施例中，如果第一位置传感器101检测到该车辆之后仍旧有其他车辆时，则控制装置105不发出停止向电子感应加速器供电的控制信号。

图2示出了如图1所示的检查设备中所用的电子感应加速器的结构示意图。电子感应加速器是一种回旋加速器，电子会在真空加速室内沿环形轨迹移动，同时通过涡流电场获得足够能量。该涡流电场由磁通量脉冲变化引起，在提供能量的同时控制电子的运动轨迹。

如图2所示的系统中，加速器主要包括：辐射器205，供电单元203，脉冲转换器204和接口单元(未示出)。辐射器包含高压注入单元组件，加速室，主磁极和磁极绕组，偏转绕组，康特拉绕组(约束绕组)，电离室等等。在实施例中，接口盒例如将RS-422数字信号和相应的协议转化为电脑使用的USB标准信号。

脉冲转换器204用于生成康特拉(约束器)和偏转系统的电流脉冲，以及注入系统的电压脉冲。转换器可以提供三种输出电压：(1)用于注入电压发生器的400V电压；(注入电压发生器通过供电单元的同步板启动(启动晶闸管)，双链线路会向注入单元的高压变压器初级绕组放电，从而在该变压器的次级绕组上生成高压脉冲)；(2)用于约束电流发生器的360V电压；同步板会触发约束电流发生器(启动晶闸管)以及(3)用于偏转电流发生器的560V电压。当驱动器从同步板收到脉冲时，将触发偏转电流生成器(启动IGBT晶体管)。供电单元中连接其他单元的耦合元件、主电源开关和运行控制功能均位于同一面板上。电源转换器由一个三相电源220/380V电源供电。电源转换器用于激发加速器磁体。它包含一个三相整流器，一个基于IGBT三级晶体管的二级晶体管桥(配电盘)，一个能量输入闸流管，和一个保护器。

如图2所示，电子感应加速器还包括提供电压和灯丝电压的电源装置203、同步装置202、控制器201。电源装置203在磁铁激活前，会向灯丝控制电路提供+12V电压，该电压会降低灯丝输出电压，从而使其处于待机模式。当启动辐射时，该电压变为0，灯丝电压将提升2-3V。在关闭辐射时降低灯丝电压，可以提升加速室的寿命。同步装置202可以以特定时间序列向电子感应加速器系统发出控制信号、向货物检测系统(CIS)传输计时信号Beam Trig(触发电子束)、通过来自货物检测系统的外部信号RAD ON(启动辐射)来控制辐射开关、并处理紧急停机信号。控制器201具有用于控制电子感应加速器运行的外围设备，该控制器用于控制电源转换器、稳定电磁铁电压、调节电子能量。

图3和图4是描述根据本实用新型实施例的检查过程的示意图，其中图4是图3所示设备的俯视示意图。如图3和4所示，快速成像检查的设备包括加速器舱体309，快速响应光幕开关302、305和306，地感线圈303和308，光电开关310、防护墙304和311，测速雷达307，探测器臂312、控制软件等几部分。快速响应光幕开关302安装在通道两侧的安装立柱上，地感线圈303埋设于通道入口的地表下面为车辆入口的第一个开关，防护墙304、311立装在通道两侧并分别和通道两侧的加速器舱体309和探测器臂312连接，快速响应光幕开关305、306安装在通道两侧的加速器舱体309的墙壁和探测器臂312上，光电开关310安装在通道两侧的防护墙311上，测速雷达307安装在加速器舱体309靠近通道的外墙上，地感线圈308埋设于通道的地表下偏向于出口方向。本实用新型的工作过程如下：

在通道内车辆数为0时系统处于待机状态，当一辆车301A向通道驶来时地感线圈303首先有效，并结合快速响应光幕开关302完成对车辆行驶方向的判别，若车辆驶入通道则通道内车辆数目加1，测速雷达307对车辆行驶速度进行测量，系统进入就绪状态。车辆继续向前行驶，系统全程记录车辆在通道行使过程中的状态变化。

当车辆以正常速度由301A经301B到301C时光电开关310有效，此时通过光幕开关305的状态判别被检车辆是集装箱卡车还是封闭货车，根据不同车型采用不同扫描触发条件。

所述的快速成像检查的设备还可以进一步包括探测器，在快速响应 光幕开关302检测到车辆进入检查区域之后，如果上述光幕开关305的状态判别是集装箱卡车，开始检测车辆的驾驶室是否通过并产生通过信号，则待集装箱到达检查区域时进行扫描检查。其中所述控制系统根据从所述探测器发出的通过信号，产生用于控制所述电子感应加速器系统产生电子束的控制信号。

当车辆行驶出扫描通道，通道内车辆计数减1。只要通道内车辆数量不为0，系统保持在就绪状态；当通道内车辆数量为0时，系统进入待机状态。

在本实用新型的实施例中，当通道前端的传感器，例如地感线圈303和光幕开关302检测到有车辆进入通道时，控制装置105控制扫描成像装置中的电子感应加速器上电，电子感应加速器的电子枪产生电子束，产生的电子束注入到磁铁绕组构成的回转轨道之中，对此对其进行加速。加速到预定的电子能量后，例如加速到几个M电子伏后，通过偏转绕组将加速的电子束引出，轰击靶，产生X射线。在加速的过程中，康特拉绕组对电子束进行聚拢，防止电子束发散。

在上述实施例中，可以将上述的开关302形成为第一快速响应光幕开关、将上述的开关305形成为第二快速响应光幕开关，将上述的开关306形成为第三快速响应光幕开关，将上述的开关310形成为光电开关。在其他实施例中，该光电开关还可以与另一快速响应光幕开关一起使用。

在一些实施例中，第二位置传感器检测所述移动目标的类型特征并区分移动目标的受保护部分与非受保护部分，将移动目标分段，输出传感信号表明所述移动目标的受保护部分正在通过或已经通过辐射扫描区。例如，可以判断移动目标的类型是集装箱卡车、厢式货车等等，并且根据车型进行预定类型的扫描方式。例如，在确定是大客车的情况下，不用对车辆进行扫描，如果是封闭式卡车，则进行出束扫描。如果是集装箱卡车，则延迟一定的时间后待车头部分驶出辐射扫描区而集装箱到达辐射扫描区时出束扫描。或者，针对集装箱卡车的车头部分使用第一能量的X射线束，针对集装箱部分使用第二能量的X射线束，该第一能量是第二能量的大约三分之一甚至更低。

这样，在将车辆划分为不同的区段后，控制单元在第二位置传感器 检测到不同区段通过所述辐射扫描区时，控制所述电子感应加速器出束时点和出束模式对移动目标的各个区段进行相应的检查，并且根据车速来修正扫描图像数据。

例如，在一些实施例中，针对小轿车、大客车、集装箱卡车、厢式货车进行司机不下车行驶通过的全车扫描或分区段扫描。再如，第二位置传感器还被设置为检测和判别非车辆、小轿车、大客车、拖车式集装箱卡车、厢式货车。

由于电子感应加速器在不同工作时序之间的切换时间非常短，所以控制单元可以根据第二位置传感器的传感信号来发出指令，以切换所述电子感应加速器的偏转线圈的工作时序，产生不同能量的X射线束。例如，通过设置不同的工作时序，可以针对受保护的部分例如驾驶舱使用第一能量的X射线束，针对不受保护的部分使用第二能量的X射线束，该第一能量是第二能量的大约三分之一甚至更低。这样，可以用不同的扫描模式对移动的车辆的不同区段进行扫描。例如，在第一能量为2.5MeV第二能量为7.5MeV的情况下，驾驶舱接受的照射剂量大约是集装箱接受的照射剂量的百分之三，因此在这种情况下驾驶员不用下车也可以进行检查。

在其他实施例中，控制单元根据传感器的传感信号来以不同的工作方式进行安检。例如在车辆连续排队进行安检的连续式工作中，电子感应加速器可以在待机状态和工作状态切换。再如，在间歇式工作方式下，车辆少疏疏落落通过安检时，电子感应加速器可以在上电和非上电状态之间切换。

根据一些实施例的方案，在车辆行进的过程中进行检查，不需要司乘人员下车设备在所述移动目标通过扫描区时控制加速器以极快的响应速度发射相应能量的射线束进行扫描(根据用户需求，可以对受检移动目标进行整体扫描也可以对受保护部分不扫描)，扫描方式灵活并可以大大缩短检查时间

这样，因被检车辆在检查通道内快速通过，且车辆在在接受检查时要保障司机的安全，所以系统针对不同区段给加速器发出相应地出束指令(使能电子枪使能信号)。在应用了本加速器系统后，大大提高了车辆检查效率，并且系统的设备成本降低。采用上述设备，可以对快速移动目标 进行安全、可靠的成像检查。

虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种对移动目标进行快速成像检查的设备，其特征在于，包括：

供所述移动目标通过的通道；

扫描成像装置，包括产生X射线的电子感应加速器和接收穿透所述移动目标的X射线的探测设备，所述电子感应加速器向通过所述通道的移动目标发射X射线来对所述移动目标进行成像；

第一位置传感器，设置在所述扫描成像装置一侧的远端，输出传感信号表明所述移动目标是否进入所述通道；

第二位置传感器，设置在所述第一位置传感器和所述扫描成像装置之间，检测所述移动目标的类型特征并区分移动目标的受保护部分与非受保护部分，将移动目标分段，输出传感信号表明所述移动目标的受保护部分正在通过或已经通过辐射扫描区。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括控制单元，与所述扫描成像装置的电子感应加速器、第一位置传感器和第二位置传感器连接，在从第一位置传感器接收的所述移动目标进入所述通道的检测信号时给所述电子感应加速器上电，使其处于待机状态，在第二位置传感器检测到不同区段通过所述辐射扫描区时，控制所述电子感应加速器出束时点和出束模式对移动目标的各个区段进行相应的检查。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，第一位置传感器与所述扫描成像装置之间的距离被设置为大于预定的数值，使得从第一传感器检测到所述移动目标算起到所述移动目标进入辐射扫描区之间的时间大于等于所述电子感应加速器从上电到处于待机状态的时间。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括速度传感器，设置在所述第一位置传感器和所述扫描成像装置之间，测量移动目标在所述通道内的移动速度，在第一位置传感器接收到所述移动目标进入所述通道的检测信号时，所述控制单元控制速度传感器对所述移动目标的移动速度进行测量，并根据从所述速度传感器接收的有关移动目标的移动速度来控制对扫描图像的重建，并根据所述移动速度来修正扫描图像数据。

5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，控制单元根据第二位置传感器的传感信号来发出指令，以切换所述电子感应加速器的偏转线圈的工作时序，产生不同能量的X射线束。

6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括第三位置传感器，所述第三位置传感器用于判断所述移动目标是否离开所述通道，并且在第三位置传感器检测到所述移动目标整体移出辐射扫描区后，所述控制单元发出控制信号停止向所述电子感应加速器供电。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一位置传感器包括：

埋设于所述通道入口地表下面的第一地感线圈和与之结合使用的设置在所述通道两侧的第一快速响应光幕开关。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述通道两侧具有安装立柱，所述第一快速响应光幕开关设置在所述立柱上。

9.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述速度传感器包括设置在通道两侧的测速雷达。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二位置传感器包括设置在通道两侧的第二快速响应光幕开关和光电开关。

11.根据权利要求6所述的设备，其中所述第三位置传感器包括：

埋设于所述通道内的地表下面偏向于出口的第二地感线圈和与之结合使用的设置在所述通道两侧的第三快速响应光幕开关。