CN204346954U - 一种通道式双视角x射线安全检查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通道式双视角X射线安全检查装置,包括输送通道和两个视角；所述两个视角由2组X射线源和探测器组成，每组X射线源和探测器组成一个视角的成像系统，所述的两个视角为围绕输送通道设置的第一视角、第二视角；所述第一视角包括第一X射线源和第一探测器；所述第二视角包括第二X射线源和第二探测器；所述第一X射线源位于输送通道一侧侧板的正下方，所述第二X射线源位于输送通道另一侧侧板的正下方；本实用新型的优点是使得安检员的观察视野更为丰富且第二视角具有比传统的侧照视角更多的使用价值，对于片状物的成像没有死角。

Description

一种通道式双视角X射线安全检查装置

技术领域

本实用新型涉及一种通道式双视角X射线安全检查装置,属于X射线安检技术领域。

背景技术

目前，随着全世界反恐形势的日益严峻，各种类型的安全检查设备不断涌现，其中需求量最大的还是针对旅客包裹的通道式X射线安全检查设备。传统类型的包裹安检设备在与地面、包裹输送方向均正交的空间平面中形成X射线扇束，随着包裹的不断前进该射线扇束扫描包裹的各个切片，从而形成包裹的透视图像；为了获得不同角度的观察能力，在上述切片平面内分别从不同方位进行透视成像，从而产生了各种双视角、乃至多视角的设备，例如专利公开号为US6088423、US20020176533、US20120177175、US20140192954等专利技术。此外，为了获得更丰富的包裹透视信息，业内提出了如下的设备方案：

1)用不同的视角实现不同的探测功能(例如普通的成像功能和散射成像功能)，包括专利公开号为US4870670、US20030169843、CN200820116180.X、CN201120167209.9等专利技术。

2)在接受第二个视角的扫描之前利用转台装置把包裹转到需要探测的角度，例如专利公开号为US20030031293、US20120027171等专利，但是显然需要复杂的机械结构且增加了设备长度。

3)利用单个射线源，将其发出的X射线分成多个射线扇束，每个射线扇束形成一个视角，例如专利公开号为CN200710130137.9、CN201110317048.1等专利。

4)存在多个射线源，每个射线源都形成多个射线扇束即多个视角，例如专利公开号为US7020241、US7221732等专利。

5)可以形成双目甚至多目的立体视觉成像，例如专利公开号为US7319737、CN201310126813.0等专利。

上述的传统的专利技术虽然视角众多但是往往存在机械结构复杂、机体庞大、不适合小型应用场所等问题，目前，在实际的安检操作中仍以传统的单、双视角的安检设备为主。

但是，在安全检查的实际操作中发现，传统的包裹安检设备存在如下问题：

1.在视角成像的方向上，多个物体彼此遮挡会造成安检员观察的困难。

2.一些薄的物品，例如刀片、手机，下文简称片状物，如果姿态接近平行于射线扇束的平面，则其成像为一个细条，虽能够成像但损失了关键信息。

3.虽然传统双视角设备能在包裹切片的平面中从两个不同的角度,例如采用底照和侧照方式透视包裹，但也存在如下问题：

1)由于包裹内物品摆放的客观规律，在侧照视角中物品重叠成像的现象非常严重，导致侧照视角的使用价值较低；

2)仍不能确保解决上述的片状物成像为细条的问题，例如在包裹的前后侧壁上贴有刀片，则传统双视角设备的两个视角均只能看到一条细线。

以上问题导致安检员在进行包裹安检时，经常需要将包裹按垂直地面的转轴旋转90度(即横过来)再次进行安全检查，其目的就在于换一个角度观察包裹，即不仅仅局限在同一平面内换个视角，而是在整个空间范围内彻底换一个角度进行观察；但是这种操作方法将带来安检效率的下降，降低了单位时间内旅客的客流量。

为此，有必要针对上述安检操作中的实际问题，设计一种双视角设备，在保证成本较低、体积较小的前提下，该设备能为安检员提供两个互补性最佳的视角来观察包裹、且两视角具有相似水平的观察价值，从而基本消除了一个包裹需要进行两次检查的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的通道式双视角X射线安全检查装置。本实用新型突破了传统双视角安检设备的视角布局方案，在成本增加有限的情况下，充分满足了在进行包裹安检时变换观察角度的需求，具有优良的性价比，能够有效替代现有的单视角、双视角的X射线安检设备。本实用新型能够让安检员采用两个彼此相对且空间方位发生多个维度变化的视角来观察包裹内的物品。

本实用新型所述安全检查装置的主体结构包括输送通道和两个视角；所述的两个视角由2组X射线源和探测器组成，每组X射线源和探测器组成一个视角的成像系统，所述的两个视角为围绕输送通道设置的第一视角、第二视角；所述第一视角包括第一X射线源和第一探测器；所述第二视角包括第二X射线源和第二探测器；所述第一X射线源位于输送通道一侧侧板的正下方，所述第二X射线源位于输送通道另一侧侧板的正下方。

所述第一X射线源、第二X射线源各配有1个准直器，所述准直器将对应X射线源发出的X射线锥束形成薄扇形束；通过设置所述准直器的位置使两个视角的射线的薄扇形束对应的平面不是互相平行的而是存在30～40度的夹角；第一视角的射线的薄扇形束平面与输送通道的底板平面、包裹输送方向均为垂直关系，第二视角的射线的薄扇形束平面与输送通道底板平面的交线同包裹的输送方向是垂直的关系，且第二视角的射线的薄扇形束平面与第一视角的射线的薄扇形束平面存在30～40度的夹角。

所述的两准直器与其各自所对应的X射线源保持的距离，为每个准直器处于其对应X射线源发出的射线的薄扇形束路径上并靠近输送通道的外壁。

此外，所述第一探测器和第二探测器均采用L形的探测器。

本实用新型所述安全检查装置还包括系统控制及信号处理电路单元、与系统控制及信号处理电路单元进行数据传输的综合处理计算机、输送机。

当启动本实用新型所述安全检查装置时，所述输送机将被检查包裹送入输送通道中，利用本实用新型的两个视角的射线的薄扇形束对包裹进行透射扫描，所述第一探测器、第二探测器接收的信号经系统控制及信号处理电路单元处理后再被传送给综合处理计算机，进而在综合处理计算机中形成包裹的图像，并将包裹图像在综合处理计算机的显示器上显示出来。

本实用新型所述安全检查装置的视角布局有利于从不同视角观察包裹内的物品，本实用新型所能检查的物品不仅包括包裹同时还包括：各种行李、各种包、载有被检物的托盘或输送盒、各种单独的物品，上述物品都能接受本实用新型的安全检查且所形成的图像能实现与检查包裹时同样的观察优势和优点。

本实用新型所述安全检查装置具有以下优点：

1)由于第一视角和第二视角的射线的薄扇形束所在的空间平面不是彼此平行的，故第二视角观察包裹的角度与第一视角存在多个空间维度的变化，使得安检员的观察视野更为丰富。

2)相比于传统的侧照视角，本实用新型的第二视角中物体重叠成像的概率要低得多，使得本实用新型的第二视角具有比传统的侧照视角更多的使用价值。

3)对于片状物的成像没有死角。

本实用新型所述安全检查装置能够使得安检员对包裹进行重复检查的需求大为减少，提高了安检的效率，还具有抗干扰能力强的特点，适用于民航、铁路、海关等重要场所的安检体系。

附图说明

图1是本实用新型所述安全检查装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型所述安全检查装置的输送通道与X射线源位置的正视示意图；

图3是本实用新型所述安全检查装置的输送通道与X射线源位置的侧视示意图；

图4是本实用新型所述安全检查装置的视角结构设置能够减少物体重叠成像的示意图；

图5是本实用新型所述安全检查装置的视角结构设置使片状物的成像无死角的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所述安全检查装置的具体实施方式进行详细描述。参照图1中所示，本实用新型所述安全检查装置包括输送通道1、第一X射线源5、第一探测器2、第二X射线源6、第二探测器3，输送机4、系统控制及信号处理电路单元、综合处理计算机、输送通道两端入口的铅门帘、输送通道中的光感应器，其中所述系统控制及信号处理电路单元、综合处理计算机、输送通道两端入口的铅门帘、输送通道中的光感应器这4个部件属于安检设备的传统部件故未在图1中标出。

参考图1、图2，本实用新型所述安全检查装置的第一X射线源5、第二X射线源6分别位于输送通道1底部的不同方位；即在输送通道1的正视方向上，第一X射线源5被设置于输送通道1的一侧侧板的正下方，第二X射线源6被设置于输送通道1另一侧侧板的正下方。

对应于第一X射线源5、第二X射线源6，与其对应的L形的第一探测器2、L形的第二探测器3分别设置于输送通道1的不同位置。第一X射线源5与第一探测器2对应组成第一视角V1；第二X射线源6与第二探测器3对应组成第二视角V2。

此外，为了便于每一个X射线源发出的X射线锥束能够形成一薄扇形束，在每一X射线源前面靠近输送通道壁的位置均设置一准直器；参考图1，第一X射线源5对应准直器7，准直器7位于第一X射线源5发出的射线束路径上并靠近输送通道1的外壁，准直器7使第一X射线源5形成的射线的薄扇形束垂直穿过输送通道1的底板；第二X射线源6对应准直器8，准直器8位于第二X射线源6发出的射线的薄扇形束路径上并靠近输送通道1的外壁，准直器8使第二X射线源6形成的射线的薄扇形束斜穿过输送通道1的底板。

参考图1、图3，通过设置所述准直器7、8的位置使第一视角和第二视角的射线的薄扇形束对应的平面不是互相平行的而是存在夹角A，夹角A的取值范围为30～40度。具体地，第一视角的射线的薄扇形束平面与输送通道1的底板平面、包裹输送方向均为垂直关系；第二视角的射线的薄扇形束平面和输送通道1的底板平面的交线为S,则交线S与包裹输送方向是垂直的关系；第二视角的射线的薄扇形束平面与第一视角的射线的薄扇形束平面存在夹角A。参考图3，第二X射线源6的高度等于或低于第一X射线源5的高度，所述两X射线源高度之差为L1，其中L1为0或是一个大于0的值；第一X射线源5和第二X射线源6在图3中横向的距离为L2，其中L2为0或是一个大于0的值。

本实用新型所述安全检查装置的第一视角的射线的薄扇形束垂直穿过输送通道1的底板，而第二视角的射线的薄扇形束则斜穿过输送通道1的底板，本实用新型的这种双视角布局方案的优点的示意图如图4、图5所示。参考图4，若包裹中第一物体11、第二物体12在一个视角中重叠成像产生成像区域P1，而第一物体11、第二物体12在另一个视角中的成像区域P2和P3则不易发生重叠，所以所述的双视角布局方案能够降低单一视角中重叠成像造成的影响。参考图5，设当前包裹输送方向为Y，方向Z垂直于地面，方向X垂直于方向Y和Z，平面XOY与输送通道1的底板平面平行，I代表虚拟的物体成像平面。若包裹中一个片状物体13的姿态与平面ZOX接近平行，这导致片状物体13在第一视角图像中的成像区域为21，成像区域21是一个窄条形区域，从而损失了片状物体13的大部分透视细节；而片状物体13在第二视角图像中的成像区域为22，成像区域22是一个面积大于成像区域为21的区域，从而保留了片状物体13的透视细节。

上述图4、图5说明本实用新型所述安全检查装置能够实现：第一视角和第二视角的作用是互补的，如果在其中一个视角中发生重叠成像或片状物成像为窄条的现象，则在另一个视角中对应物体通常不会发生重叠成像或片状物成像为窄条的现象，反之亦然。所述双视角布局使安检员能够在多个空间维度上变化观察包裹的角度，同时还使片状物的成像没有死角，从而更好地满足了安检员观察包裹内各处细节的需求并基本消除了包裹需要二次检查的情况。

此外，第一X射线源5和第二X射线源6均发射连续能谱的X射线。由于利用双能量X射线探测方式能够对被检查物体进行材料属性的判别，因此，所述第一探测器2、第二探测器3均采用高低能探测器重叠放置的结构，从而第一探测器2、第二探测器3能够同时得到X射线的低能衰减信号和高能衰减信号，进而能够根据本领域常规的方法获得带有材料属性信息的包裹伪彩色图像。

当本实用新型启动时，输送机4将被检查的包裹送入输送通道1中，利用光感应器触发第一X射线源5、第二X射线源6发射X射线的薄扇形束，所述两个视角的X射线的薄扇形束对包裹进行透射扫描，第一探测器2、第二探测器3接收的信号经系统控制及信号处理电路单元处理后再被传送给综合处理计算机，进而在综合处理计算机中形成包裹的图像，并将包裹的图像在综合处理计算机的显示器上显示出来。

本实用新型还能够结合其他类型的探测装置，所述的其他类型的探测装置包括摄像头、各种范围光谱的接受器、痕量探测仪、放射性物质探测器等。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种通道式双视角X射线安全检查装置，其特征在于，包括：输送通道和两个视角；所述两个视角由2组X射线源和探测器组成，每组X射线源和探测器组成一个视角的成像系统，所述的两个视角为围绕输送通道设置的第一视角、第二视角；所述第一视角包括第一X射线源和第一探测器；所述第二视角包括第二X射线源和第二探测器；所述第一X射线源位于输送通道一侧侧板的正下方，所述第二X射线源位于输送通道另一侧侧板的正下方。

2.根据权利要求1所述的一种通道式双视角X射线安全检查装置，其特征在于，所述第一X射线源、第二X射线源各配有1个准直器，所述准直器将对应X射线源发出的X射线锥束形成薄扇形束；通过设置所述准直器的位置使两个视角的射线的薄扇形束对应的平面不是互相平行的而是存在30～40度的夹角；第一视角的射线的薄扇形束平面与输送通道的底板平面、包裹输送方向均为垂直关系，第二视角的射线的薄扇形束平面与输送通道底板平面的交线同包裹的输送方向是垂直的关系，且第二视角的射线的薄扇形束平面与第一视角的射线的薄扇形束平面存在30～40度的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种通道式双视角X射线安全检查装置，其特征在于，所述的两准直器与其各自所对应的X射线源保持的距离，为每个准直器处于其对应X射线源发出的射线的薄扇形束路径上并靠近输送通道的外壁。

4.根据权利要求1所述的一种通道式双视角X射线安全检查装置，其特征在于，所述第一探测器和第二探测器均采用L形的探测器。

5.根据权利要求1所述的一种通道式双视角X射线安全检查装置，其特征在于，还包括系统控制及信号处理电路单元、与系统控制及信号处理电路单元进行数据传输的综合处理计算机、输送机。