CN205656321U - 一种用于识别包裹中危险液体的x射线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置。所述装置包括透视扫描探测装置、直线断层扫描探测装置和处理与控制单元。透视扫描探测装置包括用于获取传送带上的包裹的透视图的透视扫描X射线源和透视扫描探测器，直线断层扫描探测装置包括用于获取包裹的断层扫描数据的直线断层扫描X射线源和直线断层扫描探测器。本实用新型所述装置能够在不打开包裹的情况下进行连续探测；由于直线断层扫描探测装置的探测器采用双向稀疏排列的线阵探测器组，因此能够有效降低探测器成本；另外，本实用新型通过透视扫描定位包裹中液体的位置，然后通过直线断层扫描重建液体区域，仅在液体区域进行危险液体的识别，提高了危险液体的识别速度。

Description

一种用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置

技术领域

本实用新型属于危险品安全检查技术领域，涉及一种用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置。

背景技术

同常规的爆炸物探测技术一样，危险液体探测技术同样可以分为X射线探测技术、中子探测技术、电磁探测技术、蒸汽痕迹探测技术等。但是，由于液体的独有特性使其探测具有更高的难度和复杂性，如许多危险液体的物理属性和日常安全液体很接近，这必然增加液体探测的难度。

常见液体通常包装在一个密封容器中，液体分子难以挥发至包装之外，采用蒸汽痕迹探测技术探测液体时，通常需要开瓶检测，增加了检测的操作难度。因此蒸汽痕迹探测技术并不适用于密封液体的检测。而中子探测技术又由于设备造价、中子防护等原因目前很少在公共场所实际应用。电磁探测技术是目前市场上的液体探测设备常用的技术，如通过介电断层技术探测液体的电子特性(介电常数和传导性)；通过微波探测液体的传导性、分子极性；通过近红外技术来探测常用液体炸药原料过氧化氢的含量等。不过通常上述设备只能探测塑料容器包装的液体，对于高密度容器包装的液体探测往往无能为力。

利用多视角X射线探测技术检测危险液体是目前的一个技术方向之一，如德国SmithsDetection公司和美国Rapiscan System公司均开发了多视角液体探测设备，但该项技术的误报率相对还较高。近年来，英国Kromek公司开发的Kromek液体安全检查仪采用单X光源的数字化多光谱探测器，能够同时对介于40～140kev中的16种典型的能量级别对液体进行分析鉴别，给出瓶中液体的光谱信息。通过其自身的识别算法分析瓶中是否含有危险成分，不过该设备的检测速度很慢，进行一次检测通常需要20秒左右，这极大制约了仪器的检测效率。

利用X射线CT技术进行液体探测是中国同方威视公司首先提出并开发的一项实用性技术，CT技术可以对被探测材料的几何形状进行判断，结合X射线衰减理论可以对被探测物质的线性衰减系数、等效原子序数、电子密度等参数进行探测。同方威视公司和公安部第一研究所都已经有了产品并分别申报了各自的专利。但是这类设备均为基于工业CT的三代CT扫描模式，系统操作需要人工将液体放入检测仓，检测完毕后还需要人工从检测仓取出液体，操作复杂，不能连续检测，效率低下。

申请号为200610076573.8的中国发明专利，公开了一种多段直线轨迹成像的货物安全检查系统，该系统包括：射线发生单元，用于产生透射检查对象的射线束，该射线束透射检查对象后到达数据采集单元；机械传送单元，用于沿与数据采集单元接收平面平行方向传送检查对象；数据采集单元，用于接收透射检查对象射线束的透射数据，并将接收的透射数据组合成投影数据输出给成像单元；成像单元，用于将接收自数据采集单元的投影数据重建为图像，并将重建的图像输出给显示单元；显示单元，用于显示成像单元输入的图像。该发明能够对检查对象进行快速成像，同时解决了大型物体旋转困难及传统透射成像安全检查系统成像时存在的物体重叠问题。其存在问题是，需要人工取放液体，操作复杂，不能进行连续检测。而且只设置一套断层扫描探测装置，对包裹的整个区域进行危险液体的识别，识别速度低。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置，能够在不打开包裹的情况下进行危险液体的检测，能够进行高效率的连续探测。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置，包括透视扫描探测装置、直线断层扫描探测装置和处理与控制单元。所述透视扫描探测装置包括透视扫描X射线源和透视扫描探测器，用于获取传送带上的包裹的透视图；所述直线断层扫描探测装置包括直线断层扫描X射线源和直线断层扫描探测器，用于获取包裹的直线断层扫描数据。所述处理与控制单元根据所述透视扫描探测装置输入的透视图数据及所述直线断层扫描探测装置输入的直线断层扫描数据进行危险液体识别，并输出控制信号控制所述透视扫描探测装置、直线断层扫描探测装置和传送带的运行。

所述透视扫描探测器是由多个探测单元无间隙排列而成的线阵；所述直线断层扫描探测器是由多个探测单元排列成的双向稀疏线阵(双向稀疏是指行、列两个方向均稀疏排列)，线阵的每一行中相邻探测单元的距离大于1厘米，线阵的行距大于1厘米。

进一步地，所述透视扫描探测器为直线型、L型、U型或弧形线阵探测器。

进一步地，所述透视扫描探测器的探测单元的排列方向与所述直线断层扫描探测器的探测单元的排列方向在空间上成90度角。

进一步地，所述透视扫描探测器为双能夹层探测器。

进一步地，所述直线断层扫描探测器为双能夹层探测器或光子计数探测器。

进一步地，所述X射线检测装置还包括与所述处理与控制单元相连的用于显示透视图像和断层图像的显示单元。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提出的检测装置包括透视扫描探测装置、直线断层扫描探测装置和处理与控制单元。由透视扫描探测装置获取传送带上的包裹的透视图并送至处理与控制单元，由处理与控制单元从透视图中识别出液体区域。由直线断层扫描探测装置获取包裹的断层扫描数据并送至处理与控制单元，由处理与控制单元确定液体区域对应的直线断层扫描数据，重建液体区域对应的断层图像，从而判断液体区域是否为危险液体。该检测装置能够在不打开包裹的情况下进行危险液体的检测，能够进行高效率的连续探测；由于直线断层扫描探测装置的探测器采用双向稀疏排列的线阵探测器组，因此本实用新型能够有效降低探测器成本；另外，本实用新型采用透视扫描和直线断层扫描两种探测装置，首先通过透视扫描定位包裹中液体的位置，然后通过直线断层扫描重建液体区域，只在液体区域进行危险液体的识别，提高了危险液体的识别速度。

附图说明

图1为本实用新型所述检测装置的原理框图；

图2为本实用新型实施例涉及的所述检测装置的结构示意图。

图中：1-透视扫描探测装置，11-透视扫描X射线源，12-透视扫描探测器，2-直线断层扫描探测装置，21-直线断层扫描X射线源，22-直线断层扫描探测器，3-处理与控制单元，4-显示单元，5-包裹，6-传送带。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

一种用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置，如图1、2所示，包括透视扫描探测装置1、直线断层扫描探测装置2和处理与控制单元3。所述透视扫描探测装置1包括透视扫描X射线源11和透视扫描探测器12，用于获取传送带6上的包裹5的透视图；所述直线断层扫描探测装置2包括直线断层扫描X射线源21和直线断层扫描探测器22，用于获取包裹5的直线断层扫描数据；所述处理与控制单元3从所述透视图中识别液体区域，确定液体区域对应的直线断层扫描数据，重建液体区域对应的断层图像，并判断液体区域是否为危险液体。所述处理与控制单元3还输出控制信号控制所述透视扫描探测装置、直线断层扫描探测装置2和传送带6的运行。

所述透视扫描探测器12是由多个探测单元无间隙排列而成的线阵；所述直线断层扫描探测器22是由多个探测单元排列成的双向稀疏线阵，线阵的每一行中相邻探测单元的距离大于1厘米，线阵的行距大于1厘米。采用双向稀疏排列的线阵探测器组，可以减少探测器的数量，从而有效降低探测器的能耗及装置的成本。

所述透视扫描探测器12为直线型、L型、U型或弧形线阵探测器。图2中的透视扫描探测器12采用L型。

所述透视扫描探测器12的探测单元的排列方向与所述直线断层扫描探测器22的探测单元的行排列方向在空间上成90度角。如图2所示。这样设置是为了根据透视图像获得直线断层重建的物体的位置。

所述透视扫描探测器12为双能夹层探测器。双能夹层探测器包括高能探测器和低能探测器，在高能探测器和低能探测器之间设有一层金属片，一般为铜片，通过金属片的过滤使高低能探测器接收到不同能量的射线。

所述直线断层扫描探测器为双能夹层探测器或光子计数探测器。光子计数探测器通过对不同能量的光子计数实现成像，可以分辨不同能量段的光子并进行计数，具有很强的能量分辨能力。其不足是受计数率等参数制约信噪比难以保证；双能夹层探测器可以通过一次扫描实现双能成像，但能谱区分度不及光子技术探测器。

所述X射线检测装置还包括与所述处理与控制单元3相连的显示单元4。显示单元4用于显示透视图像和断层图像。

本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置，其特征在于，包括透视扫描探测装置、直线断层扫描探测装置和处理与控制单元；所述透视扫描探测装置包括透视扫描X射线源和透视扫描探测器，用于获取传送带上的包裹的透视图；所述直线断层扫描探测装置包括直线断层扫描X射线源和直线断层扫描探测器，用于获取包裹的直线断层扫描数据；所述处理与控制单元根据所述透视扫描探测装置输入的透视图数据及所述直线断层扫描探测装置输入的直线断层扫描数据进行危险液体识别，并输出控制信号控制所述透视扫描装置、直线断层扫描探测装置和传送带的运行；

所述透视扫描探测器是由多个探测单元无间隙排列而成的线阵；所述直线断层扫描探测器是由多个探测单元排列成的双向稀疏线阵，线阵的每一行中相邻探测单元的距离大于1厘米，线阵的行距大于1厘米。

2.根据权利要求1所述的用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置，其特征在于，所述透视扫描探测器为直线型、L型、U型或弧形线阵探测器。

3.根据权利要求1所述的用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置，其特征在于，所述透视扫描探测器的探测单元的排列方向与所述直线断层扫描探测器的探测单元的排列方向在空间上成90度角。

4.根据权利要求1所述的用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置，其特征在于，所述透视扫描探测器为双能夹层探测器。

5.根据权利要求1所述的用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置，其特征在于，所述直线断层扫描探测器为双能夹层探测器或光子计数探测器。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的用于识别包裹中危险液体的X射线检测装置，其特征在于，所述X射线检测装置还包括与所述处理与控制单元相连的用于显示透视图像和断层图像的显示单元。