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Anwendungsgebiet und Stand
der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Abbildungssystem mit Linearabtastung und
ein Abbildungsverfahren hierfür bzw. den Bereich der Bildgebung
durch Strahlungstechnik.
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Sicherheitsinspektionen
sind im Bereich der Terrorismusbekämpfung, des Vorgehens
gegen Drogenhandel und Schmuggel usw. von großer Bedeutung.
Nach dem Ereignis vom 11. September 2001 in den USA wird der Sicherheitsinspektion
auf der ganzen Welt zunehmend mehr Aufmerksamkeit geschenkt und
speziell an öffentlichen Plätzen, wie in Flughäfen,
Bahnhöfen, Zollabfertigung und Häfen usw., werden
eine Reihe von Sicherheitsinspektionsmaßnahmen ergriffen,
um eine strenge Inspektion von Passagiergepäck und Gütern,
Frachtcontainern usw. vorzunehmen.
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Derzeit
ist die Strahlungsabbildungstechnologie eine überwiegend
eingesetzte Abbildungstechnologie in einem verbreitet eingesetzten
Sicherheitsinspektionssystem. Gemäß dem Prinzip
des exponentiellen Abklingens der Strahlung setzt die Strahlungsabbildungstechnologie
eine Strahlungsquelle ein, um ein zu untersuchendes Objekt von einer
Seite des Untersuchungsobjekts zu bestrahlen und die Strahlen werden
von einem Strahlungsaufnahmemittel empfangen, nachdem sie das zu
untersuchende Objekt passiert haben. Das Strahlenaufnahmemittel wandelt
die empfangenen Strahlen in ein digitales Signal um und gibt das
digitale Signal zur Abbildung an einen Computer, der die aufgenommenen
Daten verarbeitet, synthetisiert oder eine Abbildung rekonstruiert
und die Abbildung anzeigt. Ein Sicherheitsinspektionssystem, das
die Strahlungsabbildungstechnologie anwendet, ist dazu ausgebildet,
eine Tomographie oder perspektivische Abbildung vorzunehmen. Die
Tomographie stellt tomographische Abbildungen eines zu untersuchenden
Objekts dar und kann mehrere Schichten von tomographischen Bildern
zu einem dreidimensionalen (3D) Stereobild kombinieren, während
eine perspektivische Abbildung ein zweidimensionales (2D) Perspektivbild
eines zu untersuchenden Objekts darstellt.
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Ein
Tomographiesicherheitsinspektionssystem benötigt in der
Regel ein Computertomographie(CT)-Gerät, bei dem mindestens
ein zu untersuchendes Objekt und die Strahlungsquellen so ausgebildet
sein müssen, dass sie drehbar sind, da die Tomographie
erfordert, dass das Strahlungsaufnahmemittel omnidirektionale Strahlung
des zu untersuchenden Objekts empfängt, um transmissive
Projektionsdaten des Strahlungsbündels zu erhalten. Bei einer
praktischen Anwendung muss das Sicherheitsinspektionssystem in der
Regel eine Inspektion sozusagen online in Echtzeit vornehmen, was
eine sehr hohe Abbildungsgeschwindigkeit des Sicherheitsinspektionssystems
erfordert. Zur Inspektion von zivilen Luftfrachtgütern
zum Beispiel ist es selbst bei einem Helical-CT-Gerät mit
einem hohen Gang sehr schwierig, diese Anforderungen zu erfüllen, da
die Zollabfertigungsrate nicht mehr als 0,5 Meter pro Sekunde betragen
soll. Darüber hinaus ist für ein großes
Objekt, wie einen Zollcontainer, die Drehung des Containers oder
die Drehung einer Strahlungsquelle sehr schwierig. Außerdem
sind die Kosten des CT-Geräts sehr hoch. Die oben genannten
verschiedenen Faktoren führen dazu, dass Sicherheitsinspektionssysteme,
die eine Stereoabbildung mit dem CT-Gerät durchführen,
nicht verbreitet angewendet werden.
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Im
Vergleich zum Tomographiesicherheitsinspektionssystem wird ein Sicherheitsinspektionssystem
mit perspektivischer Abbildung an öffentlichen Plätzen,
wie in Flughäfen, Bahnhöfen, Zollabfertigung und
Häfen usw. verbreitet angewendet. Das Sicherheitsinspektionssystem
mit perspektivischer Abbildung kann jedoch den Überlappungseffekt
eines Objekts in Strahlungsrichtung nicht verhindern und das Überlappungsproblem
eines Objekts in Strahlungsrichtung nicht lösen, was dazu
führt, dass die Leistungsfähigkeit des Sicherheitsinspektionssystems
mit perspektivischer Abbildung ziemlich gering ist.
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Ein
Abbildungsmodus mit Einzelsegment- und Mehrsegmentlinearabtastung
wird in den Patentanmeldungen
CN
200510123587.6 ,
CN 200510123588.0 und
CN 200610076573.8 ,
die den Veröffentlichungen
CN1971414 ,
CN1971620 bzw.
CN101071109 entsprechen, vorgeschlagen,
die von den Anmeldern dieser Anmeldung zuvor angemeldet wurden.
Im Verlauf der Abtastung wird ein zu untersuchendes Objekt, das
zwischen einer Strahlungsquelle und einer Detektorengruppe angeordnet
ist, relativ zur Strahlungsquelle und der Detektorengruppe linear
verschoben, da der von der Strahlungsquelle und der Detektorengruppe
gebildete Feldwinkel der Abtastwinkel bei der Abbildung ist. Es
tritt keine relative Drehung zwischen der Strahlungsquelle und der
Detektorengruppe und dem Objekt auf, wodurch im Wesentlichen die
Anforderungen an eine schnelle Abbildung des Sicherheitsinspektionssystems
erfüllt und die Probleme gelöst werden können,
ein großes Objekt zu dre hen und dass beim Sicherheitsinspektionssystem
mit perspektivischer Abbildung eine Objektüberlappung in
Strahlungsrichtung auftritt. Bei der Abbildung mit Mehrsegmentlinearabtastung
umfasst die Vorschubbahn eines zu untersuchenden Objekts mindestens
zwei Segmente von linearen Bahnen, die dazwischen einen Winkel einschließen.
Das zu untersuchende Objekt führt nur eine Translationsbewegung
in den mindestens zwei Segmenten der linearen Bahnen aus und es
erfolgt keinerlei Drehung. Das Abbildungsverfahren mit Mehrsegmentlinearabtastung
kann den Abtastwinkel des Systems um ein Mehrfaches erweitern, was
von der Anzahl an Segmenten der linearen Bahnen und der Anzahl an
Detektorengruppen abhängt, indem das zu untersuchende Objekt
durch die Verwendung einer Mehrzahl von Detektorengruppen, die in
den Mehrsegmentlinearbahnen angeordnet sind, mit der gleichen Strahlungsquelle
mehrmals bestrahlt wird. Dadurch kann das Problem einer begrenzten
Winkelprojektion gelöst werden, das bei der praktischen
Anwendung eines einzelnen Segments auftritt. Es gibt jedoch beim oben
genannten Abbildungssystem einen allgemeinen Nachteil. Um zu erreichen,
dass der Detektor und die Strahlungsquelle einen ausreichend großen Abtastwinkel
bilden, um ein Bild einer Abbildung in hoher Qualität zu
erreichen, muss der Detektor einen ausreichend langen Bereich in
der Vorschubrichtung des Objekts abdecken, was zu hohen Kosten des
Detektors im Abbildungssystem und zu einer langen Abtaststrecke
des untersuchten Objekts führt.
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Aufgabe und Lösung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Abbildungssystem mit Linearabtastung
sowie ein entsprechendes Abbildungsverfahren zur Verfügung
zu stellen, das die Erfordernisse einer schnellen Abbildung eines
Sicherheitsinspektionssystems erfüllt, die Probleme löst,
die darin liegen, dass es schwierig ist, ein großes Objekt
zu drehen und dass eine Objektüberlappung in Strahlungsrichtung
eines Sicherheitsinspektionssystems mit perspektivischer Abbildung
auftritt, und einen größeren Abtastwinkel mit
einem kürzeren Detektor erreicht.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch ein Abbildungssystem mit Linearabtastung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 17. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und
werden im folgenden näher erläutert. Manche der
nachfolgend aufgezählten Merkmale werden nur für
das Abbildungssystem oder das Abbildungsverfahren genannt. Sie sollen
jedoch unabhängig davon für das Abbildungssystem
und das Abbildungsverfahren gelten können. Der Wortlaut
der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme
zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Das
Abbildungssystem mit Linearabtastung weist folgendes auf: eine Strahlungsgeneratoreinheit mit
einer Mehrzahl von Strahlungsquellen, wobei die Mehrzahl von Strahlungsquellen
abwechselnd Strahlung emittiert und zu einem Zeitpunkt nur eine
Strahlungsquelle einen Strahl emittiert; ein Betätigungsmittel,
das ein zu untersuchendes Objekt veranlasst, eine Relativbewegung
bezüglich des Linearabtastsystems entlang einer linearen
Bahn auszuführen, wodurch das zu untersuchende Objekt zum
Durchtritt durch den Abtastbereich des Abbildungssystems mit Linearabtastung
geleitet wird; eine Datenaufnahmeeinheit, die die zugehörigen
Projektionsdaten des zu untersuchenden Objekts für die
jeweilige Strahlungsquelle aufnimmt; eine Abbildungseinheit, die
eine Abbildung des zu untersuchenden Objekts auf Basis der für
jede Strahlungsquelle aufgenommenen Projektionsdaten rekonstruiert;
und eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen der rekonstruierten Abbildung.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Abbildungsverfahren mit
Linearabtastung zur Verfügung zu stellen, das die Schritte
aufweist: Verschieben eines zu untersuchenden Objekts in Bezug auf
ein Abtastabbil dungssystem im Abtastbereich des Abtastabbildungssystems;
Ansteuern einer Mehrzahl von Strahlungsquellen so, dass sie abwechselnd
Strahlung emittieren und Gewährleisten, dass zu einem Zeitpunkt
nur eine Strahlungsquelle einen Strahl emittiert; Aufnehmen zugehöriger
Projektionsdaten für jede zugeordnete Strahlungsquelle
durch eine Detektorengruppe; Rekonstruieren einer Abbildung des
zu untersuchenden Objekts auf Basis der für jede Strahlungsquelle
aufgenommenen Projektionsdaten und Anzeigen der rekonstruierten
Abbildung.
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Da
die Erfindung eine Mehrzahl von Strahlungsquellen einsetzt, die
gemäß einer bestimmten räumlichen Verteilung
angeordnet sind und gemäß einer bestimmten Zeitfolge
Strahlen bzw. Strahlung abwechselnd emittieren, ist es möglich,
einen größeren Abtastwinkel mit einer kürzeren
Detektorlänge zu erreichen, wodurch sich die Anzahl der
im System erforderlichen Detektoreinheiten verringert und sich die Gesamtlänge
der Abtaststrecke des untersuchten Objekts verkürzt.
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Da
die Erfindung eine lineare Abtastung anstatt einer kreisförmigen
oder spiralförmigen Abtastung anwendet, führt
das zu untersuchende Objekt eine im Wesentlichen lineare Bewegung
aus und es ist daher nicht notwendig, den Zentrifugaleinfluss bei einer
kreisförmigen oder spiralförmigen Bewegung zu
berücksichtigen. Dadurch ist es möglich, eine schnelle
Abbildung des zu untersuchenden Objekts auszuführen, was
die Abbildungsgeschwindigkeit des zu untersuchenden Objekts stark
erhöht, die Abbildungsdauer des zu untersuchenden Objekts
verringert und außerdem die Erfordernisse der Zollabfertigungsrate
für eine Güterinspektion weitgehend erfüllt
und eine weitere Steigerung der Zollabfertigungsrate der Güterinspektion
erleichtert. Dies ist für ein Inspektionssystem sehr geeignet,
das eine relativ hohe Zollabfertigungsrate erfordert.
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Da
die Erfindung eine lineare Abtastung anstatt einer kreisförmigen
oder spiralförmigen Abtastung einsetzt, verschiebt sich
das zu untersuchende Objekt linear, und es nicht mehr notwendig,
ein großes Objekt zu drehen. Dadurch wird das Problem überwunden,
dass die Drehung eines großen Objekts schwierig ist, was
für ein Inspektionssystem sehr geeignet ist, das ein großes
Objekt inspizieren muss.
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Da
die Erfindung ein Tomographiebild und ein Stereobild des zu untersuchenden
Objekts erhalten kann, löst sie weitgehend das Problem
einer Objektüberlappung, das beim Abbilden mit einem traditionellen
Sicherheitsinspektionssystem mit perspektivischer Abbildung auftritt.
Darüber hinaus kann die Erfindung auch herkömmliche
perspektivische Abbildungen in einem einzigen oder mehreren Betrachtungswinkeln
erhalten. Dadurch kann das erfindungsgemäße System
eine Voruntersuchung des zu untersuchenden Objekts durchführen,
indem zunächst eine perspektivische Abbildung davon aufgenommen
wird und eine Tomographie des zu untersuchenden Objekts nur eingesetzt
wird, wenn ein möglicher Verdachtsbereich gefunden wurde,
und dadurch dann eine weitere Untersuchung des verdächtigen
Bereichs vorgenommen wird.
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Da
gemäß der Erfindung das zu untersuchende Objekt
oder die Strahlungsquellen nicht gedreht werden muss und das Merkmal
der Linearverschiebung des zu untersuchenden Objekts im vorhandenen
Sicherheitsinspektionssystem angewendet wird, ist die mechanische
Auslegung der Erfindung sehr einfach und ihre Einrichtungskosten
sind ebenfalls sehr gering.
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Diese
und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die
einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren
in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der
Erfindung und auf ande ren Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für sich schutzfähige Ausführungen
darstellen können, für die hier Schutz beansprucht
wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie
Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen
gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und
werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Abbildungssystems
mit Linearabtastung und mehreren Quellen,
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2 eine
planare Ansicht eines Abbildungssystems mit Linearabtastung und
zwei Quellen,
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3 eine
planare Ansicht eines Abbildungssystems mit Linearabtastung und
mehreren Quellen (N > 2),
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4 ein
Stereobild der Abtastung, während eine einzelne Strahlungsquelle
ein Strahlenbündel in einem Abbildungssystem gemäß der
Erfindung emittiert,
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5 die
Definitionen von geometrischen Parametern der Abtastung in einem
Linearabbildungssystem,
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6 ein
Flussbild einer Ausführungsform eines Abbildungsverfahrens
mit Linearabtastung und mehreren Quellen,
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7 einen
Vergleich der Effekte von Simulationsbildern in der x-y-Ebene, die
vom Abbildungssystem gemäß der Erfindung im Falle
unterschiedlicher horizontaler Feldwinkel der Strahlungsquellen ermittelt
sind und
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8 einen
Vergleich der Effekte von perspektivischen Abbildungen und Tomographieabbildungen
in der x-z-Ebene und der y-z- Ebene, die vom Abbildungssystem gemäß der
Erfindung rekonstruiert sind.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Die
folgende ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen
ist nur zur Erläuterung der Erfindung und nicht zur Einschränkung
des Schutzbereichs der Erfindung vorgesehen.
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Ein
Abbildungssystem mit Linearabtastung und mehreren Quellen gemäß der
Erfindung erreicht eine Stereoabbildung durch Einsatz einer Linearabtastung
mit mehreren Quellen, um Projektionsdaten zu ermitteln, und unter
Verwendung einer CT-Bildrekonstruktion und von Datenverarbeitungstechniken, um
ein tomographisches Bild zu erhalten. Die grundlegende Idee der
Erfindung liegt darin, dass die Vorschubbahn eines zu untersuchenden
Objekts eine lineare Bahn ist, die Empfangsebene einer Detektorengruppe
so angeordnet ist, dass sie zu ihrer zugehörigen Linearbahn
parallel ist, mindestens zwei Strahlungsquellen auf einer Seite
der Detektorengruppe angeordnet sind und bevorzugt in einer Linie parallel
zur Vorschubbahn des zu untersuchenden Objekts verteilt sind, die
einzelnen Strahlungsquellen jeweils einen separaten Abtastwinkel
mit der Detektorengruppe bilden, aber eine partielle Überlappung möglich
ist, im Betrieb eine Strahlungsgeneratoreinheit und eine Datenaufnahmeeinheit
stationär bleiben und sich das zu untersuchende Objekt
entlang seines Vorschubweges bewegt. Wenn das zu untersuchende Objekt
zum Eintritt in den Abtastbereich einer ersten Strahlungsquelle
bereit ist, was von einem Positionsauslösemittel detektiert
werden kann, beginnt das System Daten aufzunehmen. Die Strahlungsquellen
setzen einen Pulsoperationsmodus ein, um abwechselnd Strahlen zu
emittieren wie in 2 gezeigt. Als Folge davon kann
das System gemäß der Erfindung einen größeren
Bereich von Abtastwinkeln in einer Detektorengruppe mit einer kürzeren Länge
erreichen, wodurch eine Tomographie in höherer Qualität
am zu untersuchenden Objekt durchgeführt wird, und gleichzeitig
auch eine herkömmliche perspektivische Abbildung am zu
untersuchenden Objekt bei unterschiedlichen Winkeln vorgesehen werden
kann.
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1 stellt
schematisch ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines
Abbildungssystems mit Linearabtastung und mehreren Quellen gemäß der Erfindung
dar. Das Abbildungssystem mit Linearabtastung und mehreren Quellen
gemäß der Erfindung umfasst eine Strahlungsgeneratoreinheit 11,
ein Betätigungsmittel 18, eine Datenaufnahmeeinheit 12 und
eine Anzeigeeinheit 16. In einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Abbildungssystem mit Linearabtastung und mehreren Quellen
eine oder mehrere Abbildungseinheiten 13, eine Bildverarbeitungs-
und -erkennungseinheit 14, eine Korrektureinheit 15 und
eine Hauptsteuerungseinheit 17.
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Die
Strahlungsgeneratoreinheit 11 umfasst eine Mehrzahl von
Strahlungsquellen 1 ... N zum Erzeugen von Strahlenbündeln,
die ein zu untersuchendes Objekt durchdringen. Sie umfasst einen Röntgenbeschleuniger,
eine Röntgenmaschine oder radioaktive Isotope und eine
zugehörige Hilfseinrichtung. Die Gesamtzahl an Strahlungsquellen
ist größer oder gleich 2 und alle Strahlungsquellen
sollten auf einer Seite des Detektors angebracht sein, bevorzugt
in einer Linie oder einer Ebene. Die einzelnen Strahlungsquellen
bilden einen separaten Abtastwinkel mit der jeweiligen Detektorengruppe,
aber auch eine partielle Überlappung ist möglich.
Die Strahlungsquellen können einen Pulsoperationsmodus einsetzen,
wobei jede Strahlungsquelle in einem vorgegebenen Intervall abwechselnd
einen Strahl emittiert, um dadurch zu garantieren, dass zu einem
Zeitpunkt nur eine Strahlungsquelle einen Strahl emittiert.
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Das
Betätigungsmittel 18 kann ein mechanisches Betätigungsmittel
sein, das das zu untersuchende Objekt oder die Strahlungsquellen
und De tektoren trägt und befördert und die Vorschubbahn des
zu untersuchenden Objekts in dem System vorgibt. Bevorzugt kann
das Betätigungsmittel 18 ein Transportmittel 20 und
eine elektrische Steuerungseinheit 19 aufweisen. Das Transportmittel 20 ist
dazu ausgebildet, das zu untersuchende Objekt oder die Strahlungsquellen
und Detektoren zu halten und zu transportieren. Die elektrische
Steuerungseinheit 19 ist dazu ausgebildet, das Transportmittel 20 anzusteuern
und auf diese Weise die Bewegung des zu untersuchenden Objekts entlang
des Vorschubweges zu steuern. Da die Objektverschiebung und die Quellen-
und Detektorverschiebung zu einer Relativbewegung gehören
und äquivalent sind, ist die folgende Beschreibung auf
die Objektverschiebung gerichtet. Es ist jedoch ersichtlich, dass
die Strahlungsquellen- und Detektorverschiebung die gleichen Effekte
aufweist. Bei der Linearabtastungsabbildung mit mehreren Quellen
führt das zu untersuchende Objekt eine lineare Translation
aus, während es dem Transportmittel folgt. Bevorzugt führt
das zu untersuchende Objekt die Linearbewegung bei einer gleichförmigen
Geschwindigkeit in einem Abbildungssystem mit Linearabtastung mit
mehreren Quellen aus.
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Die
Datenaufnahmeeinheit 12 ist dazu ausgebildet, die Strahlung
aufzunehmen, die das zu untersuchende Objekt durchdringt, und sie
in ein digitales Signal umzuwandeln. Die Datenaufnahmeeinheit 12 umfasst
eine Detektorengruppe, die eine lineare Anordnung von Detektoren
oder eine planare Anordnung von Detektoren sein kann, wobei die
Detektoren darin in der Regel in gleichem Abstand oder gleichem
Winkel angeordnet sind, um Strahlungsintensitätsinformationen
von konischen Strahlungsbündeln zu erfassen, nachdem sie
das untersuchte Objekt passiert haben und dadurch gedämpft
sind. Der Detektor kann ein Feststoffdetektor, ein Gasdetektor oder
ein Halbleiterdetektor sein. Die Detektoren müssen keine
kompakte Anordnung aufweisen, sie müssen aber einen gewissen
Bereich in X-Achsenrichtung, welche die Vorschubrichtung des untersuchten Objekts
ist, abdecken, so dass sie dadurch einen gewissen Abtastwinkel mit
den einzelnen Strahlungsquellen bilden. Außerdem weist
die Datenaufnahmeeinheit 12 weiter eine Signalkonversionsschaltung auf
zum Umwandeln des von den Detektorengruppen empfangenen Strahlungsbündelsignals
in Transmissionsdaten, eine Datenverarbeitungsschaltung zum Kombinieren
der Transmissionsdaten von der Signalkonversionsschaltung in Projektionsdaten,
und eine Logiksteuerschaltung, damit der Empfang des Strahlungsbündelsignals
von der Detektorengruppe und die Übertragung der Projektionsdaten
von der Datenverarbeitungsschaltung so gesteuert werden, dass sie
synchron erfolgen. Bevorzugt ist während der Datenaufnahme
eine Abtastung in gleichem Abstand in der Translationsbewegung des
zu untersuchenden Objekts entlang einer linearen Bahn vorgesehen.
Für eine anschließende Datenverarbeitung muss
die Auslösung einer Datenaufnahme mit der Auslösung
einer Strahlungsquelle, die einen Strahl emittiert, synchronisiert
sein.
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Die
optionale Hauptsteuerungseinheit 17 ist für die
Hauptsteuerung des gesamten Ablaufprozesses des Abbildungssystems
verantwortlich, das eine mechanische Steuerung, elektrische Steuerung,
Datenaufnahmesteuerung und Sicherheitssperrsteuerung usw. aufweist.
Es ist für den Fachmann erkennbar, dass die von der Hauptsteuerungseinheit 17 durchgeführten
Steuerungsoperationen auch in einer verteilten Vorgehensweise ausgeführt
werden können, das heißt, sie können
von den Steuerungsmitteln der einzelnen Komponenten des Abbildungssystems
selbst ausgeführt werden. Bevorzugt weist die Hauptsteuerungseinheit 17 einen
Auslösepulsgenerator auf zum Erzeugen einer zugehörigen
Auslösepulssequenz für jede Strahlungsquelle,
wobei die Auslösepulssequenz dazu ausgebildet ist, die
einzelnen Strahlungsquellen so anzusteuern, dass sie in einem Pulsmodus
Strahlung abwechselnd emittieren. Es ist erwähnenswert,
dass der Auslösepulsgenerator auch an anderen Positionen
angeordnet sein kann und eine Auslösepulssequenz unter
der Steuerung der Hauptsteuerungseinheit 17 erzeugt. Alternativ kann
eine Ausführungsform auch ohne Hauptsteuerungseinheit 17 ausgebildet
sein, bei der der Auslösepulsgenerator in Wechselwirkung
mit der Strahlungsgeneratoreinheit 11 und der Datenaufnahmeeinheit 12 usw.
steht und eine Auslösepulssequenz auf Basis der Wechselwirkung
erzeugt.
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Die
Abbildungseinheit 13 ist für eine Verarbeitung
und Rekonstruktion der Projektionsdaten vorgesehen, die von der
Datenaufnahmeeinheit aufgenommen sind, und erzeugt dadurch ein Perspektivbild,
ein Tomographiebild und ein Stereobild des zu untersuchenden Objekts.
Da der Rekonstruktionsprozess die von der Mehrzahl von Strahlungsquellen produzierten
Projektionsdaten beinhaltet, ist es erforderlich, dass die bekannte
Synchronisationsbeziehung zwischen dem Auslösen der Datenaufnahme und
dem Auslösen der einzelnen Strahlungsquellen, die Strahlen
emittieren, eingesetzt wird, um die Projektionsdaten zu extrahieren,
wenn eine einzelne Strahlungsquelle einen Strahl separat emittiert.
Die Beiträge der Projektionsdaten zu einer rekonstruierten
Abbildung, die von den einzelnen Strahlungsquellen kommen, können
entweder vor einer Abbildungsrekonstruktion oder nach einer Abbildungsrekonstruktion
kombiniert werden.
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Die
Anzeigeeinheit 16 wird zum Anzeigen der von der Abbildungseinheit 13 rekonstruierten
Abbildung verwendet. Eine perspektivische Abbildung kann durch Extrahieren
und Kombinieren der Ausgabedaten einer Spalte der planaren Detektorengruppe in
einer Zeitfolge gebildet werden.
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Bevorzugt
umfasst das Abbildungssystem mit Linearabtastung und mehreren Quellen
gemäß der Erfindung weiter eine Korrektureinheit 15 zum Korrigieren
einer rekonstruierten Abbildung, um die rekonstruierte Abbildung
zu optimieren, bevor die rekonstruierte Abbildung von der Anzeigeeinheit 16 angezeigt
wird. Das Korrigieren umfasst Detektieren einer Unstimmigkeit, Härtekorrektur,
Streukorrektur, Metallartefaktkorrektur usw.
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Bevorzugt
umfasst das Abbildungssystem mit Linearabtastung und mehreren Quellen
gemäß der Erfindung weiter eine Bildverarbeitungs-
und -erkennungseinheit 14 zur Bildverarbeitung und Mustererkennung
usw. Bei der Bildverarbeitung und Mustererkennung ist es üblich,
Techniken wie Bildverstärkung, Kantendetektion, intelligente
Erkennung von gefährlichen Gegenständen usw. anzuwenden.
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Bevorzugt
kann das Abbildungssystem mit Linearabtastung und mehreren Quellen
gemäß der Erfindung zunächst herkömmliche
perspektivische Bilder in einem einzigen oder mehreren Betrachtungswinkeln
aufnehmen. Dadurch kann das erfindungsgemäße System
eine Voruntersuchung des zu untersuchenden Objekts durchführen,
indem zuerst ein perspektivisches Bild davon erfasst wird, und eine Tomographie
des zu untersuchenden Objekts nur vorgesehen wird, wenn ein möglicher
verdächtiger Bereich gefunden wird, und damit eine weitere
Untersuchung des verdächtigen Bereichs durchgeführt wird.
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2 stellt
schematisch eine planare Ansicht eines Abbildungssystems mit Linearabtastung und
zwei Quellen gemäß der Erfindung dar und zeigt eine
typische Ausführungsform, die die Erfindung mit Vorteil
für ein Sicherheitsinspektionssystem mit Stereoabbildung
einsetzt. In 2 gibt es zwei Strahlungsquellen,
die jeweils an beiden Enden einer Detektorengruppe angebracht sind,
und die Verbindungslinie zwischen ihnen ist parallel zur linearen Vorschubbahn
des zu untersuchenden Objekts. Der Fächerwinkel jeder Strahlungsquelle
ist der Feldwinkel in der Vorschubrichtung des zu untersuchenden Objekts
und beträgt 60 Grad. Der Wirkbereich des Abtastwinkels
einer ersten Strahlungsquelle beträgt 90 bis 150 Grad,
wobei der Wirkbereich des Abtastwinkels den Einfallswinkelbereich
aller Strahlen bezeichnet, die von einer Strahlungsquelle emit tiert sind,
die die Detektorengruppe in der Vorschubrichtung eines zu untersuchenden
Objekts erreichen können. Der Wirkbereich des Abtastwinkels
einer zweiten Strahlungsquelle beträgt 30 bis 90 Grad,
und auf diese Weise führt die Kombination der beiden Fächerwinkel
zusammen zu einem Gesamtbereich des Abtastwinkels von 120 Grad,
nämlich von 30 bis 150 Grad. Der Abtastwinkel des gesamten
Abbildungssystems beträgt 120 Grad. Es ist erwähnenswert,
obwohl in dieser Ausführungsform die Fächerwinkel
der beiden Strahlungsquellen gleichermaßen 60 Grad betragen,
dass sie auch andere Winkel aufweisen können und nicht
beide den gleichen Wert aufweisen müssen. Darüber
hinaus kann eine partielle Überlappung zwischen den Abtastwinkelbereichen
der beiden Strahlungsquellen vorliegen, zum Beispiel kann der Wirkbereich
des Abtastwinkels der ersten Strahlungsquelle 80 bis 140 Grad betragen
und der Wirkbereich des Abtastwinkels der zweiten Strahlungsquelle
40 bis 100 Grad betragen. Auf diese Weise liegt der resultierende
Abtastwinkel des gesamten Systems im Abtastwinkelbereich von 100
Grad, nämlich 40 bis 140 Grad. Selbstverständlich
können die erste und die zweite Strahlungsquelle auch andere Abtastwinkel
aufweisen.
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Daraus
können ähnliche Schlussfolgerungen für
die Situation gezogen werden, in der mehr als zwei Strahlungsquellen
vorhanden sind wie in 3 gezeigt. Die Strahlungsquellen
wenden einen Pulsoperationsmodus an, der abwechselnd in einem vorgegebenen
Intervall ausgelöst wird, um zu gewährleisten,
dass zu einem Zeitpunkt nur eine Strahlungsquelle einen Strahl emittiert.
Die Strahlungsquelle kann eine Röntgenröhre, eine
Beschleuniger-Strahlungsquelle oder eine Isotopenquelle sein, was
von der Größe eines Objekts und dem Anwendungshintergrund
abhängig ist.
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3 stellt
schematisch eine planare Ansicht eines Abbildungssystems mit Linearabtastung und
mehreren Quellen (N > 2)
gemäß der Erfindung dar. Wie in 2 wird
auch der Abtastwinkel des Abbildungssystems mit Linearabtastung
und mehreren Quellen von 3 durch Kombinieren des Fächerwinkels
jeder Strahlungsquelle erreicht. Das heißt, der resultierende
Abtastwinkelbereich des Systems ist eine Vereinigungsmenge der Wirkbereiche
der Abtastwinkel von N Strahlungsquellen, wenn der Abtastwinkelbereich
jeder Strahlungsquelle kontinuierlich ist, sie aber nicht überlappen,
ist der resultierende Abtastwinkelbereich des Systems die Summe
der effektiven Abtastwinkel der N Strahlungsquellen. Wenn aber eine
partielle Überlappung der Abtastwinkelbereiche bei einigen
Strahlungsquellen vorliegt, ist der resultierende Abtastwinkelbereich
des Systems die Summe der effektiven Abtastwinkel der N Strahlungsquellen
minus des Überlappungsteils.
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4 stellt
schematisch ein Stereobild der Abtastung dar, während eine
einzelne Strahlungsquelle ein Strahlungsbündel in einem
Abbildungssystem gemäß der Erfindung emittiert.
In 4 ist ein zu untersuchendes Objekt auf der Transportplattform, die
in der Figur als Transportband gezeigt ist, des Transportmittels 20 des
Betätigungsmittels 18 positioniert. Es wird stationär
entlang einer linearen Bahn im Abbildungssystem mit Linearabtastung
und mehreren Quellen gemäß der Erfindung unter
der Steuerung der elektrischen Steuerungseinheit 19 transportiert.
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In 4 ist
die Detektorengruppe eine planare Detektorengruppe, die den Strahlungsquellen gegenüberliegend
angeordnet ist und zur Transportplattform senkrecht ist. Der Detektor
deckt das Objekt in vertikaler Richtung ab und bildet in der horizontalen
Richtung Feldwinkel von jeweils 60 Grad mit den beiden Strahlungsquellen,
wodurch es möglich ist, dass der Gesamtabtastwinkel im
Falle von zwei Strahlungsquellen 120 Grad erreicht. Das Auslösen der
Aufnahme im Verlauf der Datenaufnahme muss mit dem Auslösen
der Strahlungsemission der Strahlungsquellen synchronisiert sein,
damit die anschließende Datenverarbeitung von Daten der
beiden Abtastwinkel von 60 Grad zu Daten eines Abtastwinkels von
120 Grad rekombiniert werden können, oder die aus Daten der
beiden Abtastwinkel von 60 Grad rekonstruierten Bilder in ein Bild
kombiniert werden können, das aus Daten eines Abtastwinkels
von 120 Grad rekonstruiert ist. Dies wird später weiter
erläutert.
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In
dieser Ausführungsform werden die Steuerung, Datenübertragung,
Bildrekonstruktion und Datenverarbeitung des gesamten Abbildungssystems von
einem Computer als Arbeitsstation erledigt. Die Abtaststeuerungsinformationen,
Positionsinformationen und Projektionsdaten usw. werden über
ein Datenaufnahmesystem in die Computerarbeitsstation eingegeben.
Rekonstruktionsarbeit eines Perspektivbilds, ein Tomographiebild
und ein 3D-Stereobild eines Objekts werden von der Arbeitsstation
erledigt und die Bilder werden schließlich auf einer Anzeigeeinrichtung
angezeigt. Mit anderen Worten, die Strahlungsgeneratoreinheit 11,
die Datenaufnahmeeinheit 12, die Abbildungseinheit 13,
die Bildverarbeitungs- und -erkennungseinheit 14, die Korrektureinheit 15,
die Anzeigeeinheit 16 und/oder die Hauptsteuerungseinheit 17 können
in der einen Computerarbeitsstation implementiert sein.
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Um
eine akkurate Bildrekonstruktion zu erreichen, muss ein Abbildungssystem
dazu ausgebildet sein, dass es die folgenden Systemparameter akkurat
messen oder kalibrieren kann: Positionen der einzelnen Strahlungsquellen,
Abstände T von den einzelnen Strahlungsquellen zu einem
Detektor, Abstände D von den einzelnen Strahlungsquellen
zur linearen Vorschubbahn eines zu untersuchenden Objekts, die Linearvorschubgeschwindigkeit
v eines Betätigungsmittels, das Abtastintervall Δt
einer Detektorengruppe, wobei das äquivalente räumliche
Abtastintervall der Detektorengruppe, die Transmissionsdaten empfängt, Δd
= vΔt beträgt, und die physikalischen Abmessungen
des Detektors, darunter die physikalischen Abmessungen eines einzelnen
Detektors und die physikalischen Abmessungen der Detektorengruppe
usw..
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Die
Abbildungseinheit 13 empfängt von der Datenaufnahmeeinheit 12 Projektionsdaten,
wenn die Mehrzahl von Strahlungsquellen abwechselnd Strahlen emittieren,
und rekonstruiert ein Tomographiebild und ein Stereobild aus den über
jede Strahlungsquelle ermittelten Projektionsdaten. Da der Rekonstruktionsprozess
die von der Mehrzahl von Strahlungsquellen produzierten Projektionsdaten
beinhaltet, ist es erforderlich, dass die bekannte Synchronisationsbeziehung
zwischen dem Auslösen der Datenaufnahme und dem Auslösen
der einzelnen Strahlungsquellen, die Strahlen emittieren, eingesetzt
wird, um die Projektionsdaten zu extrahieren, wenn eine einzelne
Strahlungsquelle einen Strahl separat emittiert. Die Beiträge
der Projektionsdaten, die von den einzelnen Strahlungsquellen kommen,
zu einer rekonstruierten Abbildung können entweder vor einer
Abbildungsrekonstruktion oder nach einer Abbildungsrekonstruktion
kombiniert werden. Der Verarbeitungsgedanke des erstgenannten umfasst,
dass die Projektionsdaten der Mehrzahl von Strahlungsquellen zu
den Projektionsdaten einer einzelnen Quelle äquivalent
sind, wobei eine einzige Quelle eine entsprechende Erweiterung des
Abdeckungsbereichs der Detektorengruppe implizieren kann. Der Vorteil
dieser Vorgehensweise bei der Verarbeitung liegt darin, dass das
Problem, dass eine Überlappung zwischen den Abtastwinkeln
bei den einzelnen Strahlungsquellen vorliegen könnte, d.
h. eine Redundanz der Projektionsdaten, was bei einer Bildrekonstruktion
ein sehr verbreitetes Phänomen ist und einfach durch eine
einfache Gewichtungsoperation eliminiert werden kann, explizit behandelt
werden kann. Diese Vorgehensweise erfordert jedoch, dass die einzelnen Strahlungsquellen
mindestens in einer Ebene zur Detektorengruppe parallel sind, also
die Werte T, D der einzelnen Strahlungsquellen. Der Verarbeitungsgedanke
des letztgenannten umfasst, zunächst Unterbilder unter
Verwendung von Projektionsdaten zu rekonstruieren, die von den einzelnen
Strahlungsquellen produziert sind, und dann eine pixelweise gewichtete Überlappung
der rekonstruierten Unterbilder durchzuführen, wobei eine Datenredundanz
berücksichtigt wird, was nämlich das endgültige
rekonstruierte Bild ergibt.
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Im
Folgenden wird auf die Definitionen der geometrischen Parameter
von 5 eingegangen, um die Abbildungsprinzipien der
Erfindung in einer mathematischen Beschreibung weiter zu erläutern und
darzustellen.
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Obwohl
bei einer Abtastung in der Praxis die Strahlungsquellen und der
Detektor festgelegt sind und das untersuchte Objekt, das zu rekonstruieren ist,
veranlasst wird, sich von links nach rechts zu verschieben, wird
hier zur Erleichterung einer mathematischen Beschreibung angenommen,
dass gemäß dem Relativitätsprinzip der
Bewegung beim Durchführen einer Bildrekonstruktion das
untersuchte Objekt stationär bleibt und die Strahlungsquellen
und der Detektor insgesamt sich von rechts nach links bewegen. In
der Tat kann das Abbildungssystem mit Linearabtastung und mehreren
Strahlungsquellen gemäß der Erfindung als durch
Kombinieren von mehreren separaten Einzelquellensystemen ausgebildet betrachtet
werden, während die mehreren Einzelquellensysteme sich
eine gleiche Detektorgruppe teilen. Als Folge davon kann die Beschreibung
eines Mehrquellensystems dadurch vereinfacht werden, dass die Funktionsprinzipien
eines Einzelquellensystems beschrieben werden.
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5 stellt
schematisch die Definitionen von geometrischen Parametern der Abtastung
in einem Linearabtastungssystem dar, wobei die Abbildung mit Linearabtastung
einer zugehörigen einzelnen Strahlungsquelle beim Emittieren
eines Strahls in 4 gezeigt ist.
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Es
sei angenommen, dass die Ebene, die die Vorschubbahn der Strahlungsquelle
enthält und zur planaren Detektorengruppe senkrecht ist,
die x-y-Ebene ist. Der Ursprung des Objektkoordinatensystems x,
y, z sei O.
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Zur
Vereinfachung einer mathematischen Beschreibung wird angenommen,
dass das zu untersuchende Objekt stationär ist und der
Ursprung ebenfalls stationär ist. Der senkrechte Projektionspunkt
OS dazu auf der Vorschubbahn der Strahlungsquelle
ist als der Positionsnullpunkt der Strahlungsquelle definiert. Das
Konzept eines äquivalenten Detektors wird hierbei angewendet,
nämlich die reale planare Detektorengruppe wird gemäß einer
geometrischen Abbildung auf die x-z-Ebene virtuell abgebildet, in
der der Ursprung O der Koordinaten gelegen ist. Der senkrechte Projektionspunkt
Od einer Strahlungsquelle A auf dem äquivalenten
Detektor wird auf den Positionsnullpunkt der äquivalenten
Detektoreinheit gelegt, der Abstand dazwischen wird mit D bezeichnet.
Wenn die Strahlungsquelle und der Detektor sich entlang der Umkehrrichtung
der x-Achse mit einer Geschwindigkeit von c < 0 bewegen und zu einem gewissen Zeitpunkt
der Indexwert der Position der Strahlungsquelle mit l angegeben
ist, also ihr Versatz in Bezug auf Os, und
der Indexwert der Position der Detektoreinheit mit t, v angegeben
ist als der horizontale und vertikale Versatz in Bezug auf Od, dann kann die von der Detektoreinheit
aufgenommene Projektion des konischen Strahlenbündels als
p(l, t, v) bezeichnet werden. Hierbei sind die Koordinaten der zugehörigen
Strahlungsquelle und der äquivalenten Detektoreinheit im
Objektkoordinatensystem (l, –D, 0) bzw. (l + t, 0, v).
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Die
Bildrekonstruktion einer einzelnen Strahlungsquelle kann unter Verwendung
das Linearfilterungs- und Umkehrprojektionsalgorithmus vorgesehen
sein. Für Projektionsdaten p(l, t, v) wird das untersuchte
Objekt im zylindrischen Koordinatensystem als f(r, ϕ, z)
dargestellt, die Transformation von einem 3D planaren Koordinatensystem
in das zylindrische Koordinatensystem ist für die Fachleute
klar und wird daher hier nicht im Einzelnen erläutert.
Im zylindrischen Koordinatensystem ist eine annähernde
Abschätzung
f(r, ϕ,
z) des untersuchten Objekts f(r, ϕ, z) wie folgt:
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Hier
stellt [t
m1, t
m2]
den Abdeckungsbereich der Detektorengruppe in X-Richtung dar, h
ist eine Kernelfunktion der Konvolution, deren theoretischer Wert
ist und die allgemein durch
Einsatz eines RL- oder SL-Filters diskretisiert wird, wobei die
diskrete Form des SL-Filters wie folgt lautet:
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Die
Eigenschaft des Linearfilterungs- und Umkehrprojektionsalgorithmus
liegt darin, dass ein Filterungsprozess an den erhaltenen Projektionsdaten
entlang der Richtung l der Datenaufnahme durchgeführt wird,
und eine Integrationsoperation an den erhaltenen Projektionsdaten
entlang der Detektorrichtung t durchgeführt wird, um den
Umkehrprojektionsprozess vorzunehmen. Diese Eigenschaft wird durch
die lineare Abtastbahn bestimmt. Im Vergleich zum Umordnungsalgorithmus,
der die aufgenom menen Daten in ein paralleles Strahlenbündel
umordnet, kann der Linearfilterungs- und Umkehrprojektionsalgorithmus
darüber hinaus im Wesentlichen alle der erhaltenen effektiven
Projektionsdaten nutzen und dadurch eine bessere Auflösung
des rekonstruierten Bildes erhalten, und seine Empfindlichkeit auf
eine Datenabspaltung ist auch viel geringer als beim Umordnungsalgorithmus.
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Es
ist leicht zu erkennen, dass die Parameter (l, t, v) der Projektionsdaten
p(l, t, v) von unterschiedlichen Strahlungsquellen, wenn sie Strahlen
emittieren, nicht ganz gleich sind, d. h. unterschiedlichen Abtastwinkeln
entsprechen, was bedeutet, dass eine Redundanz der Daten vorliegt,
wenn die Parameter gleich sind, und dementsprechend ist es notwendig, dass
ein Gewichtungsprozess durchgeführt wird. Der einfachste
Weg ist es, die Projektionsdaten der gleichen Parameter zu mitteln.
Wenn die Abstände der einzelnen Strahlungsquellen zum Detektor
unterschiedlich sind, impliziert dies, dass die Abtastebenen der
einzelnen Strahlungsquellen für einen gleichen Punkt des
zu untersuchenden Objekts unterschiedlich sind, was dazu führen
kann, dass im endgültig rekonstruierten Bild einer Abbildung
Artefakte auftreten. Deshalb müssen die einzelnen Strahlungsquellen
bevorzugt in der gleichen Ebene parallel zu der Detektorengruppe
liegen, damit eine Abbildung in hoher Qualität gewonnen
wird. Besonders bevorzugt liegen die einzelnen Strahlungsquellen
in einer Linie parallel zur Detektorengruppe.
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6 stellt
schematisch ein Flussbild einer Ausführungsform eines Abbildungsverfahrens
mit Linearabtastung und mehreren Quellen gemäß der
Erfindung dar. Das Abbildungsverfahren mit Linearabtastung und mehreren
Quellen gemäß der Erfindung beginnt mit Schritt
S1. In Schritt S2 veranlasst das Betätigungsmittel 18,
dass ein zu untersuchendes Objekt sich entlang einer linearen Bahn
in Bezug auf das Abtastabbildungssystem in den Abtastbereich des
Abtastabbildungssystems bewegt. In einer bevorzugten Ausführungsform
bleiben die Strahlungsge neratoreinheit 11 und die Datenaufnahmeeinheit 12 stationär
und das Betätigungsmittel 18 trägt das zu
untersuchende Objekt und bewirkt, dass es sich entlang der Vorschubbahn
verschiebt. In Schritt S3 steuert die Hauptsteuerungseinheit 17 eine
Mehrzahl von Strahlungsquellen an, so dass sie abwechselnd Strahlen
emittieren, und gewährleistet, dass zu einem Zeitpunkt
nur eine Strahlungsquelle einen Strahl emittiert. Bevorzugt setzt
die Mehrzahl von Strahlungsquellen einen Pulsoperationsmodus ein,
um abwechselnd Strahlen zu emittieren. In Schritt S4 werden für
jeweils eine Strahlungsquelle, die einen Strahl emittiert, die zugehörigen
Projektionsdaten des zu untersuchenden Objekts von der Datenaufnahmeeinheit 12 aufgenommen
und die Strahlungsquelle, die einen Strahl emittiert, ist mit der
Datenaufnahme der Datenaufnahmeeinheit synchronisiert, wobei die
Synchronisation durch die selbe Auslösepulssequenz gesteuert
werden kann. Wenn das zu untersuchende Objekt bereit ist, in den
Abtastbereich einer ersten Strahlungsquelle einzutreten, was durch ein
Positionsauslösemittel detektiert werden kann, beginnt
die Datenaufnahmeeinheit 12 Daten aufzunehmen. In Schritt
S5 rekonstruiert die Abbildungseinheit 13 das Bild des
zu untersuchenden Objekts aus den für jede zugeordnete
Strahlungsquelle aufgenommenen Projektionsdaten. In Schritt S6 zeigt die
Anzeigeeinheit 16 das rekonstruierte Bild an. Bevorzugt
werden Operationen zur Bildverarbeitung und -erkennung an der rekonstruierten
Abbildung durchgeführt, um einen gefährlichen
Gegenstand zu erkennen, bevor das rekonstruierte Bild auf der Anzeigeeinheit 16 angezeigt
wird. Bevorzugt wird das rekonstruierte Bild korrigiert, um das
rekonstruierte Bild zu optimieren, bevor das rekonstruierte Bild
auf der Anzeigeeinheit 16 angezeigt wird. Bevorzugt ist es
möglich, herkömmliche Perspektivbilder in einem einzigen
oder mehreren Betrachtungswinkeln zu rekonstruieren und anzuzeigen,
und auf diese Weise ist es möglich, eine Voruntersuchung
des zu untersuchenden Objekts vorzunehmen, indem zunächst
eine perspektivische Abbildung davon erfasst wird, wobei eine Tomographie
des zu untersuchenden Objekts nur vorgesehen wird, wenn ein möglicher
Verdachts bereich gefunden worden ist, und dadurch eine weitere Untersuchung
des verdächtigen Bereichs durchgeführt wird. Schließlich
endet das Abbildungsverfahren mit Linearabtastung und mehreren Quellen gemäß der
Erfindung in Schritt S7.
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7 stellt
schematisch einen Vergleich der Effekte von Simulationsbildern in
der x-y-Ebene dar, die vom Abbildungssystem im Falle unterschiedlicher horizontaler
Feldwinkel einer Strahlungsquelle ermittelt sind. 7 stellt
die Ergebnisse eines Simulationsexperiments dar, das an einem Gepäckmodell durchgeführt
wurde. Im in 7 dargestellten Simulationsexperiment
werden zwei Strahlungsquellen verwendet, wobei der Abtastwinkelbereich
jeder Strahlungsquelle auf 45, 60 bzw. 75 Grad festgelegt ist. Hierbei
ist Fig. a eine schematische Darstellung des Versuchsmodells, Fig.
b ist das Rekonstruktionsergebnis im Falle des Gesamtabtastwinkels
von 90 Grad, Fig. c ist das Rekonstruktionsergebnis im Falle des
Gesamtabtastwinkels von 120 Grad und Fig. d ist Rekonstruktionsergebnis
im Falle des Gesamtabtastwinkels von 150 Grad.
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8 stellt
schematisch einen Vergleich der Effekte von perspektivischen Abbildungen
und Tomographieabbildungen (in der x-z-Ebene und der y-z-Ebene)
dar, die vom Abbildungssystem rekonstruiert sind. 8 stellt
die Ergebnisse des Simulationsexperiments dar, das am gleichen Gepäckmodell wie
in 7 durchgeführt wurde. Im in 8 dargestellten
Simulationsexperiment werden zwei Strahlungsquellen verwendet, wobei
der Abtastwinkelbereich jeder Strahlungsquelle jeweils auf 60 Grad
festgelegt ist. Hierbei ist Fig. a eine schematische Darstellung
der x-z-Ebenenmittelschicht des Modells, Fig. b ist eine Effektdarstellung
der vom System simulierten und rekonstruierten x-z-Ebenenmittelschicht,
Fig. c ist eine schematische Darstellung der y-z-Ebenenmittelschicht
des Modells, Fig. d ist eine Effektdarstellung der vom System simulierten
und rekonstruierten y-z-Ebenenmittelschicht und Fig. e ist ein Simulati onseffekt
eines Perspektivbilds in x-z-Ebene, das vom System erfasst ist.
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Während
die Erfindung hier mit Bezug zu einigen spezifischen bevorzugten
Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich für
den Fachmann, dass verschiedene Modifikationen, Zusätze, Veränderungen
und Variationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden
können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - CN 200510123587 [0006]
- - CN 200510123588 [0006]
- - CN 200610076573 [0006]
- - CN 1971414 [0006]
- - CN 1971620 [0006]
- - CN 101071109 [0006]