WO2014101592A1 - 人体背散射安检系统及其方法 - Google Patents

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detector
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flying spot
backscatter
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陈志强
赵自然
李元景
吴万龙
金颖康
张丽
唐乐
朱晨光
丁先利
陈秀玮
阮明
许承聪
罗希雷
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同方威视技术股份有限公司
清华大学
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    • G01V5/223—Mixed interrogation beams, e.g. using more than one type of radiation beam

Definitions

  • the present technology relates to radiation imaging technology, and in particular to a human body backscatter security inspection system and method thereof, which can improve the speed of security inspection. Background technique
  • Backscatter imaging technology is one of the main techniques for human body security inspection. By scanning the human body with an X-ray beam and using a large-area detector to receive the scattered signal, the data is processed to match the scanning position with the scattered signal point to obtain a scattering image.
  • one scan can only scan an image of one side of the scanned person. If a complete security check is to be performed on the human body, the inspected person needs to turn around after scanning one side and then scan the other side again.
  • the present application proposes a human body backscattering security system and method thereof, which can improve the speed of security scanning.
  • a human backscattering security system comprising: a first backscatter scanning device and a second backscatter scanning device facing each other, the object to be inspected in the first backscatter scanning device and the Checking between the second backscatter scanning devices, the first backscatter scanning device comprising a first X-ray source, a first flying spot forming device and a first detector, the first flying spot forming device being in its cylinder a plurality of small holes having a spiral distribution on the surface, outputting an X-ray beam, and receiving, by the first detector, an X-ray beam reflected from a human body of the object to be inspected;
  • the second backscatter scanning device includes a second X-ray source, a second flying spot forming device and a second detector, the second flying spot forming device having a plurality of small holes arranged in a spiral shape on a cylindrical surface thereof, and outputting X a beam of rays, the X-ray beam
  • a human backscattering security system comprising: a first backscatter scanning device and a second backscatter scanning device facing each other, the object to be inspected in the first backscatter scanning device and Checking between the second backscatter scanning devices, the first backscatter scanning device includes a first X-ray source, a first flying spot forming device and a first detector, and the first flying spot forming device outputs X a beam of rays, the X-ray beam reflected from the body of the object to be inspected is received by the first detector; the second backscattering scanning device comprises a second X-ray source, a second flying spot forming device and a second detector The second flying spot forming device outputs an X-ray beam, the X-ray beam reflected from the inspected human body is received by the second detector; and the control device is coupled to the first backscatter scanning device and the second back The scatter scanning device generates a control signal such that the first detector and
  • a method in a human backscattering security system comprising: a first backscattering scanning device and a second backscattering scanning device, the object to be inspected Performing an inspection between the first backscatter scanning device and the second backscatter scanning device, the first backscatter scanning device comprising a first X-ray source, a first flying spot forming device and a first detector, The first flying point forming device has a plurality of small holes distributed in a spiral shape on a cylindrical surface thereof, and outputs an X-ray beam, and the X-ray beam reflected from the human body of the object to be inspected is received by the first detector;
  • the backscatter scanning device includes a second X-ray source, a second flying spot forming device and a second detector, the second flying spot forming device having a plurality of small holes arranged in a spiral shape on a cylindrical surface thereof, and outputting an X-ray
  • a method in a human body backscattering security system comprising: a first backscattering scanning device and a second backscattering scanning device, the object to be inspected Performing an inspection between the first backscatter scanning device and the second backscatter scanning device, the first backscatter scanning device comprising a first X-ray source, a first flying spot forming device and a first detector, The first flying point forming device outputs an X-ray beam, and the first detector receives an X-ray beam reflected from a human body to be inspected; the second backscatter scanning device includes a second X-ray source, and the second fly a dot forming device and a second detector, the second flying spot forming The device outputs an X-ray beam, and the X-ray beam reflected from the inspected human body is received by the second detector; the method comprising the steps of: generating a control signal such that the
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a scanning device in a human body backscatter scanning system in accordance with an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of a human body backscatter scanning system in accordance with an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing a change in intensity of an X-ray beam outputted by a flying spot forming device in one cycle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram showing changes in the intensity of an X-ray beam output of each of the two flying-scattering devices in the backscatter scanning apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 5 is a view showing the temporal change of the intensity of the X-ray beam outputted by each of the flying spot forming devices in the human body backscatter scanning system according to another embodiment of the present invention. detailed description
  • Some embodiments of the present invention provide a human body backscattering security system, including: a first backscatter scanning device and a second backscatter scanning device facing each other, the object to be inspected at the first backscatter scanning device and the second backscattering Check between scanning devices.
  • the first backscatter scanning device includes a first X-ray source, a first flying spot forming device and a first detector.
  • the first flying spot forming device has a plurality of small holes distributed in a spiral shape on a cylindrical surface thereof, and outputs an X-ray beam, and the X-ray beam reflected from the human body of the object to be inspected is received by the first detector.
  • the second backscatter scanning device includes a second X-ray source, a second flying spot forming device, and a second detector.
  • the second flying spot forming device has a plurality of small holes distributed in a spiral shape on its cylindrical surface, and outputs an X-ray beam, and the X-ray beam reflected from the human body to be inspected is received by the second detector.
  • the system further includes control means coupled to the first backscatter scanning device and the second backscatter scanning device to generate a control signal such that the X-ray beam output by the first flying spot forming device and the X output by the second flying spot forming device
  • the beam of radiation is approximately half the period of the beam current as a function of time.
  • the first and second flying spot forming devices may employ a flying spot forming device that does not employ a cylindrical surface spiral point scanning method, such as a flying spot forming device in which the beam flow does not substantially change.
  • the control device may be further configured to be coupled to the first backscatter scanning device and the second backscatter scanning device to generate a control signal such that the first detector and the second detector collect reflections in a time-sharing manner X-ray beam. Also, by making the detection times of the detectors of the two devices wrong, the interference between them is reduced, thereby improving the scanning speed while maintaining the accuracy of the security check.
  • a scanning apparatus of a human body backscatter scanning system includes a ray generator 1, a flying spot forming device 2, a backscattering detector 3, a control and data processing terminal 5, and a display terminal 6, A human body safety check is performed on the object 4 to be inspected.
  • a flying spot beam is formed, incident on the human body of the object 4 to be inspected, and then backscattered on the surface of the object 4 to be scanned, and the scattered light is
  • the backscatter detector 3 receives, generates an electrical signal, and sends it to the control and data processing terminal 5, and the processed scanned image is displayed on the display terminal 6.
  • the above-described backscattering human body scanning device usually scans one side of the human body. If a full scan of the human body is to be performed, the scanned person needs to turn around after scanning one side and scan the other side.
  • a solution is proposed which uses two devices as described in 1 to stand opposite each other. The inspected person stands between two devices, and each device sweeps one side and removes the The examiner turned the process.
  • 2 shows a top view of a human body backscatter scanning system in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the system shown in FIG. 2 includes a first backscatter scanning device 11 (hereinafter referred to as "first device") and a second backscatter scanning device 12 (hereinafter referred to as "second device").
  • the first backscatter scanning device 11 includes a first X-ray source 111, a first flying spot forming device 112, and a first backscatter detector 113.
  • the second backscatter scanning device 12 is opposed to the first backscatter scanning device 11, and includes a second X-ray source 211, a second flying spot forming device 212, and a second backscatter detector 213.
  • both the first flying point forming device 112 and the second flying spot forming device 212 may employ the flying spot forming device of the Chinese invention patent application CN102565110A.
  • the flying spot forming devices 112 and 212 each have a cylindrical surface on which a spirally distributed small hole is formed.
  • the X-rays emitted from the source are modulated in different directions by time division under the modulation of the above-mentioned spiral hole cylindrical flying point device.
  • Figure 3 shows the movement of the X-ray spot emerging from the flying spot forming device onto the surface of the human body over time.
  • Figure 3 shows the change in X-ray flux from the flying spot device as the flying point cylinder rotates. This figure shows only one cycle (from one hole to the next adjacent hole). It can be seen from Fig. 3 that, unlike other flying point forms, the X-rays emitted by the spiral hole flying point device are not uniformly distributed over time on the illuminated surface, but alternately with a peak and valley. distributed. With this distribution, the control and data processing terminal 5 allows the second backscatter scanning device 12 and the first backscatter scanning device 11 to have a scan start time by precisely controlling the scan start time when the two devices are facing each other.
  • the misalignment of one half cycle that is, the X-ray beam is substantially half of the period of the beam current intensity changing with time, so that when the beam current of the first backscatter scanning device 11 is at the peak, the second backscatter scanning device 12 The beam is at the trough, i.e., the source of the second backscatter scanning device 12 does not significantly affect the imaging of the first backscatter scanning device 11 even if it is out of the beam. This enables simultaneous scanning of the two devices, reducing the total scan time.
  • two backscatter scanning devices 11 and 12 are opposed to each other, and a spiral-hole cylindrical flying spot device as described in Chinese Patent Application Publication No. CN102565110A is used in each device.
  • the inspected person stands between two devices, facing one and facing one.
  • the rotation speeds of the cylinders of the two flying point devices are the same, and the scanning times of the two devices are also the same. According to the rotation speed of the cylinder, the period of the beam flow intensity distribution with time can be calculated! 1 .
  • the two devices use the same control system to allow the first backscatter scanning device 11 to start scanning, and after the T/2 time, the second backscatter scanning device 12 starts scanning, and T is the period in which the beam intensity changes with time. This allows two devices to be bundled at the same time.
  • the detectors of the two devices are subsequently The acquisition circuit can be more accurately controlled in the acquisition time.
  • the detailed timing is shown in Figure 4.
  • tl represents the time at which the device 1 acquires the signal
  • t2 represents the time at which the device 2 acquires the signal.
  • the control and data processing terminal 5 also generates a control signal such that the backscatter detector 113 collects the reflected X-ray beam only near the peak of the X-ray beam emitted by the flying spot forming device 112, and the backscatter detector 213 is only at the flying spot.
  • a reflected X-ray beam is collected near the peak of the X-ray beam emitted by the forming device 212.
  • the diameter of the holes in the cylinder of the flying spot forming devices 112 and 212, and the spacing between the holes and the holes determine the morphology of the graph of the beam intensity as a function of time in Fig. 4.
  • the beam intensity of the second backscatter scanning device 12 becomes smaller when the backscatter detector 113 of the first backscatter scanning device 11 collects data.
  • the beam intensity of the first backscatter scanning device 11 also becomes smaller as the backscatter detector 213 of the second backscatter scanning device 12 collects data. This reduces the proportion of absorbed dose that does not contribute to the human backscatter signal.
  • the intensity of the outgoing beam current of the device does not change over time, as shown in FIG.
  • simultaneous simultaneous scanning of two devices can be achieved by time-sharing acquisition.
  • the system comprises a first backscatter scanning device 11 and a second backscatter scanning device 12 facing each other, the object 13 being inspected being accepted between the first backscatter scanning device 11 and the second backscatter scanning device 12 an examination.
  • the first backscatter scanning device 11 includes a first X-ray source 111, a first flying spot forming device 112, and a first detector 113.
  • the first flying spot forming device 112 outputs an X-ray beam
  • the first detector 113 receives an X-ray beam reflected from the human body to be inspected.
  • the second backscatter scanning device 12 includes a second X-ray source 211, a second flying spot forming device 212 and a second detector 213.
  • the second flying spot forming device 212 outputs an X-ray beam
  • the second detector 213 receives the X-ray beam reflected from the human body to be inspected.
  • the system also includes control means (e.g., control and data processing terminal 5) coupled to the first backscatter scanning device 11 and the second backscatter scanning device 12 to generate control signals such that the first detector and the second detector Time-divisionally collected reflected X-ray beams.
  • control means e.g., control and data processing terminal 5
  • the signal-to-noise ratio is worse than that of the rotating cylindrical flying spot. But still can improve the scanning speed.
  • aspects of the embodiments disclosed herein may be implemented in an integrated circuit as a whole or in part, as one or more of one or more computers running on one or more computers.
  • a computer program eg, implemented as one or more programs running on one or more computer systems
  • implemented as one or more programs running on one or more processors eg, implemented as one or One or more programs running on a plurality of microprocessors, implemented as firmware, or substantially in any combination of the above, and those skilled in the art, in accordance with the present disclosure, will be provided with design circuitry and/or write software and / or firmware code capabilities.
  • signal bearing media include, but are not limited to, recordable media such as floppy disks, hard drives, compact disks (CDs), digital versatile disks (DVDs), digital tapes, computer memories, etc.; and transmission-type media such as digital and / or analog communication media (eg, fiber optic cable, waveguide, wired communication link, wireless communication link, etc.).

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Abstract

一种人体背散射安检系统及其方法。飞点形成装置（112，212）调制后发射出的X射线在被照射面上随时间呈波峰波谷交替的分布，利用这种分布，在两台设备对扫的时候，通过精确的控制扫描开始时间，让两台设备在扫描开始时间上有个半周期的错位，就能使得当两台设备之一的束流处于波峰时，另一设备的束流处于波谷处也就是说一台设备的射线源即使出束，也不会对另一设备的成像造成明显的影响。这样就实现了两台设备同时出束扫描，缩短了总的扫描时间。

Description

人体背散射安检系统及其方法 技术领域
本技术涉及辐射成像技术， 具体涉及一种人体背散射安检系统及其方法， 能够提高 安检的速度。 背景技术
背散射成像技术是人体安检的主要技术之一，通过用 X射线束扫描人体， 同时使用 大面积探测器接收散射信号，数据处理时将扫描位置和散射信号点点对应即可得到散射 图像。
在背散射设备和被扫描人员都不运动的情况下， 一次扫描只能扫描被扫描人员的一 面的图像。 如果要对人体进行完整的安检， 被检人员需要在扫描完一面之后转身， 然后 再次扫描另一面。
为了提高检查效率， 现在已经有多个厂家的背散射检查系统采用如下的方案： 使用 两台背散射设备相向而立， 让被检人站于两台设备之间， 两台设备各扫描人体的一面， 减少了人体转身的流程。
两台设备相向而立时， 通常两台设备是不能同时出束的， 因为一台设备扫描时， 如 果另一台出束， 会在正常扫描的这一台的探测器上产生信号， 这样就无法获得正常的扫 描图像。 因此， 两台设备对扫的系统里， 两台射线源都是分时依次出束的。 例如， 参考 专利文献 1 ( CN 101918820 A) 中的描述。 分时依次出束的背散射系统， 扫描时间不短 于一台设备扫描时间的两倍。 发明内容
鉴于现有技术中存在的扫描速度比较低的问题， 本申请提出了一种人体背散射安 检系统及其方法， 能够提高安检扫描的速度。
在本发明的一个方面， 提出了一种人体背散射安检系统， 包括： 相向而立的第一背 散射扫描设备和第二背散射扫描设备，被检查对象在所述第一背散射扫描设备和所述第 二背散射扫描设备之间接受检查，所述第一背散射扫描设备包括第一 X射线源，第一飞 点形成装置和第一探测器，所述第一飞点形成装置在其圆柱表面上具有螺旋分布的多个 小孔， 输出 X射线束， 由所述第一探测器接收从被检查对象人体反射的 X射线束； 所 述第二背散射扫描设备包括第二 X射线源，第二飞点形成装置和第二探测器，所述第二 飞点形成装置在其圆柱表面上具有螺旋分布的多个小孔，输出 X射线束， 由所述第二探 测器接收从被检查人体反射的 X射线束；控制装置，耦接到所述第一背散射扫描设备和 所述第二背散射扫描设备，产生控制信号，使得所述第一飞点形成装置输出的 X射线束 和所述第二飞点形成装置输出的 X射线束大致相差束流强度随时间变化的周期的一半。
在本发明的另一个方面， 提出了一种人体背散射安检系统， 包括： 相向而立的第一 背散射扫描设备和第二背散射扫描设备，被检查对象在所述第一背散射扫描设备和所述 第二背散射扫描设备之间接受检查，所述第一背散射扫描设备包括第一 X射线源，第一 飞点形成装置和第一探测器，所述第一飞点形成装置输出 X射线束， 由所述第一探测器 接收从被检查对象人体反射的 X射线束； 所述第二背散射扫描设备包括第二 X射线源， 第二飞点形成装置和第二探测器，所述第二飞点形成装置输出 X射线束， 由所述第二探 测器接收从被检查人体反射的 X射线束；控制装置，耦接到所述第一背散射扫描设备和 所述第二背散射扫描设备， 产生控制信号， 使得第一探测器和第二探测器分时采集反射 的 X射线束。
在本发明的再一方面， 提出了一种人体背散射安检系统中的方法， 所述人体背散射 安检系统包括： 相向而立的第一背散射扫描设备和第二背散射扫描设备， 被检查对象在 所述第一背散射扫描设备和所述第二背散射扫描设备之间接受检查，所述第一背散射扫 描设备包括第一 X射线源，第一飞点形成装置和第一探测器，所述第一飞点形成装置在 其圆柱表面上具有螺旋分布的多个小孔，输出 X射线束， 由所述第一探测器接收从被检 查对象人体反射的 X射线束； 所述第二背散射扫描设备包括第二 X射线源， 第二飞点 形成装置和第二探测器，所述第二飞点形成装置在其圆柱表面上具有螺旋分布的多个小 孔， 输出 X射线束， 由所述第二探测器接收从被检查人体反射的 X射线束； 所述方法 包括步骤：产生控制信号，使得所述第一飞点形成装置输出的 X射线束和所述第二飞点 形成装置输出的 X射线束大致相差束流强度随时间变化的周期的一半。
在本发明的又一方面， 提出了一种人体背散射安检系统中的方法， 所述人体背散射 安检系统包括： 相向而立的第一背散射扫描设备和第二背散射扫描设备， 被检查对象在 所述第一背散射扫描设备和所述第二背散射扫描设备之间接受检查，所述第一背散射扫 描设备包括第一 X射线源，第一飞点形成装置和第一探测器，所述第一飞点形成装置输 出 X射线束， 由所述第一探测器接收从被检查对象人体反射的 X射线束； 所述第二背 散射扫描设备包括第二 X射线源，第二飞点形成装置和第二探测器，所述第二飞点形成 装置输出 X射线束， 由所述第二探测器接收从被检查人体反射的 X射线束； 所述方法 包括步骤： 产生控制信号， 使得第一探测器和第二探测器分时采集反射的 X射线束。
利用上述方案， 当两台背散射扫描设备相向而立时， 这两台设备可以同时出束， 提高了扫描速度。 附图说明
下面的附图表明了本技术的实施方式。 这些附图和实施方式以非限制性、 非穷举性 的方式提供了本技术的一些实施例， 其中：
图 1示出了根据本发明实施例的人体背散射扫描系统中的扫描设备的示意图； 图 2示出了根据本发明实施例的人体背散射扫描系统的示意图；
图 3示出了根据本发明实施例的飞点形成装置输出的 X射线束流强度在一个周期内 变化的示意图；
图 4示出了根据本发明实施例的两台背散射扫描设备中飞点形成装置各自输出的 X 射线束流强度随时间变化的示意图； 以及
图 5示出了根据本发明另一实施例的人体背散射扫描系统中飞点形成装置各自输出 的 X射线束流强度随时间变化的示意图。 具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例， 应当注意， 这里描述的实施例只用于举例说 明， 并不用于限制本发明。 在以下描述中， 为了提供对本发明的透彻理解， 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 行本发明。在其他实例中， 为了避免混淆本发明， 未具体描述公知的结构、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发明至少一个实施例中。 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，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。 针对现有技术中存在的两台背散射设备相向而立的情况下， 扫描速度低的问题， 本发明的一些实施例提出了一种人体背散射安检系统， 包括： 相向而立的第一背散射扫 描设备和第二背散射扫描设备，被检查对象在第一背散射扫描设备和第二背散射扫描设 备之间接受检查。第一背散射扫描设备包括第一 X射线源，第一飞点形成装置和第一探 测器。第一飞点形成装置在其圆柱表面上具有螺旋分布的多个小孔， 输出 X射线束， 由 第一探测器接收从被检查对象人体反射的 X射线束。 第二背散射扫描设备包括第二 X 射线源， 第二飞点形成装置和第二探测器。 第二飞点形成装置在其圆柱表面上具有螺旋 分布的多个小孔， 输出 X射线束， 由所述第二探测器接收从被检查人体反射的 X射线 束。 该系统还包括控制装置， 耦接到第一背散射扫描设备和第二背散射扫描设备， 产生 控制信号， 使得第一飞点形成装置输出的 X射线束和第二飞点形成装置输出的 X射线 束大致相差束流强度随时间变化的周期的一半。 这样， 通过使得两台设备的飞点形成装 置的出束时间相错， 降低了彼此之间的干扰， 从而在提高了扫描速度的同时保持了安全 检查的精度。
根据本发明的其他实施例， 第一和第二飞点形成装置可以不采用圆柱表面螺旋点 扫描方式的飞点形成装置， 例如束流基本上不随之间变化的飞点形成装置。 在这种情况 下， 该控制装置还可以被配置为耦接到第一背散射扫描设备和第二背散射扫描设备， 产 生控制信号， 使得第一探测器和第二探测器分时地采集反射的 X射线束。 同样， 通过使 得两台设备的探测器的探测时间相错， 降低了彼此之间的干扰， 从而在提高了扫描速度 的同时保持了安全检查的精度。
图 1 示出了根据本发明实施例的人体背散射扫描系统中的扫描设备的示意图。 如 图 1所示， 根据本发明实施例的人体背散射扫描系统的扫描设备包括射线发生器 1、 飞 点形成装置 2、 背散射探测器 3、 控制与数据处理终端 5、 和显示终端 6， 对被检查对象 4进行人体安全检查。
由射线发生器 1发出的射线束经过飞点形成装置 2的调制之后， 形成飞点射线束， 入射到被检查对象 4人体上， 然后在被扫描对象 4的表面发生反散射， 散射回来的射线 被背散射探测器 3接收到， 产生电信号并送入控制与数据处理终端 5中， 处理得到扫描 图像在显示终端 6上显示。
上述的背散射人体扫描设备通常是对人体的单面进行扫描。 如果要对人体进行完 整扫描， 被扫描人需要在扫描完一面以后转身， 进行另一面的扫描。 为了避免上述系统 的不便之处， 提出了一种解决方案， 其使用两台如 1中所述的设备相向而立， 被检人站 在两台设备之间， 两台设备各扫一面， 去掉被检人转身流程。 图 2示出了根据本发明实施例的人体背散射扫描系统的俯视图。 图 2所示的系统 包括第一背散射扫描设备 11 (以下简称"第一设备"） 和第二背散射扫描设备 12 (以下 简称"第二设备"）。
第一背散射扫描设备 11包括第一 X射线源 111、 第一飞点形成装置 112和第一背 散射探测器 113。 第二背散射扫描设备 12与第一背散射扫描设备 11相向而立， 包括第 二 X射线源 211、 第二飞点形成装置 212和第二背散射探测器 213。 根据一些实施例， 第一飞点形成装置 112 和第二飞点形成装置 212 均可采用中国发明专利申请 CN102565110A中的飞点形成装置。 飞点形成装置 112和 212均具有圆柱形的表面， 在 该表面上打有螺旋分布的小孔。从射线源发出的 X射线在上述螺旋孔圆柱飞点装置的调 制之下， 将分时的沿不同方向出射。
图 3示出了从飞点形成装置出射到人体表面上的 X射线光斑随时间的移动过程。 图 3图显示了当飞点圆柱旋转时，从飞点装置向外射出的 X射线流强的变化，本图仅显 示了一个周期 （从一个孔到下一个相邻的孔）。 从图 3可以看出， 不同于其它飞点形式， 经过这种螺旋孔飞点装置调制后发射出的 X射线在被照射面上并不是随时间均匀分布 的， 而是呈一个波峰波谷交替的分布。 利用这种分布， 控制与数据处理终端 5在两台设 备对扫的时候， 通过精确的控制扫描开始时间， 让第二背散射扫描设备 12和第一背散 射扫描设备 11在扫描开始时间上有一个半周期的错位， 也就是 X射线束大致相差束流 强度随时间变化的周期的一半， 就能使得当第一背散射扫描设备 11的束流处于波峰时， 第二背散射扫描设备 12的束流处于波谷处， 也就是说第二背散射扫描设备 12的射线源 即使出束， 也不会对第一背散射扫描设备 11 的成像造成明显的影响。 这样就实现了两 台设备同时出束扫描， 缩短了总的扫描时间。
在一些实施例中， 两台背散射扫描设备 11和 12相向而立， 每台设备中都使用如 中国专利申请公开 CN102565110A中所述的螺旋孔圆柱飞点装置。被检人站立于两台设 备之间， 面朝一台， 背朝一台。
在一些实施例中， 两个飞点装置的圆柱的旋转速度一致， 两台设备各自的扫描时 间也相同。 根据圆柱旋转速度可以计算出束流流强随时间分布的周期！1。 此外， 两台设 备使用同一套控制系统， 让第一背散射扫描设备 11开始扫描， T/2时间之后让第二背散 射扫描设备 12开始扫描， T是束流强度随着时间变化的周期， 这样可以实现两台设备 同时出束对扫。
优选地， 为了使得两台设备之间的束流干扰尽可能小， 两台设备的探测器后续的 采集电路在采集时间上可以做更精确的控制， 详细的时序见图 4。 图中 tl表示设备 1采 集信号的时间， t2表示设备 2采集信号的时间。 例如， 控制与数据处理终端 5还产生控 制信号，使得背散射探测器 113仅仅在飞点形成装置 112发出的 X射线束的峰值附近采 集反射的 X射线束， 背散射测器 213仅仅在飞点形成装置 212发出的 X射线束的峰值 附近采集反射的 X射线束。
飞点形成装置 112和 212的圆柱上的孔的直径、 孔与孔之间的间距决定了图 4中 束流强度随时间周期变化的图的形态。 通过调整孔的直径和孔孔之间间距， 可以使得第 一背散射扫描设备 11的背散射探测器 113采集数据时第二背散射扫描设备 12的束流强 度变得更小。 类似地， 在第二背散射扫描设备 12的背散射探测器 213采集数据时第一 背散射扫描设备 11 的束流强度也变得更小。 这样可以减少对人体背散信号没有贡献的 吸收剂量的比例。
在其他的实施例中， 例如对于其它的飞点装置， 设备出射束流强度没有随时间的 周期变化， 如图 5所示。 这种情况下仍然可以通过分时采集来实现同时两台设备同时出 束扫描。 根据一些实施例， 该系统包括相向而立的第一背散射扫描设备 11 和第二背散 射扫描设备 12， 被检查对象 13在第一背散射扫描设备 11和第二背散射扫描设备 12之 间接受检查。
第一背散射扫描设备 11包括第一 X射线源 111， 第一飞点形成装置 112和第一探 测器 113。 第一飞点形成装置 112输出 X射线束， 由第一探测器 113接收从被检查对象 人体反射的 X射线束。 第二背散射扫描设备 12包括第二 X射线源 211， 第二飞点形成 装置 212和第二探测器 213。 第二飞点形成装置 212输出 X射线束， 由第二探测器 213 接收从被检查人体反射的 X射线束。
该系统还包括控制装置 （例如控制与数据处理终端 5 )， 它耦接到第一背散射扫描 设备 11和第二背散射扫描设备 12， 产生控制信号， 使得第一探测器和第二探测器分时 采集反射的 X射线束。在根据上述实施例的系统中，虽然被检人有一半的吸收剂量对最 终成像的信号没有贡献， 并且在相同吸收剂量的限制下， 比旋转圆柱飞点对扫模式的信 噪比要差， 但是仍旧可以提高扫描速度。
以上的详细描述通过使用示意图、 流程图和 /或示例， 已经阐述了人体背散射安检 系统及其方法的众多实施例。 在这种示意图、 流程图和 /或示例包含一个或多个功能和 / 或操作的情况下， 本领域技术人员应理解， 这种示意图、 流程图或示例中的每一功能和 /或操作可以通过各种结构、 硬件、 软件、 固件或实质上它们的任意组合来单独和 /或共 同实现。 在一个实施例中， 本发明的实施例所述主题的若干部分可以通过专用集成电路 (ASIC)、 现场可编程门阵列 （FPGA)、 数字信号处理器（DSP)、 或其他集成格式来实 现。 然而， 本领域技术人员应认识到， 这里所公开的实施例的一些方面在整体上或部分 地可以等同地实现在集成电路中， 实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算 机程序 （例如， 实现为在一台或多台计算机系统上运行的一个或多个程序）， 实现为在 一个或多个处理器上运行的一个或多个程序（例如， 实现为在一个或多个微处理器上运 行的一个或多个程序）， 实现为固件， 或者实质上实现为上述方式的任意组合， 并且本 领域技术人员根据本公开， 将具备设计电路和 /或写入软件和 /或固件代码的能力。此外， 本领域技术人员将认识到，本公开所述主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分 发， 并且无论实际用来执行分发的信号承载介质的具体类型如何， 本公开所述主题的示 例性实施例均适用。 信号承载介质的示例包括但不限于： 可记录型介质， 如软盘、 硬盘 驱动器、 紧致盘 （CD)、 数字通用盘 （DVD)、 数字磁带、 计算机存储器等； 以及传输 型介质， 如数字和 /或模拟通信介质（例如， 光纤光缆、 波导、 有线通信链路、 无线通信 链路等）。
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明， 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。 由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或 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

权利要求
1、 一种人体背散射安检系统， 包括：
相向而立的第一背散射扫描设备和第二背散射扫描设备，被检查对象在所述第一背 散射扫描设备和所述第二背散射扫描设备之间接受检查，所述第一背散射扫描设备包括 第一 X射线源，第一飞点形成装置和第一探测器，所述第一飞点形成装置在其圆柱表面 上具有螺旋分布的多个小孔，输出 X射线束， 由所述第一探测器接收从被检查对象人体 反射的 X射线束； 所述第二背散射扫描设备包括第二 X射线源， 第二飞点形成装置和 第二探测器， 所述第二飞点形成装置在其圆柱表面上具有螺旋分布的多个小孔， 输出 X 射线束， 由所述第二探测器接收从被检查人体反射的 X射线束；
控制装置， 耦接到所述第一背散射扫描设备和所述第二背散射扫描设备， 产生控制 信号， 使得所述第一飞点形成装置输出的 X射线束和所述第二飞点形成装置输出的 X 射线束大致相差束流强度随时间变化的周期的一半。
2、 如权利要求 1所述的人体背散射安检系统， 其中所述控制装置产生控制信号， 使得第一背散射扫描设备的开始时间与所述第二背散射扫描设备的开始时间大致相差 束流强度随时间变化的周期的一半。
3、 如权利要求 1所述的人体背散射安检系统， 其中所述控制装置还产生控制信号， 使得第一探测器仅仅在所述第一飞点形成装置发出的 X射线束的峰值附近采集反射的 X射线束，所述第二探测器仅仅在所述第二飞点形成装置发出的 X射线束的峰值附近采 集反射的 X射线束。
4、 如权利要求 1所述的人体背散射安检系统， 其中所述束流强度取决于飞点形成 装置的圆柱表面上小孔的直径和小孔的间距。
5、 一种人体背散射安检系统， 包括：
相向而立的第一背散射扫描设备和第二背散射扫描设备，被检查对象在所述第一背 散射扫描设备和所述第二背散射扫描设备之间接受检查，所述第一背散射扫描设备包括 第一 X射线源， 第一飞点形成装置和第一探测器， 所述第一飞点形成装置输出 X射线 束， 由所述第一探测器接收从被检查对象人体反射的 X射线束；所述第二背散射扫描设 备包括第二 X射线源，第二飞点形成装置和第二探测器，所述第二飞点形成装置输出 X 射线束， 由所述第二探测器接收从被检查人体反射的 X射线束；
控制装置， 耦接到所述第一背散射扫描设备和所述第二背散射扫描设备， 产生控制 信号， 使得第一探测器和第二探测器分时采集反射的 x射线束。
6、 如权利要求 5所述的人体背散射安检系统， 其中所述第一飞点形成装置和第二 飞点形成装置均在其圆柱形表面上具有螺旋分布的多个小孔， 发出 X射线束。
7、 一种人体背散射安检系统中的方法， 所述人体背散射安检系统包括： 相向而立 的第一背散射扫描设备和第二背散射扫描设备，被检查对象在所述第一背散射扫描设备 和所述第二背散射扫描设备之间接受检查， 所述第一背散射扫描设备包括第一 X射线 源， 第一飞点形成装置和第一探测器， 所述第一飞点形成装置在其圆柱表面上具有螺旋 分布的多个小孔， 输出 X射线束， 由所述第一探测器接收从被检查对象人体反射的 X 射线束;所述第二背散射扫描设备包括第二 X射线源，第二飞点形成装置和第二探测器， 所述第二飞点形成装置在其圆柱表面上具有螺旋分布的多个小孔，输出 X射线束， 由所 述第二探测器接收从被检查人体反射的 X射线束；
所述方法包括步骤：产生控制信号，使得所述第一飞点形成装置输出的 X射线束和 所述第二飞点形成装置输出的 X射线束大致相差束流强度随时间变化的周期的一半。
8、 如权利要求 7所述的方法， 还包括步骤：
产生控制信号，使得第一背散射扫描设备的开始时间与所述第二背散射扫描设备的 开始时间大致相差束流强度随时间变化的周期的一半。
9、 如权利要求 7所述的方法， 还包括步骤：
产生控制信号，使得第一探测器仅仅在所述第一飞点形成装置发出的 X射线束的峰 值附近采集反射的 X射线束， 所述第二探测器仅仅在所述第二飞点形成装置发出的 X 射线束的峰值附近采集反射的 X射线束。
10、 一种人体背散射安检系统中的方法， 所述人体背散射安检系统包括： 相向而立 的第一背散射扫描设备和第二背散射扫描设备，被检查对象在所述第一背散射扫描设备 和所述第二背散射扫描设备之间接受检查， 所述第一背散射扫描设备包括第一 X射线 源， 第一飞点形成装置和第一探测器， 所述第一飞点形成装置输出 X射线束， 由所述第 一探测器接收从被检查对象人体反射的 X射线束；所述第二背散射扫描设备包括第二 X 射线源， 第二飞点形成装置和第二探测器， 所述第二飞点形成装置输出 X射线束， 由所 述第二探测器接收从被检查人体反射的 X射线束；
所述方法包括步骤：
产生控制信号， 使得第一探测器和第二探测器分时采集反射的 X射线束。
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