X射线扫描系统和方法技术方案

使用X射线扫描仪扫描品项从而实现X射线辐射是否穿透整个被扫描品项的判定的系统和方法。各个实施例包括传送机构、X射线发射器、检测器和X射线穿透格栅(XPG)。XPG可以包括不透射线格栅，其可充当用于判定辐射是否穿过被扫描品项的基准，所述格栅被定向成使得格栅部件既不平行于又不垂直于行进方向。这种定向可以最小化或消除包含在由检测器接收到的辐射线的可视显示器中的“重影化”辐射信号。被扫描品项可由XPG定向而使得由X射线发射器发射的穿过被扫描品项的部分的辐射也必须在由检测器接收之前穿过XPG。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
X射线扫描设备过去已经用于医疗和安全行业。在安全应用中，X射线扫描设备已经用于显示旅行袋、货运品项和/或类似物的内容物，而无需人员承担解开和/或拆开上述品项且随后重新打包和/或重新组装品项而进一步处理的繁重任务。基于X射线的安全系统过去由航空安全实体(例如，美国运输安全管理局)和常见承运商(例如，美国联合包裹服务公司、联邦快递和/或类似物)使用，来检测可能存在于诸如行李、货运包裹、货运集装箱等的品项中的不同类型的违禁品。在操作中，X射线辐射被传输通过行李、包裹、集装箱等内的品项和/或从行李、包裹、集装箱等内的品项散射。各种系统包含放置在传送带上的网状物或格栅，在扫描过程中行李、包装、集装箱等沿着传送带行进。对于特别密集打包的行李、包装、集装箱等，重要的是由X射线扫描设备发射的X射线辐射穿透整个被扫描品项，从而提供其内不存在违禁品的期望确定度。通过沿收容在系统内的X射线扫描设备的方向定向相反将常规的网状物或格栅结构放置成邻近行李、包装、集装箱等，常规的网状物或格栅结构已被证实在这方面有帮助。通过这种方式，这种网状物或格栅结构提供了穿透的基准指示器，例如，使得如果网状物或格栅在扫描内可见，则品项已通过扫描充分穿透以便结关(clearance)或其它。虽然X射线扫描设备可在处理过程中帮助品项的安全筛选过程，但是在各种情况下X射线辐射和X射线检测器的物理特性可能掩盖在品项扫描中使可见的对象或部件。一般地，X射线辐射可以包括具有在0.01纳米与10纳米之间的波长的电磁波。这种电磁波从X射线发射器传播通过待扫描品项，并且由与待扫描品项相对(opposite)定位的检测器从X射线发射器收集，检测器包括一个或多个检测器元件，其被构造为沿着从X射线发射器投射到检测器元件的辐射线来测量的辐射(即，电磁波)的强度。在各个实施例中，一个或多个检测器元件可以包括通常用于数字成像的固态检测器。固态检测器可包括发光转换层，例如闪烁器(例如，碘化铯闪烁器)，其中由固态检测器接收的辐射使得闪烁器产生光脉冲，随后光脉冲可被转换成数字信号，数字信号可被发送到用户设备且经由显示设备来显示。在各种情形下，这种转换层可以维持或捕集辐射，并且因此使得在后续的强度信号中产生“重影(ghost)”图像。这种捕集效果可通过例如在接收到后续扫描的额外辐射之前没有衰减的不完整电荷耗散或低诱导能量水平而引起。这些来自前一图像的残留信号保留在检测器中且叠加在后来生成的图像之上。这种效果可随着连续图像之间的时间减小而变得更明显，并且先前捕集的电荷累积衰减的时间同样减少。而且，由检测器元件接收到的更强的电磁信号会需要额外的时间来使残留的电磁信号在图像之间衰减。随着待扫描品项移动到X射线扫描设备的扫描位置，X射线扫描设备会使得重影条纹出现在所生成的图像中。这些重影条纹可以表现为类似存在于被扫描品项内的不透射线对象的实线。在不透射线条或其它细的不透射线对象以至少大致平行于品项行进方向定向的情况下，重影条纹可表现为延伸不透射线对象的长度。这种重影条纹可使得查看所生成图像的操作员认为，X射线束完全地穿透不透射线对象。因此，操作员会错误地判定，被扫描品项没有任何被禁止品项，即使尚未对品项进行完整的扫描。当将网状物或格栅结构与待扫描品项相关联时，上述的重影现象会不利地导致网状物或格栅结构的至少一部分表现为在生成的图像中可见，但是电磁波并没有完全地穿透该品项。例如，即使在电磁波没有完全地穿透品项的情况下，重影条纹可表现为延伸所生成图像中的格栅元件的至少一部分，并且得到的图像因此显示出这些叠加在品项之上的重影条纹。因此，网状物或格栅结构可以在得到的扫描图像中是“重影”(即，出现)，即使实际上正在扫描的品项尚未被完全地(充分地)穿透来实际地检测常规的网状物或格栅的全部部分。因此，会导致查看所产生图像的人员认为，实现了通过品项整体的完整扫描。该“重影”现象在此处称为“重影”、“重影线”、“重像线”、“双重图像”、“双重化图像”、“重影辐射线”、“重影信号”和/或“重影化线”，全部应理解为一般地且可互换地描述该现象。过去，减少重影的影响的努力集中于产生改善的检测器元件，或者并入用于最小化重影影响的复杂算法。然而，这些解决方案会至少部分地由于电磁波噪声以及接收到的信号中的其它缺陷而易于出错。例如，甚至在使用格栅的情况下，如果格栅以使得其格栅线平行于行进方向的方式定向，则重影化线会出现，但是其中会包含一定的失真。虽然用户可以想象识别这些失真，但是用户忽略特定失真的风险仍普遍。因此，对于基本上最小化“重影”影响的网状物或格栅结构存在需求，从而确保全部被扫描品项的充分穿透而不诉诸于辅助品项处置等。专利技术概述本专利技术的各个实施例涉及用于判定品项内容的X射线检测器系统。该X射线检测器系统可包括：(1)X射线发射器，其被配置为发射X射线辐射；(2)检测器，其包括接收表面，所述检测器被配置为接收X射线辐射且生成指示在接收表面上的多个位置中的每个位置处接收到的X射线辐射线的强度的一个或多个强度信号；(3)X射线穿透格栅，其包括第一格栅结构，该第一格栅结构包括：围绕X射线穿透格栅的具有至少第一侧的周边，所述第一侧沿第一主方向定向；第一多个平行格栅部件，每个均具有第一端和第二端；以及第二多个平行格栅部件，每个均具有第一端和第二端；其中：第一多个平行格栅部件与第一平面重合；所述第二多个平行格栅部件与第二平面重合；所述第一平面和第二平面平行；第一多个平行格栅部件中的每个的第一端和第二端以使得第一多个平行格栅部件既不平行于又不垂直于周边第一侧的角度与周边交叉；以及第二多个平行格栅部件中的每一个的第一端和第二端以使得第二多个平行格栅部件既不平行于又不垂直于周边第一侧的角度与周边交叉；以及(4)传送机构，其被配置为沿第二主方向将品项和X射线穿透格栅传送到X射线发射器与检测器之间的位置，所述第二主方向基本上与第一主方向相同。本专利技术的其它实施例涉及用于扫描品项的计算机实现方法。该计算机实现方法包括以下步骤：(1)经由处理器接收指示在第一扫描时间在检测器上的多个位置处中的每个位置处接收到的X射线辐射的第一强度的一个或多个第一强度信号，其中：检测器被配置为从X射线发射器接收X射线辐射以及生成指示在接收表面上的多个位置中的每个位置处接收到的X射线辐射的强度的一个或多个强度信号；X射线辐射从X射线发射器发射且X射线辐射的至少一部分在由检测器接收之前穿过品项和X射线穿透格栅，其中：X射线穿透格栅包括第一格栅结构，该第一格栅结构包括：围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定品项内容的X射线检测器系统，所述系统包括：X射线发射器，其被配置为发射X射线辐射；检测器，其包括接收表面，所述检测器被配置为接收所述X射线辐射且生成指示在所述接收表面上的多个位置中的每个位置处接收到的X射线辐射的强度的一个或多个强度信号；X射线穿透格栅，其包括第一格栅结构，所述第一格栅结构包括：围绕所述X射线穿透格栅的周边，其具有至少第一侧，所述第一侧沿第一主方向定向；第一多个平行格栅部件，每个均具有第一端和第二端；以及第二多个平行格栅部件，每个均具有第一端和第二端；其中：所述第一多个平行格栅部件与第一平面重合；所述第二多个平行格栅部件与第二平面重合；所述第一平面和所述第二平面平行；所述第一多个平行格栅部件中的每一个的第一端和第二端以使得所述第一多个平行格栅部件既不平行又不垂直于所述周边的第一侧的角度与所述周边交叉；以及所述第二多个平行格栅部件中的每一个的第一端和第二端以使得所述第二多个平行格栅部件既不平行又不垂直于所述周边的第一侧的角度与所述周边交叉；以及传送机构，其被配置为沿第二主方向将所述品项和所述X射线穿透格栅传送到所述X射线发射器与所述检测器之间的位置，所述第二主方向大致与所述第一主方向相同。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.04 US 61/873,5411.一种用于确定品项内容的X射线检测器系统，所述系统包括：
X射线发射器，其被配置为发射X射线辐射；
检测器，其包括接收表面，所述检测器被配置为接收所述X射线辐射且生成指示在所述
接收表面上的多个位置中的每个位置处接收到的X射线辐射的强度的一个或多个强度信
号；
X射线穿透格栅，其包括第一格栅结构，所述第一格栅结构包括：
围绕所述X射线穿透格栅的周边，其具有至少第一侧，所述第一侧沿第一主方向定向；
第一多个平行格栅部件，每个均具有第一端和第二端；以及
第二多个平行格栅部件，每个均具有第一端和第二端；
其中：
所述第一多个平行格栅部件与第一平面重合；
所述第二多个平行格栅部件与第二平面重合；
所述第一平面和所述第二平面平行；
所述第一多个平行格栅部件中的每一个的第一端和第二端以使得所述第一多个平行
格栅部件既不平行又不垂直于所述周边的第一侧的角度与所述周边交叉；以及
所述第二多个平行格栅部件中的每一个的第一端和第二端以使得所述第二多个平行
格栅部件既不平行又不垂直于所述周边的第一侧的角度与所述周边交叉；以及
传送机构，其被配置为沿第二主方向将所述品项和所述X射线穿透格栅传送到所述X射
线发射器与所述检测器之间的位置，所述第二主方向大致与所述第一主方向相同。
2.如权利要求1所述的X射线检测器系统，进一步包括用户系统，其包括一个或多个存
储器以及一个或多个处理器，所述用户系统被配置为：
经由所述一个或多个处理器来接收所述一个或多个强度信号；以及
经由显示设备实现所述强度信号的显示。
3.如权利要求2所述的X射线检测器系统，其中所显示的强度信号进一步包括：
指示所述品项的当前位置的信号；以及
指示至少大致平行于所述第二主方向延伸的重影化图像的重影信号。
4.如权利要求3所述的X射线检测器系统，进一步配置为经由所述一个或多个处理器来
生成指示所述重影信号的存在的一个或多个通知。
5.如权利要求1所述的X射线检测器系统，其中所述第一平面与所述第二平面隔开一段
距离。
6.如权利要求5所述的X射线检测器系统，其中所述第一多个平行格栅部件中的每一个
是连续的，并且所述第二多个平行格栅部件中的每一个是连续的。
7.如权利要求1所述的X射线检测器系统，其中所述第一多个平行格栅部件中的每一个
的第一端与所述周边交叉的角度在30度与55度之间。
8.如权利要求7所述的X射线检测器系统，其中所述第一多个平行格栅部件中的每一个
的第一端与所述周边交叉的角度是45度。
9.如权利要求8所述的X射线检测器系统，其中所述第一多个平行格栅部件垂直于所述
第二多个平行格栅部件。
10.如权利要求1所述的X射线检测器系统，其中：
所述第一平面和所述第二平面重合；
所述第一多个平行格栅部件中的每一个是连续的；以及
所述第二多个平行格栅部件中的每一个是不连续的。
11.如权利要求1所述的X射线检测器系统，其中：
所述第一多个平行格栅部件间隔而使得在它们之间具有至少大致相等的距离；以及
所述第二多个平行格栅部件间隔而使得在它们之间具有至少大致相等的距离。
12.如权利要求1所述的X射线检测器系统，其中所述第一多个平行格栅部件和第二多
个平行格栅部件包括6mm直径的细长钢制部件。
13.如权利要求1所述的X射线检测器系统，其中所述第一多个平行格栅部件和第二多
个平行格栅部件是不透射线的。
14.如权利要求1所述的X射线检测器系统，其中所述X射线辐射的一部分通过所述品
项，并且通过所述品项的所述X射线辐射的所述部分也穿过所述X射线穿透格栅。
15.如权利要求1所述的X射线检测器系统，其中所述周边具有第二侧，所述第二侧沿至
少大致垂直于所述第一主方向和所述第二主方向的第三方向定向。
16.一种用于扫描品项的计算机实现方法，所述方法包括以下步骤：
经由处理器来接收指示在第一扫描时间在检测器上的多个位置中的每个位置处接收
到的X射线辐射的第一强度的一个或多个第一强度信号，其中：
所述检测器被配置为从X射线发射器接收X射线辐射并且生成指示在接收表面上的多
个位置中的每个位置处接收到的X射线辐射的强度的所述一个或多个强度信号；
所述X射线辐射从所述X射线发射器发射且所述X射线辐射的至少一部分在由所述检测
器接收到之前通过所述品项和X射线穿透格栅，其中：
所述X射线穿透格栅包括第一格栅结构，所述第一格栅结构包括：
围绕所述X射线穿透格栅的周边，其具有至少第一侧，所述第一侧沿第一主方向定向；
第一多个平行格栅部件，每个均具有第一端和第二端；以及
第二多个平行格栅部件，每个均具有第一端和第二端；
其中：
所述第一多个平行格栅部件与第一平面重合；
所述第二多个平行格栅部件与第二平面重合；
所述第一平面和所述第二平面至少基本上平行；
所述第一多个平行格栅部件中的每一个的第一端和第二端以使得所述第一多个平行
格栅部件既不平行于又不垂直于所述周边的第一侧的角度与所述周边交叉；以及
所述第二多个平行格栅部件中的每一个的第一端和第二端以使得所述第二多个平行
格栅部件既不平行于又不垂直于所述周边的第一侧的角度与所述周边交叉；以及
所述品项和所述X射线穿透格栅沿第二主方...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·P·海勒，M·卢瑟福，M·A·琼斯，A·D·柯尔克，G·W·万诺尔德三世，R·D·哈德森，P·迈森，J·特米尼，
申请(专利权)人：美国联合包裹服务公司，
类型：发明
国别省市：美国;US