检查设备和检查方法技术

公开了一种检查设备和检查方法。该检查方法包括步骤：对被检查物体进行X射线扫描以产生被检查物体的图像；对所述被检查物体的图像进行分割以确定至少一个感兴趣区域；探测宇宙射线与所述感兴趣区域的相互作用，得到探测值；基于所述感兴趣区域的尺寸信息和所述探测值计算宇宙射线在所述感兴趣区域的散射特性值和/或吸收特性值；以及利用所述散射特性值和/或吸收特性值分辨所述感兴趣区域的材料属性。利用上述方案，能够对提高检查的准确性和检查效率。 1

【技术实现步骤摘要】
检查设备和检查方法
本公开涉及对辐射检测技术，具体涉及一种对诸如集装箱卡车之类的被检查物体进行检查的设备和方法。
技术介绍
随着世界经济和国际贸易的发展，集装箱/车辆货物运输在各国经济中的应用越来越广泛。同时，也为恐怖分子运输核材料、爆炸物或毒品等违禁品和危险品带来便利，严重威胁着世界各国人民的生命安全。例如，核弹原料铀235或钚239达到一定量(如铀12-16kg、钚6-9kg)就可引起武器级的核爆炸。此外，爆炸物和毒品的非法扩散造成的犯罪事件和经济损失，也给个人、家庭和整个社会带来了巨大的危害。因此，必须加强对集装箱/车辆货物运输的无损检查，严格控制和管理上述材料的非法扩散。现有技术中的检查核材料和/或毒品的技术存在检测准确度不高，或者是效率低下的问题。
技术实现思路
考虑到现有技术中的一个或多个问题，提出了一种检查诸如集装箱之类的被检查物体的检查设备和检查方法。在本专利技术的一个方面，提出了一种检查方法，包括步骤：对被检查物体进行X射线扫描以产生被检查物体的图像；对所述被检查物体的图像进行分割以确定至少一个感兴趣区域；探测宇宙射线与所述感兴趣区域的相互作用，得到探测值；基于所述感兴趣区域的尺寸信息和所述探测值计算宇宙射线在所述感兴趣区域的散射特性值和/或吸收特性值；以及利用所述散射特性值和/或吸收特性值分辨所述感兴趣区域的材料属性。根据一些实施例，所述被检查物体的图像包括如下图像中的至少之一：单能透射图像、衰减系数图像、CT值图像、电子密度图像、原子序数图像。根据一些实施例，利用所述散射特性值分辨一个感兴趣区域的材料属性，用吸收特性值分辨另一个感兴趣区域的材料属性。根据一些实施例，所述的检查方法还包括步骤：通过执行非参数检验来判断所述感兴趣区域中是否包含核材料。根据一些实施例，所述检查方法还包括步骤：利用参数重建所述被检查物体的三维图像。根据一些实施例，当所述被检查物体的材料属性满足预定条件的情况下，发出报警信号。根据一些实施例，利用所述散射特性值和/或吸收特性值分辨所述感兴趣区域的材料属性的步骤包括：利用事先创建的分类曲线或者查找表，根据所述散射特性值和/或吸收特性值确定所述感兴趣区域中材料的原子序数值。根据一些实施例，所述的检查方法还包括步骤：监控所述被检查物体的运动轨迹并且基于所述运动轨迹计算表示宇宙射线与被检查物体的相互作用结果的探测值。根据一些实施例，对所述被检查物体进行扫描包括如下至少之一：对所述被检查物体进行背散射扫描；对被检查物体进行单能透射扫描；对所述被检查物体进行单能CT扫描；对被检查物体进行双能X透射扫描；对被检查物体进行双能CT扫描。根据一些实施例，基于所述感兴趣区域的尺寸信息和所述探测值计算宇宙射线在所述感兴趣区域的散射特性值和/或吸收特性值的步骤包括：通过下式计算散射特性值：其中，σθ为散射角的均方根，p为入射粒子的平均动量，L为所述尺寸信息，具体为通过X射线扫描获得的材料厚度；通过下式计算阻挡能力值作为吸收特性值：其中，Nscatter/(ascatter·tscatter)表示在tscatter时间内ascatter成像面积或体积上探测到的与物质发生散射作用的粒子个数Nscatter，Nstop/(astop·tstop)表示在tstop时间内astop成像面积或体积上与物质发生阻挡作用的粒子个数Nstop，p为入射粒子的平均动量，L为所述尺寸信息，具体为通过X射线扫描获得的材料厚度。在本专利技术的另一方面，提出了一种检查设备，包括：X射线源，发出X射线以对被检查物体进行扫描；探测和采集装置，探测和采集穿透所述被检查物体的X射线，得到探测数据；数据处理装置，基于所述探测数据产生所述被检查物体的图像，并且对所述被检查物体的图像进行分割以确定至少一个感兴趣区域；宇宙射线探测装置，探测宇宙射线与所述感兴趣区域的相互作用以得到探测值，并基于所述感兴趣区域的尺寸信息和所述探测值计算宇宙射线在所述感兴趣区域的散射特性值和/或吸收特性值；其中，所述数据处理装置还被配置为利用所述散射特性值和/或吸收特性值分辨所述感兴趣区域的材料属性。根据一些实施例，所述的检查设备还包括：定位设备，确定被检查物体的运动路径，其中将宇宙射线探测装置得到的探测值与所述运动路径匹配得到感兴趣区域的探测值。利用上述方案，能够对提高检查的准确性和检查效率。附图说明为了更好地理解本专利技术，将根据以下附图对本专利技术进行详细描述：图1示出了根据本公开实施例的检查设备的结构示意图；图2示出了如图1所示的计算设备的结构示意图；图3A示出了根据本公开实施例的检查设备的侧视图；图3B示出了根据本公开实施例的检查设备的俯视图；图3C示出了根据本公开实施例的检查设备中的X射线扫描子系统的示意图；图4A示出了根据本公开实施例的检查设备中宇宙射线探测器的结构示意图；图4B是描述根据本公开另一实施例的宇宙射线探测器的侧面示意图；图4C是描述根据本公开另一实施例的宇宙射线探测器的左视图；图4D是描述根据本公开另一实施例的宇宙射线探测器的另一左视图；图5是描述根据本公开实施例的检查方法的示意性流程图；图6是描述根据本公开实施例的另一检查方法的示意性流程图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，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专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，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专利技术至少一个实施例中。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。针对现有技术中的一个或多个问题，本公开的实施例提出了一种利用X射线和宇宙射线检查集装箱车辆的方法。根据该实施例，被检查物体通过X射线成像系统扫描，获取内部物体的结构、厚度及灰度等信息。然后，利用宇宙射线系统对被检查物体进行检测。宇宙射线系统所用射线源为天然宇宙射线，穿透能力强，无需外加辐射源即可穿过重核材料被探测。针对宇宙射线的成像效果受纵深方向的材料厚度影响较大的问题，本公开的实施例中将X射线成像系统提供的厚度和灰度作为先验信息来进行宇宙射线成像/材料识别过程。这样的实施例可以提高宇宙射线成像技术对物质的分类效果，更准确地判断其内包含的重核材料、爆炸物和毒品等危险品或违禁品。通常，对被检查物体可以利用X射线进行检查。X射线穿透能力强、测量时间短、分辨率高，常用于机场、海关等地的集装箱货物检查，如X射线透射成像、背散射成像和X-CT扫描等。但对于高Z(原子序数)物质，如铅屏蔽的辐射源、受屏蔽或不受屏蔽的核材料等，几厘米厚的铅屏蔽层即可阻挡X射线，常规的X射线无法穿透重核材料进行识别。在本公开的实施例中，提出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检查方法，包括步骤：

【技术特征摘要】
1.一种检查方法，包括步骤：对被检查物体进行X射线扫描以产生被检查物体的图像；对所述被检查物体的图像进行分割以确定至少一个感兴趣区域；探测宇宙射线与所述感兴趣区域的相互作用，得到探测值；基于所述感兴趣区域的尺寸信息和所述探测值计算宇宙射线在所述感兴趣区域的散射特性值和/或吸收特性值；以及利用所述散射特性值和/或吸收特性值分辨所述感兴趣区域的材料属性。2.如权利要求1所述的检查方法，所述被检查物体的图像包括如下图像中的至少之一：单能透射图像、衰减系数图像、CT值图像、电子密度图像、原子序数图像。3.如权利要求1所述的检查方法，其中利用所述散射特性值分辨一个感兴趣区域的材料属性，用吸收特性值分辨另一个感兴趣区域的材料属性。4.如权利要求1所述的检查方法，还包括步骤：通过执行非参数检验来判断所述感兴趣区域中是否包含核材料。5.如权利要求1所述的检查方法，还包括步骤：利用参数重建所述被检查物体的三维图像。6.如权利要求1所述的检查方法，当所述被检查物体的材料属性满足预定条件的情况下，发出报警信号。7.如权利要求1所述的检查方法，其中利用所述散射特性值和/或吸收特性值分辨所述感兴趣区域的材料属性的步骤包括：利用事先创建的分类曲线或者查找表，根据所述散射特性值和/或吸收特性值确定所述感兴趣区域中材料的原子序数值。8.如权利要求1所述的检查方法，还包括步骤：监控所述被检查物体的运动轨迹并且基于所述运动轨迹计算表示宇宙射线与被检查物体的相互作用结果的探测值。9.如权利要求1所述的检查方法，其中对所述被检查物体进行扫描包括如下至少之一：对所述被检查物体进行背散射扫描；对被检查物体进行单能透射扫描；对所述被检查物体进行单能CT扫描；对被检查物体进行双能X透射扫描；对被检查物体进行双能CT扫描。10.如权利要求1所述的检查方法，其中基于所述感兴趣区域的尺寸信息和所述探测值计算宇宙射线在所述感兴趣区域的散射特性值和/或吸收特性值的步骤包括：通过下式计算散射特性值：其中，σθ为散射角的均方根，p为入射粒子的平均动量，L为所述尺寸信息，具体为通过X射线扫描获得的材料厚度；通过下式计算阻挡能力值作为吸收特性值：其中，Nscatter/(ascatter·tscatter)表示在tscatter时间内ascatter成像面积或体积上探测到的与物质发生散射作用的粒子个数Nscatter，Nstop/(astop·tstop)表示在tst...

【专利技术属性】
技术研发人员：康克军，程建平，陈志强，赵自然，李君利，王学武，曾志，曾鸣，王义，张清军，顾建平，易茜，刘必成，徐光明，王永强，
申请(专利权)人：清华大学，同方威视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11