一种高能稀疏的CT探测器、CT检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高能稀疏的CT探测器、CT检测系统及检测方法，属于CT检测技术领域，解决了现有技术中CT探测装置成本高、不利于设备的推广应用，降低成本不能保证成像精度等问题。本发明专利技术CT探测器，包括高能探测器和低能探测器，所述高能探测器和低能探测器采用背靠背式排列，每个高能探测器上方均设置有一个低能探测器；所述高能探测器和低能探测器均设置有多排，低能探测器排数大于高能探测器排数，至少部分高能探测器集中分布。本发明专利技术CT探测器部分高能探测器集中排布，降低成本的同时成像精度较高。

A high energy sparse CT detector, CT detection system and detection method

【技术实现步骤摘要】
一种高能稀疏的CT探测器、CT检测系统及检测方法
本专利技术属于CT检测
，特别涉及一种高能稀疏的CT探测器、CT检测系统及检测方法。
技术介绍
在基于X射线的爆炸物检查技术中，X射线计算机断层扫描成像技术(简称“CT技术”)因其自身特有的优势，在安全检查领域被高度重视。在美国交通安全局(TSA,TransportationSecurityAdministration)唯一认证的EDS(ExplosiveDetectionSystem)型安检设备就是CT设备，可见X射线CT技术在安全检查领域的地位。X射线CT安检技术是通过对CT数据进行重建得到被扫描物体的断层图像，通过对断层图像中的特征数据进行分析，实现对被扫描物体中危险物品的识别。为了提高CT识别的精度，通常采用双能CT成像方式，双能成像的实现方式可以有射线源高低能快速切换，双源成像，双层探测器等多种模式，其中，针对安检应用，双层探测器模式应用最为普遍，按照高低能的排布模式，主要分为“背靠背”和“骑马式”两种。上述两种模式，需要一个低能探测器像素对应一个高能探测器像素，成本较高，不利于设备的推广应用。本着降低探测器成本的目的，本专利技术设计了一种CT探测装置以及具有该装置的CT系统。
技术实现思路
鉴于以上分析，本专利技术旨在提供一种高能稀疏的CT探测器、CT检测系统及检测方法，用以解决CT探测装置成本高、不利于设备的推广应用，降低成本不能保证成像精度等问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一方面，本专利技术公开了一种CT探测器，包括高能探测器和低能探测器，高能探测器和低能探测器采用背靠背式排列，每个高能探测器上方均设置有一个低能探测器；高能探测器和低能探测器均设置有多排，低能探测器排数大于高能探测器排数，至少部分高能探测器集中分布；所述高能探测器和低能探测器之间设置有铜片，所述铜片用于过滤经过了低能探测器以后的射线。在一种可能的设计中，集中分布的多排高能探测器设置在多排低能探测器的中间位置。在一种可能的设计中，少数高能探测器设置在多排低能探测器的两侧。示例性的，少数低能探测器为2～6排。在一种可能的设计中，集中分布的多排高能探测器设置在多排低能探测器的一侧。在一种可能的设计中，少数高能探测器设置在多排低能探测器的另一侧。示例性的，少数低能探测器为2～6排。在一种可能的设计中，铜片的厚度0.3-1mm之间。在一种可能的设计中，高能探测器包括闪烁体和二极管；低能探测器包括闪烁体和二极管。另一方面，本专利技术还提供了一种CT检测系统，包括CT探测装置、传送带、数据处理计算机、传送带电机、滑环电机和运动控制计算机；CT探测装置包括射线源、旋转盘和CT探测器。在一种可能的设计中，射线源和CT探测器设置于旋转盘上，CT探测器与数据处理计算机连接，传送带电机和滑环电机均与运动控制计算机连接；运动控制计算机控制传送带电机带动传送带匀速运动，运动控制计算机控制滑环电机匀速转动。另一方面，本专利技术还提供了一种CT检测方法，包括以下步骤：被检测物体放置在传动带上，传送带带动被检测物体进入检测通道，旋转盘围绕传送带匀速转动；射线源发射射线，CT探测装置接收来自于射线源的射线光子信号，由数据处理计算机完成CT投影数据的采集、存储和所有的数据处理工作；当高能探测器全部集中排布时，双能数据重建断层用来做识别，而相对较为完备的数据重建断层用来做显示；当高能探测器部分集中排布时，稀疏部分根据高低能投影值的差值做曲线拟合，根据拟合的曲线求取无高能探测器部分的高能数据，再进行双能投影分解，利用进行了投影分解的数据进行双能图像重建，得到物体的密度和原子序数信息。与现有技术相比，本专利技术至少能实现以下技术效果之一：1)低能探测器排数大于高能探测器排数，至少部分高能探测器集中分布。首先降低高能探测器排数，可以明显降低设备成本。其次本专利技术中高能探测器集中排布可以在降低成本的情况下保证双能成像的精度。特别在低螺距扫描条件下，由于部分高能探测器集中排布，排间距小，因此重建的精度就高，风车伪影较小。本专利技术部分高能探测器集中排布可以保证其在低螺距时的成像清晰度。2)本专利技术在高能探测器集中分布之外的部分还可分散设置少量高能探测器，从而在提高螺距时，尽管所需投影数据在排方向上的范围加大，但很大一部分反投影是由高能探测器集中分布部分的数据贡献的，同时为了保证在排方向有足够的数据范围，外侧的探测器采用较大的排间距，这样也能一定程度上保证重建精度。这种排布和高能探测器均匀稀疏排布相比，更能兼顾低螺距和高螺距下的成像质量。而且降低了探测器的成本。3)高能探测器和低能探测器之间设置有铜片，铜片用于过滤经过了低能探测器以后的射线。铜片的厚度0.3-1mm之间，设置这样厚度的原因是为了能够尽量把高低能信号区分开，但又不至于高能信号太低。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。图1CT探测装置1；图2CT探测装置2；图3CT探测装置3；图4CT探测装置4；图5CT检测系统。图6高低能投影值及高能投影值补偿示意图；图7高低能投影差值及曲线拟合示意图；图8实施例1的图像质量图；图9对比例1的图像质量图；图10实施例2的图像质量图；图11对比例2的图像质量图。附图标记：1-低能探测器；2-PCB板；3-铜片；4-高能探测器；10-射线源；20-旋转盘；30-CT探测器；40-被检测物体；50-传送带；60-传送带电机；70-运动控制计算机；80-滑环电机；90-数据处理计算机。具体实施方式以下结合具体实施例对一种高能稀疏的CT探测器、CT检测系统及检测方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本专利技术不限定于这些实施例中。双能CT成像中，用来探测识别的双能投影数据和用来显示的投影数据相比而言，工程上，实际需求要少很多，因此可以利用下面的策略来降低探测器的成本：一种能量的数据相对较为完备，而第二种能量的数据相对较少。一种CT探测器，包括高能探测器和低能探测器，高能探测器和低能探测器采用背靠背式排列，每个高能探测器上方均设置有一个低能探测器；高能探测器和低能探测器均设置有多排，低能探测器排数大于高能探测器排数，至少部分高能探测器集中分布。现有的双能CT安检技术中，需要一个低能探测器像素对应一个高能探测器像素，成本较高，不利于设备的推广应用。在双能CT安检检查应用中，识别所需的投影数据量，低于显示所需的投影数据量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高能稀疏的CT探测器，其特征在于，包括高能探测器和低能探测器，所述高能探测器和低能探测器采用背靠背式排列，每个高能探测器上方均设置有一个低能探测器；/n所述高能探测器和低能探测器均设置有多排，低能探测器排数大于高能探测器排数，至少部分高能探测器集中分布；/n所述高能探测器和低能探测器之间设置有铜片，所述铜片用于过滤经过了低能探测器以后的射线。/n

【技术特征摘要】
1.一种高能稀疏的CT探测器，其特征在于，包括高能探测器和低能探测器，所述高能探测器和低能探测器采用背靠背式排列，每个高能探测器上方均设置有一个低能探测器；
所述高能探测器和低能探测器均设置有多排，低能探测器排数大于高能探测器排数，至少部分高能探测器集中分布；
所述高能探测器和低能探测器之间设置有铜片，所述铜片用于过滤经过了低能探测器以后的射线。


2.根据权利要求1所述的高能稀疏的CT探测器，其特征在于，集中分布的多排高能探测器设置在多排低能探测器的中间位置。


3.根据权利要求2所述的高能稀疏的CT探测器，其特征在于，少数高能探测器设置在多排低能探测器的两侧。


4.根据权利要求1所述的高能稀疏的CT探测器，其特征在于，集中分布的多排高能探测器设置在多排低能探测器的一侧。


5.根据权利要求4所述的高能稀疏的CT探测器，其特征在于，少数高能探测器设置在多排低能探测器的另一侧。


6.根据权利要求1所述的高能稀疏的CT探测器，其特征在于，铜片的厚度0.3-1mm之间。


7.根据权利要求1所述的高能稀疏的CT探测器，其特征在于，所述高能探测器包括闪烁体和二极管；所述低能探测器包括闪烁体和二极管。

【专利技术属性】
技术研发人员：徐圆飞，李保磊，莫阳，孙兴宏，赵雷，
申请(专利权)人：北京航星机器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11