一种双能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双能CT探测器、CT检测系统及检测方法，涉及CT检测技术领域，用以解决现有技术中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。双能CT探测器包括：探测器阵列和射线过滤单元；所述探测器阵列的每一个阵元为一个探测器；所述探测器阵列包括：第一直线阵列和第二直线阵列；沿着射线光子信号的传播方向，所述射线过滤单元设置在所述第一直线阵列的前面；所述射线过滤单元用于除去所述射线光子信号中的低能射线；所述第一直线阵列主要用于检测所述射线光子信号中的高能射线；所述第二直线阵列主要用于检测所述射线光子信号中的低能射线。本发明专利技术提供的技术方案能在降低成本的同时保证成像精度。

【技术实现步骤摘要】
一种双能CT探测器、CT检测系统及检测方法
本专利技术属于CT检测
，特别涉及一种双能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。
技术实现思路
鉴于以上分析，本专利技术旨在提供一种双能CT探测器、CT检测系统及检测方法，用以解决现有技术中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。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种双能CT探测器，包括：探测器阵列和射线过滤单元；所述探测器阵列的每一个阵元为一个探测器；所述探测器阵列包括：第一直线阵列和第二直线阵列；所述射线过滤单元覆盖所述第一直线阵列，且射线光子信号依次穿过所述射线过滤单元和所述第一直线阵列；所述射线过滤单元用于除去所述射线光子信号中的低能射线；所述第一直线阵列用于检测所述射线光子信号中的高能射线；所述第二直线阵列用于检测所述射线光子信号中的低能射线。进一步地，所述第一直线阵列和所述第二直线阵列相互平行且任意相邻的所述第二直线阵列间设置有多个所述第一直线阵列或者任意相邻的所述第一直线阵列间设置有多个所述第二直线阵列。进一步地，所述第一直线阵列和所述第二直线阵列相互平行，且在所述低能探测器阵列上相互交替排列。进一步地，所述CT探测器的第一检测方向上的阵元排布密度小于所述CT探测器的第二检测方向上的阵元排布密度；所述第一检测方向平行于所述第一直线阵列所在的直线和所述第二直线阵列所在的直线；所述第二检测方向垂直于所述第二直线阵列所在的直线。进一步地，相邻的所述第一直线阵列间第二直线阵列数量为1-10个；进一步地，相邻的所述第二直线阵列间第一直线阵列数量为1-3个。进一步地，所述射线过滤单元包括：铜片或银片。第二方面，本专利技术实施例提供了一种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；所述CT探测装置包括射线源、旋转盘和第一方面任一项所述的CT探测器；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。第三方面，本专利技术实施例提供了一种CT检测方法，采用第二方面所述的CT检测系统，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；数据处理计算机从第一直线阵列采集第一检测数据，从第二直线阵列采集第二检测数据；所述数据处理计算机根据所述第一检测数据和所述第二检测数据，确定物体的密度和原子序数信息。进一步地，所述数据处理计算机根据所述第一检测数据和所述第二检测数据，确定物体的密度和原子序数信息，包括：所述数据处理计算机根据所述第一检测数据，确定第一函数；所述数据处理计算机根据所述第一函数，确定高能投影值集合；所述数据处理计算机根据所述第二检测数据，确定第二函数，所述第二函数以所述第二直线阵列对应的像素间距为自变量，低能投影值为因变量；所述数据处理计算机根据所述第二函数，确定低能投影值集合；所述数据处理计算机根据所述低能投影值集合和所述高能投影值集合，确定所述物体的密度和所述原子序数信息。进一步地，所述第一检测数据，包括：所述第一直线阵列对应的像素间距和所述第一直线阵列对应的高能投影值；所述数据处理计算机以所述第一直线阵列对应的像素间距为自变量和以所述第一直线阵列对应的高能投影值为因变量，确定所述第一函数。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)在不使用高能检测器的同时，通过设置射线过滤单元，使得部分低能探测器可以起到高能探测器的作用，以维持原有的检测体系，从而实现在保证降低成本的同时，还能保证测量结果的精度。2)在本专利技术中，由于射线过滤单元遮挡了部分低能探测器，使得低能探测器阵列采集到的低能数据的数量减小，进而降低了低能探测器阵列对应的低能检测数据准确度。因此，通过增加低能探测器在第二检测方向上的阵元排布密度，以同时提高低能探测器阵列采集到的低能数据和高能数据的数量，从而保证低能探测器阵列对应的低能检测数据和高能检测数据的准确度。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1是本专利技术实施例提供的一种CT探测装置(16排)；图2是本专利技术实施例提供的一种CT检测系统；图3是本专利技术实施例提供的高低能投影值及高能投影值补偿示意图；图4是本专利技术对比例1的图像质量图；图5是本专利技术实施例1的图像质量图。附图标记：1-低能探测器；2-铜片；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双能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，探测识别所需的双能投影数据远小于显示投影所需的双能数据。因此，在工程上，CT探测器中高能探测器和低能探测器通常是按照显示投影的标准去布置的，例如每设置一个低能探测器，必须对应地设置一个高能探测器。然而，实际工作中，使用探测识别的场景不比使用显示投影场景的场景少，这意味着单纯按照显示投影的标准去布置CT探测器会提高CT探测器的成本。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双能CT探测器，其特征在于，包括：探测器阵列和射线过滤单元；/n所述探测器阵列的每一个阵元为一个探测器；/n所述探测器阵列包括：第一直线阵列和第二直线阵列；/n所述射线过滤单元覆盖所述第一直线阵列，且射线光子信号依次穿过所述射线过滤单元和所述第一直线阵列；/n所述射线过滤单元用于除去所述射线光子信号中的低能射线；/n所述第一直线阵列用于检测所述射线光子信号中的高能射线；/n所述第二直线阵列用于检测所述射线光子信号中的低能射线。/n

【技术特征摘要】
1.一种双能CT探测器，其特征在于，包括：探测器阵列和射线过滤单元；
所述探测器阵列的每一个阵元为一个探测器；
所述探测器阵列包括：第一直线阵列和第二直线阵列；
所述射线过滤单元覆盖所述第一直线阵列，且射线光子信号依次穿过所述射线过滤单元和所述第一直线阵列；
所述射线过滤单元用于除去所述射线光子信号中的低能射线；
所述第一直线阵列用于检测所述射线光子信号中的高能射线；
所述第二直线阵列用于检测所述射线光子信号中的低能射线。


2.根据权利要求1所述的CT探测器，其特征在于，
所述第一直线阵列和所述第二直线阵列相互平行且任意相邻的所述第二直线阵列间设置有多个所述第一直线阵列或者任意相邻的所述第一直线阵列间设置有多个所述第二直线阵列。


3.根据权利要求2所述的CT探测器，其特征在于，
所述第一直线阵列和所述第二直线阵列相互平行，且在所述低能探测器阵列上相互交替排列。


4.根据权利要求3所述的CT探测器，其特征在于，
所述CT探测器的第一检测方向上的阵元排布密度小于所述CT探测器的第二检测方向上的阵元排布密度；
所述第一检测方向平行于所述第一直线阵列所在的直线和所述第二直线阵列所在的直线；
所述第二检测方向垂直于所述第二直线阵列所在的直线。


5.根据权利要求2所述的CT探测器，其特征在于，
相邻的所述第一直线阵列间第二直线阵列数量为1-10个；
或者，
相邻的所述第二直线阵列间第一直线阵列数量为1-3个。


6.根据权利要求1所述的CT探测器，其特征在于，
所述射线过滤单元包括：铜片或银片。


7.一种CT检测系统，其特征在于，包括：CT探测装置、传送带、数据处理计算机、传送带电机、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保磊，刘念，徐圆飞，莫阳，孙翠丽，赵雷，温子宽，魏增辉，吴凯，丁洁，刘宇，司昌楠，李华宇，
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