检查系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及检查系统和方法。公开了一种检查系统，包括：承载装置；至少一个射线源；和探测器组件。至少一个射线源能够围绕旋转轴线相对于承载装置在多个扫描位置之间转动。至少一个射线源和探测器组件能够相对于承载装置沿旋转轴线升降。当至少一个射线源相对于承载装置位于多个扫描位置中的一个时，至少一个射线源和探测器组件相对于承载装置沿旋转轴线升降并且至少一个射线源发射X射线；当至少一个射线源和探测器组件相对于承载装置升降预定距离后，至少一个射线源围绕旋转轴线相对于承载装置转动到多个扫描位置中的另一个。检查系统还基于探测器组件的检测数据来重建被检查的物体的三维扫描图像。的物体的三维扫描图像。的物体的三维扫描图像。

【技术实现步骤摘要】
检查系统和方法


[0001]本专利技术涉及安全检查
，具体地，涉及一种用于安全检查的检 查系统和检查方法，尤其是一种用于航空托盘货物的安全检查的检查系统 和检查方法。

技术介绍

[0002]航空托盘货物或航空集装箱的安全直接关系到航空飞行器例如飞机的 安全。航空托盘货物在装载到飞机上之前需要经过安全检查。航空托盘货 物的尺寸较大，通常具有长1.2m*宽1.2m*高1.65m或更大的尺寸。在航空 托盘货物内部，不同种类的货物也可能堆叠在一起。
[0003]现有的航空托盘货物可以采用多种检查方式，例如包括：采用单视角 或双视角X射线检查系统来生成透视图像；采用多视角X射线检查系统来 拼凑出三维扫描图像；将航空托盘货物拆散后对逐个物体进行检查，然后 再重新装载成航空托盘货物；和采用CT扫描系统来生成三维CT图像。
[0004]在上述第一种方式中，单视角或双视角X射线检查系统对通过其扫描 区域的航空托盘货物进行扫描并生成单视角或双视角透视图像。但是，由 于航空托盘货物尺寸较大，并且内部物体堆叠在一起。因此，利用现有的 单视角或双视角X射线检查系统所生成的透视图像会存在比较严重的重 叠，这导致难以从透视图像中准确发现例如爆炸物、易燃液体、刀枪等违 禁物。
[0005]在上述第二种方式中，多视角X射线检查系统对通过其扫描区域的航 空托盘货物进行扫描并生成多视角透视图像，或者将多视角透视图像拼凑 成三维扫描图像。通过扫描生成多个视角的扫描图像来拼凑成三维扫描图 像，能局部减轻图像重叠带来的影响以及提高自动识别能力。但是，这种 方式导致被检查物体的通过率低且扫描角度仍然有限，并且拼凑出的三维 图像质量较差，对爆炸物等违禁物品的自动识别能力有限。
[0006]在上述第三种方式中，通过人工拆卸将已码好的航空托盘货物拆散逐 个安检，再重新装载成航空托盘货物。这种方法效率较低且人工成本高。
[0007]在上述第四种方式中，CT扫描生成三维扫描图像并且具有高识别能 力。计算机断层成像(CT)在物品检测和医疗诊断等领域应用广泛。CT 扫描可以生产三维扫描图像。根据在扫描过程中射线源相对于被检查物体 的运动，现有的CT扫描系统可以包括动态螺旋CT扫描系统和静态CT扫 描系统。
[0008]动态螺旋CT扫描系统在扫描过程中射线源围绕被检查物体连续旋转 的同时，输送装置匀速水平地传送被检查物体通过扫描区域。动态螺旋 CT扫描系统通常需要一个滑环和轴承，并且在扫描过程中，滑环需要高速 旋转。如果被检查的物体尺寸较大，则动态螺旋CT扫描系统的滑环和轴 承都需要较大的直径，这对动态螺旋CT扫描系统中部件的加工精度、支 撑结构的刚性和稳定性等提出极高的要求。此外，在采用滑环的动态螺旋 CT扫描系统中，由于射线源和探测器都安装在具有较大直径的转盘上并且 同步地旋转，因此用于动态螺旋CT扫描系统的输送装置需要设置在较高 的高度，这提高了较大尺寸物品装载到
输送装置和/或从输送装置卸载的难 度。
[0009]静态CT扫描系统在整个扫描过程中射线源保持固定，采用围绕检测 区域的一体式射线源来进行扫描。但是，当被检查物体尺寸较大时，设计 大尺寸的一体式射线源的难度较大并且制造成本很高。同时，一体式射线 源在出现故障(例如数个靶点损坏)时需要整体更换，因此可维护性较 差。
[0010]在对航空托盘货物的常规立式CT扫描过程中，X射线既穿过托盘又 穿过托盘上的货物。托盘的材料和厚度对货物本身的扫描图像质量会带来 不利影响。航空托盘货物的高度通常大于其长度与宽度。在CT扫描过程 中扫描纵向截面(高度与宽度平面或高度与长度平面)对射线的穿透能力 要求更高，不利于降低能耗和成本。
[0011]为此，需要一种改进的检查系统和检查方法，特别是用于航空托盘货 物的检查系统和检查方法。

技术实现思路

[0012]本专利技术的一个目的是提供一种采用动静结合扫描方式的检查系统和检 查方法，特别是用于航空托盘货物的检查系统和检查方法。本专利技术的一个 目的是提供一种满足CT重建需要的检查系统和检查方法，特别是用于航 空托盘货物的检查系统和检查方法。本专利技术的一个目的是提供一种提高空 间分辨率和识别准确性的检查系统和检查方法，特别是用于航空托盘货物 的检查系统和检查方法。本专利技术的一个目的是提供一种提高可维护性且降 低成本的检查系统和检查方法，特别是用于航空托盘货物的检查系统和检 查方法。本专利技术的一个目的是提供一种降低物体装卸难度的检查系统和检 查方法，特别是用于航空托盘货物的检查系统和检查方法。
[0013]本专利技术的一方面提供一种检查系统，包括：承载装置，用于在检查系 统的检查区域中承载被检查的物体；至少一个射线源，用于发射X射线， 其中每个射线源包括单独的壳体以限定真空空间并且包括封装在壳体内的 多个靶点；和探测器组件，用于接收从至少一个射线源发射并经过检查区 域的X射线，其中，检查系统构造成使得至少一个射线源能够围绕旋转轴 线相对于承载装置在多个扫描位置之间转动，并且至少一个射线源和探测 器组件能够相对于承载装置沿旋转轴线升降；其中，检查系统构造成：当 至少一个射线源相对于承载装置位于多个扫描位置中的一个时，至少一个 射线源和探测器组件相对于承载装置沿旋转轴线升降并且至少一个射线源 发射X射线；并且当至少一个射线源和探测器组件相对于承载装置升降预 定距离后，至少一个射线源围绕旋转轴线相对于承载装置转动到多个扫描 位置中的另一个，其中，检查系统还构造成基于探测器组件的检测数据来 重建被检查的物体的三维扫描图像。
[0014]根据本专利技术的某些实施例，至少一个射线源相对于承载装置在不同的 扫描位置之间的转动，使得至少一个射线源的组合扫描角度大于180度。
[0015]根据本专利技术的某些实施例，检查系统构造成：当至少一个射线源相对 于承载装置在不同的扫描位置之间转动时，至少一个射线源和探测器组件 相对于承载装置不沿旋转轴线升降。
[0016]根据本专利技术的某些实施例，至少一个射线源相对于承载装置在相邻两 个扫描位置之间的转动角度小于射线源相对于旋转轴线的扫描角度。
[0017]根据本专利技术的某些实施例，至少一个射线源相对于承载装置在相邻两 个扫描位置之间的转动角度大于每个射线源的相邻靶点相对于旋转轴线的 角度，其中，至少一个射线源还构造成能够相对于承载装置在至少两个靶 点位置之间移动，其中，每个射线源相对于承载装置在相邻两个靶点位置 之间的转动角度小于该射线源的相邻两个靶点相对于旋转轴线的角度，或 者每个射线源相对于承载装置在相邻两个靶点位置之间的移动距离小于该 射线源的相邻两个靶点之间的间距。
[0018]根据本专利技术的某些实施例，每个射线源相对于承载装置在相距最远的 两个靶点位置之间的转动角度小于该射线源的相邻两个靶点相对于旋转轴 线的角度，或者每个射线源相对于承载装置在相距最远的两个靶点位置之 间的移动距离小于射线源的相邻两个靶点之间的间距。
[0019]根据本专利技术的某些实施例，旋转轴线平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检查系统，包括：承载装置，用于在所述检查系统的检查区域中承载被检查的物体；至少一个射线源，用于发射X射线，其中每个射线源包括单独的壳体以限定真空空间并且包括封装在所述壳体内的多个靶点；和探测器组件，用于接收从所述至少一个射线源发射并经过所述检查区域的X射线，其中，所述检查系统构造成使得所述至少一个射线源能够围绕旋转轴线相对于所述承载装置在多个扫描位置之间转动，并且所述至少一个射线源和所述探测器组件能够相对于所述承载装置沿所述旋转轴线升降；其中，所述检查系统构造成：当所述至少一个射线源相对于所述承载装置位于所述多个扫描位置中的一个时，所述至少一个射线源和所述探测器组件相对于所述承载装置沿所述旋转轴线升降并且所述至少一个射线源发射X射线；并且当所述至少一个射线源和所述探测器组件相对于所述承载装置升降预定距离后，所述至少一个射线源围绕所述旋转轴线相对于所述承载装置转动到所述多个扫描位置中的另一个，其中，所述检查系统还构造成基于所述探测器组件的检测数据来重建所述被检查的物体的三维扫描图像。2.根据权利要求1所述的检查系统，其中，所述至少一个射线源相对于所述承载装置在不同的扫描位置之间的转动，使得所述至少一个射线源的组合扫描角度大于180度。3.根据权利要求1或2所述的检查系统，其中，所述检查系统构造成：当所述至少一个射线源相对于所述承载装置在不同的扫描位置之间转动时，所述至少一个射线源和所述探测器组件相对于所述承载装置不沿所述旋转轴线升降。4.根据权利要求1或2所述的检查系统，其中，所述至少一个射线源相对于所述承载装置在相邻两个扫描位置之间的转动角度小于所述射线源相对于所述旋转轴线的扫描角度。5.根据权利要求1或2所述的检查系统，其中，所述至少一个射线源相对于所述承载装置在相邻两个扫描位置之间的转动角度大于每个射线源的相邻靶点相对于所述旋转轴线的角度，其中，所述至少一个射线源还构造成能够相对于所述承载装置在至少两个靶点位置之间移动，其中，每个射线源相对于所述承载装置在相邻两个靶点位置之间的转动角度小于该射线源的相邻两个靶点相对于所述旋转轴线的角度，或者每个射线源相对于所述承载装置在相邻两个靶点位置之间的移动距离小于该射线源的相邻两个靶点之间的间距。6.根据权利要求5所述的检查系统，其中，每个射线源相对于所述承载装置在相距最远的两个靶点位置之间的转动角度小于该射线源的相邻两个靶点相对于所述旋转轴线的角度，或者每个射线源相对于所述承载装置在相距最远的两个靶点位置之间的移动距离小于所述射线源的相邻两个靶点之间的间距。7.根据权利要求1或2所述的检查系统，其中，所述旋转轴线平行于竖直方向。8.根据权利要求1或2所述的检查系统，其中，每个射线源的射线发射方向与所述旋转轴线不垂直。9.根据权利要求1或2所述的检查系统，其中，所述检查系统构造成当所述至少一个射线源相对于所述承载装置在不同的扫描位置之间转动时，所述至少一个射线源不发射X射线。
10.根据权利要求1或2所述的检查系统，其中，所述探测器组件设置成相对于所述至少一个射线源沿径向更靠近所述旋转轴线。11.根据权利要求10所述的检查系统，其中，所述至少一个射线源的所有靶点都位于第一平面内。12.根据权利要求11所述的检查系统，其中，所述探测器组件的所有探测器晶体都位于第二平面内。13.根据权利要求12所述的检查系统，其中，所述第一平面与所述第二平面平行，每个射线源的靶点都设置成沿所述旋转轴线朝着所述探测器组件偏转预定的倾斜角度，使得每个射线源发射的X射线在经过所述检查区域之前不会被所述探测器组件遮挡。14.根据权利要求13所述的检查系统，其中，所述探测器组件包括多个探测器臂，其中在每个探测器臂上布置多个探测器单元，并且每个探测器臂构造成能够接收至少两个射线源发射的X射线。15.根据权利要求14所述的检查系统，其中，每个探测器单元包括探测器晶体，每个探测器晶体设置在相应探测器单元的沿所述旋转轴线靠近所述至少一个射线源的一端。16.根据权利要求14或15所述的检查系统，其中，所述多个探测器臂构造成完整地围绕所述旋转轴线延伸以组成探测器环。17.根据权利要求9所述的检查系统，其中，所述至少一个射线源包括多个射线源，所述多个射线源布置成围绕所述承载装置间隔分布。18.根据权利要求1或9所述的检查系统，其中，所述承载装置还可以包括承载输送单元，用于在所述承载装置上传送所述被检查的物体进入和离开所述检查区域，其中，在所述承载输送单元传送所述被检查的物体进入或离开所述检查区域时，所述至少一个射线源和所述探测器组件沿所述旋转轴线相对于所述承载装置被升高或降低到不阻碍所述被检查的物体进入或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，陈志强，黄清萍，丁辉，周勇，金鑫，姚利明，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：