材料的成像制造技术

一种用于产生和显示物体的图像的仪器，其包括：辐射源和至少两个线性（３ａ、３ｂ、３ｃ）探测器的系列，其能够利用光谱方法解析入射的源辐射（１）并与辐射源间隔开以界定其间的扫描区；使物体相对于使用中的扫描区移动并移动通过该扫描区的装置（７）；图像产生仪器，其至少产生来自第一线性探测器的输出的第一图像、来自第二线性探测器的输出的第二图像、以及第三图像，使得每个这种图像包括利用光谱方法解析的入射的辐射的表示；图像显示器，其适合于连续显示至少这种第一图像、第二图像和第三图像，并因此显示图像之间的单眼运动视差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】材料的成像本专利技术涉及用于探测、成像和表征三維空间中的材料的方法和仪器。本专利技术特别涉及利用高能辐射，例如X-射线和Y-射线来扫描物体的仪器和方法，其中期望得到关于它们内部内容和/成分的信息。本专利技术特别涉及根据行扫描原理工作的仪器和方法，其中使三维物体移动通过扫描区，且成像信息被收集。这些原理广泛使用在例如安全行业中以扫描期望得到关于它们的内部内容的信息的物体，但是也可用在其他领域中，例如没有限制地，医疗成像、用于质量控制目的或确定结构的完整性的目的的成像，等等。利用行扫描原理的成像仪器是众所周知的。典型地，这种仪器将由高能辐射源例如X-射线源组成，且为了例证的目的，在这里进一步的讨论将特别描述X-射线系统。源光束可被校准成通常被称为"幕帘光束"的幕帘(curtain),然后被例如包括线性光电二极管阵列的线性阵列探测器探测到。通过使所关注的物体例如以相对于光束的直角线性移动，并储存从线性阵列得到的X-射线发射信息的连续扫描，来获得图像信息，其中根据X-射线发射信息能够编辑完整的图像帧。如果正在被扫描的物体可不均匀地发射X-射线辐射，且该扫描的物体例如由相异材料的多个较小物体和/或组件组成或容纳相异材料的多个较小物体和/或组件，且在内容或组件的特定情况下，建立物体的图像是可能的。然后可在观察屏幕上显示图像。这个图像对于例如以上概述的可能应用可能是有用的。特别是，在确定包装物的内容或物体或主体的内部结构方面可能是有用的。虽然如此，这种X-射线仪器产生的图像是有限的。它最多构成被成像的物体的二维影象图。这可能使得难于进行论释(interpret )。欧洲专利第610084号描述了一种创建用于观看的"2.5D"实体模型图片的方法。使用得自X-射线源的两个发散的幕帘光束来获得立体的X-射线图像对。这些被分成配合的片段，且2.5D图像由因而产生的片段信息构造。因而产生的图像不是严格的三维图像(尽管通常这样提到)，因为其呈现在二维屏幕上而不是借助于全立体的仪器呈现。这样的2.5D表示实际上包括关于深度的心理暗示，例如线性透视、插入、明暗(shading)和阴影(shadowing),而不是完全三维的图像需要的称为双眼视差或立体视法的全生理深度暗示。EP610084的方法仍然为用户提供最终图像，该最终图像能够被旋转并从不同方向被观看，且能够给出关于不同物体或混合物的相对布置的相当多的信息。然而它不给出关于已经被定位的物品的性质的信息。英国专利第2329817和2360685号是能用来产生全立体(foilstereosc叩ic)图像对的方法和系统的例子。它们最终根据在EP0261984中陈述的原理得到。特别是，它们服从在其中的第4栏第31至48行陈述的条件，该条件对探测器和源光束几何结构施加相当大的约束。尽管立体成像可以是相对有效的技术，其使用关于深度信息的全生理暗示，并因此为X-射线仪器的用户提供更容易和明显地识别物体或组件的可能性，但是该技术在实际操作中很复杂。为了使用立体效果，观察者必须在每只眼睛处同时接收不同的图像。这将使得必须使用特殊仪器。此外，全立体技术需要精确地控制关于以上确定的条件的图像收集过程。如果立体视觉对有效，则必须以一定的视差收集各自的图像，该视差严密地近似于观察者的眼睛将容忍的视差。由于这些原因，对这种类型的扫描机器来说，全立体成像没有获得广泛的接受。不但常规的非立体仪器和方法趋向于给出在第三维中的有限信息，而且它们产生的图像也给出关于材料内容的有限信息。大体上，最简单地，所有被测量的是X-射线透射比。甚至在最实用的系统中，这也被间接测量。最简单地， 一般线性阵列探测器包括组合地响应于所发射的X-射线的闪烁体材料，然后使该闪烁体材料与半导体探测器(例如基于硅的探测器或基于砷化镓的探测器)结合 而发出较低频率辐射，以及例如在可见区内或周围的光，其中所述半导体 探测器响应于这个较低频率辐射。探测器仅仅收集振幅信息，且不在光谱 上进行区分。然而，已知来自发射的X-射线的光语信息能用来给出关于正在被扫描 的物体或组件的材料内容的附加信息。这导致双波^殳探测器的发展，双波 段探测器能够单独地识别来自X-射线发射的全光语的低能带和高能带。这 种双能量传感器一般包括夹层的 一对半导体光电二极管阵列或类似物，其 与配置为使得各自的探测器探测低能量X-射线和高能量X-射线的发射的闪烁体配置相结合。已知任何材料的x-射线吸收特性可在光谱上变化，以 及吸收特性的变化的量特别依赖于原子数。双能量探测器使用这种特征来 一般地区分开较低原子数元素占优势的物体和较高原子数元素占优势的 物体。当作为安全系统或材料识别系统的部分使用时，能进行非常粗略的近 似，该近似是有机材料趋向于在前一种类中而大多数的无机材料在后一种 类中。然而，即使这样的系统也只具有关于成分的有限信息。有4几/无机的 划分是粗略的和近似的，可能容易被在x-射线路径里添加的物体干扰，并 且不给出关于物体的结晶或多晶性质的信息。英国专利第2329817号和2360685号并入双能量发射探测器。虽然如 此，装置给出的成分信息仍然有限，例如这是由于低/较高能量两重效应只 能给出有机/无机划分的粗略的近似，并且本身不能区别多晶材料。由于这个原因，参考资料包括附加的散射探测器。X-射线被其所经过 的材料散射，且这些散射信号可包括可用来识别散射材料的信息。对于这 些探测器来说，这有极大的适用性，因为引起安全问题的很多这些材料例 如爆炸物、药物和半导体材料具有多晶结构，因此产生良好的散射信号。 这种根据散射信号识别材料的技术尽管是可能的，但目前不在商业上使 用，因为额外的散射探测器在系统中引入更大的复杂性，且散射的光束微 弱，因此通过量受到限制。行扫描X-射线技术在安全应用中广泛使用， 中复杂的和各种各样的形状和成分的物体的探测和区别是重要特征。三维空间中的这种物体的确 切形状和位置的更好解析是在当前技术上的相当大的改进，特别是如果成 分也能^皮更好地表征。本专利技术的目的是减轻现有技术行扫描系统的以上缺点中的一些或全部。本专利技术的具体目的是提供一种方法和仪器，其用于物体、尤其是多个 物体或包括多个组件的物体的包装物的行扫描，这提供关于三维空间中它 们的形状和/或位置的附加信息。本专利技术的具体目的是提供一种方法和仪器，其产生提供关于在三维空 间中的物体的形状和/或位置的信息的图像，该信息不需要特别的观察仪器 但能在二维观看屏幕上有效地呈现。本专利技术的具体目的是提供一种方法和仪器，其产生提供关于在三维空 间中的物体的成分的信息的图像，以有助于解析它们在三维空间中的形状 和/或位置 因此，才艮据本专利技术的一个方面，提供了一种用于产生并显示物体的图像的仪器，其包括高能辐射源例如X-射线或Y-射线源和至少两个但优选地三个或更多 个线性辐射探测器的系列(series),例如，在可适用时的X-射线或，射线 探测器，所述探测器与辐射源间隔开以在其间界定扫描区，探测器能够利 用光谱方法解析入射的辐射；使物体相对于使用中的扫描区移动并移动通过该扫描区的装置；图像产生仪器，其至少产生来自第 一线性探测器的输出的第 一图像、 来自第二线性探测器的输出的第二图像、以及第三图像，使得每个这种图 像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生和显示物体的图像的仪器，包括：　辐射源和一系列的至少两个线性辐射探测器，所述至少两个线性辐射探测器能够利用光谱方法解析入射的辐射并且与所述辐射源间隔开以在其间界定扫描区；　使物体相对于使用中的所述扫描区移动并移动通过所述扫描 区移动的装置；　图像产生仪器，其至少产生来自第一线性探测器的输出的第一图像、来自第二线性探测器的输出的第二图像、以及第三图像，使得每个这种图像包括被利用光谱方法解析的入射的辐射的表示；　图像显示器，其适合于连续地显示至少这种所述第一图像 、所述第二图像和所述第三图像，并因此显示所述图像之间的单眼运动视差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马科斯鲁宾逊，
申请(专利权)人：达拉谟科学性晶体有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]