利用编码光束检查目标的设备制造技术

一种用于检查目标的装置，利用扇形光束或涌出光束来照射目标的待检区域。调制器，可由可移动的掩模构成，对光束进行动态编码，从而待检区域的各个段均接收到根据预定时间序列变化的辐射量。对由接收来自于目标的辐射的反向散射探测器或任意透射探测器所产生出的结果信号进行解码，以此重新获得空间信息，从而可产生出待检区域的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用编码it^r查目标的设备交叉参考的相关申请依据35U.S.C.g119 (e)，本申请请求享有于2006年10月24申请的、名 称为"编码絲成像系统"的美国临时申请号为No. 60/853，876为其优^i又，此处 一將为参考。狄领域本专利技术主要涉及利用x射线或其他辐射束^M全查目标,并特别涉及一种用于 检查目标的设备和方法，其用编码辐射束照射目标，探测光束散布和/或在目标上 透射。
技术介绍
扫描x线成像系统通常用来检查包裹，行李，集装箱和车辆。市场上可以买 到的扫描x线成像系统可大致分为两类快速移动点系统和行扫描系统。快速移 动点系统利用辐射的"光线锥"a在所关心的目标上i!kit扫描。这种系统能够通 透射和/或反向，辐射进#^测。光线锥光束是通过校准形成的(在两个正交维 度中)，因为对于用于聚焦x线的实际方法中所需能量范围是不可用的。因为光 线锥^^排除所有可用能量量而只有很微小一部分(典型的是比百分之一更小) 可用，快速移动点系统需要大功率X线源来产生出具有可接受分辨率以及信噪比 率的图像。行扫描系M/f躺检查中用来照射目标的"扇形"絲辐射，以及用来测量从目 标上透射l謝的段探测器。市场上的行扫描系统，优点是利用可用能量流中更高 部分，但是通常不負&版向 1"辐射中产生图像，并因此他们的^^H询限于如5下情况辐射源以及探测H^立于检查目标的两侧，以形于于探测对象来说，对轻 的部件的探测并非最重要的情形。JM技术包括几个参考文件，其公开了X射线成像系统，并试图利用行扫描 系统中相对有效的光源^JI]的优点，同时具有测量反向，成像能力。这种参考的^4性例子包括由Adams等人享有的美国专利No.6453,007 ，其教导了 一种用Sm池享有的美国专利No.6269,142,其教导了一种适合于旋转ib表点的行扫描， 定期地中断扇形光束。在另一些方法中，如在由Callerame等人申请的美国专利 申请公开号为No.2002/0031202的文献中，用i^锥a的扫描组或分成各部分 的扇形光束来照4^皮检目标，其中每个光线锥tt或扇形光束部分均用具有独特 棒f生频率的调制来对其进行编码。在这种情况中，目标上一个棒险区域中的^ 同步照射像素尺寸的段可在探测器信号中具有不同的棒性频率，从而可将探测器 信号解调(例如，通过利用滤波器组)，以便重新获得空间信息并构造出待检区 域的图像。编码孔成像的方法在本领域是已知的，并且用来做伽马射线和x射线天文学， ^c4t性物质处理，核医疗学，以及^他涉及非聚焦辐射的应用。在一个典型的结 构中， 一个或多个辐射源透iil扁^l奄模在点阵(分段的或其他位置感光的)寿謝 探测器上发射出图案。然后，光源的图像由解码算法所^4t出的图案而被重新构 造。编码孔成像方法具有提高感光性的潜能(相对于其他已知的成像方法，例如 "小孔"成像)，其允许寿謝透过大面积的编码掩模而到达探测器并具有高开口率 (通常达到大约50%的掩模面积)。用于编码和解码的数学方法早已充分建立， 并例如在由Feninmore等人所享有的美国专利No.4209780、由chiou等人所享有 的美国专利No.5,606,165、由Lanza等A^斤享有的美国专利No.6,737,652中所述， 以及Fenimore等A^斤著的"Coded Aperture Imaging With Uniformly Redundant Arrays",收录于1978年Applied Optics 17 (3 ) : 337-347页中。可佳月各种编 码方法，包括有(并非限制性的)以下几种均一冗余P车列(URA)，改良的均一冗余阵列(MURA),产品阵列，m-序列，pn-序列以及Hadamard差集。传统的编码孔成像在中子活化伽马射线发射和x射线反向散射的简单应用已 分别在Lanza的美国专利No.5,930,314和Faust的美国专利No.2004/0218714中提 出。利用辐射编码孔成像方法的反向,探测允许光源同步照射在整个检查面积 上，从而有效的利用可^^]光源量。对于这种方法，需要点P科采测器，并Jb5寸于 高系统性能，这些探测器必须具有大面积以及良好的段。在传统的编码孔成像方法上的几种变形已在现有技术中有所描述，由Huang 等人所享有的美国专利No.5,940,468教导了利用扇形it^来照射待检目标，在目 标以及相应的大面积探测器之间的反向Wt辐射路径中插入大面积的编石^备模。 这种方法有效的利用可用光源量，但需要其大面积的探测器沿一个轴具有良好的 分段。由Nelson等A^斤享有的美国专利No.6,950,495教导了一种基于宽面积辐射 光源的光^码方案，其中响应于不同光图案由一系列反向，^t棒险目标的 图傳进^^码。这个方案由于其需要调制的光源專謝在途中穿过小孔而到达《辨企 目标而仅有很少量的光源量可^f吏用。此外，这种Nelson等人专利的应用方案中 需要宽区域的光源一沐积过大，过于沉重，过于复杂并JbN当昂贵。絲，由Jupp 等A^斤享有的美国专利No.7,136,453中教导了一种利用固定编M^r才莫的反向，成像系统，其光源点以iy册扫描方式在平面区域上移动。虽然这种系统通常負沐效的利用可用光源量，同时并不需凑分段的探测器，但^概述的该系统将会出 现图^象失真，这是由于以下一些因素导致的，包括在扫描量的外围结构处的反 向Wt，随着光源点扫描时光源点到掩模任意点的路径以及光源点到祠检目标任 意点之间游径长度的变化，光源射线入射角的变^it成编码掩模的渐暈，以及邻 近区域中的视差。j^卜，在J邵p等人专利中其方案需要扫描x射线光源，使得其 应用^^会很困难以及很昂贵。与前述背景技^N目反，在i贿技术中对于成像设备需要有效的利用可用光源 量，并不需^^段的探测器，以狄或P争低与;贿技术方法中所带来的图像失真 问题，以及抑制制造中的困难和花费高昂。
技术实现思路
4而言射狄的净謝源，设置在!謝源与待检目标之间的辐射it^J斜圣上的调制器，设 置至少一个探测器，用于接受来自于目标持检区域的辐射发射光，以及用于处理 由至少一个探测器所产生出的一系列信号的处理器，以便产生出待检区域的图 像。使用调制器来以非谐波动态(时间-变化)的方式空间上的调制光束，这样待检区域中各^H象素尺寸大小的段均根据所选定的预定时间序列来接收变化的 專謝，从而可使信息复原能与段位置有关。如纽使用的，属于"非谐波"^4各 个段的瞬时照射序列均无需具有与之有关的均一的特征频率。根据检查设备的一个更为具体的实施例，辐射源是一个位置固定的x射线管， —皮4交准而形成固定的扇形光^^仑廓。调制器是可移动掩模的形式，具体为转动4仑 或桶的形式，位于扇形光束中。可移动寺奄才tt有一维编码阵列，由孔或缝的图案 组成，从而在任意具体掩模位置上的扇形光束均能进入到不连续的"开"和"关"扇 区的预定图案中。在某些实施例中，编码阵列可与一个或一系列均一冗余阵列或 改进的均一冗余阵列相符。任选的透射探测器检查待检目标对面上的扇形M平 面。 一个或多个未分段的探测器检查来自于待检目标的反向，辐射。当掩模从 一个位置移动到另一位置时，探测器测量辐射信号的变^/本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检查目标的设备，包括：　辐射源，用于产生沿至少一个横向方向延伸扩展的照射光束；　调制器，置于辐射源与目标之间的照射光束路径内，用于以非谐波的时间变化的方式，对照射光束进行空间上的调制，从而目标中待检区域上的各个段根据预定时间 序列均接收到不同量的辐射；　至少一个探测器，响应待检区域上照射光束的照射，接收来自于目标的辐射发射；　处理器，耦合到至少一个探测器上，用于处理由至少一个探测器所产生出的信号序列，从而构造待检区域的图像。

【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：斯蒂芬I谢夫斯凯，
申请(专利权)人：塞莫尼根分析技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]