公开了一种通过双能CT成像来对液态物品进行快速安全检查的方法及设备。首先借助CT扫描和双能重建方法，获得包含被检液体物理属性的一层或多层CT图像；然后通过图像处理和分析方法，从CT图像中获取每一件被检液体的物理属性值；最后根据物理属性值判断被检液态物品是否为危险品。其中，CT扫描方法既包括常规的断层CT扫描技术，也可用螺旋CT扫描技术实现；在使用常规断层CT扫描技术时，既可设置一系列特定的位置进行扫描，也可借助DR图像由操作员指定扫描位置，还可以通过对DR图像的自动分析来确定液体部分的位置，引导CT扫描。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辐射检查
，特别涉及一种通过对液态物品进行双能CT成像来对液态物品进行快速安全检查的方法及设备。
技术介绍
美国的9 ·11事件发生以后，航空领域的安全检查工作越来越受到重视。在以往进行的行李包裹安全检查的基础上，增加了对旅客随身携带的液态物品的安全检查要求。因此，急需有效的方式和手段进行行李物品中液态物品的快速安全检查。当前，有如下四类的方法可以用于液态物品的安全检查化学方法、电磁方法、中子方法和射线方法，具体描述如下1)化学方法可以细分为气味识别、离子扫描探测和物质分析。气味识别在实际应用中常常因为液态物品被密封包装而无法实现检查。离子扫描探测以高敏感性著称，但是其缺点在于误报率高，常常受到背景环境的影响。物质分析具有精度高和准确性高的特点， 但是这种方法需要一定的时间对样品进行分析，不能满足现场快速检查的需求。2)电磁方法采取主动的测量方式，其根据不同液态物品对电磁波的介电常数不同从而将液态物品区分开来。电磁方法本身容易受到金属包装和较厚材料包装的不利影响。 因此，在包装材料复杂的实际情况下，电磁方法具有一定的局限性。3)中子检查方法的使用会出现“中子活化”的现象，即经过中子检查的被检查液态物品会有辐射残留现象。并且，由于中子的穿透能力更强，故其辐射屏蔽更为复杂、设备占地面积大，因而不适合在民航的安全检查系统中使用。4)当前，航空领域的安全检查装置多为射线装置，这些装置中，目前采用最多的技术是X射线二维成像技术和三维CT扫描成像技术。这些技术主要用于对行李物品进行安全检查，不能专门针对行李物品中的液态物品进行安全检查。X射线二维成像技术是将被检查物体的三维信息在X射线束方向上积分而得到物体的二维信息投影图像。这些图像采用灰度或伪彩色的表现形式表现出物体内部的结构， 给设备操作人员以直观的显示。但是，X射线二维成像技术毕竟缺少了被检查物体一个维度的信息，因此用该技术对液态物品进行检查受到被检查液态物品的外形和尺寸的影响特别严重。三维CT扫描成像技术是CT技术的推广和应用。CT技术最早应用于医学，是辅助医生进行诊断的工具。它是通过对被检查物的各个断层进行多角度的投影来实现的。通过计算机对上述各个断层的多角度投影数据的重建，计算得到每个断层的重建图像，以不同的灰度显示重建图像中不同的衰减系数信息，从而显示被检查物的内部结构。随着CT技术的发展，出现了用于无损探伤的工业CT和用于安全检查的行李CT等，这些CT拓展技术仍然是以获得显示物体内部结构的断层图像为目的的，依赖于人工对结构进行分析，以判断被检物是否属于危险物品，不适用于自动、快速检查。此外，上述CT型安全检查设备，因其所覆盖的被检查物范围广，而导致造价高昂，设备笨重，推广应用困难。综上所述，对于液态物品进行快速检查，化学方法、电磁方法和中子方法存在着本身不适合快速安全检查的特点，采用X射线二维成像技术和三维CT扫描成像技术，只能获得表现物品内部结构的图像，不能为液态物品的自动、安全检查提供充分依据。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供了一种用射线对液态物品进行安全检查的方法和设备，它可以在不破坏液态物品包装的情况下对其进行快速检查，得到被检查液态物品的定量信息。在本专利技术的一个方面，提出了一种用双能CT对液态物品进行检查的方法，包括步骤对被检液态物品进行双能CT扫描，得到双能CT投影数据；根据所述投影数据进行CT重建，得到表示被检液态物品的物理属性值的CT图像；根据所述CT图像提取被检液态物品的物理属性值；以及基于所述物理属性值判断所述被检液态物品是否是危险品。根据本专利技术的实施例，所述物理属性值包括被检液态物品的密度和原子序数。根据本专利技术的实施例，所述双能CT扫描采用平面断层CT扫描的方式。根据本专利技术的实施例，所述双能CT扫描采用常规螺旋CT扫描的方式。根据本专利技术的实施例，所述双能CT扫描采用大螺距螺旋CT扫描的方式。根据本专利技术的实施例，在进行平面断层CT扫描之前，预先设定一组扫描位置。根据本专利技术的实施例，在进行平面断层CT扫描之前，先进行DR扫描得到被检物品的透射图像，然后根据透射图像确定CT扫描位置。根据本专利技术的实施例，得到透射图像后，操作员通过输入装置指定透射图像中的至少一行，作为CT扫描位置。根据本专利技术的实施例，得到透射图像后，通过图像处理技术自动确定透射图像中的至少一行，作为CT扫描位置。根据本专利技术的实施例，形成透射图像的步骤包括从射线源发出高能射线和低能射线，穿透被检物体，形成高能透射图像和低能透射图像；融合高能透射图像和低能透射图像，形成所述透射图像。根据本专利技术的实施例，形成透射图像的步骤包括从射线源发出高能射线和低能射线，穿透被检物体，形成高能透射图像和低能透射图像；选择高能透射图像和低能透射图像之一，作为所述透射图像。根据本专利技术的实施例，从双能投影数据重建表示被检液态物品的物理属性值的CT 图像的步骤包括根据高低能投影数据，生成关于两种基材料系数的投影数据；根据所述两种基材料系数的投影数据进行重建，得到表示被检液体所对应的两种基材料系数的CT 图像；以及根据所述表示基材料系数CT图像，生成所述表示被检液态物品物理属性值的CT 图像。根据本专利技术的实施例，根据表示被检液态物品的物理属性值的CT图像，得到被检液态物品物理属性值的步骤包括从所述CT图像中提取与液体部分相对应的像素；对液体部分的像素计算密度均值和原子序数均值，作为所述被检液态物品的密度和原子序数。根据本专利技术的实施例，基于所述物理属性值来判断所述被检液态物品是否是危险品的步骤包括判断所述密度和原子序数所确定的点是否落在密度-原子序数二维坐标空间中的预定区域中；在所述点落在所述预定区域中的情况下，认为所述被检液态物品是危险品。根据本专利技术的实施例，在针对每个位置进行双能CT扫描之后，旋转被检查液态物品的CT图像，使其与第一次双能CT扫描所形成的图像对齐。根据本专利技术的实施例，在针对各行进行双能CT扫描之后，旋转被检液态物品，使其与扫描之前的位置相同。根据本专利技术的实施例，所述液态物品放置在被分成了多个空间的桶内。根据本专利技术的实施例，所述的方法还包括步骤利用预定的模板来自动检测桶的存在；在存在桶的情况下，检测CT图像中的特定标记；基于所述特定标记，将桶旋转到预定的位置。根据本专利技术的实施例，所述的方法还包括步骤将被检液态物品的判断结果显示在显示屏上。根据本专利技术的实施例，所述的方法还包括步骤将各个被检液态物品的判断结果打印出来。根据本专利技术的实施例，所述的方法还包括步骤将各个被检液态物品的CT图像彩色化。根据本专利技术的实施例，所述双能CT扫描是基于预定的位置进行的。在本专利技术的另一方面，提出了一种用双能CT对液态物品进行检查的设备，包括 射线源，用于发出射线；探测和采集装置，用于探测并采集穿透至少一件被检液态物品的射线信号；控制器，控制所述射线源和探测和采集装置对被检液态物品进行双能CT扫描，得到投影数据；从投影数据重建表示被检液态物品的至少一种物理属性值的CT图像的装置； 以及基于所述物理属性值在相应维度的空间中的位置来判断所述被检液态物品是否是危险品的装置。根据本专利技术的实施例，所述双能CT扫描是基于预定的位置进行的。根据本专利技术的实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，陈志强，王学武，胡海峰，吴宏新，李元景，刘以农，赵自然，邢宇翔，唐虎，易裕民，张金宇，
申请(专利权)人：清华大学，同方威视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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