專利名稱：中位直射式雙能量x射線人體內外藏物檢查系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種公共安全檢查設備，尤其涉及一種X射線人體內外藏物檢查設備。
背景技術：
目前已有的X射線人體內外藏物檢查設備，光源位置一般都采用將X射線源在遠距離放置，X光束上仰側照人體。成像方面采用傳統(tǒng)的X射線成像技術，對采集到的單能量信號進行處理，通過被檢物品透視圖像的灰度層次和圖形輪廓進行識別。這種識別更多的依賴于圖像處理技術，實際分辨率較低。違禁品中的槍支、刀具等密度較大的物品，都具有相對穩(wěn)定的輪廓，其特征明顯，傳統(tǒng)的X射線成像技術一般都可以識別出來。而對于爆炸物和毒品來說，傳統(tǒng)的X射線成像技術卻很難識別，尤其難以識別藏在人體內的毒品。因為爆炸物和毒品都是有機物，原子序數接近，與人體組織的原子序數也非常接近，它們對X光輻射的吸收率差別較小，圖像的灰度變化也較小，因而從灰度級判別比較困難。另外爆炸物和毒品因為沒有特定的形狀，因而單從外形輪廓上判別也是比較困難的。

發(fā)明內容
本發(fā)明通過使用一個具有較高射線高壓的廣譜X射線源對被測人員進行線掃描，解決了現有設備存在的問題，使得被測人員體內外所藏毒品等沒有固定輪廓的違禁品清晰可辯。
一種中位直射式雙能量X射線人體內外藏物檢查系統(tǒng)，包括X射線源、X射線準直部件、檢查通道、帶扶手的載人滑板、X射線探測器、圖像采集系統(tǒng)、計算機圖像處理與控制系統(tǒng)和操作控制臺，其中所述X射線源高位放置，對準被測人員的腹部；所述X射線準直部件由射線源準直器和防護罩兩部分組成；所述X射線探測器采用雙能量探測器，分別探測穿透被檢測人體的高低能X射線；所述圖像處理與控制系統(tǒng)對采集到的X射線雙能信號進行復合處理，用不同顏色表示不同材料特性的被檢物質圖像。
根據被測人員的平均身高設置所述X射線源的垂直位置，同時保證X射線照射人體的最大傾斜角度不大于35°。
所述載人滑板采用鋁材質滑板結構或木質滑板結構，通過電機、傳送帶平穩(wěn)拖動。
在檢查過程中，所述載人滑板做往復運動，每檢查一次，滑板經歷一次往復；在載人滑板到達兩端時，受到限位開關控制而停止運行。
所述檢查通道采用門框式結構，探測器安裝在門框內，探測器的排列結構可以為直線形、L形或C形三種形式。
與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是(1)由于人體腹部是體內藏毒的關鍵部位，本發(fā)明將X射線源高位放置，對準腹部，使得腹部的透射圖像最為逼真，穿透性最好，在同等的透射圖像質量要求下，此方案的照射劑量最小，圖像還原最準確；同時占地面積明顯減少，便于設備的放置和運輸；(2)雙能量檢測使得圖像層次豐富，檢測結果更準確；(3)有機物與無機物以不同顏色區(qū)別顯示，有效的突出了毒品及其它違禁品，使操作人員能夠更好地辨別；(4)傳送帶拖動鋁滑板，噪音低，移動平穩(wěn)；
(5)門框式通道集通道與探測器于一體，結構非常緊湊，探測器系統(tǒng)密封、防潮；(6)安全防護連鎖防止任何誤操作引起的射線大劑量泄露，使得系統(tǒng)更加安全可靠。


圖1是本發(fā)明結構示意圖；圖2是本發(fā)明工作原理圖；圖3是采集到的人體體模圖像。
具體實施例方式
現結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1是本發(fā)明結構示意圖。參考圖1，其中1為X射線準直部件，有效的利用了X射線源，防止射線泄露，將點光源變成扇形光面，成為一條直線。X射線準直部件1由射線源準直器和防護罩兩部分組成，射線源準直器直接控制X射線出射縫的寬度及偏轉角度；2為X射線源，其源心距離被測人員腳底高度H為860mm，基本對準身高1.7m人體的腹部，適用于最高身高達到2m的被測人員，射線有效發(fā)射角為69.4°，整機寬度L1為1852mm，射線照射人體的最大傾斜角為34.7°?？梢愿鶕粶y人員的平均身高調整X射線源2的高度位置，同時也要相應調整整機寬度L1，以保證射線照射人體的最大傾斜角度小于35°；3為計算機，4為插箱，5為風扇，6為滑板，以傳送帶拖動鋁滑板，噪音低，移動平穩(wěn)。鋁滑板只有3mm厚，結構的獨特設計達到了其被拖動而不變形的剛度要求。在鋁滑板的移動過程中，完成對人體的線掃描，同步生成質量穩(wěn)定的X射線圖像。單次檢測時間小于15秒，單次檢查劑量小于2.5μSv。7為控制臺，9為信號采集系統(tǒng)。8為門框式通道，其結構緊湊，將探測器與通道有機統(tǒng)一，可以調節(jié)探測器位置。通道內寬L2為700mm，門框厚度354mm，門框邊寬90mm，門楣厚70mm，整體感覺輕巧，無壓抑感。在門體內部安裝探測器及信號增益電路板。探測器電路板晶體表面涂膠，電路板浸三防漆(防水、防潮、防鹽霧)，門體內部放置干燥劑，門板加真空橡膠密封墊，這些措施基本達到防潮的效果，使得設備可以應用在南方、海邊等比較潮濕的環(huán)境中。在門框式通道8的外側大門門板與門體之間，在門框式通道8的門楣蓋與門楣體之間，可以安裝連鎖開關。所選連鎖開關符合IEC60947-5-1標準。任何一個開關的斷開都會導致系統(tǒng)斷電，停止向高壓射線源供電，停止發(fā)射X射線。
圖2是本發(fā)明工作原理圖。參考圖2，當系統(tǒng)開始工作時，通過控制臺7鍵盤加電，開啟計算機3，對X射線源2進行訓管，滑板6返回初始位置。當一切準備工作完成以后，系統(tǒng)就緒燈(綠色)亮，表示目前可以進行人體檢查了。這時，被檢人員登上滑板，將手、腳放在黃色指示位置并戴上眼罩。設備操作員通過控制臺7鍵盤發(fā)出滑板6前進指令，X射線源2預熱，X射線隨即發(fā)射，射線發(fā)射燈亮，屏幕卷軸顯示彩色圖像。當滑板機構全部通過X射線扇面后，卷軸停止，屏幕上顯示人體全部圖像，滑板機構在限位開關控制下停止，被檢人員下來，滑板6在操作員控制下返回初始位置。這樣，一次完整檢查結束。
接下來需要對圖像進行處理和判別，其具體做法是利用控制臺7鍵盤上的功能鍵對采集到的圖像進行相關顯示處理，例如逐級加亮、加暗、邊緣增強、分區(qū)放大、黑白顯示、圖像反轉等，這些操作是毒品判斷的輔助手段，比較各個圖像，判斷結果更準確。每個被檢人員的圖像都會自動存儲在計算機硬盤中，通過圖像回拉，可以查看先前獲取的圖像，這些圖像還可以用鍵盤的圖像處理功能鍵進行處理。
系統(tǒng)利用專用軟件包的材料分析軟件對圖像進行材料分析和處理，計算出各種物品的等效原子序數，從而區(qū)分出有機物、無機物和混合物，并在顯示時賦予不同的顏色。通常，如等效原子序數小于10，則將材料歸類為有機物，顯示為黃色至橙色；如等效原子序數為10至17，則將材料歸類為混合物，顯示為綠色至青色；如等效原子序數大于17，則將材料歸類為無機物，顯示為藍色。過厚的或密度過大的物體，由于不能被X射線穿透，均顯示為黑紅色。如果圖像中的物品呈現為橙黃色，則應給予特別注意。
圖3是本發(fā)明系統(tǒng)采集到的人體體模圖像。從圖3中可以看到，被測人員胃內及陰道內的毒品11和12為合成的等效毒品。手槍10別在體外。體外隱約的線條為衣物。人體組織及毒品均為橙黃色，但是在灰度上有所區(qū)別。有機物基本顯示為橙黃色，原子序數高，密度大，灰度級也高。
以上所述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明不限于上述實施例，對于本領域一般技術人員而言，在不背離本發(fā)明原理的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都屬于本發(fā)明的構思和所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種中位直射式雙能量X射線人體內外藏物檢查系統(tǒng)，包括X射線源、X射線準直部件、檢查通道、帶扶手的載人滑板、X射線探測器、圖像采集系統(tǒng)、計算機圖像處理與控制系統(tǒng)和操作控制臺，其特征在于所述X射線源高位放置，對準被測人員的腹部；所述X射線準直部件由射線源準直器和防護罩兩部分組成；所述X射線探測器采用雙能量探測器，分別探測穿透被檢測人體的高低能X射線；所述圖像處理與控制系統(tǒng)對采集到的X射線雙能信號進行復合處理，用不同顏色表示不同材料特性的被檢物質圖像。
2.根據權利要求1所述的人體內外藏物檢查系統(tǒng)，其特征在于根據被測人員的平均身高設置所述X射線源的垂直位置，同時保證X射線照射人體的最大傾斜角度不大于35°。
3.根據權利要求1所述的人體內外藏物檢查系統(tǒng)，其特征在于所述載人滑板采用鋁材質滑板結構或木質滑板結構，通過電機、傳送帶平穩(wěn)拖動。
4.根據權利要求3所述的人體內外藏物檢查系統(tǒng)，其特征在于在檢查過程中，所述載人滑板做往復運動，每檢查一次，滑板經歷一次往復；在載人滑板到達兩端時，受到限位開關控制而停止運行。
5.根據權利要求1所述的人體內外藏物檢查系統(tǒng)，其特征在于所述檢查通道采用門框式結構，探測器安裝在門框內，探測器的排列結構可以為直線形、L形或C形三種形式。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種中位直射式雙能量X射線人體內外藏物檢查系統(tǒng)，包括X射線源、X射線準直部件、檢查通道、帶扶手的載人滑板、X射線探測器、圖像采集系統(tǒng)、計算機圖像處理與控制系統(tǒng)和操作控制臺；其中X射線源高位放置，對準被測人員的腹部；X射線準直部件由射線源準直器和防護罩兩部分組成；X射線探測器采用雙能量探測器，分別探測穿透被檢測人體的高低能X射線；圖像處理與控制系統(tǒng)對采集到的X射線雙能信號進行復合處理，用不同顏色表示不同材料特性的被檢物質圖像。本發(fā)明除對于人體外部藏物檢查之外，還特別針對人體內毒品進行識別，主要判別胃、直腸及陰道內所藏毒品以及其他違禁品。
文檔編號A61B6/00GK101034071SQ20071008039
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月9日 優(yōu)先權日2006年11月1日
發(fā)明者陳學亮, 陳力, 霍梅春, 楊立瑞, 董明文 申請人:公安部第一研究所, 北京中盾安民分析技術有限公司