專利名稱：一種檢查航空貨運(yùn)集裝箱中違禁物品的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及貨物安全檢查領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種檢查航空 貨物中違禁物品的裝置和方法。
背景技術(shù)：
目前在航空貨物(例如航空集裝箱)檢查領(lǐng)域內(nèi)仍然以人工檢查
和x光機(jī)(只能通過(guò)小型航空集裝箱)透射為主要檢查方式。也有使用 CT (計(jì)算機(jī)斷層掃描-computed tomography)技術(shù)進(jìn)行貨物檢查的裝 置，例如史密斯公司(其采用X光機(jī))和華立興公司(其采用放射源) 的產(chǎn)品。由于X光機(jī)的穿透能力較低，放射源在使用管理上的嚴(yán)格控制 使得這兩類產(chǎn)品在使用上有很多局限。特別是，這些裝置均采用水平 通過(guò)式掃描進(jìn)行CT成像檢查，即被檢物品水平通過(guò)，掃描系統(tǒng)圍繞該 被檢物品的通過(guò)路徑進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這使得這些CT檢查系統(tǒng)的貨物通過(guò)率 較低。而且，這種CT檢查系統(tǒng)受到結(jié)構(gòu)尺寸及穿透能力的嚴(yán)格限制， 因此不能檢查較大規(guī)格的航空集裝箱。例如，現(xiàn)有的裝置都不能檢查 長(zhǎng)、寬各2米以上的航空集裝箱。而且，上述水平通過(guò)式掃描方式需要 在貨物通道左右兩側(cè)占用相等的占地面積，因此這樣的裝置占有空間 較大。
另外，現(xiàn)有技術(shù)中已提出多種輻射成像方式，例如透視成像、多 視角成像以及CT成像等，這些不同的成像方式通常對(duì)應(yīng)于掃描系統(tǒng)對(duì) 貨物進(jìn)行的不同掃描方式。上述現(xiàn)有的檢查裝置通常僅能實(shí)現(xiàn)其中一 種掃描方式，從而限制了成像方式的選擇。但是，在貨物檢查過(guò)程中 有時(shí)需要對(duì)同一貨物進(jìn)行不同方式的掃描成像，現(xiàn)有的檢查裝置不能 滿足這種需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷中的至少一個(gè)缺陷。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種檢查航空貨運(yùn)集裝箱中違禁 物品的裝置，包括
轉(zhuǎn)臺(tái)，該轉(zhuǎn)臺(tái)處于物體檢測(cè)位置，用于承載被檢物體并帶動(dòng)該被
檢物體轉(zhuǎn)動(dòng)；
物體輸送系統(tǒng)，用于沿水平方向?qū)⒈粰z物體輸送至轉(zhuǎn)臺(tái)上并在檢 測(cè)完成之后將被檢物體輸送離開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)；
掃描系統(tǒng)，該掃描系統(tǒng)布置在轉(zhuǎn)臺(tái)周圍，用于對(duì)被檢物體進(jìn)行掃 描并獲取成像數(shù)據(jù)，該掃描系統(tǒng)包括輻射源和探測(cè)器，該輻射源和探 測(cè)器可沿豎直方向同步移動(dòng)；
轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)并控制轉(zhuǎn)臺(tái) 的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得該轉(zhuǎn)臺(tái)可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)至任意預(yù)定角度 位置；
掃描驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)，該掃描驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)并控制所述 輻射源和探測(cè)器沿豎直方向的同步移動(dòng)，使得所述輻射源和探測(cè)器可 沿豎直方向連續(xù)移動(dòng)或者移動(dòng)至任意預(yù)定豎向位置；
主控計(jì)算機(jī)，提供一人機(jī)交互界面，以便根據(jù)操作員指令控制該 裝置的工作，并根據(jù)成像數(shù)據(jù)進(jìn)行成像并顯示。
在本發(fā)明的裝置中，該轉(zhuǎn)臺(tái)可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)至任意預(yù)定角度 位置，掃描系統(tǒng)(包括輻射源和探測(cè)器)可沿豎直方向連續(xù)移動(dòng)或者 移動(dòng)至任意預(yù)定豎向位置。通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)與掃描系統(tǒng)的不同運(yùn)動(dòng)方式的組 合，本發(fā)明的裝置可以以多種掃描方式對(duì)被檢物體進(jìn)行掃描，操作員 可以根據(jù)實(shí)際情況選取一種或多種掃描方式來(lái)對(duì)被檢物體進(jìn)行掃描， 然后配合相應(yīng)的算法，對(duì)被檢物體進(jìn)行不同方式的成像，從而滿足不 同的需要。因此，本發(fā)明的裝置是一種多功能綜合檢查系統(tǒng)。


圖l是一個(gè)實(shí)施例中本發(fā)明裝置的側(cè)視圖。
圖2是圖1所示實(shí)施例中該裝置的俯視圖。
圖3是圖1所示實(shí)施例中該裝置的左視圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1至圖3，其示出了本發(fā)明的用于檢查航空貨運(yùn)集裝箱中違 禁物品的裝置的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，該裝置包括轉(zhuǎn)臺(tái)ll，該轉(zhuǎn)臺(tái) 處于物體檢測(cè)位置，用于承載被檢物體(未示出，如航空集裝箱)并
可帶動(dòng)該被檢物體轉(zhuǎn)動(dòng)。該裝置還包括物體輸送系統(tǒng)(未示出)，用
輸送離開(kāi)轉(zhuǎn):，這i本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的:物體輸送系統(tǒng)和該轉(zhuǎn) 臺(tái)一起可被稱為傳送系統(tǒng)。該轉(zhuǎn)臺(tái)ii處于該物體輸送系統(tǒng)的輸送路徑 上。在一個(gè)實(shí)施例中，該轉(zhuǎn)臺(tái)ii為復(fù)合回轉(zhuǎn)傳送工作臺(tái)。本申請(qǐng)人的
中國(guó)專利申請(qǐng)NO. 200610169797. 3中記載了這樣一種復(fù)合回轉(zhuǎn)傳送工 作臺(tái)，在此將該文獻(xiàn)全文引入作為參考。該復(fù)合回轉(zhuǎn)工作臺(tái)既能將該 被檢物體輸送通過(guò)掃描通道，又能夠支承并帶動(dòng)該被檢物體在掃描通 道內(nèi)回轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)要對(duì)被檢物體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描時(shí)，就允許掃描系統(tǒng) (下文將要詳細(xì)描述)不圍繞該被檢物體進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，而是由該被檢物 體自身進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
該裝置還包括用于轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)(未示出)，該轉(zhuǎn) 臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)并控制轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得該轉(zhuǎn)臺(tái)可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸 線連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)至任意預(yù)定角度位置。該轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)通常 包括電機(jī)以及用于該電機(jī)的伺服控制器。
該裝置還包括掃描系統(tǒng)，該掃描系統(tǒng)布置在轉(zhuǎn)臺(tái)周圍，用于對(duì)被 檢物體進(jìn)行掃描并獲取成像數(shù)據(jù)。如圖所示，該掃描系統(tǒng)包括布置在 轉(zhuǎn)臺(tái)11兩側(cè)的輻射源6和探測(cè)器17，該輻射源6和探測(cè)器17可沿豎直方 向同步移動(dòng)，保證由輻射源6出來(lái)的水平射線面16與探測(cè)器17所在平面 始終處于同一水平面上。該輻射源6發(fā)出可控X射線或伽馬射線，可以 是電子直線加速器、同位素源或X光機(jī)。該探測(cè)器17負(fù)責(zé)將通過(guò)被檢物 體的射線轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，可以是固體探測(cè)器、氣體探測(cè)器；結(jié)構(gòu)形式 上可以使用一個(gè)或多個(gè)直線或弧線陣列，也可以使用高低能探測(cè)器。 該掃描系統(tǒng)還可包括數(shù)據(jù)采集器，負(fù)責(zé)將探測(cè)器的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字 信號(hào)并通過(guò)總線或以太網(wǎng)傳送到主控計(jì)算機(jī)。該探測(cè)器17本身可帶有 該數(shù)據(jù)采集器。
該掃描系統(tǒng)還包括用于安裝輻射源6的輻射源安裝結(jié)構(gòu)以及用于 安裝探測(cè)器17的探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)，該輻射源安裝結(jié)構(gòu)和探測(cè)器安裝結(jié) 構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)臺(tái)ll的兩側(cè)。該輻射源安裝結(jié)構(gòu)或該探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)包括 一個(gè)或多個(gè)立柱組件。在一個(gè)實(shí)施例中，輻射源安裝結(jié)構(gòu)和探測(cè)器安 裝結(jié)構(gòu)分別包括一個(gè)或多個(gè)立柱組件。在一個(gè)實(shí)施例中，每一立柱組 件具有基本相同的結(jié)構(gòu)。在圖1至圖3中，輻射源安裝結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括單
個(gè)立柱組件，而探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括兩個(gè)立柱組件，從而構(gòu)成一 種三立柱形式的掃描架構(gòu)。這樣的三立柱結(jié)構(gòu)在保證探測(cè)器和輻射源 穩(wěn)定安裝的情況下最大限度地減少了占地面積。另外，為了進(jìn)一步減 小占地面積，設(shè)置在兩個(gè)立柱組件的探測(cè)器優(yōu)選為平面探測(cè)器陣列， 平面形式的探測(cè)器陣列比曲面形式的探測(cè)器陣列的占地面積更小。
在圖1至圖3中，該立柱組件包括沿豎直方向設(shè)置的立柱8、 I或IO。 其中，對(duì)于輻射源安裝結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其立柱組件包括立柱8;對(duì)于探測(cè)器 安裝結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其所具有的兩個(gè)立柱組件分別包括立柱1和立柱10。在 每一立柱上，沿立柱延伸方向設(shè)有的升降機(jī)構(gòu)，該升降機(jī)構(gòu)由該立柱 支承，而輻射源或探測(cè)器則安裝在該升降機(jī)構(gòu)上。該升降機(jī)構(gòu)包括沿 立柱設(shè)置的滾柱絲杠12以及升降平臺(tái)7、 2或9，其中，在圖1至圖3中， 用標(biāo)號(hào)7表示輻射源安裝結(jié)構(gòu)中的一個(gè)立柱組件中的升降平臺(tái)，用標(biāo)號(hào) 2和9分別表示探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)立柱組件中的升降平臺(tái)。該升 降平臺(tái)7、 2或9安裝在絲杠12上并與其成螺紋連接，輻射源6或探測(cè)器 17相應(yīng)地固定安裝在該升降平臺(tái)上。這樣，當(dāng)絲杠12旋轉(zhuǎn)時(shí)，升降平 臺(tái)7、 2或9通過(guò)與絲杠的螺紋相互作用而可沿絲杠作升降運(yùn)動(dòng)。在一個(gè) 實(shí)施例中，升降平臺(tái)可通過(guò)螺母與絲杠成螺紋連接，其中，該螺母與 絲杠螺紋連接，升降平臺(tái)與螺母固定連接。在另一個(gè)實(shí)施例中，該升 降平臺(tái)自身可包括一貫穿其的螺紋通道，該螺紋通道與絲杠螺紋連 接。該升降機(jī)構(gòu)還可包括沿立柱設(shè)置的至少一根導(dǎo)軌，升降平臺(tái)可沿 該導(dǎo)軌滑動(dòng)，以便引導(dǎo)該升降平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)。如圖所示，該升降機(jī) 構(gòu)優(yōu)選包括設(shè)在絲杠12兩側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)軌13。在一個(gè)實(shí)施例中，升降平 臺(tái)通過(guò)滑塊與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，其中，該滑塊與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，而升降 平臺(tái)與該滑塊固定連接。在另一個(gè)實(shí)施例中，該升降平臺(tái)可包括貫穿 其的通道，該導(dǎo)軌延伸穿過(guò)該通道。
當(dāng)探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)或者輻射源安裝結(jié)構(gòu)包括多個(gè)立柱組件時(shí)，為 了實(shí)現(xiàn)立柱組件之間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，該安裝結(jié)構(gòu)還可包括連接在每對(duì) 相鄰立柱之間的連接梁。如圖1至圖3所示，在探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)中，在 立柱1和10之間連接有連接梁3。
當(dāng)探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)包括多個(gè)立柱組件時(shí)，該安裝結(jié)構(gòu)還可包括連 接在每對(duì)相鄰升降平臺(tái)之間的橫梁，其中，探測(cè)器(優(yōu)選為平面探測(cè) 器陣列)固定安裝在橫梁上，并經(jīng)由該橫梁固定安裝至升降平臺(tái)。如
圖1至圖3所示，在該探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)中，橫梁4連接在升降平臺(tái)2和9之 間，探測(cè)器17連接至該橫梁4。由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的剛性特點(diǎn)，為了降低對(duì) 該剛性結(jié)構(gòu)的制造精度、尤其是安裝精度的要求，該探測(cè)器橫梁4采用 了一端固定鉸接，另一端彈性聯(lián)結(jié)的安裝方式將橫梁4的兩端分別連接 到探測(cè)器升降平臺(tái)2、 9的連接點(diǎn)上。使得探測(cè)器橫梁4在掃描運(yùn)行過(guò)程 中能夠正常同步運(yùn)行。
在本發(fā)明的裝置中還包括掃描驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)，該掃描驅(qū)動(dòng)/控 制子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)并控制輻射源和探測(cè)器沿豎直方向的同步移動(dòng)，使得輻 射源和探測(cè)器可沿豎直方向連續(xù)移動(dòng)或者移動(dòng)至任意預(yù)定豎向位置。 該掃描驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，用于驅(qū)動(dòng)各立柱組件 中的絲杠12;以及伺服同步控制器(未示出)，用于控制各伺服驅(qū)動(dòng) 電機(jī)5的同步運(yùn)行。當(dāng)本發(fā)明的裝置為三立柱架構(gòu)時(shí)，該伺服同步控制 器為三軸伺服同步控制器。
本發(fā)明的裝置還可包括主控計(jì)算機(jī)。對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)和 掃描驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)中的控制部分，在具體實(shí)施時(shí)可以由單個(gè)控制系 統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該單個(gè)控制系統(tǒng)例如可以由該主控計(jì)算才幾以及該主控計(jì)算 機(jī)中的專用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。該主動(dòng)計(jì)算機(jī)還可提供一人機(jī)交互界面，以 便根據(jù)操作員指令控制該裝置的工作，并根據(jù)成像數(shù)據(jù)進(jìn)行成像并顯 示。例如，操作員可通過(guò)該人機(jī)交互界面向該轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)以 及掃描驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)輸入一些參數(shù)，如轉(zhuǎn)臺(tái)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)角度或者預(yù) 定角度位置、輻射源和探測(cè)器的連續(xù)移動(dòng)長(zhǎng)度或者預(yù)定豎向位置，等 等。這樣，操作員就可以控制該裝置對(duì)被檢物體進(jìn)行不同方式的掃描。 而且，該主控計(jì)算機(jī)可利用掃描系統(tǒng)所獲得的成像數(shù)據(jù)，根據(jù)一定數(shù) 據(jù)處理算法來(lái)進(jìn)行成像。
如前所述，本發(fā)明的裝置可以以多種工作模式對(duì)被檢物體進(jìn)行檢 查。這些模式例如可包括
(1) 透視平面成像模式，其中，轉(zhuǎn)臺(tái)將被檢物體帶動(dòng)到至少一個(gè) 預(yù)定角度位置處，當(dāng)所述被測(cè)物體處于每一預(yù)定角度位置處時(shí)，輻射 源和探測(cè)器沿豎直方向同步掃描一次，獲得各預(yù)定角度位置處的透視 圖像數(shù)據(jù)，該裝置根據(jù)各預(yù)定角度位置處的透視圖像數(shù)據(jù)分別形成該 被檢物體處于各預(yù)定角度位置處時(shí)的二維透視圖像；
(2) 多視角三維成像模式，其中，轉(zhuǎn)臺(tái)將所述被檢物體帶動(dòng)至多
個(gè)預(yù)定角度位置處，當(dāng)該被測(cè)物體處于每一預(yù)定角度位置處時(shí)，該輻 射源和探測(cè)器沿豎直方向同步掃描一次，獲得各預(yù)定角度位置處的透 視圖像數(shù)據(jù)，該裝置根據(jù)各預(yù)定角度位置處的透視圖像數(shù)據(jù)重建出該
被檢物體的三維圖像；其中，該多視角三維成像模式所用算法例如可 參見(jiàn)本申請(qǐng)人的中國(guó)專利申請(qǐng)No. 200610076574. 2，該文獻(xiàn)在此全文 引入作為參考。
(3) CT平面(切片或斷層)成像模式，其中，該輻射源和探測(cè)器 被定位在至少一個(gè)預(yù)定豎向位置處，當(dāng)所述輻射源和探測(cè)器處于每一 預(yù)定豎向位置處時(shí)，該轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)所述被檢物體連續(xù)旋轉(zhuǎn)，獲得各預(yù)定 豎向位置處的CT投影數(shù)據(jù)，該裝置根據(jù)各預(yù)定豎向位置處的CT投影數(shù) 據(jù)分別重建出在各預(yù)定豎向位置處該被檢物體的二維斷層圖像；
(4) CT螺旋掃描成像模式，其中，該輻射源和探測(cè)器沿豎向從第 一預(yù)定豎向位置移動(dòng)至第二預(yù)定豎向位置處，同時(shí)，該轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)所述 被檢物體連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)該被檢物體進(jìn)行螺旋掃描，獲得該被檢物 體在第一預(yù)定豎向位置與第二預(yù)定豎向位置之間的CT螺旋掃描投影數(shù) 據(jù)，所述裝置根據(jù)該CT螺旋掃描投影數(shù)據(jù)重建出該被檢物體的處于第 一預(yù)定豎向位置與第二預(yù)定豎向位置之間的三維斷層(體數(shù)據(jù))圖像。
上面這些模式只是示例性的，而非窮舉。注意到，該轉(zhuǎn)臺(tái)可以連 續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)至任意預(yù)定角度位置，而掃描系統(tǒng)(包括輻射源和探測(cè) 器)可沿豎直方向連續(xù)移動(dòng)或者移動(dòng)至任意預(yù)定豎向位置。本領(lǐng)域技 術(shù)人員可通過(guò)研究本發(fā)明裝置中轉(zhuǎn)臺(tái)與掃描系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式的不同組 合，從而得到各種本發(fā)明裝置的各種可能的工作模式。操作員可以從 各種可能的工作模式中選取一種或多種模式對(duì)被檢物體進(jìn)行檢查。
采用本發(fā)明的裝置，可對(duì)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的航空集裝箱等大中型貨物進(jìn) 行快速檢測(cè)，提供反映航空箱內(nèi)所裝貨物形狀和密度分布的輻射圖 像，如透視平面圖像、CT切片平面圖像以及三維體數(shù)據(jù)圖像(利用多 視角成像方法或螺旋CT方法)。檢查人員通過(guò)分析該裝置提供的被檢 物體的特征信息，最終可快速判斷出貨物與申報(bào)是否相符以及有無(wú)違 禁品，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、有效的安全檢查。
下面描述本發(fā)明裝置的一個(gè)示例性工作過(guò)程
步驟(1):將被檢物體傳送至轉(zhuǎn)臺(tái)ll。
在步驟(2) ~ (4)中利用本發(fā)明的裝置以透視平面成像模式對(duì) 被檢物體進(jìn)行檢查。
步驟(2):轉(zhuǎn)臺(tái)11靜止，輻射源6和探測(cè)器17在豎直方向上同步 地進(jìn)行一次掃描，獲得該被檢物體在當(dāng)前角度位置的透視圖像數(shù)據(jù)。
步驟(3):轉(zhuǎn)臺(tái)11旋轉(zhuǎn)90度，重復(fù)執(zhí)行一次步驟(2)，獲得另 一個(gè)透視圖像數(shù)據(jù)。
步驟(4):將步驟(2)和(3)中的透視圖像顯示在計(jì)算機(jī)屏幕 上，由操作員通過(guò)這兩個(gè)透視圖像進(jìn)行分析，如發(fā)現(xiàn)嫌疑區(qū)域轉(zhuǎn)步驟m 。
在步驟(5) ~ (7)利用本發(fā)明的裝置以多視角三維成像模式對(duì) 被檢物體進(jìn)行檢查。
步驟(5):轉(zhuǎn)臺(tái)ll旋轉(zhuǎn)一個(gè)較小的角度，例如例如10度~30度之 間的一個(gè)角度，重復(fù)執(zhí)行一次步驟(2)。
步驟(6):重復(fù)執(zhí)行十次步驟(5)。
步驟(7):通過(guò)以上得到的12幅透視圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理重 建出物體的三維圖像，如發(fā)現(xiàn)嫌疑區(qū)域則轉(zhuǎn)到步驟(8)，否則物體通 過(guò)檢測(cè)。
在步驟(8)中，利用本發(fā)明的裝置以CT平面(切片或斷層)成像 模式或CT螺旋掃描成像模式對(duì)嫌疑區(qū)域進(jìn)行掃描。具體地，將輻射源6 和探測(cè)器17定位到嫌疑區(qū)域所在高度，轉(zhuǎn)臺(tái)ll帶動(dòng)物體連續(xù)旋轉(zhuǎn)。對(duì) 于CT平面(切片或斷層)成像模式來(lái)說(shuō)，輻射源6和探測(cè)器17保持不動(dòng)， 獲取當(dāng)前位置的CT投影數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理重建出二維斷層圖像。 對(duì)于CT螺旋掃描成像模式來(lái)說(shuō)，輻射源6和探測(cè)器17在豎直方向上在嫌 疑區(qū)域的范圍內(nèi)沿豎直方向進(jìn)行掃描，從而獲取嫌疑區(qū)域的CT投影數(shù) 據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理重建出三維斷層體數(shù)據(jù)圖像。
步驟(9):操作員通過(guò)斷層圖像給出最終判斷。
權(quán)利要求
1. 一種檢查航空貨運(yùn)集裝箱中違禁物品的裝置，包括:轉(zhuǎn)臺(tái)，該轉(zhuǎn)臺(tái)處于物體檢測(cè)位置，用于承載被檢物體并可帶動(dòng)該被檢物體轉(zhuǎn)動(dòng)；物體輸送系統(tǒng)，用于沿水平方向?qū)⒈粰z物體輸送至轉(zhuǎn)臺(tái)上并在檢測(cè)完成之后將被檢物體輸送離開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)；掃描系統(tǒng)，該掃描系統(tǒng)布置在轉(zhuǎn)臺(tái)周圍，用于對(duì)被檢物體進(jìn)行掃描并獲取成像數(shù)據(jù)，該掃描系統(tǒng)包括輻射源和探測(cè)器，該輻射源和探測(cè)器可沿豎直方向同步移動(dòng)；轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)并控制轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得該轉(zhuǎn)臺(tái)可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)至任意預(yù)定角度位置；掃描驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)，該掃描驅(qū)動(dòng)/控制子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)并控制所述輻射源和探測(cè)器沿豎直方向的同步移動(dòng)，使得所述輻射源和探測(cè)器可沿豎直方向連續(xù)移動(dòng)或者移動(dòng)至任意預(yù)定豎向位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述裝置設(shè)置成以多種工 作模式中的至少 一種模式對(duì)同 一被檢物體進(jìn)行檢查。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述裝置設(shè)置成以多種工 作模式中的至少兩種模式對(duì)同 一被檢物體進(jìn)行檢查。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其中，所述多種工作模式中的 至少一種工作模式選自透視平面成像模式，其中，所述轉(zhuǎn)臺(tái)將所述被檢物體帶動(dòng)至至少 一個(gè)預(yù)定角度位置處，當(dāng)所述被測(cè)物體處于每一預(yù)定角度位置處時(shí)， 所述輻射源和探測(cè)器沿豎直方向同步掃描一次，獲得各預(yù)定角度位置 處的透視圖像數(shù)據(jù)，所述裝置根據(jù)各預(yù)定角度位置處的透視圖像數(shù)據(jù) 分別形成該被檢物體處于各預(yù)定角度位置處時(shí)的二維透視圖像；多視角三維成像模式，其中，所述轉(zhuǎn)臺(tái)將所述被檢物體帶動(dòng)至多 個(gè)預(yù)定角度位置處，當(dāng)所述被測(cè)物體處于每一預(yù)定角度位置處時(shí)，所 述輻射源和探測(cè)器沿豎直方向同步掃描一次，獲得各預(yù)定角度位置處 的透視圖像數(shù)據(jù)，所述裝置根據(jù)各預(yù)定角度位置處的透視圖像數(shù)據(jù)重 建出該被檢物體的三維圖像；CT平面成像模式，其中，所述輻射源和探測(cè)器被定位在至少一個(gè) 預(yù)定豎向位置處，當(dāng)所述輻射源和探測(cè)器處于每一預(yù)定豎向位置處 時(shí)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)所述被檢物體連續(xù)旋轉(zhuǎn)，獲得各預(yù)定豎向位置處的CT投影數(shù)據(jù)，所述裝置根據(jù)各預(yù)定豎向位置處的CT投影數(shù)據(jù)分別重建 出在各預(yù)定豎向位置處該被檢物體的二維斷層圖像；和CT螺旋掃描成像模式，其中，所述輻射源和探測(cè)器沿豎向從第一 預(yù)定豎向位置移動(dòng)至第二預(yù)定豎向位置處，同時(shí)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)所述 被檢物體連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)該被檢物體進(jìn)行螺旋掃描，獲得該被檢物 體在第一預(yù)定豎向位置與第二預(yù)定豎向位置之間的CT螺旋掃描投影數(shù) 據(jù)，所述裝置根據(jù)該CT螺旋掃描投影數(shù)據(jù)重建出該被檢物體的處于第 一預(yù)定豎向位置與第二預(yù)定豎向位置之間的三維斷層體數(shù)據(jù)圖像。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述轉(zhuǎn)臺(tái)為復(fù)合回轉(zhuǎn)傳送 工作臺(tái)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述掃描系統(tǒng)還包括用于 安裝所述輻射源的輻射源安裝結(jié)構(gòu)以及用于安裝所述探測(cè)器的探測(cè)器 安裝結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述輻射源安裝結(jié)構(gòu)或所 述探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)立柱組件；或者所述輻射源安裝結(jié)構(gòu)和所述探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)分別包括至少一個(gè)立 柱組件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，每一所述立柱組件包括 沿豎直方向設(shè)置的立柱；沿立柱設(shè)置的升降機(jī)構(gòu)，該升降機(jī)構(gòu)由所述立柱支承，所述輻射 源或探測(cè)器安裝在該升降機(jī)構(gòu)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述升降機(jī)構(gòu)包括 沿立柱設(shè)置的絲杠；升降平臺(tái)，該升降平臺(tái)安裝在所述絲杠上并與所述絲杠成螺紋連 接，所述輻射源或探測(cè)器固定安裝在該升降平臺(tái)上；其中，當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述升降平臺(tái)通過(guò)與絲杠的螺紋相互作用 而可沿絲杠作升降運(yùn)動(dòng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述升降平臺(tái)通過(guò)一螺母 與所述絲杠成螺紋連接，所述螺母與所述絲杠螺紋連接，所述升降平 臺(tái)與所述螺母固定連接；或者 所述升降平臺(tái)包括一貫穿其的螺紋通道，該螺紋通道與所述絲杠 螺紋連接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述升降機(jī)構(gòu)還包括沿立 柱設(shè)置的至少一根導(dǎo)軌，所述升降平臺(tái)可沿所述導(dǎo)軌滑動(dòng)，以便引導(dǎo) 所述升降平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的裝置，其中，所述升降平臺(tái)通過(guò)滑塊 與所述導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述滑塊與所述導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述升降平臺(tái) 與所述滑塊固定連接；或者所述升降平臺(tái)包括貫穿其的通道，以便容納所述導(dǎo)軌。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述輻射源安裝結(jié)構(gòu)包括 單個(gè)立柱組件。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7或13所述的裝置，其中，所述探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu) 包括多個(gè)立柱組件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)還接梁。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)還 包括連接在所述多個(gè)立柱組件中的多個(gè)升降平臺(tái)中每對(duì)相鄰升降平臺(tái) 之間的橫梁，所述探測(cè)器固定安裝在所述橫梁上，并經(jīng)由所述橫梁固 定安裝所述升降平臺(tái)上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述橫梁的一端固定鉸 接在所述相鄰升降平臺(tái)之一上，另 一端彈性聯(lián)接在另 一所述相鄰升降 平臺(tái)中的另一個(gè)上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述探測(cè)器安裝結(jié)構(gòu)包 括兩個(gè)立柱組件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述掃描驅(qū)動(dòng)/控制子系 統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)各立柱組件中的絲杠； 伺服同步控制器，用于控制各伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步運(yùn)行。
20. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，還包括主控計(jì)算機(jī)，其提 供一人機(jī)交互界面，以便根據(jù)操作員指令控制該裝置的工作，并根據(jù) 成像數(shù)據(jù)進(jìn)行成像并顯示。
21. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述探測(cè)器為平面形式的 探測(cè)器陣列。
22. —種檢查航空貨運(yùn)集裝箱中違禁物品的方法，用于利用一檢查 裝置對(duì)被檢物體進(jìn)行檢查，該檢查裝置包括轉(zhuǎn)臺(tái)和掃描系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)臺(tái) 處于物體檢測(cè)位置，用于承載被檢物體并可帶動(dòng)該被檢物體轉(zhuǎn)動(dòng)，并 且該轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置成可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)至任意預(yù)定角度位 置；該掃描系統(tǒng)布置在轉(zhuǎn)臺(tái)周圍，用于對(duì)被檢物體進(jìn)行掃描并獲取成 像數(shù)據(jù)，該掃描系統(tǒng)包括輻射源和探測(cè)器，該輻射源和探測(cè)器設(shè)置成 可沿豎直方向同步移動(dòng)，并可連續(xù)移動(dòng)或者移動(dòng)至任意預(yù)定豎向位 置；其中，該方法包括利用同一檢查裝置以多種工作模式對(duì)被檢物體 進(jìn)行檢查，該多種工作模式選自下列中的至少一種透視平面成像模式，其中，所述轉(zhuǎn)臺(tái)將所述被檢物體帶動(dòng)至至少 一個(gè)預(yù)定角度位置處，當(dāng)所述被測(cè)物體處于每一預(yù)定角度位置處時(shí)， 所述輻射源和探測(cè)器沿豎直方向同步掃描一次，獲得各預(yù)定角度位置 處的透視圖像數(shù)據(jù)，所述裝置根據(jù)各預(yù)定角度位置處的透視圖像數(shù)據(jù) 分別形成該被檢物體處于各預(yù)定角度位置處時(shí)的二維透視圖像；多視角三維成像模式，其中，所述轉(zhuǎn)臺(tái)將所述被檢物體帶動(dòng)至多個(gè)預(yù)定角度位置處，當(dāng)所述被測(cè)物體處于每一預(yù)定角度位置處時(shí)，所 述輻射源和探測(cè)器沿豎直方向同步掃描一次，獲得各預(yù)定角度位置處 的透視圖像數(shù)據(jù)，所述裝置根據(jù)各預(yù)定角度位置處的透視圖像數(shù)據(jù)重 建出該被檢物體的三維圖像；CT平面成像模式，其中，所述輻射源和探測(cè)器被定位在至少一個(gè) 預(yù)定豎向位置處，當(dāng)所述輻射源和探測(cè)器處于每一預(yù)定豎向位置處 時(shí)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)所述被檢物體連續(xù)旋轉(zhuǎn)，獲得各預(yù)定豎向位置處的 CT投影數(shù)據(jù)，所述裝置根據(jù)各預(yù)定豎向位置處的CT投影數(shù)據(jù)分別重建出在各預(yù)定豎向位置處該被檢物體的二維斷層圖像；和CT螺旋掃描成像模式，其中，所述輻射源和探測(cè)器沿豎向從第一 預(yù)定豎向位置移動(dòng)至第二預(yù)定豎向位置處，同時(shí)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)所述 被檢物體連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)該被檢物體進(jìn)行螺旋掃描，獲得該被檢物 體在第一預(yù)定豎向位置與第二預(yù)定豎向位置之間的CT螺旋掃描投影數(shù) 據(jù)，所述裝置根據(jù)該CT螺旋掃描投影數(shù)據(jù)重建出該被檢物體的處于第一預(yù)定豎向位置與第二預(yù)定豎向位置之間的三維斷層體數(shù)據(jù)圖像。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述多種工作模式選自 所列出的工作模式中的至少兩種。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法，其中，該方法包括如下步驟第一步驟，使用透視平面成像模式對(duì)被檢物體進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn) 嫌疑區(qū)域則跳至第三步驟；第二步驟，使用多視角三維成像模式對(duì)被檢物體進(jìn)行檢查，如發(fā) 現(xiàn)嫌疑區(qū)域則進(jìn)行第三步驟。第三步驟，使用CT平面成像模式或CT螺旋掃描成像模式對(duì)被檢物 體進(jìn)行檢查。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種檢查航空貨運(yùn)集裝箱中違禁物品的裝置，包括轉(zhuǎn)臺(tái)，用于承載被檢物體并帶動(dòng)該被檢物體轉(zhuǎn)動(dòng)；物體輸送系統(tǒng)；掃描系統(tǒng)，該掃描系統(tǒng)包括輻射源和探測(cè)器，該輻射源和探測(cè)器可沿豎直方向同步移動(dòng)；轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)/控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)并控制轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得該轉(zhuǎn)臺(tái)可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)至任意預(yù)定角度位置；掃描驅(qū)動(dòng)/控制系統(tǒng)，該掃描驅(qū)動(dòng)/控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)并控制所述輻射源和探測(cè)器沿豎直方向的同步移動(dòng)，使得所述輻射源和探測(cè)器可沿豎直方向連續(xù)移動(dòng)或者移動(dòng)至任意預(yù)定豎向位置。本發(fā)明的裝置可以以多種掃描方式對(duì)被檢物體進(jìn)行掃描成像，從而滿足不同的需要。本發(fā)明的裝置是一種多功能綜合檢查系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01N23/10GK101382508SQ20071012140
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2007年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月5日
發(fā)明者聰 劉, 劉以農(nóng), 劉永鵬, 劉耀紅, 周學(xué)友, 康克軍, 麗 張, 華 彭, 李東茂, 李元景, 梁志忠, 段新輝, 談華斌, 趙自然, 陳志強(qiáng) 申請(qǐng)人:同方威視技術(shù)股份有限公司;清華大學(xué)