專利名稱：一種應(yīng)用x射線的多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用x射線的安全檢査系統(tǒng)，尤其涉及一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合
技術(shù)的安全檢査系統(tǒng)。屬于安全檢查輻射成像技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
安全檢查是保證社會(huì)穩(wěn)定及人民生命財(cái)產(chǎn)不受損害的重要舉措，隨著恐怖分子的日益猖 獗，對(duì)重要部門(mén)以及設(shè)施如機(jī)場(chǎng)、鐵路、娛樂(lè)場(chǎng)所等的威脅日趨嚴(yán)重，為了加大安全檢査力 度，各級(jí)安檢部門(mén)不斷采用新設(shè)備和新技術(shù)。目前廣泛用于機(jī)場(chǎng)、海關(guān)、鐵路等重要部門(mén)的
安全檢查設(shè)備都是X射線透射設(shè)備，此種設(shè)備只能提供被檢客體的透射圖像，借此提取被檢
客體組成物質(zhì)的有效原子序數(shù)信息，但是，此種設(shè)備不能提供被檢客體組成物質(zhì)的有關(guān)密度 的信息。雖然此種設(shè)備可以有效的識(shí)別有機(jī)物或無(wú)機(jī)物，但不能可靠地從有機(jī)物中把炸藥和 毒品識(shí)別出來(lái)，更不能探測(cè)片狀危險(xiǎn)品。因此，開(kāi)發(fā)一種既能檢測(cè)被檢客體的有效原子序數(shù) 又能檢測(cè)其中的密度信息，同時(shí)還能探測(cè)片狀危險(xiǎn)器的安全檢査設(shè)備十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有設(shè)備不能得到被檢客體組成物質(zhì)密度信息，以及不能探測(cè)
薄片狀危險(xiǎn)品的不足，提供一種應(yīng)用x射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢査系統(tǒng)。
本發(fā)明的一種應(yīng)用x射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢査系統(tǒng)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
的
一種應(yīng)用x射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢査系統(tǒng)，包括x射線源、準(zhǔn)直器、斬波裝
置、雙能透射探測(cè)器、散射探測(cè)器、信號(hào)處理器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、兩個(gè)顯示器及輸送系統(tǒng)，所
述x射線源與準(zhǔn)直器連接，X射線源發(fā)射圓錐形的X射線束，準(zhǔn)直器能夠?qū)A錐形X射線束
準(zhǔn)直成薄片扇形x射線束，所述斬波裝置位于準(zhǔn)直器前端，斬波裝置將薄片扇形x射線束調(diào)
制成由下至上或由上至下運(yùn)動(dòng)的筆束狀X射線飛點(diǎn)，斬波裝置上的刀口板的角度可以隨X射
線束的出射角度變化而變化，所述輸送系統(tǒng)上面放置被檢客體，筆束狀x射線飛點(diǎn)與被檢客 體相互作用，使得被檢客體散射的x射線被前散射探測(cè)器、背散射探測(cè)器所接收，所述雙能
透射探測(cè)器、兩個(gè)前散射探測(cè)器、兩個(gè)后散射探測(cè)器均與信號(hào)處理器連接，所述信號(hào)處理器
與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，信號(hào)處理器完成圖像數(shù)據(jù)的預(yù)處理、A/D轉(zhuǎn)換以及數(shù)字信號(hào)校正，所述 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接兩個(gè)彩色顯示器，兩個(gè)彩色顯示器分別用于巻軸顯示被檢客體的雙能量透射 圖像和散射圖像，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的專用算法提取被檢客體組成物質(zhì)的有效原子序數(shù)和密度特征
3值。
而且，所述雙能透射探測(cè)器包括高能透射探測(cè)器及低能透射探測(cè)器，所述高能透射探測(cè) 器與低能透射探測(cè)器之間設(shè)置高低能分離濾波器。
而且，所述前散射探測(cè)器、背散射探測(cè)器、高能透射探測(cè)器、低能透射探測(cè)器中均至少 包括光電倍增管和閃爍晶體，閃爍晶體將X射線的強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，光電倍增管將光 信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。
而且，所述前散射探測(cè)器、背散射探測(cè)器、高能透射探測(cè)器、低能透射探測(cè)器均由金屬 盒體所包圍，對(duì)可見(jiàn)光和泄露射線有良好的屏蔽作用。
而且，所述信號(hào)處理器包括散射信號(hào)預(yù)放器、透射信號(hào)預(yù)放器、散射信號(hào)處理器、透射 信號(hào)處理器、系統(tǒng)控制器。
而且，所述兩個(gè)背散射探測(cè)器對(duì)稱設(shè)置在經(jīng)過(guò)所述斬波裝置調(diào)制后的筆束狀X射線飛點(diǎn) 兩側(cè)，所述兩個(gè)前散射探測(cè)器對(duì)稱設(shè)置雙能透射探測(cè)器的兩側(cè)，兩個(gè)背散射探測(cè)器對(duì)稱設(shè)置 X射線源一側(cè)。
而且，所述閃爍晶體為硅酸镥、鍺酸鉍、碘化絶之一。
本發(fā)明的一種應(yīng)用x射線的多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如
下有益效果
1、本發(fā)明的一種應(yīng)用X射線的多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，可同時(shí)探測(cè)被檢 客體組成物質(zhì)的有效原子序數(shù)Z。ff和密度信息，從而提高了系統(tǒng)的探測(cè)率，降低了誤報(bào)率。
2、本發(fā)明的一種應(yīng)用X射線的多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢査系統(tǒng)能突出顯示由低原子
序數(shù)元素組成的物質(zhì)，以及含有大量碳、氫、氮、氧的物質(zhì)，特別是炸藥和毒品。彌補(bǔ)了傳
統(tǒng)X射線透射設(shè)備不能探測(cè)薄片狀危險(xiǎn)品的缺陷。
3、 本發(fā)明的一種應(yīng)用X射線的多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢査系統(tǒng)能自動(dòng)進(jìn)行危險(xiǎn)品 的自動(dòng)探測(cè)，如炸藥和毒品，并給出明顯的標(biāo)識(shí)。
4、 本發(fā)明的一種應(yīng)用X射線的多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)采用點(diǎn)掃描原理， 系統(tǒng)的單次檢查劑量特別低，只有傳統(tǒng)X射線透射檢査設(shè)備的十分之一。
5、 本發(fā)明的一種應(yīng)用X射線的多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，操作方便，只需 要將被檢客體放置在輸送系統(tǒng)上面，通過(guò)輸送系統(tǒng)即能對(duì)被檢客體逐一進(jìn)行X射線掃描檢查。
6、 本發(fā)明可廣泛用于機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、邊防口岸等重要部門(mén)的安檢。


圖1為本發(fā)明的一種應(yīng)用X射線的多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)的示意圖； 圖2為本發(fā)明的一種應(yīng)用X射線的多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)2維物質(zhì)識(shí)別平 面圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能夠清楚理解本發(fā)明的技術(shù)方案，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作 進(jìn)一步詳盡地說(shuō)明
本發(fā)明的一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，如圖1所示，包括X射
線源l、準(zhǔn)直器2和斬波裝置3、雙能透射探測(cè)器IO、兩個(gè)前散射探測(cè)器5、兩個(gè)背散射探測(cè) 器4、信號(hào)處理器8、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)9、兩個(gè)彩色顯示器11及輸送系統(tǒng)12， X射線源l與準(zhǔn)直 器2連接，斬波裝置3位于準(zhǔn)直器2的前端，準(zhǔn)直器2將X射線源發(fā)射的圓錐形X射線束準(zhǔn) 直成扇形X射線束，借助于斬波裝置3，將扇形X射線束調(diào)制成筆束狀X射線飛點(diǎn)15，輸送 系統(tǒng)12是用于傳輸被檢客體14接受筆束狀X射線飛點(diǎn)15的掃描檢查，被檢客體14是放置 在輸送系統(tǒng)的輸送帶表面上的。當(dāng)筆束狀X射線飛點(diǎn)15掃描被檢客體14時(shí)，被檢客體14散 射的X射線被兩個(gè)前散射探測(cè)器5和兩個(gè)背散射探測(cè)器4所吸收，穿過(guò)被檢客體14的射線被 雙能透射探測(cè)器10所吸收，雙能透射探測(cè)器IO、兩個(gè)前散射探測(cè)器5、兩個(gè)背散射探測(cè)器4 均與信號(hào)處理器8連接，信號(hào)處理器8與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)9連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)9連接兩個(gè)彩色顯 示器ll。
進(jìn)一步地，雙能透射探測(cè)器10包括高能透射探測(cè)器7及低能透射探測(cè)器6，高能透射探 測(cè)器7與低能透射探測(cè)器6之間設(shè)置高低能分離濾波器13。
進(jìn)一步地，兩個(gè)前散射探測(cè)器5、兩個(gè)背散射探測(cè)器4、高能透射探測(cè)器7、低能透射探 測(cè)器6中均至少包括光電倍增管和閃爍晶體。
進(jìn)一步地，兩個(gè)背散射探測(cè)器4、兩個(gè)前散射探測(cè)器5、高能透射探測(cè)器7、低能透射探 測(cè)器6均由金屬盒體所包圍。
進(jìn)一步地，信號(hào)處理器8包括散射信號(hào)預(yù)放器、透射信號(hào)預(yù)放器、散射信號(hào)處理器、透射 信號(hào)處理器、系統(tǒng)控制器。
進(jìn)一步地，兩個(gè)背散射探測(cè)器4對(duì)稱設(shè)置在經(jīng)過(guò)斬波裝置3調(diào)制后的筆束狀X射線飛點(diǎn) 15兩側(cè)、X射線源l同一側(cè)，兩個(gè)前散射探測(cè)器5對(duì)稱設(shè)置在雙能透射探測(cè)器的兩側(cè)。
進(jìn)一步地，閃爍晶體為硅酸镥、鍺酸鉍、碘化絶之一。 實(shí)施例
如圖1所示， 一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，包括X射線源1、準(zhǔn)直器2和斬波裝置3、雙能透射探測(cè)器IO、兩個(gè)前散射探測(cè)器5、兩個(gè)背散射探測(cè)器4 、 信號(hào)處理器8、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)9、兩個(gè)彩色顯示器11及輸送系統(tǒng)12， X射線源1發(fā)射圓錐形X 射線束，準(zhǔn)直器2將圓錐形X射線束準(zhǔn)直成薄片扇形X射線束，斬波裝置3將薄片扇形X射 線束調(diào)制成由下至上或由上至下運(yùn)動(dòng)的筆束狀X射線飛點(diǎn)15，斬波裝置3的刀口板的角度隨 X射線束的角度變化而變化;筆束狀X射線飛點(diǎn)15與輸送系統(tǒng)12上的被檢客體14相互作用， 被檢客體14散射的X射線被兩個(gè)背散射探測(cè)器4、兩個(gè)前散射探測(cè)器5接收，兩個(gè)前散射探 測(cè)器5及兩個(gè)背散射探測(cè)器4由光電倍增管及閃爍晶體組成，閃爍晶體為硅酸镥、鍺酸鉍、 碘化銫之一，兩個(gè)背散射探測(cè)器4、兩個(gè)前散射探測(cè)器5外面設(shè)有金屬盒體，因而對(duì)可見(jiàn)光 和泄露射線有良好的屏蔽，兩個(gè)背散射探測(cè)器4、兩個(gè)前散射探測(cè)器5保證輸出信號(hào)的高信 噪比和短余輝，并盡可能多的接收被檢客體14的散射射線；穿過(guò)被檢客體14的X射線被雙 能透射探測(cè)器10接收，高低能分離濾波器13將X射線的低能、高能譜峰分開(kāi)，提高了有效 原子序數(shù)Z。ff的探測(cè)精度。雙能透射探測(cè)器10由光電倍增管和閃爍晶體組成，外面設(shè)有金屬 盒體，對(duì)可見(jiàn)光和泄露射線有良好的屏蔽，閃爍晶體為硅酸镥、鍺酸鉍、碘化銫之一，低能 透射探測(cè)器6、高能透射探測(cè)器7吸收不同能譜的X射線，保證輸出信號(hào)的高信噪比和短余 輝，信號(hào)處理器8分別處理來(lái)自兩個(gè)背散射探測(cè)器4、兩個(gè)前散射探測(cè)器5、高能透射探測(cè)器 7及低能透射探測(cè)器6輸出的模擬信號(hào)，并完成信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換，處理后的信號(hào)傳輸給計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)9，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)9完成對(duì)圖像信息的釆集、處理、顯示和存儲(chǔ)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)9連接有 兩個(gè)彩色顯示器11，分別巻軸顯示被檢客體14的雙能透射圖像和散射圖像，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)9 專用算法提取被檢客體14組成物質(zhì)的有效原子序數(shù)Z^和密度特征值，實(shí)現(xiàn)了探測(cè)炸藥和毒 品的目的。
如圖2所示，系統(tǒng)專用算法依據(jù)所探測(cè)到的被檢客體組成物質(zhì)的有效原子序數(shù)和密度特 征值落在識(shí)別平面的位置來(lái)識(shí)別目標(biāo)物質(zhì)。傳統(tǒng)的X射線透射系統(tǒng)只能依據(jù)被檢客體組成物 質(zhì)的有效原子序數(shù)和高能或低能信號(hào)灰度值來(lái)識(shí)別目標(biāo)物質(zhì)，所以說(shuō)，本發(fā)明所述的一種應(yīng) 用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢査系統(tǒng)的探測(cè)率將大大高于傳統(tǒng)的X射線透射系統(tǒng)， 而漏報(bào)率遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的X射線透射系統(tǒng)。本發(fā)明不僅僅局限于上述實(shí)施例，凡是在不違背本 發(fā)明思想的前提下所作的任何顯而易見(jiàn)的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的權(quán)利侵犯。
權(quán)利要求
1、一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，包括X射線源(1)、準(zhǔn)直器(2)和斬波裝置(3)、雙能透射探測(cè)器(10)、兩個(gè)前散射探測(cè)器(5)、兩個(gè)背散射探測(cè)器(4)信號(hào)處理器(8)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(9)、兩個(gè)彩色顯示器(11)及輸送系統(tǒng)(12)，其特征在于，所述X射線源(1)與準(zhǔn)直器(2)連接，所述斬波裝置(3)位于準(zhǔn)直器(2)的前端，所述準(zhǔn)直器(2)用于將X射線源(1)發(fā)射的圓錐形X射線束準(zhǔn)直成扇形X射線束，并借助于斬波裝置(3)將扇形X射線束調(diào)制成筆束狀X射線飛點(diǎn)(15)，所述輸送系統(tǒng)(12)用于傳輸被檢客體(14)接受筆束狀X射線飛點(diǎn)(15)的掃描檢查，所述被檢客體(14)放置在輸送系統(tǒng)的輸送帶表面，被檢客體(14)散射的X射線通過(guò)兩個(gè)前散射探測(cè)器(5)和兩個(gè)背散射探測(cè)器(4)吸收，穿過(guò)被檢客體(14)的X射線通過(guò)雙能透射探測(cè)器(10)吸收，所述雙能透射探測(cè)器(10)、兩個(gè)前散射探測(cè)器(5)、兩個(gè)背散射探測(cè)器(4)均與信號(hào)處理器(8)連接，所述信號(hào)處理器(8)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(9)連接，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(9)連接兩個(gè)彩色顯示器(11)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，其特征 在于，所述雙能透射探測(cè)器(10)包括高能透射探測(cè)器(7)及低能透射探測(cè)器(6)，所述高 能透射探測(cè)器(7)與低能透射探測(cè)器(6)之間設(shè)置高低能分離濾波器(13)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，其特征 在于，所述前散射探測(cè)器(5)、背散射探測(cè)器(4)、高能透射探測(cè)器(7)、低能透射探測(cè)器(6)中均至少包括光電倍增管和閃爍晶體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，其特征 在于，所述前散射探測(cè)器(5)、背散射探測(cè)器(4)、高能透射探測(cè)器(7)、低能透射探測(cè)器(6)均由金屬盒體所包圍。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，其特征 在于，所述兩個(gè)前散射探測(cè)器(5)和兩個(gè)背散射探測(cè)器(4)對(duì)稱設(shè)置在經(jīng)過(guò)所述斬波裝置(3)調(diào)制后的筆束狀X射線飛點(diǎn)(15)兩側(cè)，所述兩個(gè)前散射探測(cè)器(5)位于雙能透射探 測(cè)器一側(cè)，兩個(gè)背散射探測(cè)器(4)位于X射線源(1) 一側(cè)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，其特征 在于，所述信號(hào)處理器(8)包括散射信號(hào)預(yù)放器、透射信號(hào)預(yù)放器、散射信號(hào)處理器、透射 信號(hào)處理器、系統(tǒng)控制器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢査系統(tǒng)，其特征在于，所述閃爍晶體為硅酸镥、鍺酸鉍、碘化絶之一。
全文摘要
一種應(yīng)用X射線多效應(yīng)探測(cè)融合技術(shù)的安全檢查系統(tǒng)，包括X射線源、準(zhǔn)直器、斬波裝置、雙能透射探測(cè)器、前散射探測(cè)器、背散射探測(cè)器、信號(hào)處理器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和顯示器及輸送系統(tǒng)，前、背散射探測(cè)器位于飛點(diǎn)X射束的兩側(cè)，雙能透射探測(cè)器位于射線源對(duì)面，前散射探測(cè)器位于雙能透射探測(cè)器一側(cè)，背散射探測(cè)器位于射線源一側(cè)，雙能量透射探測(cè)器及前、背散射探測(cè)器均與信號(hào)處理器連接，信號(hào)處理器與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接。本發(fā)明的專用算法能根據(jù)所獲得的被檢客體組成物質(zhì)的有效原子序數(shù)Z_eff和密度兩個(gè)特征量，精確自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)物質(zhì)，并在圖像上給出紅色標(biāo)識(shí)，提高了探測(cè)率，降低了誤報(bào)率。
文檔編號(hào)G01N23/04GK101509880SQ20091008067
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者崔玉華, 董國(guó)平, 羽 邢, 黃校垣 申請(qǐng)人:公安部第一研究所;北京中盾安民分析技術(shù)有限公司