一種連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其包括：輻射源、準(zhǔn)直器、輻射探測器、成像裝置、第一檢測單元(105)、第二檢測單元(108)和控制模塊；其中，第一檢測單元(105)用于檢測目標(biāo)物是否到達(dá)預(yù)定位置，所述預(yù)定位置位于掃描區(qū)域的上游且與掃描區(qū)域的上游側(cè)邊界相距第一長度L1；所述掃描區(qū)域是檢測通道中被輻射源射線覆蓋的區(qū)域；第二檢測單元(108)用于檢測目標(biāo)物中需要以低劑量率射線掃描的部分已經(jīng)離開掃描區(qū)域且目標(biāo)物中需要以高劑量率射線掃描的部分即將進入掃描區(qū)域；控制模塊用于接收來自各個檢測單元的信號并根據(jù)信號對輻射源進行控制。利用本發(fā)明可實現(xiàn)大量待檢車輛連續(xù)快速通過檢測通道，完成輻射掃描檢查。
【專利說明】一種連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輻射成像【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是對移動目標(biāo)進行快速輻射成像的領(lǐng)域，具 體涉及一種連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 利用射線對車輛、貨物等進行掃描檢查是目前邊境檢查和海關(guān)查驗的常用手段。 隨著日益嚴(yán)峻的反恐形勢和打擊走私的需要，需要對通關(guān)的所有車輛進行輻射掃描檢查。 在通關(guān)車輛數(shù)量眾多的情況下，為了提高檢查效率，有必要對移動車輛實施快速輻射成像， 在足夠短的時間內(nèi)完成掃描，這樣，待檢車輛可以在不停車的情況下接受掃描檢查，安檢效 率高。在這種快速、連續(xù)的掃描檢查技術(shù)中，一個最重要的問題是需對車輛中乘員所在的區(qū) 域進行避讓，防止輻射傷害，對乘員所在區(qū)域的射線劑量率不得高于相關(guān)輻射安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定的限制，如ANSI M3. 17、IEC62463要求的劑量安全限值。目前，可實現(xiàn)這種快速輻射掃 描安檢的設(shè)備主要有兩種類型。
[0003] 第一種是不區(qū)分車輛中乘員所在區(qū)域（如車頭的駕駛室）和貨物所在區(qū)域（如大 型貨車的后部貨艙），對待檢車輛全程使用低劑量率射線掃描。這種方案的優(yōu)點是以單一的 低劑量率射線進行掃描，系統(tǒng)的控制邏輯簡單，投入成本低。但是，由于全程使用無差別的 低劑量率射線掃描，射線的穿透能力不高、反差分辨率低下，對輻射成像質(zhì)量影響較大，限 制了這類設(shè)備的嫌疑物檢出能力。
[0004] 第二種是區(qū)分車輛乘員所在區(qū)域和貨物所在區(qū)域，對待檢車輛中乘員所在區(qū)域以 低劑量率射線掃描，對貨物所在區(qū)域以高劑量率射線掃描。也就是先發(fā)出低劑量率射線掃 描車頭（駕駛室），后發(fā)出高劑量率射線掃描貨艙。這種方案的優(yōu)點是在確保人員安全的 前提下，提高了設(shè)備的嫌疑物檢出能力。但是，這種輻射掃描安檢設(shè)備必須與其它輔助設(shè)施 共同使用，比如必須在檢測通道的入口處設(shè)置交通信號燈和/或擋桿等指示裝置對掃描流 程進行控制，在當(dāng)前車輛掃描過程中，指示裝置將后續(xù)車輛擋在檢測通道外，前車檢查結(jié)束 后，再引導(dǎo)后車進入檢測通道。如果不設(shè)置這類指示裝置，后車有可能誤入檢測通道，導(dǎo)致 后車乘員接受的劑量超過安全限值，甚至存在后車的車頭被正在出射的高劑量率射線誤掃 的危險，為此有些安檢場所甚至需要安排專人輔助引導(dǎo)，設(shè)備維護和人力成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提出一種連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)和方法，通過在掃描區(qū)域上 游側(cè)設(shè)置安全邊界，監(jiān)測前后車狀態(tài)，控制輻射源的工作模式，可杜絕誤掃的發(fā)生，確保車 輛乘員的接受劑量在安全限值以下。
[0006] 本發(fā)明提供一種連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其包括：輻射源、準(zhǔn)直器、輻射探測器 和成像裝置，其特征在于，還包括：第一檢測單元（105)、第二檢測單元（108)和控制模塊； 其中，第一檢測單元（105)用于檢測目標(biāo)物是否到達(dá)預(yù)定位置，所述預(yù)定位置位于掃描區(qū) 域的上游且與掃描區(qū)域的上游側(cè)邊界相距第一長度Ll ;其中，所述掃描區(qū)域是檢測通道中 被輻射源射線覆蓋的區(qū)域；第二檢測單元（108)用于檢測目標(biāo)物中需要以低劑量率射線掃 描的部分已經(jīng)離開掃描區(qū)域且目標(biāo)物中需要以高劑量率射線掃描的部分即將進入掃描區(qū) 域；控制模塊用于接收來自各個檢測單元的信號并根據(jù)信號對輻射源進行控制；其中，當(dāng) 目標(biāo)物到達(dá)所述預(yù)定位置且輻射源正在以高劑量率射線進行掃描時，所述控制模塊控制輻 射源轉(zhuǎn)換為以低劑量率射線進行掃描。
[0007] 優(yōu)選地，其中第一長度Ll大于等于1米。
[0008] 優(yōu)選地，其中第二檢測單元（108)位于掃描區(qū)域的下游且與掃描區(qū)域下游側(cè)邊界 相距第二長度L2。
[0009] 優(yōu)選地，其中第二檢測單元（108)包括光電開關(guān)和光幕，其中，光電開關(guān)位于距離 地面高度H處，光幕位于光電開關(guān)正下方地面上，光電開關(guān)和光幕到掃描區(qū)域下游側(cè)邊界 的距離均為第二長度L2。
[0010] 優(yōu)選地，其中高度H大于等于2米，第二長度L2大于等于2. 5米。
[0011] 優(yōu)選地，該系統(tǒng)進一步包括第三檢測單元（106)，位于第一檢測單元和掃描區(qū)域之 間，且第三檢測單元與掃描區(qū)域的上游側(cè)邊界鄰近。
[0012] 優(yōu)選地，該系統(tǒng)進一步包括第四檢測單元（107)，其位于掃描區(qū)域和第二檢測單元 之間，且第四檢測單元與掃描區(qū)域的下游側(cè)邊界鄰近。
[0013] 優(yōu)選地，該系統(tǒng)進一步包括第五檢測單元（109)，其位于掃描區(qū)域內(nèi)部，且第五檢 測單元靠近掃描區(qū)域的下游側(cè)邊界。
[0014] 優(yōu)選地，該系統(tǒng)進一步包括第六檢測單元（112)，其位于檢測通道的入口和出口之 間，當(dāng)目標(biāo)物為車輛時，第六檢測單元用于識別車輛的車牌號碼、車輛識別碼VIN和/或集 裝箱箱號。
[0015] 優(yōu)選地，在檢測通道的入口和出口之間安裝有測速雷達(dá)或者視覺傳感器。
[0016] 優(yōu)選地，在掃描區(qū)域的下游側(cè)邊界和檢測通道的出口之間設(shè)置有緩沖區(qū)，緩沖區(qū) 是長度為L3的部分檢測通道；當(dāng)緩沖區(qū)內(nèi)的車輛速度小于預(yù)定速度時，控制模塊控制輻射 掃描系統(tǒng)暫停工作，關(guān)閉檢測通道，直到緩沖區(qū)內(nèi)沒有車輛時，控制模塊控制輻射掃描系統(tǒng) 恢復(fù)工作，重新打開檢測通道。
[0017] 優(yōu)選地，緩沖區(qū)的長度L3大于等于20米，預(yù)定速度為3km/h。
[0018] 優(yōu)選地，在檢測通道的入口處安裝有交通信號燈和/或擋桿。
[0019] 本發(fā)明還提供一種連續(xù)通過式輻射掃描方法，以輻射源發(fā)出的射線對檢測通道中 的車輛進行掃描，該方法包括：第一步，在檢測到第一車輛即將進入掃描區(qū)域時，以低劑量 率射線進行掃描；第二步，在第一車輛中需要以低劑量率射線掃描的部分尚開掃描區(qū)域之 后，且需要以高劑量率射線掃描的部分進入掃描區(qū)域時，轉(zhuǎn)換為以高劑量率射線進行掃描； 第三步，在第一車輛完全離開掃描區(qū)域之后，停止掃描；其中，在第二步中，在以高劑量率射 線進行掃描期間，如果檢測到檢測通道中的第二車輛已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的安全邊界，則立即對 輻射源進行控制，將以高劑量率射線進行掃描轉(zhuǎn)換為以低劑量率射線進行掃描；第四步，在 檢測到第二車輛進入掃描區(qū)域時，繼續(xù)以低劑量率射線進行掃描；第五步，將第二車輛作為 新的第一車輛，轉(zhuǎn)入第二步；其中，安全邊界位于掃描區(qū)域的上游，安全邊界與掃描區(qū)域的 上游側(cè)邊界之間的距離為預(yù)定長度L1。
[0020] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明能夠?qū)d貨車輛的駕駛艙做低劑量率射線掃描，對貨 艙做高劑量率射線掃描，對載客車輛則整車做低劑量率射線掃描，在確保駕乘人員安全的 前提下，具有較高的嫌疑物檢出能力；更重要的是，本發(fā)明為多車連續(xù)進入檢測通道的情況 設(shè)置了安全邊界，實現(xiàn)了掃描模式的自動切換，能夠百分百杜絕誤掃，使得大量待檢車輛可 以連續(xù)快速通過檢測通道，完成輻射掃描檢查，檢測效率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是四種典型的車輛的類型。
[0022] 圖2是一種典型的輻射掃描檢測通道的俯視圖。
[0023] 圖3是本發(fā)明實施例的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)的俯視圖。
[0024] 圖4是圖3實施例的側(cè)視圖。
[0025] 圖5-7是在圖3檢測通道內(nèi)有車輛Vl和車輛V2連續(xù)通過的示意圖。
[0026] 圖8和圖9是本發(fā)明兩個實施例的輻射掃描系統(tǒng)側(cè)視圖。
[0027] 圖10和圖11是本發(fā)明的系統(tǒng)作業(yè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。
[0028] 圖12是本發(fā)明實施例的設(shè)置有緩沖區(qū)等的系統(tǒng)俯視圖。
[0029] 圖13是本發(fā)明實施例掃描圖像與識別號的對應(yīng)關(guān)系圖。

【具體實施方式】
[0030] 以下結(jié)合附圖以及具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)描述。
[0031] 圖1示例性地示出了幾種不同類型的車輛，例如⑴為普通載貨車輛，如貨柜車、 卡車，車頭與貨艙之間的間隙不可識別。（2)為集裝箱式載貨車輛，車頭與集裝箱之間的間 隙可識別。（3)為拖兩個集裝箱的集裝箱式載貨車輛。（4)為小型載客車輛，如轎車。以對 圖1示出的幾種車型進行掃描為例，描述本發(fā)明的原理、工作過程和技術(shù)細(xì)節(jié)。本發(fā)明的適 用對象并不限于圖1中示出的車型，也適用于類似的所有車型。
[0032] 圖2示例性地示出了一種典型的檢測通道的俯視圖。其中，射線源101發(fā)出射線， 射線經(jīng)準(zhǔn)直器出射后在檢測通道內(nèi)覆蓋一定空間，車輛經(jīng)過這部分空間時接受射線掃描， 這部分空間標(biāo)記為掃描區(qū)域104。輻射探測器陣列102接收穿過掃描區(qū)域104的射線，用于 后期成像?？刂颇K103控制射線源101的工作狀態(tài)。圖2中省略了常用的準(zhǔn)直器、成像 設(shè)備和現(xiàn)場輻射防護墻等。
[0033] 圖3為本發(fā)明實施例的輻射掃描系統(tǒng)俯視圖，圖4為圖3實施例的側(cè)視圖，圖4中 省略了射線源101、輻射探測器陣列102和控制模塊103。工作時，待檢車輛從檢測通道上 游側(cè)（圖中為左側(cè)）的入口駛?cè)搿?br> [0034] 在該實施例中，在檢測通道內(nèi)布置有多個檢測單元105、106和108,各個檢測單元 可以是光電傳感器、金屬傳感器、壓力傳感器、視覺傳感器，或者是多種傳感器的組合，例如 可將地感線圈和光幕組合作為一個檢測單元。
[0035] 其中，檢測單元105位于掃描區(qū)域104上游側(cè)的預(yù)定位置處，與掃描區(qū)域104的上 游側(cè)邊界相距特定距離L1，檢測單元105所在位置可視為"安全邊界"。工作時，如果檢測 單元105被觸發(fā)，表明有車輛到達(dá)了安全邊界，此時，如果射線源101正在以高劑量率模式 發(fā)出射線，則需要立即將其轉(zhuǎn)換為低劑量率模式，避免該車?yán)^續(xù)行駛導(dǎo)致人員所在的車頭 部分接受高劑量率射線，從而確保后車乘員接受的劑量在安全限值以下，杜絕誤掃的發(fā)生。
[0036] 同時，檢測單元105還可用于檢測車輛是否即將進入掃描區(qū)域。如果檢測單元105 被觸發(fā)，表明車輛即將越過安全邊界進入掃描區(qū)域104。由于最先進入的必然是車頭，因此 檢測單元105被觸發(fā)時應(yīng)開始以低劑量率模式掃描。
[0037] 優(yōu)選地，Ll大于等于lm，檢測單元105可采用光幕。
[0038] 檢測單元108位于掃描區(qū)域104的下游側(cè)，與掃描區(qū)域104的下游側(cè)邊界相距特 定距離L2,且檢測高度為H ;其中，L2大于等于最長車頭的長度，例如在各類型車輛中，集裝 箱貨車的車頭長度為2. 5米，其它車型的車頭長度均小于該值，則L2 > 2. 5米。檢測高度 H可設(shè)為2米，對于車頭高度小于2米的車輛，如小型載客車，不會觸發(fā)檢測單元108。
[0039] 該檢測單元108主要用于執(zhí)行三個功能：①檢測車輛的類型、②檢測車輛中需以 低劑量率射線掃描的部分（車頭）是否已經(jīng)駛離掃描區(qū)域104以及③檢測車輛整體是否已 經(jīng)駛離掃描區(qū)域104。在本發(fā)明的實施例中，檢測單元108適宜采用多種傳感器的組合，一 種優(yōu)選的組合方式是光電開關(guān)和光幕。其中，光電開關(guān)設(shè)置在距離地面H高度處，用于執(zhí)行 第①個功能；光幕設(shè)置在該光電開關(guān)正下方的地面上，用于執(zhí)行第②和第③個功能。工作 時，如果光電開關(guān)被觸發(fā)，表明車輛的類型是貨車（車頭高度大于2米），此時光幕也必然 會被觸發(fā)，表明車頭已經(jīng)駛離掃描區(qū)域104,這之后進入掃描區(qū)域104的是車輛的貨艙（此 時應(yīng)轉(zhuǎn)換為高劑量率模式掃描），當(dāng)光幕恢復(fù)為未觸發(fā)狀態(tài)時，表明車尾已經(jīng)駛離檢測單元 108,也即車輛整體已經(jīng)駛離掃描區(qū)域104 (此時應(yīng)停止掃描）。另一方面，如果光幕被觸發(fā) 而光電開關(guān)沒有被觸發(fā)，表明車輛的類型是小型載客車（車頭高度小于2米），表明該車輛 整車需以低劑量率射線掃描（不需要區(qū)分車頭和貨艙，不需要改變掃描模式），光幕恢復(fù)為 未觸發(fā)時表明整車已經(jīng)駛離（應(yīng)停止掃描）。
[0040] 在某些實施例中，所有待檢車輛的類型全部為載貨車輛，例如，在前期對待檢車輛 進行分流，僅允許載貨車輛接受上述輻射掃描檢查。此時，上述檢測單元108可以不具備第 ①個功能。
[0041] 優(yōu)選地，檢測單元108的功能也可以由視覺傳感器實現(xiàn)，視覺傳感器可以檢測正 在通過掃描區(qū)域104的車輛的類型，檢測車輛中的低劑量掃描部分是否已經(jīng)離開掃描區(qū)域 104,檢測整車是否已經(jīng)離開掃描區(qū)域104,控制模塊103根據(jù)這些信息控制射線源101的出 束模式。
[0042] 除此之外，可以在鄰近掃描區(qū)域104的上游側(cè)邊界布置檢測單元106,用于檢測車 輛是否即將進入掃描區(qū)域104。工作時，如果檢測單元106被觸發(fā)，表明車輛即將進入掃描 區(qū)域104,應(yīng)立即開始以低劑量率模式掃描。設(shè)置檢測單元106的好處是，能夠更加準(zhǔn)確地 檢測到車輛進入掃描區(qū)域104的時刻。優(yōu)選地，檢測單元106采用光幕。
[0043] 上述所有檢測單元的觸發(fā)信號全部實時傳送至控制模塊103,控制模塊103根據(jù) 不同的觸發(fā)信號控制輻射源101的工作狀態(tài)。
[0044] 以下描述本發(fā)明實施例的輻射掃描流程。圖5示出了在圖3的檢測通道內(nèi)有車輛 Vl和車輛V2正在通過的示意圖。圖5實施例中Vl和V2均為載貨車輛，兩車從左側(cè)依次駛 入，Vl在前，V2在后，連續(xù)通過檢測通道。
[0045] 車輛Vl先駛?cè)霗z測通道，先后觸發(fā)檢測單元105和106,其中106被觸發(fā)時，控制 模塊103根據(jù)此觸發(fā)信號控制輻射源101開始發(fā)出低劑量率射線，對進入掃描區(qū)域104的 Vl車頭實施掃描；當(dāng)Vl車頭駛出掃描區(qū)域104時觸發(fā)檢測單元108,控制模塊103根據(jù)此 觸發(fā)信號控制輻射源101進入高劑量率模式，發(fā)出高劑量率射線對進入掃描區(qū)域104的Vl 貨艙實施掃描；在輻射源101處于高劑量率模式期間，V2駛?cè)霗z測通道，并觸發(fā)檢測單元 105 (如圖5)，說明V2已行駛到安全邊界處，此時控制模塊103根據(jù)此觸發(fā)信號控制輻射源 101立即進入低劑量率模式，在檢測到V2車頭駛出掃描區(qū)域104之前，令輻射源101持續(xù)以 低劑量率模式發(fā)出射線，確保后車乘員接受的劑量在安全限值以下，消除V2車頭被誤掃的 風(fēng)險。也就是說，在V2觸發(fā)檢測單元105之后，輻射源101轉(zhuǎn)換為發(fā)出低劑量率射線，則對 于尚未駛離掃描區(qū)域104的部分Vl貨艙為低劑量率射線掃描，在檢測單元108檢測到Vl 整體已完全離開掃描區(qū)域104時（如圖6)，輻射源101并不暫停工作，而是維持發(fā)出低劑量 率射線，直到檢測單元108檢測到V2車頭已駛出掃描區(qū)域104(這時檢測單元108也檢測 到V2為貨車），控制模塊103控制輻射源101再次轉(zhuǎn)換為高劑量率模式（如圖7)，以對V2 的貨艙做高劑量率射線掃描；然后，在檢測單元108檢測到V2已完全離開掃描區(qū)域104時， 控制模塊103令輻射源101停止發(fā)出射線。當(dāng)然，如果V2尚未完全離開掃描區(qū)域104、輻射 源101還處于高劑量率模式期間，又有車輛V3駛?cè)霗z測通道觸發(fā)了檢測單元105,類似地， 可令輻射源101立即進入低劑量率模式，執(zhí)行上述類似流程即可。
[0046] 以上控制流程的關(guān)鍵是在后車V2到達(dá)安全邊界的檢測單元105時，將輻射源101 的高劑量率模式切換為低劑量率模式，確保后車乘員接受的劑量在安全限值以下，不會發(fā) 生高劑量率射線誤掃駕駛室的情況。
[0047] 另外，如果后車V2到達(dá)安全邊界的檢測單元105時，輻射源101并不處于高劑量 率模式，則不需要改變輻射源101的工作狀態(tài)。例如，通過檢測單元108檢測發(fā)現(xiàn)前車Vl 為小型載客車輛（車身高度低于?，則控制單元103不會通知輻射源101轉(zhuǎn)換為高劑量率 模式，而是以低劑量率模式對前車Vl的小型載客車輛進行整車掃描，因此不存在后車V2乘 員接受的劑量超過安全限值情況可能性。
[0048] 可選地，為了縮短輻射源101出束的總時間，降低車輛乘員接受的劑量，對于圖5 實施例，在輻射源101處于高劑量率模式期間，在V2駛?cè)霗z測通道觸發(fā)檢測單元105之后， 但尚未觸發(fā)檢測單元106之前，如果檢測單元108檢測到前車Vl整體已完全離開掃描區(qū)域 104,控制模塊103令輻射源101停止發(fā)出射線，直到V2觸發(fā)檢測單元106時，控制模塊103 才令輻射源101發(fā)出低劑量率射線，開始對V2的掃描。這種掃描流程縮短了輻射源101出 束的總時間，且降低車輛乘員接受的輻射劑量，而且不影響對連續(xù)通過的Vl和V2的掃描檢 查。
[0049] 圖8為本發(fā)明另一實施例的輻射掃描系統(tǒng)側(cè)視圖。相對于圖4,圖8增加了檢測 單元107,其鄰近掃描區(qū)域104的下游側(cè)邊界，用于檢測車輛整體是否已經(jīng)駛離掃描區(qū)域 104。工作時，如果檢測單元107從觸發(fā)狀態(tài)恢復(fù)到未觸發(fā)狀態(tài)，表明車尾已經(jīng)駛離檢測單 元107,也即車輛整體已經(jīng)駛離掃描區(qū)域104。
[0050] 注意到檢測單元107的作用與檢測單元108所具備的第③個功能的作用相同，因 此在掃描流程上，控制模塊103可根據(jù)檢測單元107的觸發(fā)狀態(tài)獲取車輛駛離掃描區(qū)域104 的信息，以此代替檢測單元108的第③個功能。
[0051] 由于檢測單元107比檢測單元108更靠近掃描區(qū)域104的下游側(cè)邊界，因此一旦 車輛駛離，檢測單元107能夠在第一時間檢測到，及時上報給控制模塊103,令輻射源101停 止掃描，因此設(shè)置檢測單元107能夠在整體上縮短輻射源101的掃描時間。
[0052] 圖9為本發(fā)明又一實施例的輻射掃描系統(tǒng)側(cè)視圖。相對于圖4,圖9增加了檢測單 元109,其位于掃描區(qū)域104內(nèi)，用于檢測車輛的車頭是否已經(jīng)駛離掃描區(qū)域104。
[0053] 注意到檢測單元109的作用與檢測單元108所具備的第②個功能的作用相同。但 是，兩者的工作機制不同，檢測單元109通過識別車輛的車頭和貨艙（如集裝箱）之間的間 隙，判斷車頭是否已經(jīng)駛離掃描區(qū)域104。具體地，工作時，在車頭進入掃描區(qū)域104后將觸 發(fā)檢測單元109,在車輛整體駛離之前的一個時間段內(nèi)，如果檢測單元109恢復(fù)到未觸發(fā)， 表明該時間段所對應(yīng)的掃描對象是車頭和貨艙之間的間隙，則在該時間段之后進入掃描區(qū) 域104的是車輛的貨艙。也就是說，檢測單元109的觸發(fā)狀態(tài)的變化反映了車頭和貨艙之 間的間隙，在掃描流程上，控制模塊103根據(jù)檢測單元109的觸發(fā)信號識別該間隙，在該間 隙通過之后，令輻射源101轉(zhuǎn)換為高劑量率模式掃描貨艙，以此代替檢測單元108的第②個 功能。有些車輛在車頭和貨艙之間并不存在間隙，109將無法檢測車頭是否已通過掃描區(qū) 域，這種情況下，在108被觸發(fā)時，則表示車頭已經(jīng)通過掃描區(qū)域，控制模塊103將根據(jù)檢測 單元108的觸發(fā)信號，令輻射源101轉(zhuǎn)換為高劑量率模式掃描貨艙。
[0054] 優(yōu)選地，將檢測單元109布置在掃描區(qū)域104內(nèi)且靠近掃描區(qū)域104下游側(cè)邊界 處。檢測單元109可采用測量光幕。
[0055] 設(shè)置檢測單元109的好處是，一旦車頭離開掃描區(qū)域104,檢測單元109能夠在第 一時間檢測到，及時上報給控制模塊103,令輻射源101轉(zhuǎn)換為高劑量率模式掃描，可避免 對貨艙的漏檢，最大限度地提高設(shè)備的嫌疑物檢出能力。
[0056] 可以理解，在同時具備檢測單元107和檢測單元109的優(yōu)選實施例中，可以僅保留 檢測單元108中的光電開關(guān)，用來檢測車輛的類型，同時取消檢測單元108中的光幕。
[0057] 在實際作業(yè)中，存在不同類型的車輛單車通過或者多車連續(xù)通過檢測通道的情 況，可針對性地對本發(fā)明的輻射掃描系統(tǒng)設(shè)置多種工作模式，各工作模式均是基于以上描 述的本發(fā)明實施例的流程，在此僅舉例說明。參考圖10,其中包含了大部分可設(shè)置的系統(tǒng)工 作模式。
[0058] a)小型載客車輛
[0059] 狀態(tài)轉(zhuǎn)移按照：S0->S1->S0。
[0060] b)載貨車輛
[0061] 狀態(tài)轉(zhuǎn)移按照：S0->S1->S2->S0。
[0062] c)小型載客車輛緊跟載貨車輛
[0063] 狀態(tài)轉(zhuǎn)移按照：S0->S1->S2->S3->S5->S6->S0。
[0064] d)小型載客車輛緊跟小型載客車輛
[0065] 狀態(tài)轉(zhuǎn)移按照：S0->S1->S7->S1->S0。
[0066] e)載貨車輛緊跟小型載客車輛
[0067] 狀態(tài)轉(zhuǎn)移按照：S0->S1->S7->S1->S2->S0。
[0068] f)載貨車輛緊跟載貨車輛
[0069] 狀態(tài)轉(zhuǎn)移按照：S0->S1->S2->S3->S5->S6->S2->S0。
[0070] g)連續(xù)緊跟前車通過n輛小型載客車輛
[0071] 前車為載貨車輛，狀態(tài)轉(zhuǎn)移按照：S0->Sl->S2->S3->(S5->S6) n->S0。
[0072] 前車為小型載客車輛，狀態(tài)轉(zhuǎn)移按照：S0->Sl->(S7->Sl)n->S0。
[0073] h)連續(xù)緊跟前車通過n輛載貨車輛
[0074] 前車為載貨車輛，狀態(tài)轉(zhuǎn)移按照：S0->Sl->S2->(S3->S5->S6->S2)n->S0。
[0075] 前車為小型載客車輛，狀態(tài)轉(zhuǎn)移按照：S0->S1->S7->S1->S2->(S3->S5->S6->S2) 。其中，
[0076] 狀態(tài)SO :檢查系統(tǒng)就緒，射線源101停止發(fā)出射線。
[0077] 狀態(tài)Sl :射線源101發(fā)出低劑量率射線。
[0078] 狀態(tài)S2 :射線源101發(fā)出高劑量率射線。
[0079] 狀態(tài)S3 :將射線源101切換至低劑量率模式，發(fā)出低劑量率射線。
[0080] 狀態(tài)S4 :射線源101停止發(fā)出射線。
[0081] 狀態(tài)S5 :射線源101繼續(xù)發(fā)出低劑量率射線。
[0082] 狀態(tài)S6 :射線源101繼續(xù)發(fā)出低劑量率射線。
[0083] 狀態(tài)S7 :射線源101繼續(xù)發(fā)出低劑量率射線。
[0084] 圖11給出另一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，與圖10的不同之處是，圖11中檢測單元108同時 檢測車輛已經(jīng)離開掃描區(qū)域（檢測單元108的第③個功能）。
[0085] 在某些實施例中，射線源101可以是加速器射線源，如電子直線加速器，電子感應(yīng) 加速器（Betatron)，跑道式電子回旋加速器（RTM)，中子發(fā)生器；也可以是放射源如Co-60、 Cs-137等；也可以是X射線管。
[0086] 另一方面，為確保安全，應(yīng)為檢測通道內(nèi)車輛的行駛速度規(guī)定最小值，例如可定為 3km/h。在車輛越過安全邊界之后、至離開檢測通道出口前的期間內(nèi)，如果車速低于允許的 最低速度3km/h，系統(tǒng)將暫停掃描檢查工作，射線源101停止出束，掃系統(tǒng)暫停工作。
[0087] 優(yōu)選地，可在掃描區(qū)域104的下游側(cè)設(shè)置一個緩沖區(qū)，用以監(jiān)測緩沖區(qū)中車輛的 狀態(tài)。如圖12所示，將掃描區(qū)域104與檢測通道出口之間的部分作為交通緩沖區(qū)，該緩沖 區(qū)的長度應(yīng)不小于被檢車輛的最大長度，例如可定為20m。當(dāng)車輛在緩沖區(qū)內(nèi)的速度低于 3km/h時，掃系統(tǒng)暫停工作，射線源101停止出束。直到緩沖區(qū)內(nèi)的車輛全部離開之后，掃描 系統(tǒng)恢復(fù)工作。設(shè)置緩沖區(qū)可實現(xiàn)系統(tǒng)在工作狀態(tài)和暫停狀態(tài)之間的自動切換。在道路交 通發(fā)生擁堵時，無需對系統(tǒng)進行人為干預(yù)。
[0088] 在某些實施例中，可以在檢測通道內(nèi)布置用于車輛信息識別的傳感器112,如車 牌識別傳感器和/或車型識別傳感器，可識別車牌號碼和/或車輛識別碼VIN(Vehicle Identification Number)，可以反映車輛的特征信息（例如車型、車頭和貨艙的長度以及高 度等信息），傳感器112還可以設(shè)置為可識別集裝箱箱號的傳感器。在圖12實施例中，車輛 信息識別傳感器112布置在入口處。
[0089] 在某些實施例中，控制模塊103根據(jù)檢測單元檢測到的車輛已經(jīng)離開掃描區(qū)域 104的信號，通知系統(tǒng)對于該車輛的掃描已經(jīng)完成，后續(xù)進行的將是下一車輛的掃描。在這 種連續(xù)掃描的過程中，可以實現(xiàn)掃描圖像的分割。對于圖1中示出的4種典型車型，如果 4種車型連續(xù)依次通過本發(fā)明的輻射掃描系統(tǒng)，載貨車輛的車頭部分將以低劑量率射線掃 描，貨艙部分將以高劑量率射線掃描，小型載客車輛將以低劑量率掃描整車。一方面，系統(tǒng) 將產(chǎn)生4幅掃描圖像，依次為頂Gl、MG2、MG3和MG4 ;另一方面，由車牌識別傳感器可識 別出各車的車牌號，并且集裝箱箱號識別傳感器還可識別出集裝箱貨車的集裝箱箱號，于 是得到LP1、LP2、CN1、LP3、LP4、CN2、CN3 ;將4幅掃描圖像與各識別號按照對應(yīng)關(guān)系進行綁 定，如圖13所示，可得到被檢車輛的全面信息。
[0090] 根據(jù)電子轟擊金屬靶產(chǎn)生X射線輻射的經(jīng)驗公式：
[0091]

【權(quán)利要求】
1. 一種連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其包括：輻射源、準(zhǔn)直器、輻射探測器和成像裝置， 其特征在于，還包括：第一檢測單元（105)、第二檢測單元（108)和控制模塊；其中， 第一檢測單元（105)用于檢測目標(biāo)物是否到達(dá)預(yù)定位置，所述預(yù)定位置位于掃描區(qū)域 的上游且與掃描區(qū)域的上游側(cè)邊界相距第一長度L1 ;其中，所述掃描區(qū)域是檢測通道中被 輻射源射線覆蓋的區(qū)域； 第二檢測單元（108)用于檢測目標(biāo)物中需要以低劑量率射線掃描的部分已經(jīng)離開掃 描區(qū)域且目標(biāo)物中需要以高劑量率射線掃描的部分即將進入掃描區(qū)域； 控制模塊用于接收來自各個檢測單元的信號并根據(jù)信號對輻射源進行控制；其中，當(dāng) 目標(biāo)物到達(dá)所述預(yù)定位置且輻射源正在以高劑量率射線進行掃描時，控制模塊控制輻射源 轉(zhuǎn)換為以低劑量率射線進行掃描。
2. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，其中所述第一長度L1 大于等于1米。
3. 如權(quán)利要求2所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，其中所述第二檢測單 元（108)位于掃描區(qū)域的下游且與掃描區(qū)域下游側(cè)邊界相距第二長度L2。
4. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，其中所述第二檢測單 元（108)包括光電開關(guān)和光幕，其中，光電開關(guān)位于距離地面高度H處，光幕位于光電開關(guān) 正下方地面上，光電開關(guān)和光幕到掃描區(qū)域下游側(cè)邊界的距離均為所述第二長度L2。
5. 如權(quán)利要求4所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，其中所述高度H大于等 于2米，所述第二長度L2大于等于2. 5米。
6. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括 第三檢測單元（106)，位于第一檢測單元和掃描區(qū)域之間，且第三檢測單元與掃描區(qū)域的上 游側(cè)邊界鄰近。
7. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括 第四檢測單元（107)，其位于掃描區(qū)域和第二檢測單元之間，且第四檢測單元與掃描區(qū)域的 下游側(cè)邊界鄰近。
8. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括 第五檢測單元（109)，其位于掃描區(qū)域內(nèi)部，且第五檢測單元靠近掃描區(qū)域的下游側(cè)邊界。
9. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括 第六檢測單元（112)，其位于檢測通道的入口和出口之間，當(dāng)目標(biāo)物為車輛時，第六檢測單 元用于識別車輛的車牌號碼、車輛識別碼VIN和/或集裝箱箱號。
10. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，在所述檢測通道的入 口和出口之間安裝有測速雷達(dá)或者視覺傳感器。
11. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，在所述掃描區(qū)域的下 游側(cè)邊界和檢測通道的出口之間設(shè)置有緩沖區(qū)，緩沖區(qū)是長度為L3的部分檢測通道；當(dāng)緩 沖區(qū)內(nèi)的車輛速度小于預(yù)定速度時，所述控制模塊控制輻射掃描系統(tǒng)暫停工作，關(guān)閉檢測 通道，直到緩沖區(qū)內(nèi)沒有車輛時，所述控制模塊控制輻射掃描系統(tǒng)恢復(fù)工作，重新打開檢測 通道。
12. 如權(quán)利要求11所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，其中所述緩沖區(qū)的 長度L3大于等于20米，所述預(yù)定速度為3km/h。
13. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)通過式輻射掃描系統(tǒng)，其特征在于，在所述檢測通道的入 口處安裝有交通信號燈和/或擋桿。
14. 一種連續(xù)通過式輻射掃描方法，以輻射源發(fā)出的射線對檢測通道中的車輛進行掃 描，其特征在于，所述方法包括： 第一步，在檢測到第一車輛即將進入掃描區(qū)域時，以低劑量率射線進行掃描； 第二步，在第一車輛中需要以低劑量率射線掃描的部分離開掃描區(qū)域之后，且需要以 高劑量率射線掃描的部分進入掃描區(qū)域時，轉(zhuǎn)換為以高劑量率射線進行掃描； 第三步，在第一車輛完全離開掃描區(qū)域之后，停止掃描；其中， 在所述第二步中，在以高劑量率射線進行掃描期間，如果檢測到檢測通道中的第二車 輛已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的安全邊界，則立即對輻射源進行控制，將以高劑量率射線進行掃描轉(zhuǎn)換 為以低劑量率射線進行掃描； 第四步，在檢測到第二車輛進入掃描區(qū)域時，繼續(xù)以低劑量率射線進行掃描； 第五步，將第二車輛作為新的第一車輛，轉(zhuǎn)入第二步;其中， 所述安全邊界位于所述掃描區(qū)域的上游，所述安全邊界與所述掃描區(qū)域的上游側(cè)邊界 之間的距離為預(yù)定長度L1。
15. 如權(quán)利要求14所述的連續(xù)通過式輻射掃描方法，其特征在于，所述預(yù)定長度L1大 于等于1米。
16. 如權(quán)利要求14所述的連續(xù)通過式輻射掃描方法，其特征在于，在所述第一步之后 且在所述第二步之前，所述方法進一步包括：檢測第一車輛的類型，如果第一車輛為載貨車 輛，轉(zhuǎn)入第二步；如果第一車輛為載客車輛，轉(zhuǎn)入第三步；以及， 在所述第四步之后且在所述第五步之前，所述方法還包括：檢測第二車輛的類型，如果 第二車輛為載貨車輛，轉(zhuǎn)入第五步；如果第二車輛為載客車輛，則將第二車輛作為新的第一 車輛，轉(zhuǎn)入第三步。
17. 如權(quán)利要求14所述的連續(xù)通過式輻射掃描方法，其特征在于，其中，在所述將以高 劑量率射線進行掃描轉(zhuǎn)換為以低劑量率射線進行掃描之后，且在所述檢測到第二車輛即將 進入掃描區(qū)域之前，所述方法進一步包括：對輻射源進行控制以使輻射源暫停掃描，直到檢 測到第二車輛即將進入掃描區(qū)域時，以低劑量率射線開始掃描。
18. 如權(quán)利要求14所述的連續(xù)通過式輻射掃描方法，其特征在于，在對檢測通道中的 車輛進行掃描時，所述方法進一步包括：識別車輛的車牌號碼、車輛識別碼VIN和/或集裝 箱箱號，并且將車輛的掃描圖像與對應(yīng)的車牌號碼、車輛識別碼VIN和/或集裝箱箱號進行 綁定。
19. 如權(quán)利要求14所述的連續(xù)通過式輻射掃描方法，其特征在于，在對檢測通道中的 車輛進行掃描時，所述方法進一步包括：獲取檢測通道內(nèi)車輛的行駛速度，當(dāng)行駛速度小于 3km/h時，控制輻射源暫停掃描，當(dāng)行駛速度大于等于3km/h時，控制輻射源恢復(fù)掃描。
20. 如權(quán)利要求14所述的連續(xù)通過式輻射掃描方法，其特征在于，在對檢測通道中的 車輛進行掃描時，所述方法進一步包括：在掃描區(qū)域下游側(cè)設(shè)置一個緩沖區(qū)，當(dāng)該緩沖區(qū)內(nèi) 車輛的行駛速度小于3km/h時，控制輻射掃描系統(tǒng)暫停工作，關(guān)閉檢測通道，直到所述緩沖 區(qū)內(nèi)沒有車輛時，控制輻射掃描系統(tǒng)恢復(fù)工作，重新打開檢測通道；其中，所述緩沖區(qū)的長 度大于允許通過所述檢測通道的車輛的最大長度。
21. 如權(quán)利要求14所述的連續(xù)通過式輻射掃描方法，其特征在于，在對檢測通道中的 車輛進行掃描時，所述方法進一步包括：根據(jù)車輛通過掃描區(qū)域時的速度，對車輛的掃描圖 像進行車輛行進方向變形的校正。
22. 如權(quán)利要求14所述的連續(xù)通過式輻射掃描方法，其特征在于，在對檢測通道中的 車輛進行掃描時，所述方法進一步包括：對輻射探測器的低劑量率射線響應(yīng)的不一致性進 行校正，對輻射探測器的高劑量率射線響應(yīng)的不一致性進行校正。
【文檔編號】G01N23/04GK104374785SQ201410647357
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】王少鋒, 閆雄 申請人:北京君和信達(dá)科技有限公司