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    液態(tài)物品檢查方法和設(shè)備技術(shù)

    技術(shù)編號(hào):6721574 閱讀:267 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
    公開了一種雙能CT對(duì)多個(gè)液態(tài)物品同時(shí)進(jìn)行檢查的方法及設(shè)備。在多個(gè)位置對(duì)被檢液態(tài)物品進(jìn)行雙能CT掃描,得到雙能CT投影數(shù)據(jù);根據(jù)所述投影數(shù)據(jù)進(jìn)行CT重建,得到表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像,其中針對(duì)每個(gè)位置進(jìn)行雙能CT掃描之后,旋轉(zhuǎn)被檢查液態(tài)物品的CT圖像,使得多次掃描所形成的圖像對(duì)齊;根據(jù)所述CT圖像提取被檢液態(tài)物品的物理屬性值;以及基于所述物理屬性值判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品。本發(fā)明專利技術(shù)能對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行快速檢查。

    【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

    本專利技術(shù)涉及輻射檢查
    ,特別涉及一種通過(guò)對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行雙能CT成像 來(lái)對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行快速安全檢查的方法及設(shè)備。
    技術(shù)介紹
    美國(guó)的9 ·11事件發(fā)生以后,航空領(lǐng)域的安全檢查工作越來(lái)越受到重視。在以往進(jìn) 行的行李包裹安全檢查的基礎(chǔ)上,增加了對(duì)旅客隨身攜帶的液態(tài)物品的安全檢查要求。因 此,急需有效的方式和手段進(jìn)行行李物品中液態(tài)物品的快速安全檢查。當(dāng)前,有如下四類的方法可以用于液態(tài)物品的安全檢查化學(xué)方法、電磁方法、中 子方法和射線方法,具體描述如下1)化學(xué)方法可以細(xì)分為氣味識(shí)別、離子掃描探測(cè)和物質(zhì)分析。氣味識(shí)別在實(shí)際應(yīng) 用中常常因?yàn)橐簯B(tài)物品被密封包裝而無(wú)法實(shí)現(xiàn)檢查。離子掃描探測(cè)以高敏感性著稱,但是 其缺點(diǎn)在于誤報(bào)率高,常常受到背景環(huán)境的影響。物質(zhì)分析具有精度高和準(zhǔn)確性高的特點(diǎn), 但是這種方法需要一定的時(shí)間對(duì)樣品進(jìn)行分析,不能滿足現(xiàn)場(chǎng)快速檢查的需求。2)電磁方法采取主動(dòng)的測(cè)量方式,其根據(jù)不同液態(tài)物品對(duì)電磁波的介電常數(shù)不同 從而將液態(tài)物品區(qū)分開來(lái)。電磁方法本身容易受到金屬包裝和較厚材料包裝的不利影響。 因此,在包裝材料復(fù)雜的實(shí)際情況下,電磁方法具有一定的局限性。3)中子檢查方法的使用會(huì)出現(xiàn)“中子活化”的現(xiàn)象,即經(jīng)過(guò)中子檢查的被檢查液態(tài) 物品會(huì)有輻射殘留現(xiàn)象。并且,由于中子的穿透能力更強(qiáng),故其輻射屏蔽更為復(fù)雜、設(shè)備占 地面積大,因而不適合在民航的安全檢查系統(tǒng)中使用。4)當(dāng)前,航空領(lǐng)域的安全檢查裝置多為射線裝置,這些裝置中,目前采用最多的技 術(shù)是X射線二維成像技術(shù)和三維CT掃描成像技術(shù)。這些技術(shù)主要用于對(duì)行李物品進(jìn)行安 全檢查,不能專門針對(duì)行李物品中的液態(tài)物品進(jìn)行安全檢查。X射線二維成像技術(shù)是將被檢查物體的三維信息在X射線束方向上積分而得到物 體的二維信息投影圖像。這些圖像采用灰度或偽彩色的表現(xiàn)形式表現(xiàn)出物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu), 給設(shè)備操作人員以直觀的顯示。但是,X射線二維成像技術(shù)畢竟缺少了被檢查物體一個(gè)維 度的信息,因此用該技術(shù)對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行檢查受到被檢查液態(tài)物品的外形和尺寸的影響特別嚴(yán)重。三維CT掃描成像技術(shù)是CT技術(shù)的推廣和應(yīng)用。CT技術(shù)最早應(yīng)用于醫(yī)學(xué),是輔助 醫(yī)生進(jìn)行診斷的工具。它是通過(guò)對(duì)被檢查物的各個(gè)斷層進(jìn)行多角度的投影來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò) 計(jì)算機(jī)對(duì)上述各個(gè)斷層的多角度投影數(shù)據(jù)的重建,計(jì)算得到每個(gè)斷層的重建圖像,以不同 的灰度顯示重建圖像中不同的衰減系數(shù)信息,從而顯示被檢查物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。隨著CT技術(shù) 的發(fā)展,出現(xiàn)了用于無(wú)損探傷的工業(yè)CT和用于安全檢查的行李CT等,這些CT拓展技術(shù)仍然是以獲得顯示物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的斷層圖像為目的的,依賴于人工對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,以判斷 被檢物是否屬于危險(xiǎn)物品,不適用于自動(dòng)、快速檢查。此外,上述CT型安全檢查設(shè)備,因其 所覆蓋的被檢查物范圍廣,而導(dǎo)致造價(jià)高昂,設(shè)備笨重,推廣應(yīng)用困難。綜上所述,對(duì)于液態(tài)物品進(jìn)行快速檢查,化學(xué)方法、電磁方法和中子方法存在著本 身不適合快速安全檢查的特點(diǎn),采用X射線二維成像技術(shù)和三維CT掃描成像技術(shù),只能獲 得表現(xiàn)物品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像,不能為液態(tài)物品的自動(dòng)、安全檢查提供充分依據(jù)。
    技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
    為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本專利技術(shù)的目的是提供了一種用射線對(duì)液態(tài) 物品進(jìn)行安全檢查的方法和設(shè)備,它可以在不破壞液態(tài)物品包裝的情況下對(duì)其進(jìn)行快速檢 查,得到被檢查液態(tài)物品的定量信息。在本專利技術(shù)的一個(gè)方面,提出了一種用雙能CT對(duì)多個(gè)液態(tài)物品同時(shí)進(jìn)行檢查的方 法,包括步驟在多個(gè)位置對(duì)被檢液態(tài)物品進(jìn)行雙能CT掃描,得到雙能CT投影數(shù)據(jù);根據(jù) 所述投影數(shù)據(jù)進(jìn)行CT重建,得到表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像,其中針對(duì)每個(gè) 位置進(jìn)行雙能CT掃描之后,旋轉(zhuǎn)被檢查液態(tài)物品的CT圖像,使得多次掃描所形成的圖像對(duì) 齊;根據(jù)所述CT圖像提取被檢液態(tài)物品的物理屬性值;以及基于所述物理屬性值判斷所述 被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,所述物理屬性值包括被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,所述雙能CT掃描采用平面斷層CT掃描的方式。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,所述雙能CT掃描采用常規(guī)螺旋CT掃描的方式。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,所述雙能CT掃描采用大螺距螺旋CT掃描的方式。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,在進(jìn)行平面斷層CT掃描之前,預(yù)先設(shè)定一組掃描位置。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,在進(jìn)行平面斷層CT掃描之前,先進(jìn)行DR掃描得到被檢物品 的透射圖像,然后根據(jù)透射圖像確定CT掃描位置。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,得到透射圖像后,操作員通過(guò)輸入裝置指定透射圖像中的 至少一行,作為CT掃描位置。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,得到透射圖像后,通過(guò)圖像處理技術(shù)自動(dòng)確定透射圖像中 的至少一行,作為CT掃描位置。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,形成透射圖像的步驟包括從射線源發(fā)出高能射線和低能 射線,穿透被檢物體,形成高能透射圖像和低能透射圖像;融合高能透射圖像和低能透射圖 像,形成所述透射圖像。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,形成透射圖像的步驟包括從射線源發(fā)出高能射線和低能 射線,穿透被檢物體,形成高能透射圖像和低能透射圖像;選擇高能透射圖像和低能透射圖 像之一,作為所述透射圖像。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,從雙能投影數(shù)據(jù)重建表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT 圖像的步驟包括根據(jù)高低能投影數(shù)據(jù),生成關(guān)于兩種基材料系數(shù)的投影數(shù)據(jù);根據(jù)所述 兩種基材料系數(shù)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重建,得到表示被檢液體所對(duì)應(yīng)的兩種基材料系數(shù)的CT 圖像;以及根據(jù)所述表示基材料系數(shù)CT圖像,生成所述表示被檢液態(tài)物品物理屬性值的CT 圖像。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,根據(jù)表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像,得到被檢 液態(tài)物品物理屬性值的步驟包括從所述CT圖像中提取與液體部分相對(duì)應(yīng)的像素;對(duì)液體 部分的像素計(jì)算密度均值和原子序數(shù)均值,作為所述被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,基于所述物理屬性值來(lái)判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn) 品的步驟包括判斷所述密度和原子序數(shù)所確定的點(diǎn)是否落在密度-原子序數(shù)二維坐標(biāo)空 間中的預(yù)定區(qū)域中;在所述點(diǎn)落在所述預(yù)定區(qū)域中的情況下,認(rèn)為所述被檢液態(tài)物品是危 險(xiǎn)品。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,在針對(duì)每個(gè)位置進(jìn)行雙能CT掃描之后,旋轉(zhuǎn)被檢查液態(tài)物 品的CT圖像,使其與第一次雙能CT掃描所形成的圖像對(duì)齊。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,在針對(duì)各行進(jìn)行雙能CT掃描之后,旋轉(zhuǎn)被檢液態(tài)物品,使 其與掃描之前的位置相同。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,所述液態(tài)物品放置在被分成了多個(gè)空間的桶內(nèi)。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,所述的方法還包括步驟利用預(yù)定的模板來(lái)自動(dòng)檢測(cè)桶的 存在;在存在桶的情況下,檢測(cè)CT圖像中的特定標(biāo)記;基于所述特定標(biāo)記,將桶旋轉(zhuǎn)到預(yù)定 的位置。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,所述的方法還包括步驟將被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果顯示 在顯示屏上。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,所述的方法還包括步驟將各個(gè)被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果 打印出來(lái)。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,所述的方法還包括步驟將各個(gè)被檢液態(tài)物品的CT圖像彩 色化。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例,所述雙能CT掃描是基于預(yù)定的位置進(jìn)行的。在本專利技術(shù)的另一方面,提出了一種用雙能CT對(duì)多個(gè)液態(tài)物品同時(shí)進(jìn)行檢查的設(shè) 備,包括射線源,用于發(fā)出射線;探測(cè)和采集裝置,用于探測(cè)并采集穿透至少一件被檢液 態(tài)物品的射線信號(hào);控制器,控制所述射線源和探測(cè)和采集裝置在多個(gè)位置對(duì)被檢液態(tài)物 品進(jìn)行雙能CT掃描,得到投影數(shù)據(jù),本文檔來(lái)自技高網(wǎng)
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    【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
    一種用雙能CT對(duì)多個(gè)液態(tài)物品同時(shí)進(jìn)行檢查的方法,包括步驟:在多個(gè)位置對(duì)被檢液態(tài)物品進(jìn)行雙能CT掃描,得到雙能CT投影數(shù)據(jù);根據(jù)所述投影數(shù)據(jù)進(jìn)行CT重建,得到表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像,其中針對(duì)每個(gè)位置進(jìn)行雙能CT掃描之后,旋轉(zhuǎn)被檢查液態(tài)物品的CT圖像,使得多次掃描所形成的圖像對(duì)齊;根據(jù)所述CT圖像提取被檢液態(tài)物品的物理屬性值;以及基于所述物理屬性值判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品。

    【技術(shù)特征摘要】
    1.一種用雙能CT對(duì)多個(gè)液態(tài)物品同時(shí)進(jìn)行檢查的方法,包括步驟 在多個(gè)位置對(duì)被檢液態(tài)物品進(jìn)行雙能CT掃描,得到雙能CT投影數(shù)據(jù);根據(jù)所述投影數(shù)據(jù)進(jìn)行CT重建,得到表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像,其中 針對(duì)每個(gè)位置進(jìn)行雙能CT掃描之后,旋轉(zhuǎn)被檢查液態(tài)物品的CT圖像,使得多次掃描所形成 的圖像對(duì)齊;根據(jù)所述CT圖像提取被檢液態(tài)物品的物理屬性值;以及 基于所述物理屬性值判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品。2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述物理屬性值包括被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)。3.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述雙能CT掃描采用平面斷層CT掃描的方式。4.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述雙能CT掃描采用常規(guī)螺旋CT掃描的方式。5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述雙能CT掃描采用大螺距螺旋CT掃描的方式。6.如權(quán)利要求3所述的方法,在進(jìn)行平面斷層CT掃描之前,預(yù)先設(shè)定一組掃描位置。7.如權(quán)利要求3所述的方法,在進(jìn)行平面斷層CT掃描之前,先進(jìn)行DR掃描得到被檢物 品的透射圖像,然后根據(jù)透射圖像確定CT掃描位置。8.如權(quán)利要求7所述的方法,得到透射圖像后,操作員通過(guò)輸入裝置指定透射圖像中 的至少一行,作為CT掃描位置。9.如權(quán)利要求7所述的方法,得到透射圖像后,通過(guò)圖像處理技術(shù)自動(dòng)確定透射圖像 中的至少一行,作為CT掃描位置。10.如權(quán)利要求7所述的方法,其中形成透射圖像的步驟包括從射線源發(fā)出高能射線和低能射線,穿透被檢物體,形成高能透射圖像和低能透射圖像;融合高能透射圖像和低能透射圖像,形成所述透射圖像。11.如權(quán)利要求7所述的方法,其中形成透射圖像的步驟包括從射線源發(fā)出高能射線和低能射線,穿透被檢物體,形成高能透射圖像和低能透射圖像;選擇高能透射圖像和低能透射圖像之一,作為所述透射圖像。12.如權(quán)利要求1所述的方法,其中從雙能投影數(shù)據(jù)重建表示被檢液態(tài)物品的物理屬 性值的CT圖像的步驟包括根據(jù)高低能投影數(shù)據(jù),生成關(guān)于兩種基材料系數(shù)的投影數(shù)據(jù); 根據(jù)所述兩種基材料系數(shù)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重建,得到表示被檢液體所對(duì)應(yīng)的兩種基材 料系數(shù)的CT圖像;以及根據(jù)所述表示基材料系數(shù)CT圖像,生成所述表示被檢液態(tài)物品物理屬性值的CT圖像。13.如權(quán)利要求1所述的方法,其中根據(jù)表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像,得 到被檢液態(tài)物品物理屬性值的步驟包括從所述CT圖像中提取與液體部分相對(duì)應(yīng)的像素;對(duì)液體部分的像素計(jì)算密度均值和原子序數(shù)均值,作為所述被檢液態(tài)物品的密度和原 子序數(shù)。14.如權(quán)利要求1所述的方法,其中基于所述物理屬性值來(lái)判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品的步驟包括判斷所述密度和原子序數(shù)所確定的點(diǎn)是否落在密度-原子序數(shù)二維坐標(biāo)空間中的預(yù) 定區(qū)域中;在所述點(diǎn)落在所述預(yù)定區(qū)域中的情況下,認(rèn)為所述被檢液態(tài)物品是危險(xiǎn)品。15.如權(quán)利要求1所述的方法,其中在針對(duì)每個(gè)位置進(jìn)行雙能CT掃描之后,旋轉(zhuǎn)被檢查 液態(tài)物品的CT圖像,使其與第一次雙能CT掃描所形成的圖像對(duì)齊。16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中在針對(duì)各行進(jìn)行雙能CT掃描之后,旋轉(zhuǎn)被檢液態(tài) 物品,使其與掃描之前的位置相同。17.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述液態(tài)物品放置在被分成了多個(gè)空間的桶內(nèi)。18.如權(quán)利要求17所述的方法,包括步驟 利用預(yù)定的模板來(lái)自動(dòng)檢測(cè)桶的存在;在存在桶的情況下,檢測(cè)CT圖像中的特定標(biāo)記; 基于所述特定標(biāo)記,將桶旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置。19.如權(quán)利要求16或18所述的方法,還包括步驟 將被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果顯示在顯示屏上。20.如權(quán)利要求16或18所述的方法,還包括步驟 將各個(gè)被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果打印出來(lái)。21.如權(quán)利要求16或18所述的方法,還包括步驟 將各個(gè)被檢液態(tài)物品的CT圖像彩色化。22.—種用雙能CT對(duì)多個(gè)液態(tài)物品同時(shí)進(jìn)行檢查的設(shè)備,包括 射線源,用于發(fā)...

    【專利技術(shù)屬性】
    技術(shù)研發(fā)人員:張麗陳志強(qiáng)王學(xué)武胡海峰吳宏新李元景劉以農(nóng)趙自然邢宇翔唐虎易裕民張金宇
    申請(qǐng)(專利權(quán))人:清華大學(xué)同方威視技術(shù)股份有限公司
    類型:發(fā)明
    國(guó)別省市:11

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