多能谱静态ct设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多能谱静态CT设备，包括多点分布式的射线发生装置，多排探测器及数据采集装置，行李传送及控制装置以及多能量投影数据处理装置。本实用新型的目的在于将静态CT扫描模式与多能谱分析技术相结合，既保留静态CT原有优点，如扫描速度快、机械结构简单，节省滑环和探测器成本等，又可以实现对物质成分的识别，对于安全检查、海关缉私等场合都具有很高的实用价值。
【专利说明】多能谱静态CT设备
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及辐射成像检测【技术领域】，尤其涉及多能谱静态CT设备。
【背景技术】
[0002] CT技术由于能够消除物体重叠的影响，在安全检查等场合中发挥了重要作用。传 统的CT采用滑环装置通过X光源和探测器的旋转来获取不同角度上的投影数据，通过重建 方法来获取断层图像，从而获得被检测行李物品的内部信息。多能谱分析是指利用某种材 料对不同能量的X射线吸收性能上的差异来分辨该材料。CT技术配合多能谱分析技术，使 得目前的行李物品检查设备可以对被检物质内部任意位置的原子序数和电子密度进行重 建，实现物质种类的识别，在爆炸物、毒品等检测中起到了较好的效果。
[0003] 但是，由于现有的CT装置在数据采集过程中通常采用滑环旋转，不但扫描速度有 限、体积庞大，而且机械加工精度要求高，成本较高，限制了其在实际中的广泛应用。近些 年，碳纳米管X光管技术进入了实用领域。与传统光源不同，它无须利用高温来产生射线， 而是根据碳纳米管尖端放电原理产生阴极射线，打靶产生X光。其优点是可以快速开启和 关闭，且体积更小。把这种X光源排布成环状，进行不同角度下对物体的照射，就可以制成 无需旋转的"静态CT"，大大提高了射线成像的速度，同时由于省去了滑环的结构，节省了成 本，对于安全检查等领域具有十分重要的意义。
[0004] 经过对文献及专利的查询，目前尚未发现在辐射成像系统中综合应用静态CT技 术与多能谱分析技术的报告。现有静态CT系统均为单能系统，仅能重建出被检物质内部的 线性衰减系数，极大限制了其识别能力。而如果采用多能谱技术，实现多能谱的静态CT系 统则面临着一些实际困难。一方面，现有的CT装置为了实现多能谱分析常采用单一能量X 光源加多能探测器，将探测不同能量X射线的探测器前后放置，射线先进入探测较低能量X 射线的探测器，经过能谱整形后进入探测较高能量X射线的探测器。图1示意了滑环CT采 用单一能量X光源110加前后放置的双能探测器120和130实现能谱分析的方法，光源和 探测器可以随滑环旋转，探测器不需要覆盖很大角度，任意一条射线穿过的低能探测器120 和高能探测器130都是一一对应的，易于进行准确的多能谱分析。而静态CT取消了滑环结 构采用分布式光源210,探测器220和230需要覆盖很大的角度范围甚至排布成圆环的形 式，如图2所示。这样如果采用前后放置的多能探测器220和230将会导致射线斜射问题， 且不同角度的射线斜射程度各不相同。斜射不仅带来了高低能数据配准的困难，还会加剧 相邻探测器之间的串扰，造成重建图像的分辨率下降。
[0005] 另一方面，现有CT实现多能谱分析的也常使用另一类方法，即采用多能X光源加 单能探测器，通过滑环旋转过程中X光源在多个能量之间高速切换来获取不同能量下的扫 描，然而这种方法也存在固有的不足。X光源在多个能量之间切换时滑环在高速旋转，导致 高低能数据之间存在着投影角度的偏差，当X光源能量切换的频率较高时，这个偏差一般 较小可以忽略，而如果把这种方法应用到静态CT，则需要将多点源中相邻的X光源设置为 不同的能量，出于成本、工艺等因素的考虑X光源的数量不可能非常多，因此高低能数据之 间的投影角度偏差将无法忽略，影响了多能谱分析的精度。 实用新型内容
[0006] 针对现有技术中的一个或多个问题，提出了一种多能谱静态CT设备。
[0007] 在本实用新型的一个方面，提出了一种多能谱静态CT设备，包括：传送机构，承载 被检查物体直线运动；分布式射线源，包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检 查物体的运动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物 体发出X射线；探测装置，包括第一排探测器和在所述被检查物体的运动方向上与所述第 一排探测器相邻的第二排探测器，所述第一排探测器包括具有第一种能量响应的多个探测 单元，设置在与所述分布式射线源的平面平行的第一平面上，接收穿透所述被检查物体的 X射线，所述第二排探测器包括具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述分布式 射线源的平面平行的第二平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线；采集装置，与所述探 测装置连接，将所述第一排探测器探测的X射线转换为第一数字信号，将所述第二排探测 器探测的X射线转换为第二数字信号；处理装置，与所述采集装置连接，基于所述第一数字 信号和所述第二数字信号重建被检查物体的CT图像。
[0008] 优选地，所述第一排探测器和所述第二排探测器中的至少之一具有滤波片。
[0009] 优选地，每个射线源点具体为碳纳米管X射线管。
[0010] 优选地，所述探测装置还包括在所述被检查物体的运动方向上与所述第二排探测 器相邻的第三排探测器，所述第三排探测器包括具有第三种能量响应的多个探测单元，设 置在与所述分布式射线源的平面平行的第三平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 所述采集装置将所述第三排探测器探测的X射线转换为第三数字信号，将所述第三排探测 器探测的X射线转换为第三数字信号；所述处理装置基于所述第一数字信号、所述第二数 字信号和所述第三数字信号重建被检查物体的CT图像。
[0011] 在本实用新型的另一方面，提出了一种多能谱静态CT设备，包括：传送机构，承 载被检查物体直线运动；第一扫描级，包括：第一分布式射线源，包括多个射线源点，所述 多个射线源点设置在与被检查物体的运动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物 体，并且向着所述被检查物体发出X射线；第一排探测器，包括具有第一种能量响应的多个 探测单元，设置在与所述第一分布式射线源的平面平行的第一平面上，接收穿透所述被检 查物体的X射线；第二扫描级，沿着所述被检查物体的运动方向与所述第一扫描级串联设 置，所述第二扫描级包括：第二分布式射线源，包括多个射线源点，所述多个射线源点设置 在与被检查物体的运动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述 被检查物体发出X射线；第二排探测器，包括具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在 与所述第二分布式射线源的平面平行的第二平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 采集装置，与所述第一排探测器和所述第二排探测器连接，将所述第一排探测器探测的X 射线转换为第一数字信号，将所述第二排探测器探测的X射线转换为第二数字信号；处理 装置，与所述采集装置连接，基于所述第一数字信号和所述第二数字信号重建被检查物体 的CT图像。
[0012] 在本实用新型的再一方面，提出了一种多能谱静态CT设备，包括：传送机构，承 载被检查物体直线运动；第一扫描级，包括：第一分布式射线源，包括多个射线源点，所述 多个射线源点设置在与被检查物体的运动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物 体，并且向着所述被检查物体发出X射线；第一排探测器，包括具有第一种能量响应的多个 探测单元，设置在与所述第一分布式射线源的平面平行的第一平面上，接收穿透所述被检 查物体的X射线；第二排探测器，包括具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述 第一分布式射线源的平面平行的第二平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线；第二扫 描级，沿着所述被检查物体的运动方向与所述第一扫描级串联设置，所述第二扫描级包括： 第二分布式射线源，包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检查物体的运动方 向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物体发出X射线；第 三排探测器，包括具有第一种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第二分布式射线源 的平面平行的第三平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线；第四排探测器，包括具有 第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第二分布式射线源的平面平行的第四平面 上，接收穿透所述被检查物体的X射线；采集装置，与所述第一排探测器、所述第二排探测 器、所述第三排探测器器、和所述第四排探测器连接，将所述第一排探测器探测的X射线转 换为第一数字信号，将所述第二排探测器探测的X射线转换为第二数字信号，将所述第三 排探测器探测的X射线转换为第三数字信号，将所述第四排探测器探测的X射线转换为第 四数字信号；处理装置，与所述采集装置连接，基于所述第一数字信号、所述第二数字信号、 所述第三数字信号、和所述第四数字信号之一重建被检查物体的CT图像。
[0013] 优选地，所述第一扫描级还包括在所述被检查物体的运动方向上与所述第二排探 测器相邻的第五排探测器，所述第五排探测器包括具有第三种能量响应的多个探测单元， 设置在与所述分布式射线源的平面平行的第三平面上，接收穿透所述被检查物体的X射 线.
[0014] 所述第二扫描级还包括在所述被检查物体的运动方向上与所述第四排探测器相 邻的第六排探测器，所述第六排探测器包括具有第三种能量响应的多个探测单元，设置在 与所述分布式射线源的平面平行的第四平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线；
[0015] 所述采集装置将所述第五和第六排探测器探测的X射线转换为第五和第六数字 信号；
[0016] 所述处理装置基于所述第一至第六数字信号重建被检查物体的CT图像。
[0017] 根据上述的多能谱静态CT系统，解决了将多能谱分析技术应用到静态CT所面临 的上述问题，从而不需要滑环旋转即可快速得到准确完备的多能量投影数据。此外，该系统 能重建出被检物质的原子序数和电子密度图像，图像质量更好、违禁品识别能力更强、成本 更低。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 为了更好的理解本实用新型，将根据以下附图对本实用新型的实施例进行描述：
[0019] 图1为现有的CT设备的滑环结构的示意图；
[0020] 图2为现有的双能CT设备的滑环结构的示意图；
[0021] 图3为根据本实用新型一实施例的CT设备的结构框图；
[0022] 图4A为根据本实用新型一实施例的CT设备的结构示意图；
[0023] 图4B为如图4A所示的CT设备中扫描级的侧视图；
[0024] 图5为根据本实用新型另一实施例的CT设备的结构示意图；
[0025] 图6为根据本实用新型又一实施例的CT设备的结构示意图。
[0026] 附图没有对实施例的所有结构进行显示。贯穿所有附图相同的附图标记表示相同 或相似的部件或特征。
【具体实施方式】
[0027] 下面将详细描述本实用新型的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于 举例说明，并不用于限制本实用新型。在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解， 阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细 节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的电路、 材料或方法。
[0028] 在整个说明书中，对" 一个实施例"、"实施例"、" 一个示例"或"示例"的提及意味 着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施 例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语"在一个实施例中"、"在实施例中"、"一个 示例"或"示例"不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组 合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人 员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当 理解，当称元件"耦接到"或"连接到"另一元件时，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或 者可以存在中间元件。相反，当称元件"直接耦接到"或"直接连接到"另一元件时，不存在 中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语"和/或"包括一个或多个 相关列出的项目的任何和所有组合。
[0029] 为了解决多能谱静态CT系统的上述问题，例如不需要滑环旋转即可快速得到准 确完备的多能量投影数据，本实用新型的实施例提出了一种多能谱静态CT设备，如图3所 示。该设备包括：传送机构32、分布式射线源31、探测装置33、采集装置34和处理装置35。 传送机构32承载被检查物体直线运动。
[0030] 分布式射线源31包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检查物体的 运动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物体发出X 射线。例如，每个射线源点具体为碳纳米管X射线管。
[0031] 在一些实施例中，分布式射线源31由多个分布式的X光源组成，每个X光源的出 束能量可以设定，X光源的出束顺序可以设定。X光源排布在一个或多个平面上，每个平面 上的X光源视为一组。同组的X光源设定为相同的出束能量，不同组的X光源设定为不同 的出束能量。X光源可以排布为连续或不连续的多段直线或弧线，但每组X光源的排布是完 全相同的，保证多能量数据之间没有投影角度偏差。
[0032] 探测装置33包括第一排探测器和在所述被检查物体的运动方向上与所述第一排 探测器相邻的第二排探测器，所述第一排探测器包括具有第一种能量响应的多个探测单 元，设置在与所述分布式射线源的平面平行的第一平面上，接收穿透所述被检查物体的X 射线，所述第二排探测器包括具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述分布式 射线源的平面平行的第二平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线。
[0033] 在一些实施例中，每一个X光源排布的平面都对应一组多排探测器，每一排探测 器的探测单元可以排布为连续或不连续的多段直线或弧线，探测器各排沿着被检物质的运 动方向平行布置，避免了沿射线方向前后放置所导致的射线斜射问题。多排探测器的每一 排探测单元可以借助于不同的探测材料或厚度或者探测器前挡不同滤波片的方式，实现对 该组X光源所发射的X射线的不同能量响应的探测（X射线能量范围是0到出束能量的设 定值）。例如，第一排探测器和第二排探测器中的至少之一具有滤波片。第一种能量响应 主要响应X射线中的低能成分，第二种能量响应主要响应X射线中的高能成分，并且所述处 理装置基于所述第一数字信号和所述第二数字信号重建所述被检查物体的高能衰减系数 图像和低能衰减系数图像。由于不同组的X光源被设定为不同的出束能量，对应2组及以 上X光源的多排探测器就能够探测更多的能量范围和能量段，获得更加准确精细的多能谱 分析结果。
[0034] 在一些实施例中，第一排探测器和第二排探测器中的至少之一具有滤波片。
[0035] 采集装置34与所述探测装置33连接，将所述第一排探测器探测的X射线转换为 第一数字信号，将所述第二排探测器探测的X射线转换为第二数字信号。采集装置34对所 有探测单元输出的电信号进行高速采样并转换为数字信号，传送到处理装置35。
[0036] 处理装置35与所述采集装置34连接，基于所述第一数字信号和所述第二数字信 号重建被检查物体的CT图像。例如，处理装置35基于所述第一数字信号和第二数字信号 重建所述被检查物体的原子序数值和电子密度值。
[0037] 此外，在一些实施例中，行李传送机构及控制装置负责传送被检物质通过由分布 式射线源、探测装置及采集装置包围的成像区域，控制每个X光源按设定的出束能量和出 束顺序工作，控制多排探测器和数据采集装置依据设定的时间间隔或外部触发信号进行高 速采样。
[0038] 使用2组及以上X光源的系统需要额外处理多个成像面的数据配准问题，行李传 送及控制装置可以为每组采样提供被检物质的位置索引或时间索引，结合几个成像面之间 的距离或者被检物质通过几个成像面的时间差，数据处理装置就能够提取出配准的多能量 投影数据。
[0039] 处理装置35负责从多能量投影数据中重建出被检物质的三维原子序数图像和电 子密度图像。
[0040] 以双能投影数据为例，从双能探测器获取扫描的高低能投影数据记作Pl和P 2。先 对数据进行预处理和校正，比如本底和增益校正、探测器坏道校正等。然后采用基材料分解 方法对重排后得到的扇束投影数据进行双能分解，分解到不同基材料下的双能分解系数Ai 和A2，对这两个系数分别使用CT重建算法进行重建，得到重建结果ai和a2。之后，根据如 下公式求解出原子序数Z和电子密度P e的分布值： 「 η 7_「αιΑ；|Ζ| +?2A:?.Z2 f/3.5
[0041] Z _ [-J aiPel ^aiPe2 (1)
[0042] P e = aj P el+a2 P e2 (2)
[0043] 该公式中，Zi和Z2分别为两种基材料的原子序数值，P el和P ?分别为两种基材 料的电子密度值。上述双能重建方法中先将投影数据分解，再进行重建，因此也称这类方法 为前处理算法，此外也可以使用后处理方法来实现，即先将高低能投影数据分别进行CT重 建，再根据重建得到的高低能衰减系数图像计算材料信息分布图像，这种方法通常具备计 算简单快速的优点，在扫描对象材料变化范围较小时，后处理重建方法可以得到较高的精 度。
[0044] 图4A为根据本实用新型一实施例的CT设备的结构示意图。图4B为如图4A所示 的CT设备中扫描级的侧视图。
[0045] 如图4A和图4B所示，该例所示的多能谱静态CT成像系统使用了 1组分布式的X 光源A，分布式X光源A的所有X光源设定相同的出束能量，与分布式X光源A对应的2排 探测器平行分布在2个紧邻的平面上，分别是高能量探测器B和低能量探测器C。
[0046] 图5为根据本实用新型另一实施例的CT设备的结构示意图。如图5所示，该例所 示的多能谱静态CT成像系统包括两个扫描级，第一扫描级和第二扫描级分别使用分布式 的X光源A和分布式X光源D。分布式X光源A和D的X光源的排布完全相同，分布式X光 源A的所有X光源设定相同的出束能量，分布式X光源D的所有X光源设定相同的出束能 量，分布式X光源A和D的X光源出束能量不同。2排探测器B和E平行分布在2个平面 上，分别与分布式X光源A和分布式X光源D对应。
[0047] 在该实施例中，传送机构32承载被检查物体直线运动。第一扫描级包括第一分布 式射线源和第一排探测器。第一分布式射线源，包括多个射线源点，所述多个射线源点设置 在与被检查物体的运动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述 被检查物体发出X射线。第一排探测器包括具有第一种能量响应的多个探测单元，设置在 与所述第一分布式射线源的平面平行的第一平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线。 [0048] 第二扫描级沿着所述被检查物体的运动方向与所述第一扫描级串联设置，所述第 二扫描级包括第二分布式射线源和第二排探测器。
[0049] 第二分布式射线源包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检查物体的 运动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物体发出X 射线；第二排探测器，包括具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第二分布式 射线源的平面平行的第二平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线。
[0050] 该实施例中，采集装置34与所述第一排探测器和所述第二排探测器连接，将所 述第一排探测器探测的X射线转换为第一数字信号，将所述第二排探测器探测的X射线转 换为第二数字信号。处理装置35与采集装置34连接，基于所述第一数字信号和所述第二 数字信号重建被检查物体的CT图像。
[0051] 图6为根据本实用新型又一实施例的CT设备的结构示意图。如图6所示，该例所 示的多能谱静态CT成像系统包含两个扫描级，第一扫描级和第二扫描级分别使用了分布 式的X光源A和分布式X光源D。分布式X光源A的所有X光源设定相同的出束能量，分 布式X光源D的所有X光源设定相同的出束能量，并保持分布式X光源A和D的X光源出 束能量不同，分布式X光源A和D的X光源的排布完全相同。4排探测器B、C、E、F平行分 布在4个平面上。与分布式X光源A对应的2排探测器B和C紧邻，且具有不同能量响应， 用于探测分布式X光源A所发射的X射线。与分布式X光源D对应的2排探测器E和F紧 邻，且具有不同能量响应，用于探测分布式X光源D所发射的X射线。
[0052] 在该实施例中，传送机构32承载被检查物体直线运动。第一扫描级包括第一分布 式射线源、第一排探测器和第二排探测器。
[0053] 第一分布式射线源包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检查物体的 运动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物体发出X 射线。第一排探测器，包括具有第一种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第一分布式 射线源的平面平行的第一平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线。第二排探测器，包括 具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第一分布式射线源的平面平行的第二 平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线；
[0054] 第二扫描级沿着所述被检查物体的运动方向与所述第一扫描级串联设置，所述第 二扫描级包括第二分布式射线源、第三排探测器和第四排探测器。
[0055] 第二分布式射线源包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检查物体的 运动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物体发出X 射线。第三排探测器，包括具有第一种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第二分布式 射线源的平面平行的第三平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线。第四排探测器，包括 具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第二分布式射线源的平面平行的第四 平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线。
[0056] 采集装置34与所述第一排探测器、所述第二排探测器、所述第三排探测器器、和 所述第四排探测器连接，将所述第一排探测器探测的X射线转换为第一数字信号，将所述 第二排探测器探测的X射线转换为第二数字信号，将所述第三排探测器探测的X射线转换 为第三数字信号，将所述第四排探测器探测的X射线转换为第四数字信号。
[0057] 处理装置35与所述采集装置34连接，基于所述第一数字信号、所述第二数字信 号、所述第三数字信号、和所述第四数字信号之一重建被检查物体的CT图像。
[0058] 虽然在上述的实施例中，CT设备的每一扫描级都包括两排探测器阵列，但是本领 域的技术人员应该想到，可以使用更多数目的探测器阵列。同样，在第一扫描级中包括平行 的第三排探测器，在第二扫描机中包括第四排探测器。此外，在一些实施例中，第一分布式 射线源的射线能谱与第二分布式射线源的射线能谱可以相同也可以根据不同的需要设置 为不同，或者部分重叠。
[0059] 上述实施例所提出的多能谱静态CT成像系统使用分布式的X光源从不同角度对 行李物品进行照射，省去了现有CT系统中的高速旋转滑环，安全性可靠性高，降低了系统 成本，提高了扫描速度，同时结合多能谱分析技术，能够获取行李物品内部任意位置的原子 序数和电子密度，从而为查危、查私等后续应用提供了更多更直观的信息，对快速准确的检 查爆炸物、易燃物、毒品等违禁物品具有十分重要的意义。
[0060] 该实施例的方案不仅在于将静态CT技术与多能谱分析技术相结合，更在于对系 统中分布式X光源以及多排探测器的巧妙设计和排布，从而避免了基于滑环的CT系统的多 能谱实现方法在静态CT系统中出现的射线斜射问题以及多能量数据之间的投影角度偏 差问题，从而保证了 CT重建图像的分辨率和能谱分析结果的精度。
[0061] 以上的详细描述通过使用方框图、流程图和/或示例，已经阐述了成像系统和方 法的众多实施例。在这种方框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况 下，本领域技术人员应理解，这种方框图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过 各种硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中， 本实用新型的实施例所述主题的若干部分可以通过专用集成电路（ASIC)、现场可编程门阵 列（FPGA)、数字信号处理器（DSP)、或其他集成格式来实现。然而，本领域技术人员应认识 至IJ，这里所公开的实施例的一些方面在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实 现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序（例如，实现为在一台或多台计 算机系统上运行的一个或多个程序），实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程 序（例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序），实现为固件，或者实 质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本公开，将具备设计电路和/ 或写入软件和/或固件代码的能力。此外，本领域技术人员将认识到，本公开所述主题的机 制能够作为多种形式的程序产品进行分发，并且无论实际用来执行分发的信号承载介质的 具体类型如何，本公开所述主题的示例性实施例均适用。信号承载介质的示例包括但不限 于：可记录型介质，如软盘、硬盘驱动器、紧致盘（⑶）、数字通用盘（DVD)、数字磁带、计算机 存储器等；以及传输型介质，如数字和/或模拟通信介质（例如，光纤光缆、波导、有线通信 链路、无线通信链路等）。
[0062] 虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明 和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新 型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求 所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型 都应为随附权利要求所涵盖。
【权利要求】
1. 一种多能谱静态CT设备，其特征在于，包括： 传送机构,承载被检查物体直线运动； 分布式射线源，包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检查物体的运动方 向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物体发出X射线； 探测装置，包括第一排探测器和在所述被检查物体的运动方向上与所述第一排探测器 相邻的第二排探测器，所述第一排探测器包括具有第一种能量响应的多个探测单元，设置 在与所述分布式射线源的平面平行的第一平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线，所 述第二排探测器包括具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述分布式射线源的 平面平行的第二平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 采集装置，与所述探测装置连接，将所述第一排探测器探测的X射线转换为第一数字 信号，将所述第二排探测器探测的X射线转换为第二数字信号； 处理装置，与所述采集装置连接，基于所述第一数字信号和所述第二数字信号重建被 检查物体的CT图像。
2. 如权利要求1所述的CT设备，其特征在于，所述第一排探测器和所述第二排探测器 中的至少之一具有滤波片。
3. 如权利要求1所述的CT设备，其特征在于，每个射线源点具体为碳纳米管X射线管。
4. 如权利要求1所述的CT设备，其特征在于，所述探测装置还包括在所述被检查物体 的运动方向上与所述第二排探测器相邻的第三排探测器，所述第三排探测器包括具有第三 种能量响应的多个探测单元，设置在与所述分布式射线源的平面平行的第三平面上，接收 穿透所述被检查物体的X射线； 所述采集装置将所述第三排探测器探测的X射线转换为第三数字信号，将所述第三排 探测器探测的X射线转换为第三数字信号； 所述处理装置基于所述第一数字信号、所述第二数字信号和所述第三数字信号重建被 检查物体的CT图像。
5. -种多能谱静态CT设备，其特征在于，包括： 传送机构,承载被检查物体直线运动； 第一扫描级，包括： 第一分布式射线源，包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检查物体的运 动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物体发出X射 线. 第一排探测器，包括具有第一种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第一分布式 射线源的平面平行的第一平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 第二扫描级，沿着所述被检查物体的运动方向与所述第一扫描级串联设置，所述第二 扫描级包括： 第二分布式射线源，包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检查物体的运 动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物体发出X射 线. 第二排探测器，包括具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第二分布式 射线源的平面平行的第二平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 采集装置，与所述第一排探测器和所述第二排探测器连接，将所述第一排探测器探测 的X射线转换为第一数字信号，将所述第二排探测器探测的X射线转换为第二数字信号； 处理装置，与所述采集装置连接，基于所述第一数字信号和所述第二数字信号重建被 检查物体的CT图像。
6. -种多能谱静态CT设备，其特征在于，包括： 传送机构,承载被检查物体直线运动； 第一扫描级，包括： 第一分布式射线源，包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检查物体的运 动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物体发出X射 线. 第一排探测器，包括具有第一种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第一分布式 射线源的平面平行的第一平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 第二排探测器，包括具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第一分布式 射线源的平面平行的第二平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 第二扫描级，沿着所述被检查物体的运动方向与所述第一扫描级串联设置，所述第二 扫描级包括： 第二分布式射线源，包括多个射线源点，所述多个射线源点设置在与被检查物体的运 动方向垂直的平面上，至少部分环绕所述被检查物体，并且向着所述被检查物体发出X射 线. 第三排探测器，包括具有第一种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第二分布式 射线源的平面平行的第三平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 第四排探测器，包括具有第二种能量响应的多个探测单元，设置在与所述第二分布式 射线源的平面平行的第四平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 采集装置，与所述第一排探测器、所述第二排探测器、所述第三排探测器器、和所述第 四排探测器连接，将所述第一排探测器探测的X射线转换为第一数字信号，将所述第二排 探测器探测的X射线转换为第二数字信号，将所述第三排探测器探测的X射线转换为第三 数字信号，将所述第四排探测器探测的X射线转换为第四数字信号； 处理装置，与所述采集装置连接，基于所述第一数字信号、所述第二数字信号、所述第 三数字信号、和所述第四数字信号之一重建被检查物体的CT图像。
7. 如权利要求6所述的CT设备，其特征在于， 所述第一扫描级还包括在所述被检查物体的运动方向上与所述第二排探测器相邻的 第五排探测器，所述第五排探测器包括具有第三种能量响应的多个探测单元，设置在与所 述分布式射线源的平面平行的第三平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 所述第二扫描级还包括在所述被检查物体的运动方向上与所述第四排探测器相邻的 第六排探测器，所述第六排探测器包括具有第三种能量响应的多个探测单元，设置在与所 述分布式射线源的平面平行的第四平面上，接收穿透所述被检查物体的X射线； 所述采集装置将所述第五和第六排探测器探测的X射线转换为第五和第六数字信号； 所述处理装置基于所述第一至第六数字信号重建被检查物体的CT图像。
【文档编号】G01V5/00GK203909313SQ201320879188
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】陈志强, 张丽, 黄清萍, 孙运达, 金鑫, 杨涛, 沈乐, 赵骥 申请人:清华大学, 同方威视技术股份有限公司