多排双能线阵探测器扫描方法、系统、介质及装置与流程

本发明涉及线阵探测器检测技术领域，特别是涉及一种多排双能线阵探测器扫描方法、系统、介质及装置。

背景技术：

当前，在食品异物检测领域，有两点趋势，一个是利用多能谱实现物质属性的判别，提高异物识别率；一点是利用延迟积分采集技术(tdi，timedelayintegrate)来实现小信号的放大，提高信噪比，以此来识别更细小的异物。在常规的食品异物检测x射线线阵探测器设计中，以单晶硅作为接收可见光的光电二极管，原因在价格和性能要求达到一个平衡；此外，像素尺寸方面要求，一般标准化到0.4mm。即，常见类型的线扫描x射线探测器，都是单排0.4mmpitch的单晶体硅线阵，明显存在如下几个缺点：

1、在考虑成本因素下，基本都是单能形式的线阵探测器，只能通过灰度值的变化来判断异物，存在漏判、误判风险。

2、绝大多数没有物质属性识别能力，导致对低密度，薄物体的异物识别难度增大。

3、一维单排线阵，像素一般为标准的0.4mm，则射线源的要求较高，需要一定kv下的大ma曝光来实现高的信噪比，需要高功率的射线源，且具备较好的散热器和方案，增加了系统成本，也降低了系统的稳定性，耐用性。

4、由于机械结构的限制，在宽度和高度上需要尺寸压缩，所以很难将双能物质属性判别和多排tdi的传感器技术合二为一进行子系统设计开发，且同时实现两种技术，价格偏高，市场竞争力不足。

5、对于肉类食品检测出骨头碎渣，单能明显存在不足，无法高水准的识别剔除，而双能的融合、减法对比度增强和物质识别则更具优势。

6、单晶硅的晶圆(wafer)以8英寸为主，当前食品异物检测领域，基本采用fsi(前照射工艺，frontsideirradiation)，无法做到更小像素，更多排的设计。在3.2mm后准直宽度的约束下，一般fsi工艺，0.4mmpitch下才可做到4排。采用bsi工艺，则可以在0.4mmpitch下实现8排。

因此，希望能够解决如何在低成本的条件下，提高线阵探测器的分辩率的问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多排双能线阵探测器扫描方法、系统、介质及装置，用于解决现有技术中在低成本的条件下，提高线阵探测器的分辩率的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多排双能线阵探测器扫描方法，包括以下步骤：使用多个单晶硅多排双能线阵探测器采集高能图像数据和低能图像数据；所述单晶硅多排双能线阵探测器包括：大于等于四排的单晶硅低能pd模组、大于等于四排的单晶硅高能pd模组、读出芯片、连接器、中间层为嵌入铜过滤的pcb板，所述大于等于四排的单晶硅低能pd模组设置于所述pcb板的一侧，所述大于等于四排的单晶硅高能pd模组设置于所述pcb板的另一侧；大于等于四排的单晶硅低能pd模组、大于等于四排的单晶硅高能pd模组、读出芯片、连接器都在所述pcb板上进行电性连接；采用基于fpga电路的dtdi累加工作流程对高能图像数据和低能图像数据处理得到高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度；基于高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度采用映射公式计算每个像素点的透明度，将透明度转换为色相、饱和度和亮度；基于转换公式将每个像素点的色相、饱和度和亮度融合生成rgb图像。

为实现上述目的，本发明还提供一种多排双能线阵探测器扫描系统，包括：采集模块、累加模块、计算模块和生成模块；

所述采集模块用于使用多个单晶硅多排双能线阵探测器采集高能图像数据和低能图像数据；所述单晶硅多排双能线阵探测器包括：大于等于四排的单晶硅低能pd模组、大于等于四排的单晶硅高能pd模组、读出芯片、连接器、中间层为嵌入铜过滤的pcb板，所述大于等于四排的单晶硅低能pd模组设置于所述pcb板的一侧，所述大于等于四排的单晶硅高能pd模组设置于所述pcb板的另一侧；大于等于四排的单晶硅低能pd模组、大于等于四排的单晶硅高能pd模组、读出芯片、连接器都在所述pcb板上进行电性连接；所述累加模块用于采用基于fpga电路的dtdi累加工作流程对高能图像数据和低能图像数据处理得到高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度；所述计算模块用于基于高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度采用映射公式计算每个像素点的透明度，将透明度转换为色相、饱和度和亮度；所述生成模块用于基于转换公式将每个像素点的色相、饱和度和亮度融合生成rgb图像。

为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一上述多排线阵探测器扫描方法。

为实现上述目的，本发明还提供一种多排线阵探测器扫描装置，包括：处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器与所述存储器相连，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述多排线阵探测器扫描装置执行任一上述的多排线阵探测器扫描方法。

最后，本发明还提供一种多排线阵探测器扫描系统，包括多排线阵探测器扫描装置和fpga电路；所述多排线阵探测器扫描装置包括：大于等于四排的单晶硅低能pd模组、大于等于四排的单晶硅高能pd模组、读出芯片、连接器、中间层为过滤层的pcb板，所述大于等于四排的单晶硅低能pd模组设置于所述pcb板的一侧，所述大于等于四排的单晶硅高能pd模组设置于所述pcb板的另一侧；大于等于四排的单晶硅低能pd模组、大于等于四排的单晶硅高能pd模组、读出芯片、连接器都与所述pcb板电性连接；所述fpga电路用于实现高能图像数据和低能图像数据的拼接、打包、上传至上位机。

如上所述，本发明的一种多排线阵探测器扫描方法、系统、介质及装置，具有以下有益效果：用于在低x射线剂量条件下，实现高空间分辨率。

附图说明

图1a显示为本发明的多排双能线阵探测器扫描方法于一实施例中的流程图；

图1b显示为本发明的多排双能线阵探测器扫描方法于又一实施例中的流程图；

图1c显示为本发明的多排双能线阵探测器扫描方法于再一实施例中的流程图；

图2显示为本发明的多排双能线阵探测器扫描系统于一实施例中的结构示意图；

图3显示为本发明的多排双能线阵探测器扫描装置于一实施例中的结构示意图；

图4a显示为本发明的多排双能线阵探测器扫描系统于又一实施例中的多排线双能阵探测器扫描装置结构示意图；

图4b显示为本发明的多排双能线阵探测器扫描系统于再一实施例中的多排双能线阵探测器扫描装置结构侧视图；

图4c显示为本发明的多排双能线阵探测器扫描系统于再一实施例中的结构示意图；

图4d显示为本发明的多排双能线阵探测器扫描系统于再一实施例中的流程示意图

元件标号说明

21采集模块

22累加模块

23计算模块

24生成模块

31处理器

32存储器

4双排pd模组

41单晶硅低能pd模组

42单晶硅高能pd模组

43读出芯片

44连接器

45中间层为嵌入铜过滤的pcb板

5fpga电路

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，故图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明的多排双能线阵探测器扫描方法、系统、介质及装置，用于在低x射线剂量条件下，实现高空间分辨率。

如图1a所示，于一实施例中，本发明的多排双能线阵探测器扫描方法，包括以下步骤：

步骤s11、使用多个单晶硅多排双能线阵探测器采集高能图像数据和低能图像数据；所述单晶硅多排双能线阵探测器包括：大于等于四排的单晶硅低能pd模组、大于等于四排的单晶硅高能pd模组、读出芯片、连接器、中间层为嵌入铜过滤的pcb板，所述大于等于四排的单晶硅低能pd模组设置于所述pcb板的一侧，所述大于等于四排的单晶硅高能pd模组设置于所述pcb板的另一侧；大于等于四排的单晶硅低能pd模组、大于等于四排的单晶硅高能pd模组、读出芯片、连接器都在所述pcb板上进行电性连接。

步骤s12、采用基于fpga电路的dtdi累加工作流程对高能图像数据和低能图像数据处理得到高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度。

具体地，所述采用基于fpga电路的dtdi(digitaltimedelayintegrate)累加工作流程对高能图像数据和低能图像数据处理得到高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度包括：fpga电路开放多个缓存空间，分别存放每一排的单晶硅低能pd模组和单晶硅高能pd模组的数据；通过加法器，实现相同目标信息的信号累加，当完成预设层级的累加后，输出一帧高能探测器输出信号强度或低能探测器输出信号强度。如图1b所示，使用多个单晶硅多排双能线阵探测器采集高能图像数据和低能图像数据；所述单晶硅多排双能线阵探测器包括：八排的单晶硅低能pd模组、八排的单晶硅高能pd模组。fpga电路开放多个缓存空间，分别存放每一排的单晶硅低能pd模组和单晶硅高能pd模组的数据；通过加法器，实现相同目标信息的信号累加，当完成预设八层级的累加后，输出一帧高能探测器输出信号强度或低能探测器输出信号强度。在图1b中最先输出8a。以fpga电路为运算核心，实现dtdi(数字积分延迟)：fpga电路开放多个缓存空间，用于存放每一排数据；通过加法器，实现相同目标信息的信号累加；当完成8级累加后，输出一帧(一线)数据；由于计算在fpga电路内部，耗时很少，依然可以达到单排线阵的高速特性；通过dtdi后的数据，信噪比提高，对比度增强，从灰度图像上更容易观察到异物或者异常缝隙。

步骤s13、基于高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度采用映射公式计算每个像素点的透明度，将透明度转换为色相、饱和度和亮度。

具体地，所述基于高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度采用映射公式计算每个像素通道的透明度，将透明度转换为色相、饱和度和亮度包括：采集空载时的多个单晶硅多排双能线阵探测器的空载高能探测器输出信号强度和空载低能探测器输出信号强度；采集第一原子序数和第二原子序数的两种临界物质的高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度，分别计算第一原子序数和第二原子序数的两种临界物质的高、低能透明度，基于所述第一原子序数和第二原子序数的两种临界物质的高、低能透明度拟合出边界曲线；采集待检物品的高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度，并计算其对应的高、低能透明度；根据每个像素点对应的高、低能透明度在边界曲线坐标系中的位置，采用色相、饱和度和亮度计算方式计算每个像素点的色相、饱和度和亮度。

具体地，采集空载时的多个单晶硅多排双能线阵探测器的空载高能探测器输出信号强度和空载低能探测器输出信号强度。

空载高能探测器输出信号强度为i0h和空载低能探测器输出信号强度为i0l。其中：ih、il分别为高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度；i0h、i0l分别为空载高能探测器输出信号强度和空载低能探测器输出信号强度；μ(e,z)为被检物体的线衰减系数；z为被检物体的原子序数；t为被检物体沿射线方向的厚度；eh、el分别为高、低能探测器接收到的x射线的能量。

采集第一原子序数和第二原子序数的两种临界物质的高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度，分别计算第一原子序数和第二原子序数的两种临界物质的高、低能透明度，基于所述第一原子序数和第二原子序数的两种临界物质的高、低能透明度拟合出边界曲线。具体地，所述第一原子序数为10，第二原子序数为18。计算原子序数z＝10和z＝18两种临界物质的高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度，分别计算其高、低能透明度，并利用多项式拟合出边界曲线。th为高能透明度，tl为低能透明度。第一原子序数为10的高、低能透明度以及被检测的第一原子序数为10的物质的不同厚度利用多项式拟合出第一原子序数为10的物质的边界曲线，第二原子序数为18的高、低能透明度以及被检测的第二原子序数为18的物质的不同厚度利用多项式拟合出第二原子序数为18的物质的边界曲线。所述边界曲线可以由被检测的第一原子序数为10的物质的不同厚度为x轴，被检测的第一原子序数为10的物质的高能透明度与低能透明度的比值为y轴拟合而成，得到第一原子序数为10的物质的边界曲线。所述边界曲线可以由被检测的第二原子序数为18的物质的不同厚度为x轴，被检测的第二原子序数为18的物质的高能透明度与低能透明度的比值为y轴拟合而成，得到第二原子序数为18的物质的边界曲线。将这两个边界曲线重合得到两种临界物质的边界曲线。

如下公式是高、低能的透明度计算公式：

采集待检物品的高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度，并计算其对应的高、低能透明度。基于以下公式计算待检物品的高能探测器输出信号强度ih和低能探测器输出信号强度il。

基于以下公式计算对应的th高能透明度和tl低能透明度。

根据每个像素点对应的高、低能透明度在边界曲线坐标系中的位置，采用色相、饱和度和亮度计算方式计算每个像素点的色相、饱和度和亮度。每个像素点对应的高、低能透明度在边界曲线坐标系中的位置是指采用同一拟合方法得到的高、低能透明度在边界曲线坐标系中的位置。例如所述边界曲线可以由被检测的第一原子序数为10的物质的不同厚度为x轴，被检测的第一原子序数为10的物质的高能透明度与低能透明度的比值为y轴拟合而成，得到第一原子序数为10的物质的边界曲线。那么，根据此时待检物品的对应高、低能透明度的比值所在边界曲线坐标系中的位置。采用色相、饱和度和亮度计算方式计算每个像素点的色相、饱和度和亮度。

色相计算：首先给每个区域限定不同的色相范围，有机物区域的色相范围为r1-r2、混合物的为g1-g2，无机物的为b1-b2；以(th,tl)落在混合物区为例，

则色相h计算公式为：

同理推出有机物的色相h计算公式为：

同理推出无机物的色相h计算公式为：

饱和度计算

s＝s0+(1-s0)(th+tl)/2

其中s0为饱和度基准值，目的是使低灰度的像素不至于因为饱和度过低而让图像变灰。

亮度计算

步骤s14、基于转换公式将每个像素点的色相、饱和度和亮度融合生成rgb图像。

具体地，基于hsb色彩模式的图像渲染算法将每个像素点的色相、饱和度和亮度融合生成rgb图像。所述转换公式为现有的转换公式。

具体地，对比度提升的原理如图1c所示。射线源依然采用单源，通过准直缝实现窄扇形束给到多个单晶硅多排双能线阵探测器，多个单晶硅多排双能线阵探测器通过一次曝光采集到高能图像数据和低能图像数据；然后，用在线算法计算技术处理两幅图像，提取感兴趣的目标，识别出异物。算法的原理是由于不同材料对x射线透射效率不同，高能量图像和低能量图像的强度表现就会不同；根据它们之间的比例，调整强度级别，然后减去不必要的部分，提取目标材料信息。通过对比度变化算法，实现双能减影，减去非感兴趣背景信息，将目标区域进行对比度提升，以此来识别更细微的异物；通过双能数据的计算和转换，x光透视技术与双能量技术进行融合后，能够得到任意位置物质的等效原子序数，根据物质不同原子序数提供颜色编码：首先，根据已知物质的双能量透射图像的高、低能数据可计算出r值，通过r值来对物体进行着色；其次，建立灰度数据转hsb颜色空间的数学模型，并基于hsb转rgb公式，将hsb空间转换为rgb空间；最后，通过双能，解决了低密度，细小物体的难识别问题，通过颜色的差异即可做准确的抓取识别。

如图2所示，于一实施例中，本发明的多排双能线阵探测器扫描系统，包括采集模块21、累加模块22、计算模块23和生成模块24；所述采集模块用于使用多个单晶硅多排双能线阵探测器采集高能图像数据和低能图像数据；所述单晶硅多排双能线阵探测器包括：大于等于四排的单晶硅低能pd模组、大于等于四排的单晶硅高能pd模组、读出芯片、连接器、中间层为嵌入铜过滤的pcb板，所述大于等于四排的单晶硅低能pd模组设置于所述pcb板的一侧，所述大于等于四排的单晶硅高能pd模组设置于所述pcb板的另一侧；大于等于四排的单晶硅低能pd模组、大于等于四排的单晶硅高能pd模组、读出芯片、连接器都在所述pcb板上进行电性连接；所述累加模块用于采用基于fpga电路的dtdi累加工作流程对高能图像数据和低能图像数据处理得到高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度；所述计算模块用于基于高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度采用映射公式计算每个像素点的透明度，将透明度转换为色相、饱和度和亮度；所述生成模块用于基于转换公式将每个像素点的色相、饱和度和亮度融合生成rgb图像。

具体地，所述累加模块用于采用基于fpga电路的dtdi累加工作流程对高能图像数据和低能图像数据处理得到高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度包括：fpga电路开放多个缓存空间，分别存放每一排的单晶硅低能pd模组和单晶硅高能pd模组的数据；通过加法器，实现相同目标信息的信号累加，当完成预设层级的累加后，输出一帧高能探测器输出信号强度或低能探测器输出信号强度。

具体地，所述计算模块用于基于高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度采用映射公式计算每个像素点的透明度，将透明度转换为色相、饱和度和亮度包括：采集空载时的多个单晶硅多排双能线阵探测器的空载高能探测器输出信号强度和空载低能探测器输出信号强度；采集第一原子序数和第二原子序数的两种临界物质的高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度，分别计算第一原子序数和第二原子序数的两种临界物质的高、低能透明度，基于所述第一原子序数和第二原子序数的两种临界物质的高、低能透明度拟合出边界曲线；采集待检物品的高能探测器输出信号强度和低能探测器输出信号强度，并计算其对应的高、低能透明度；根据每个像素点对应的高、低能透明度在边界曲线坐标系中的位置，采用色相、饱和度和亮度计算方式计算每个像素点的色相、饱和度和亮度。

需要说明的是，采集模块21、累加模块22、计算模块23和生成模块24的结构和原理与上述多排线阵探测器扫描方法中的步骤一一对应，故在此不再赘述。

需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)，或，一个或多个微处理器(microprocessoruint，简称mpu)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga电路)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称soc)的形式实现。

于本发明一实施例中，本发明还包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一所述多排双能线阵探测器扫描方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

如图3所示，于一实施例中，本发明的多排双能线阵探测器扫描装置包括：处理器31和存储器32；所述存储器32用于存储计算机程序；所述处理器31与所述存储器32相连，用于执行所述存储器32存储的计算机程序，以使所述多排双能线阵探测器扫描装置执行任一所述的多排线阵探测器扫描方法。

具体地，所述存储器32包括：rom、ram、磁碟、u盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

优选地，所述处理器31可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessor，简称dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga电路)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

具体地，如图4a-4b所示，所述单晶硅多排双能线阵探测器(双排pd模组4)包括：大于等于四排的单晶硅低能pd模组41(l-pdm)、大于等于四排的单晶硅高能pd模组42(h-pdm)、读出芯片43(readoutintegratedcircuit，roic)、连接器44(connector)、中间层为嵌入铜过滤的pcb板45，所述大于等于四排的单晶硅低能pd模组41设置于所述pcb板的一侧，所述大于等于四排的单晶硅高能pd模组42设置于所述pcb板的另一侧；大于等于四排的单晶硅低能pd模组41、大于等于四排的单晶硅高能pd模组42、读出芯片43、连接器44都在所述pcb板上进行电性连接。例如：大于等于四排的单晶硅低能pd模组41可以为：四排的单晶硅低能pd模组、六排的单晶硅低能pd模组或八排的单晶硅低能pd模组。低能pd模组为lowenergyphotodiodemodule(l-pdm)，高能pd模组为highenergyphotodiodemodule(h-pdm)。所述中间层为铜片451。所述大于等于四排的单晶硅低能pd模组41、大于等于四排的单晶硅高能pd模组42用于传输信息至所述读出芯片43，所述读书芯片传输信息至连接器44，以使连接器44转发所述信息至fpga电路5，fpga电路5开放多个缓存空间，分别存放每一排的单晶硅低能pd模组和单晶硅高能pd模组42的数据；通过加法器，实现相同目标信息的信号累加，当完成预设层级的累加后，输出一帧高能探测器输出信号强度或低能探测器输出信号强度。

两路pdsensor设计:大于等于四排的单晶硅低能pd模组41(l-pdm)、大于等于四排的单晶硅高能pd模组42(h-pdm)，能感应两种x-ray能谱(软射线和硬射线)，基于整机系统后准直器的狭缝大小在0.3～0.5mm之间，原则上设计pitch＝0.4mm，8排的单晶硅pd方案的pd模组，0.4mm是食品异物检测的标准像素尺寸。pd(photodiode)感应可见光信息转换为相应的电信号，两路的pd模组并不直接转换x-ray信号。因此，通过两种闪烁体材料的不同选择(基于x-ray的不同的吸收转换特性)，实现两种能谱的x-ray到可见光的转换。上层单晶硅低能pd模组并不完全彻底的吸收转换完软x-ray，通过一定厚度的过滤铜片(厚度一般在0.1～0.6mm之间)，进一步隔绝低能级x-ray，保证高能pd模组吸收转换高能级x-ray，从而提升双能算法对物质属性的等效原子序数的计算，做到精准的物质属性识别(有机物、无机物或者混合物)。roic(读出芯片43)采用256通道形式，可接收每两排像素的模拟信息输入(2*128channels)，实现信号的采集、积分放大和a/d转换，同时将数字信号通过connector传输到信号处理电路上做图像的进一步处理。所有像素通道都是独立，同时采集信号并转换的，实现了高速、并行的处理，保住了运动物体的检测不会出现畸变、错位和延迟，从而确保计算的准确性和有效性。

如图4c所示，多排双能线阵探测器扫描系统包括：多个单晶硅多排双能线阵探测器(双排pd模组4)、fpga电路5。所述fpga电路5实现高能图像数据和低能图像数据的拼接、打包、上传至上位机软件，所述fpga电路5用于开放多个缓存空间，分别存放每一排的单晶硅低能pd模组41和单晶硅高能pd模组42的数据；通过加法器，实现相同目标信息的信号累加，当完成预设层级的累加后，输出一帧高能探测器输出信号强度或低能探测器输出信号强度。输出高能探测器输出信号强度或低能探测器输出信号强度至pc端(上位机)。

本发明所涉及的多排双能线阵探测器扫描系统的电子电路如4c所示。硬件创新设计的核心在于各处理单元的模块化，相互之间的指令信号、数据信号走lvds，保证稳定和高速。pdsensorboard，集成了pd模组，roic，保证所有channel的信号都是同时采集、同时积分放大、同时a/d转换；通过connector接口，利用fpc，实现readboard对pdsensorboard的控制，两大功能，其一是通过指令控制roic工作，其二是通过lvds技术，实现多路数字信号的并行传输；在readboard实现数据的拼接之后，利用lvds数据传输技术，多路并行传输，在coreboard完成打包上传工作；coreboard提供供电方案，保障各个模块的工作电压；pdsensorboard(单晶硅多排双能线阵探测器)、readboard(读出版)和coreboard(芯板)的模块化设计，fpga电路5包括：readboard(读出版)和coreboard(芯板)。既有利于系统稳定，降低功耗，通过不同数量的组合，又实现了不同探测尺寸的应用，即平台化概念。

在fpga电路内，基于配置好的m级数参数进行信号叠加，叠加方式按照row叠加和row移位法则进行，相同信息点被累加了m次进行输出；当传输带运行方向发生改变，tdi的起始点也是不同的，需要翻转累加，拼接方向需与scan方向一致；一旦一次工作进行了n次曝光，则最终图像形成n+m-1的图像高度，如下图4d所示的8次曝光8级tdi实例所示。

本发明基于单晶硅传感器技术，利用bsi的封装工艺，实现多排小像素尺寸的应用，可以全覆盖各类小尺寸异物、低密度检测。基于dtdi技术，实现了对射线能量的延时累加，提高了信噪比，不但降低了对球管的性能能量(降低整机对散热、对球管的功耗要求)，降低防护等级，使得设备更加稳定，耐用性更好，而且使得图像更清晰，降低算法异物剔除的误判率。同步地，利用高低两路传感器对射线能谱进行两个能量级别的吸收和转换，同时采集到双能数据，对目标图像进行着色，实现物质属性的实时判别，拓展了异物属性识别的深度和宽度。双能和tdi这两种判别技术的传感器技术和电子学技术整合，在一个子系统中同步实现，保证了数据的准确性、判别的实时性和高效性，也大大降低了产品的成本，提升性价比。

总结来说：适用于各种门类的异物检测或者缺陷检测，特别是对高帧率有一定要去的检测。一款产品可基本全覆盖，如双能技术可以根据使用需求，只使用其中之一，客户可灵活选择。实现两种技术原理的信号探测，不但提升识别能力，也增强了图像的对比图(图像信噪比更好)。两种技术手段，硬件集成化，系统稳定性好，符合探测器“小而精巧”的特点，不但可以涵盖食品异物检测，也可以覆盖工业无损探测，以及日用品、床上用品等的工业品的质量水平判断，整体的应用面更宽更广，实现一机多用的目标。硬件电路上，采用组合式，模块化设计，当摸一个模块出现异常时，可用备用件进行替换，减低了维护时间和成本，也无需维修工程师现场支持。

本发明解决了当前食品异物检测领域存在着的某些无法自动识别，剔除的应用场景痛点，并可以通过软件设置来实现功能的开启或者关闭，检测目标性更明确。

综上所述，本发明多排双能线阵探测器扫描方法、系统、介质及装置，用于在低x射线剂量条件下，实现高空间分辨率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。