1测量光子数
[0093] 1^贡献权重
[0094] 迭代n、子迭代s和立体像素 k处的衰减系数分布
[0095]
[0096] 式2 :具有规律化项的OSSPS的更新式 V \ 、、· 、' N ·>· y
[0103] 除了以上实施例中描述的重建方法，从这里描述的实施例获取的数据集的体积重 建也可以通过本领域技术从业人员已知的一定范围的其他的迭代或一次性/解析重建方 法的开发来实现。然而，现有技术目前没有提供如所描述的适用于有效地和高效地筛选货 盘的整个体积或者整个体积的相当大的部分的大圆锥波束角度重建的优点。然而，这些通 常的重建方法二者的许多变型是可用的并且适用于开发并且与所描述的实施例一起使用。 因此这些方法和变型通过引用合并于此。
[0104] 迭代方法包括通常的迭代反投影（IBP)、代数重建技术（ART)、联合ART (SART)、联 合迭代重建技术（SIRT)、有序子集SIRT (OS-SIRT)、乘法代数重建技术（MART)、最大似然期 望-最大化（ML-EM)、有序子集期望-最大化（OS-EM)、有序凸子集算法（OSC)、迭代坐标下 降（I⑶)、有序子集I⑶(0S-I⑶）和基于模型的迭代重建（MBIR)。
[0105] 如上文所述，一次性或解析重建方法可以适用于并且被开发用于这里描述的实施 例。然而，已知滤波反投影（FBP)的方法在面对不完整的数据集，即如应用于Radon变换的 奈奎斯特（Nyquist)标准详细描述的有限数目的视图和/或检测器时性能有限，导致不可 接受的图像人为产物和/或不可接受的图像噪声。这致使另外计算高效的FBP方法在大部 分实例中对于本发明的实施例是次最优的。相似地，当体积重建面对中等的至大的圆锥波 束角度时，意味着从共面获取几何特征的角度发散，其中源和检测器元件位于平面内，滤波 反投影体积成像性能在平面外恶化。作为经验规则，平面外数据仅可以通过低圆锥波束角 度适当地重建，在本领域中其特征通常是相对水平面的约8至15度。相反，在以上实施例 中实现的迭代重建方法可以在相对水平面的超过20、30、40、50、60、70或80度的圆锥波束 角度上为所描述的实施例提供适当的体积成像性能，从而实现货盘的成本有效的、高效的 和准确的检查和分析。此外，由于低成本PC平台和GPU近来的发展而变得低成本实现的迭 代重建对于包括少量视图的数据集更鲁棒性地操作，并且提供具有减少的图像人为产物的 改进的体积成像结果。
[0106] 尽管参照图1至4的实施例描述了以上重建方法，但是将理解，本领域技术人员可 以将该方法应用于以上描述的替选实施例。
[0107] 尽管结合某些示例性实施例描述了本发明，但是将理解，本发明不限于所公开的 实施例，而是旨在涵盖所附权利要求及其等同物的精神和范围内包括的各种修改和等同布 置。例如，尽管以上一些实施例描述了计算机断层扫描系统与捆扎货物一起使用，但是诸如 飞行器成组装运设备（ULD)容器、手提行李和随身行李的其他容器也可以诸如通过对X射 线源、隧道的尺寸和/或检测器阵列进行修改以适应ULD容器、手提行李或随身行李的相应 尺寸，而与本发明的实施例一起使用。相似地，所描述的检测器高效的目标物体采样几何特 征也可以用在除了安全和海关筛选和检查以外的应用中，例如用在机械或其他产品或物料 的非破坏性测试和成像中，其中检查大型的物体、物体组件或大块物料。
【主权项】
1. 一种用于对货物或运输容器的内容物、组分和/或成分成像的成像系统，所述成像 系统包括： X射线或伽马射线源，被配置成分别发射X射线或伽马射线波束； 具有多个检测器的隧道，所述多个检测器中的每个检测器被配置成接收所述X射线或 伽马射线波束的一部分；以及 可平移平台，被配置成支承货物或运输容器并且移动通过所述隧道，使得当所述X射 线或伽马射线源正在发射所述X射线或伽马射线波束时，所述货物或所述运输容器与所述 多个检测器接收到的部分所述X射线或伽马射线波束交叉；以及 其中所述可平移平台被配置成旋转并且以多个角度移动通过所述隧道。2. 根据权利要求1所述的成像系统，其中所述X射线或伽马射线源是X射线源并且所 述X射线或伽马射线波束是X射线波束。3. 根据权利要求1所述的成像系统，其中所述多个检测器包括1个至约30个检测器阵 列。4. 根据权利要求1所述的成像系统，其中所述多个检测器包括3个至9个检测器阵列。5. 根据权利要求1所述的成像系统，其中所述X射线或伽马射线源被配置成以宽竖直 圆锥波束角度发射所述X射线或伽马射线波束。6. 根据权利要求5所述的成像系统，其中所述宽竖直圆锥波束角度在相对于水平的从 约20度至约80度的范围内。7. 根据权利要求1所述的成像系统，其中所述多个检测器包括多个检测器阵列，所述 多个检测器阵列中的每个检测器阵列按相对于所述源的在约3度至约15度之间的角度而 隔开。8. 根据权利要求7所述的成像系统，其中所述多个检测器阵列延伸的总角度范围在约 10度和约180度之间。9. 一种用于对货物或运输容器的内容物、组分或成分成像的成像系统，所述成像系统 包括： X射线或伽马射线源，被配置成分别发射X射线或伽马射线波束； 具有多个检测器的隧道，所述多个检测器中的每个检测器被配置成接收所述X射线或 伽马射线波束的一部分； 可平移平台，被配置成支承货物或运输容器并且移动通过所述隧道，使得当所述X射 线或伽马射线源正在发射所述X射线或伽马射线波束时，所述货物或所述运输容器与所述 多个检测器接收到的部分所述X射线或伽马射线波束交叉； 计算机，被配置成当所述货物或所述运输容器与部分所述X射线或伽马射线波束交叉 时，接收来自部分所述X射线或伽马射线波束的由所述多个检测器收集的信息，其中所述 计算机被配置成基于所述信息重建所述货物或所述运输容器的三维图像；以及 图形接口，被配置成显示所述三维图像或者从所述三维图像得到的信息。10. 根据权利要求9所述的成像系统，还包括： 可平移平台，被配置成支承货物或运输容器并且移动通过所述隧道，使得当所述X射 线或伽马射线源正在发射所述X射线或伽马射线波束时，所述货物或所述运输容器与所述 多个检测器接收到的部分所述X射线或伽马射线波束交叉；以及 其中所述可平移平台被配置成旋转并且以多个角度移动通过所述隧道。11. 根据权利要求10所述的成像系统，其中所述X射线或伽马射线源是X射线源并且 所述X射线或伽马射线波束是X射线波束。12. 根据权利要求10所述的成像系统，其中所述多个检测器包括1个至约30个检测器 阵列。13. 根据权利要求10所述的成像系统，其中所述多个检测器包括3个至9个检测器阵 列。14. 根据权利要求10所述的成像系统，其中所述X射线或伽马射线源被配置成以宽竖 直圆锥波束角度发射所述X射线或伽马射线波束。15. 根据权利要求14所述的成像系统，其中所述宽竖直圆锥波束角度在相对于水平的 从约20度至约80度的范围内。16. 根据权利要求10所述的成像系统，其中所述多个检测器包括多个检测器阵列，所 述多个检测器阵列中的每个检测器阵列按相对于所述源的在约3度至约15度之间的角度 而隔开。17. 根据权利要求16所述的成像系统，其中所述多个检测器阵列延伸的总角度范围在 约10度和约180度之间。18. -种用于通过成像系统对货物或运输容器的内容物、组分和/或成分成像的方法， 所述成像系统包括X射线或伽马射线源、具有多个检测器的隧道以及可平移和可旋转平 台，所述方法包括： 将货物或运输容器装载到所述可平移和可旋转平台上； 从所述X射线或伽马射线源分别发射X射线或伽马射线波束； 在所述多个检测器中的每个检测器处接收所述X射线或伽马射线波束的一部分； 使所述可平移和可旋转平台移动通过所述隧道，使得所述货物或所述运输容器与所述 多个检测器接收到的部分所述X射线或伽马射线波束交叉； 使所述可平移和可旋转平台旋转；以及 使所述可平移和可旋转平台移动通过所述隧道，使得所述货物或所述运输容器以不同 角度与所述多个检测器接收到的部分所述X射线或伽马射线波束交叉。19. 一种用于通过成像系统对货物或运输容器的内容物、组分和/或成分成像的方法， 所述成像系统包括X射线或伽马射线源、具有多个检测器的隧道、可平移平台、计算机和图 形接口，所述方法包括： 将货物或运输容器装载到所述可平移平台上； 从所述X射线或伽马射线源分别发射X射线或伽马射线波束； 在所述多个检测器中的每个检测器处接收所述X射线或伽马射线波束的一部分； 使所述可平移平台移动通过所述隧道，使得所述货物或所述运输容器与所述多个检测 器接收到的部分所述X射线或伽马射线波束交叉； 经由所述多个检测器从部分所述X射线或伽马射线波束收集数据，所述数据包含涉及 所述货物或所述运输容器的信息； 在计算机上接收所述数据； 基于所述数据中的信息重建所述货物或所述运输容器的三维图像；以及 在所述图形接口上显示所述三维图像或者从所述三维图像得到的信息。20. -种用于基于来自货物或运输容器的图像数据创建三维模型的系统，包括： 处理器；以及 存储器，其中所述存储器在其上存储指令，所述指令在被所述处理器执行时使所述处 理器： 接收表示从宽竖直波束角度收集的信息的数据； 对所述数据进行处理以生成三维体积模型；以及 输出所述三维体积模型。
【专利摘要】一种成像系统包括发射X射线或伽马射线波束的X射线或伽马射线源、具有多个检测器的隧道以及可平移平台。检测器均接收一部分波束。可平移平台支承货物或运输容器并且移动通过隧道，使得货物或运输容器与检测器接收到的部分波束交叉。可平移平台可以旋转并且以多个角度移动通过隧道。该成像系统还可以包括计算机和图形接口。计算机可以接收检测器收集的信息并且可以重建货物或运输容器的三维图像。图形接口可以显示三维图像或从三维图像得到的信息。根据其他实施例，用于创建三维图像的系统可以从宽竖直波束角度接收数据并且生成并输出三维模型。
【IPC分类】G01N23/04, G06T17/00, G06F17/50
【公开号】CN105092612
【申请号】CN201510227486
【发明人】西蒙·彼得·贝德福, 弗朗索瓦·扎耶克, 理查德·哈德威克·穆尔, 费尔南多·基维拉
【申请人】阿斯特菲公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月6日
【公告号】EP2942649A1, US20150325010