一种提高双能辐射系统材料识别能力的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉福射成像技术领域，具体涉及一种提高双能福射系统材料识别能力的方 法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着福射成像技术的发展，利用双能技术对集装货物和车辆进行检查变得越来越 广泛。相对于普通的单能射线技术，双能技术可W确定被测物的等效原子序数Z，可W辅助 识别毒品、爆炸物、特殊核材料等。通常，送类双能射线系统使用交替式双能X射线福射源， 两个能量的单个脉冲剂量差别较大。研究分析表明，当低能射线脉冲穿透具有一定厚度的 被测物之后，探测器探测到的射线剂量的相对误差变大，随着材料厚度的增加，双能系统识 别材料的能力显著变差。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明提出一种一种提高双能福射系统材料识别能力的方法及系统， 优化了双能福射源的福射脉冲数量比或脉冲剂量比，使双能系统的材料识别能力得到提 商。
[0004] 本发明提供一种提高双能福射系统材料识别能力的方法，包括；步骤一，确定被检 测材料的原子序数和厚度；步骤二，基于所述原子序数和所述厚度，按照W下公式计算脉冲 数量比；
[0005]
其中，下角标1、2分别代表高能脉 冲福射和低能脉冲福射对应的数据，I为无材料遮挡时射线脉冲福射的剂量，t为材料的厚 度，Z为材料的原子序数，μ(t，z)为材料的衰减系数；步骤H，将双能福射系统的脉冲数量 比调节为按照所述公式计算得到的脉冲数量比。
[0006] 优选地，对于步骤一，在扫描过程中，根据双能福射系统获得的所述被检测材料的 双能福射图像，确定所述被检测材料的原子序数和厚度。
[0007] 本发明还提供一种双能福射系统，其基于上述提高双能福射系统材料识别能力的 方法，包括：双能福射源、福射探测器、双能图像获取装置、算法模块和控制模块；其中，双 能福射源发出双能福射束，对被检测材料实施双能扫描；福射探测器接收双能福射束，将双 能福射束转换为数字信号，发送至双能图像获取装置；双能图像获取装置根据接收到的数 字信号生成双能福射图像；算法模炔基于所述原子序数和所述厚度，按照所述公式计算脉 冲数量比；控制模块控制双能福射源按照所述算法模块计算得到的脉冲数量比发出双能福 射束。
[0008] 本发明还提供一种提高双能福射系统材料识别能力的方法，包括；步骤一，确定被 检测材料的原子序数和厚度；步骤二，基于所述原子序数和所述厚度，按照W下公式计算脉 冲剂量比；
[0009]
妻中，下角标1、2分别代表高能脉冲福 射和低能脉冲福射对应的数据，t为材料的厚度，Z为材料的原子序数，μ(t，z)为材料的衰 减系数；步骤H，将双能福射系统的脉冲剂量比调节为按照所述公式计算得到的脉冲剂量 比。
[0010] 本发明还提供一种双能福射系统，其基于上述提高双能福射系统材料识别能力的 方法，包括：双能福射源、福射探测器、双能图像获取装置、算法模块和控制模块；其中，双 能福射源发出双能福射束，对被检测材料实施双能扫描；福射探测器接收双能福射束，将双 能福射束转换为数字信号，发送至双能图像获取装置；双能图像获取装置根据接收到的数 字信号生成双能福射图像；算法模炔基于所述原子序数和所述厚度，按照所述公式计算脉 冲剂量比；控制模块控制双能福射源按照所述算法模块计算得到的脉冲剂量比发出双能福 射束。
[0011] 本发明还提供一种提高双能福射系统材料识别能力的方法，包括；步骤一，确定测 试样品的原子序数和厚度；步骤二，基于所述原子序数和所述厚度，按照W下公式计算脉冲 数量比；
[0012]
[0013] 其中，下角标1、2分别代表高能脉冲福射和低能脉冲福射对应的数据，I为无材料 遮挡时射线脉冲福射的剂量，t为材料的厚度，Z为材料的原子序数，μ(t，z)为材料的衰减 系数；步骤H，将双能福射系统的脉冲数量比调节为按照所述公式计算得到的脉冲数量比； 步骤四，对测试样品实施双能扫描检测，得到扫描检测结果；步骤五，根据扫描检测结果判 断检测到的数据与测试样品是否一致，如果检测到的种类不同于第一种类或者检测到的厚 度不同于第一厚度，则检测到的数据与测试样品不一致，执行步骤六；如果检测到的种类为 第一种类并且检测到的厚度为第一厚度，则检测到的数据与测试样品一致，执行步骤走；步 骤六，调节双能福射源的脉冲数量比，返回步骤四；步骤走，将当前脉冲数量比确定为双能 福射系统的扫描工作比例。
[0014] 优选地，脉冲剂量比的调节范围为0. 7:1~3:1。
[0015] 本发明还提供一种提高双能福射系统材料识别能力的方法，包括；步骤一，确定测 试样品的原子序数和厚度；步骤二，基于所述原子序数和所述厚度，按照W下公式计算脉冲 剂量比；
[0016]
[0017] 其中，下角标1、2分别代表高能脉冲福射和低能脉冲福射对应的数据，t为材料的 厚度，Z为材料的原子序数，μ(t，z)为材料的衰减系数；步骤H，将双能福射系统的脉冲剂 量比调节为按照所述公式计算得到的脉冲剂量比；步骤四，对测试样品实施双能扫描检测， 得到扫描检测结果；步骤五，根据扫描检测结果判断检测到的数据与测试样品是否一致，女口 果检测到的种类不同于第一种类或者检测到的厚度不同于第一厚度，则检测到的数据与测 试样品不一致，执行步骤六；如果检测到的种类为第一种类并且检测到的厚度为第一厚度， 则检测到的数据与测试样品一致，执行步骤走；步骤六，调节双能福射源的脉冲剂量比，返 回步骤四；步骤走，将当前脉冲剂量比确定为双能福射系统的扫描工作比例。
[0018] 本发明还提供一种提高双能福射系统材料识别能力的方法，包括；步骤一，确定测 试样品的原子序数和厚度；步骤二，基于所述原子序数和所述厚度，按照W下公式计算脉冲 数量比；
[0019]
[0020] 其中，下角标1、2分别代表高能脉冲福射和低能脉冲福射对应的数据，I为无材料 遮挡时射线脉冲福射的剂量，t为材料的厚度，Z为材料的原子序数，μ(t，z)为材料的衰减 系数；步骤H，将双能福射系统的脉冲数量比调节为按照所述公式计算得到的脉冲数量比； 步骤四，对测试样品实施双能扫描检测，得到扫描检测结果；步骤五，根据扫描检测结果判 断系统判据是否达到极小值，如果没有达到极小值，执行步骤六；如果达到了极小值，执行 步骤走；步骤六，调节双能福射源的脉冲数量比，返回步骤四；步骤走，将当前脉冲数量比 确定为双能福射系统的扫描工作比例；其中，
[0021] 系统判据为
窜中下 角标lexp、2exp分别代表高能脉冲福射和低能脉冲福射对应的扫描检测结果，ΔT为针对 射线脉冲剂量的测量偏差，Zi表示第i种材料的原子序数，η为正整数。
[0022] 本发明还提供一种提高双能福射系统材料识别能力的方法，包括；步骤一，确定测 试样品的原子序数和厚度；步骤二，基于所述原子序数和所述厚度，按照W下公式计算脉冲 剂量比；
[0023]
[0024] 其中，下角标1、2分别代表高能脉冲福射和低能脉冲福射对应的数据，t为材料的 厚度，Z为材料的原子序数，μ(t，z)为材料的衰减系数；步骤H，将双能福射系统的脉冲剂 量比调节为按照所述公式计算得到的脉冲剂量比；步骤四，对测试样品实施双能扫描检测， 得到扫描检测结果；步骤五，根据扫描检测结果判断系统判据是否达到极小值，如果没有达 到极小值，执行步骤六；如果达到了极小值，执行步骤走；步骤六，调节双能福射源的脉冲 剂量比，返回步骤四；步骤走，将当前脉冲剂量比确定为双能福射系统的扫描工作比例；其 中，
[00巧]系统判据为
其中下 角标lexp、2exp分别代表高能脉冲福射和低能脉冲福射对应的扫描检测结果，ΔΤ为针对 射线脉冲剂量的测量偏差，Zi表示第i种材料的原子序数，η为正整数。
[0026] 本发明的有益效果；对于双能福射成像系统，本发明可针对不同的材料调节双能 福射源的福射脉冲数量比或剂量比，获得不同材料分别对应的系统最佳材料识别状态，在 正式扫描之前将系统设置为最佳材料识别状态、或是在工作中实时切换系统的工作状态， 可实现对某一种材料或是多种材料的双能识别，材料识别能力高。利用本发明侦测感兴趣 的材料物质，能够获得最佳的双能福射图像，降低漏检率，侦测识别结果靠性。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明第一实施例的在扫描工作之前基于样品调节的流程图。
[002引图2是本发明第二实施例的在扫描工作之前基于样品调节的流程图。
[0029] 图3是本发明一个实施例的双能福射成像系统的结构框图。
[0030] 图4是本发明第Η实施例的在扫描工作过程中实时调节的流程图。
[0031] 图5是本发明基于图4实施例的双能福射脉冲剂量比的状态示意图。
[0032] 图6是本发明另一实施例的双能福射成像系统的结构框图。
[0033] 图7是本发明第四实施例的在扫描工作之前基于样品调节的流程图。
[0034] 图8是本发明基于图7实施例的双能福射脉冲剂量比的状态示意图。
[0035] 图9是本发明第五实施例的多方法调节双能福射脉冲数量或剂量比的流程图。
[0036] 图10是本发明第六实施例的多方法调