专利名称：Ct扫描系统的体系结构的制作方法
已知有各种X射线行李扫描系统可用于在将行李装运到商用飞机上之前探测行李或袋子中是否存在禁运品。近年来，人们在探测行李中可能隐藏爆炸物材料上投入了相当大的兴趣。由于许多爆炸物材料的特征在于其密度范围与行李中发现的其它一般物品有有区别，因此，爆炸物一般适合用X射线仪器探测。测量物体密度的一般技术是把该物体暴露在X射线下，测量由该物体吸收的射线数量，该吸收量可表征密度。
随着旅游工业的飞速发展，近来有一种趋势，就是利用X射线自动探测这种爆炸物材料的存在。已提出了不同的X射线系统。例如专利号为US5319574和US5838758、且都以Krug等人的名义公开、并转让给Vivid Technologies of Waltham Ma(以下简称‘547和‘758专利)的申请文件中，描述了一种用于自动扫描行李的X射线线性扫描器(以下简称“Vivid Machine”)，而专利号为US5367552、申请人为Peschmann、转让给InVision Technologies of Foster City，CA的申请文件中描述了一种用于自动扫描行李的CT扫描器(以下简称“InVision Machine”)。
联邦航空公司(FAA)现行条例规定了鉴定爆炸物自动探测系统的要求，并包含了高灵敏(探测概率高)和高时效性(误报警概率低)的要求。这些条例还普遍规定了行李通过量。在这种系统中，在满足一定通过量的要求下，很难实现高灵敏、高特定性的鉴定级别，该系统必须在设于扫描器内部的情况下，完成对袋子的处理，而且要根据需要停止传送带，完成探测目的。
而Vivid Machine和InVision Machine都设计为自动探测爆炸物，至今Vivid Machine还未通过FAA的鉴定。InVision Machine的通过量不足，这是因为它不能连续扫描袋子。传送带因为每一袋子而停下来，根据袋子中的物品对于每一袋子要有不同数量的断面。因此，不可能可靠地预测设备的通过量。
本发明的目的就是为了克服这些现有系统的不可靠性。
本发明更多的具体目的是提供一种自动的X射线探测系统。
本发明的另一目的是提供一种改进的自动的X射线探测行李的扫描系统，在物品通过系统时，该系统能够以所需的数据速率得到充足的数据，从而降低了对得到不同数量的断面的要求，使传送带在不停止传送的情况下，能够连续传送袋子通过该系统。
本发明的另一目的是提供一种自动的X射线探测系统，其能够提供具有高灵敏、高特定性的可靠的通过量的鉴定级别。
本发明的另一目的是在降低自动的X射线探测系统总成本的同时，提高其通过量(throughput)。
本发明还有另一目的，就是提供一种用于该系统的改进的系统体系结构。
本发明还有另一目的，就是提供一种用于自动的X射线行李扫描系统的改进的软件体系结构。
本发明还有另一目的，就是提供一种改进的数据处理技术，以适应鉴定要求，而且采用了用于处理数据的公知的多处理器系统。
按照本发明的一个方面，描述了一种用于自动探测包含表示被扫描物体的图像的数据的预定图像信息的系统。该系统包括一系统体系结构，该系统体系结构包括一个或者多个把数据填入共享存储器的数据处理进程；一个或者多个从共享存储器中的数据探测预定的图像信息是否存在的探测进程；
一个或者多个显示与下列信息有关的显示进程(a)数据信息，(b)从共享存储器中的数据探测到的存在预定图像信息的信息；以及构成和设置的控制器处理进程，用以支持数据处理、探测和显示进程，在同一具有预定资源的计算机系统上的所有处理数据、探测和显示进程彼此间基本上是相互独立的，从而该资源以最佳的适时方式被利用。
在该系统的一实施例中，进一步包括传送物品，以便对多个目标进行顺序扫描。在另一实施例中，探测进程提供与预定的图像信息是否存在有关的探测数据和分类数据。在另一实施例中，探测进程之间相互协调，而在另一实施例中，探测进程由控制器控制。在另一实施例中，由控制器控制大容量共享存储器的存取，而在另一实施例中，由存取标志控制大容量存储器的存取。在另一实施例中，成像数据可存储在一归档辅助系统中，该辅助系统包括非易失或者易失存储器，或者两者都有。在另一实施例中，从一扫描器中获取数据，该扫描器最好是一CT扫描器。该系统可显示与至少一个CT断面有关的信息，也可以显示与探测数据相关的信息。可按照每一被扫描物品的探测进程完成的顺序扫描CT数据，或者按照每一物品进入扫描器的顺序扫描CT数据。另外，可在被显示的图像上为可疑的目标作标记，例如作为包含该目标的物品的合成(synthetic)投影。在另一实施例中，也可以显示与被探测的可疑目标有关的其他信息。例如，可对所述显示信息中的可疑目标作标记，把与可疑目标有关的信息和该标记联系起来。在物品穿过扫描器时，可自动改变所显示的信息，与至少一个所述的CT断面和相关的探测数据有关的信息的显示可暂停，以便检查显示内容。操作人员可清除可疑目标的错误探测结果。也可显示其他信息，这些信息包括表示等待显示的物品的数据，和/或已被扫描的物品的号码；和/或与这些物品有关的识别号码；和/或这些物品的号码；和/或关于任何等待探测的物品的信息，包括显示与这种物品有关的物品识别号码。
按照本发明的另一方面，提供一种能够对包含在或隐藏在由该装置扫描的物品中的目标进行探测和归类的装置。该探测装置包括构成和设置的至少一CT X射线扫描器，用以产生表示被扫描物品的多个CT断面(slice)的CT数据；一与CT X射线扫描器通讯的通讯辅助系统；构成和设置的探测和归类辅助系统，用以处理CT数据，并提供有关被探测的目标不存在或者怀疑存在的探测数据和归类数据，该探测数据和归类数据与一个或多个被扫描物品的CT断面有关；一包括多个存储器存储槽的大容量共享存储器，用以存储CT数据，以及与从CT数据得出的可疑物体的探测和归类有关的探测数据和归类数据；以及一与下述系统协作的控制辅助系统(1)用以把从扫描器接收的CT数据存入大容量共享存储器的存储槽的通讯系统；(2)用以处理CT数据的探测和归类辅助系统，从而使该系统可提供探测和归类数据，并把该探测和归类数据存储到大容量共享存储器的存储槽。
在一实施例中，该扫描装置进一步包括一用于传送物品穿过扫描器的传送设备系统。在另一实施例中，该探测和归类辅助系统包括其中每一处理器都与大容量共享存储器协同作业的多个处理器；和/或该系统是这样构成和设置的，即根据多种不同系列的探测标准中的每一探测标准和多个独立进程中的每一个进程处理CT数据，并可提供有关目标不存在或者怀疑存在的探测和归类数据，该探测和归类数据与被扫描物品的一个或多个CT断面有关，在一实施例中这些进程本身相互协调，或者由控制器进行控制。在另一实施例中，控制器控制大容量存储器的存取。在另一变化的实施例中，控制辅助系统包括一用于控制大容量存储器存取的存取标志。在另一实施例中，可构成和配置一归档辅助系统用以存储CT数据。该归档系统可包括易失的或者非易失的存储器，或者两者都包括。在一实施例中，所构成和配置的显示系统可显示与其中至少一个所述CT断面和相关的探测数据有关信息。
按照本发明的一个方面，提供一种探测包含在或者隐藏在利用X射线扫描器扫描的物品中的预定目标的方法。该方法包括把从扫描器接收的成像数据输入大容量共享存储器的存储槽(slot)；处理成像数据，以便提供有关预定目标不存在或者怀疑存在的探测和归类数据；把该探测和归类数据存储到大容量共享存储器的存储槽；在这种处理成像数据的方法的一实施例中，包括在多个处理器中共享大容量存储器。
按照本发明另一方面，还描述了探测包含在或者隐藏在利用X射线扫描器扫描的物品中的预定目标的存在的方法，该方法包括接收表示相应的被扫描目标的一组数据，把这一组数据储存在一预定数据队列中的存储器的预定存储槽中；按照一个或多个探测进程对一预定探测队列中的每一存储槽中的数据进行处理；把每一探测进程的结果存储在相应数据组所存储的同一存储槽中；以及显示探测进程的结果。
如下所述，如果与附图一起进行阅读，通过下面的说明书，可更全面地理解本发明的上述的以及其它的目的，及其各种特征，还有发明本身。
图1、2和3是CT行李系统或者组成本发明的一实施例的端部和侧部的透视图；图4是行李扫描系统一实施例的方框图；图5是根据本发明，一扫描系统的方框图，该系统包括一用于储存扫描数据和从扫描数据得出的探测数据的大容量共享存储器；图6是根据本发明，表述软件对象及其内部关系的方框图7是表述图5所示的软件对象与本发明的体系结构实现过程的映射关系。
具体实施例的详细描述为了满足FAA的鉴定要求，本发明所述的爆炸物探测X-射线系统必须具有很大的通过量，能够自动探测，并具有有助于操作人员鉴别危险的行李的观测台(BVS)。如上所述，自动探测鉴定意味着高灵敏、高特定性。按照本发明，设有连续运行的传送设备系统，以确保具有满意的规定的标准。
FAA鉴定意味着目标识别的算法复杂、误报警率低。复杂的算法意味着计算上的复杂性高。例如，可参见下面正在审查中的申请，所有这些申请都转让给了本受让人，并在本文中参照引用。
专利申请序列号为US09/022,189、名称为“在CT数据中探测片状目标的装置和方法”、发明人为Muzaffer Hiraoglu等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-145)。
专利申请序列号为US09/022,164、名称为“在CT数据中探测片状目标的多级装置和方法”、发明人为Muzaffer Hiraoglu等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-146)。
专利申请序列号为US09/022,062、名称为“在CT数据中最优化地探测目标的装置和方法”、发明人为Muzaffer Hiraoglu等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-147)。
专利申请序列号为US09/022,064、名称为“在CT数据中探测液体的装置和方法”、发明人为Muzaffer Hiraoglu等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-148)。
专利申请序列号为US09/021,889、名称为“在CT数据中利用多密度范围区分目标密度的装置和方法”、发明人为Sergey Simanovsky等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-149)。
专利申请序列号为US09/021,781、名称为“在CT数据中浸蚀(eroding)目标的装置和方法”、发明人为Sergey Simanovsky等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-150)。
专利申请序列号为US09/022,165、名称为“在CT数据中探测片状目标的装置和方法”、发明人为Sergey Simanovsky等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-151)。
专利申请序列号为US09/022,354、名称为“在CT数据中校正目标密度的装置和方法”、发明人为Ibrahim M.Bechwati等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-152)。
专利申请序列号为US09/022,060、名称为“在CT数据中组合相关目标的装置和方法”、发明人为Ibrahim M.Bechwati等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-153)。
专利申请序列号为US09/021,782、名称为“在CT数据中利用与多个阈值有关的密度对目标进行归类的装置和方法”、发明人为Ibrahim M.Bechwati等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-154)。
专利申请序列号为US09/022,059、名称为“用于对目标进行归类的CT装置和方法”、发明人为Sergey Simanovsky等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-155)。
专利申请序列号为US09/022204、名称为“在CT数据中利用目标的浸蚀和扩张探测目标的装置和方法”、发明人为Sergey Simanovsky等、申请日为1998年2月11日的申请文件(代理人档案号ANA-160)。
专利申请序列号为US09/228,379、名称为“在CT数据中利用目标投影处理目标的装置和方法”、发明人为Carl Crawford、IbrahimM.Bechwati、Sergey Simanovsky以及Muzaffer Hiraoglu、申请日为1999年1月12日的申请文件(代理人档案号ANA-170)。
专利申请序列号为US09/228,380、名称为“在CT数据中探测隐藏目标的装置和方法”、发明人为Sergey Simanovsky、IbrahimM.Bechwati、Muzaffer Hiraoglu以及Carl Crawford、申请日为1999年1月12日的申请文件(代理人档案号ANA-171)。
由于爆炸物具有不同的形态，最典型的是片状的和块状的，如上述正在审查中的美国专利申请文件所述，根据鉴定标准，对于各自不同的形态，最好选择不同的探测方法，以便优化探测过程，把误报警率降低到最低。为此，描述了用于片状和块状爆炸物分别的探测算法。更进一步地，高通过量的要求意味着要高速地扫描大量的袋子。与用于各自不同形态的爆炸物的复杂地、不同地算法相适应，必须要求快速，以便以非常快地速度执行大量的计算机作业，从而跟上数据要求的速度。另外，利用一台分立的计算机执行探测算法，利用一台分立的计算机在BVS上显示信息，再通过分配的网络连接起来(如InVisionMachine中建议的那样)，将大大增加系统的成本。
由于需要在计算机系统之间传输数据，常规设计的现有计算机系统价格昂贵，功能下降。因此，按照本发明的一个方面，由于有价格优势，希望使用市场上可买到的、适用于自动行李探测系统的计算机系统。但是，由于系统所要求的复杂的计算进程，以及条例所要求的高速处理进程，使用的这种市场上购买的系统发生了很多问题。首先，在对正常的、典型的袋子流量下的大量计算进行分析之后，发现了下列问题和现象(a)对于每一袋子来说，袋子体积的变化意味着计算量不同；(b)计算量根据袋子内的物品而定；(c)运行与程序的片状路径(path)和块状路径有关程序所需要的时间常常很不相关；(d)由BVS进行的计算过程重复了许多由探测算法实现的计算过程。
因此，处理袋子所需的时间是变化的，而且，在顺序扫描袋子过程中，完成每一袋子的计算过程并不需要是最佳的。
因此，按照本发明的一个方面，可使用从市场上购买的多处理器计算系统，该计算系统包括一由探测算法和在BVS上显示所执行的进程所共享的大容量存储器，从而降低了对多计算机和分配网络的需求，常规的计算机也可执行所需的计算过程。
按照本发明的一个方面，该行李扫描器适用于与传送设备系统一起使用，该传送设备系统可连续运转，以足够的速度把袋子送过扫描器，从而支持对高通过量的要求。可通过在扫描器的输出口跟踪数据完成本发明。
作为上述结果，按照本发明的另一方面，还提供了一种改进的软件体系结构，包括(a)表示袋子的一系列数据在共享存储器内排成一队列；(b)在处理器空闲时，这些处理器都被分配一袋子，开始处理进程，在此期间，不需把需要的袋子数据从共享存储器移动到探测处理器；(c)可同时在分立的处理器中运行程序的片状路径和块状路径，使处理数据使用的时间最合理；(d)如果断定存在危险，就对信息的处理扩大到已储存在共享存储器内的信息，并通知袋子的BVS，以便鉴别危险。
(b)和(c)项有助于平衡多处理器的负担，而(d)项的优点在于由BVS使用的多个信息和探测算法是共享的，因此不需复制。
参照附图，图1、2和3分别为按照本发明所述的行李扫描系统100的透视图、端部剖视图和径向剖视图，该系统100具有目标探测、识别、分类和/或辨别功能。该行李扫描系统100产生可包括有一件行李的区域部分的CT数据。该系统可利用这些CT数据产生图像体积元素或者该区域的“voxels(体象素)”。该行李扫描系统100可以是上面所列的美国专利申请所述的类型，并在此参照引用。
系统100包括传送设备系统110，用于以箭头114所指的方向连续输送行李或袋子112通过CT扫描系统120的中央通孔。该传送设备系统包括用于支撑行李的马达驱动传送带。如图中示出的传送设备系统110包括多个独立的传送设备部分122；但是，该传送设备系统也可使用其它形式的结构。
CT扫描系统120包括设置在吊架支撑125内的环形的转动平台或者转盘124，用于环绕一最好平行于行李112输送方向114的转轴127转动(如图3所示)。转盘124通过任何合适的诸如传送带116以及马达驱动系统118式的驱动机构环绕转轴127驱动，或者是通过其它合适的驱动机构，如于1995年12月5日以Gilbert Mckenna的名义公布的、名称为“X射线断面照相扫描系统”、且转让给本申请的受让人的美国专利US5,473,674(代理人档案号ANA-30CON)中描述的机构，并且在本文中对其全部内容参照引用。转动平台124限定一中央通孔126(参见图2)，传送设备系统110穿过该孔输送行李112。
扫描系统120包括沿平台124径向相对侧设置的一X射线管128以及一探测器阵列130。该探测器130可以是两维阵列，比如正在审理中的(copending)美国专利系列申请号为08/948,450、名称为“用于计算X射线断面照相扫描系统的区域探测器阵列”、申请日为1997年10月10日、以David A..Schafer、Simon george Harootian以及Sorin Marcovici的名义公布的(代理人档案号ANA-137)；以及美国专利系列申请号为08/991,852、名称为“用于X射线断面照相系统的整体辐射探测与校准装置)、申请日为1997年12月16日、以SorinMarcovici、Simon george Harootian以及Ben Tuval的名义公布的(代理人档案号ANA-143)的申请文件中描述的阵列，这两件申请都转让给了本受让人，并都在本文中参照引用。
该系统120进一步包括一用于接收和处理由探测器阵列130产生的CT数据信号的数据采集系统(DAS)134，以及一用于为X射线管128提供电能或者控制其操作的X射线管控制系统136。该系统120还最好设置一用于处理数据采集系统134的输出并用于产生操作和控制扫描系统120所需的信号的计算机处理系统。X射线管控制系统136可以是一多能量的X射线管控制系统，比如专利号为US5,661,774、以BernardM.Gordon、Hans Weedon、Isoif Izrailit、Timothy R.Fox以及JohnF.Moore的名义公布的
公开日为1997年8月26日、发明名称为“二重能量供电电源”(代理人档案号ANA-094)的申请文件中描述的二重能量X射线管控制系统，该申请转让给了本申请的同一受让人，在本文中被整体参照引用。用于X射线CT图像的能量选择再现的二重能量X射线技术除表示材料的密度外，在表示材料原子数目时也特别有用，但是本发明并不想局限于这种类型的控制系统。很明显，也可以利用其它的X射线管控制系统，比如单个能量系统。系统120还包括屏蔽板138，该屏蔽板可由诸如铅材料制成，以便防止射线扩散到吊架支撑125外。
在一实施例中，X射线管128产生一穿过三维成像区域的X射线的锥形光束132，由传送设备系统110输送的行李112也穿过该三维成像区域。穿过位于成像区域的行李后，探测器阵列130接收锥形光束132，并依次产生表示行李112曝露部分的密度的信号。从而使该光束限定空间的扫描量。平台124绕其转动轴127转动，进而在行李利用传送设备系统110连续通过中央通孔126时，使X射线光源128和探测器阵列130环绕行李112沿环形轨道转动，从而在相应的多个投影角度上产生多个投影。
在公知的方法中，来自于探测器阵列130的信号最初可由数据采集系统134接收，随后再通过计算机处理系统利用CT扫描信号处理技术进行处理。
如上所述，探测器阵列130可以是能够向X轴、Y轴方向上、以及Z轴方向上提供扫描数据的两维探测器阵列。在每一测量间隔期间，阵列130的多个探测行产生与多个投影相对应的数据，进而同时扫描行李112的立体(volumetric)区域。最好根据所需的分辨率和扫描器的通过量，选择探测器的行数和尺寸，该分辨率和扫描器的通过量又依次是转动平台124的转速和传送设备系统110的速度的函数。这些参数最好这样选择，即在平台124转动完整的一周所需的时间内，正好足够传送设备系统110推进行李112，使在平台的一旋转期间，由探测器阵列130扫描的立体区域最好邻接但不重叠(或者部分重叠)平台下一次旋转期间由探测器阵列130扫描的立体区域。
传送设备系统110连续输送行李物品112穿过CT扫描系统120，最好是以固定的速度输送，同时在行李通过时，平台124连续地以固定转速环绕行李物品转动。在此方法中，系统120对整个行李物品进行螺旋式的立体CT扫描。行李扫描组件100最好利用至少多个由阵列130提供的数据和螺旋重现算法产生行李通过系统时的表示整个行李物品的立体CT。在一实施例中，系统100如专利号为US5,802,134、以Gregory L.Larson、Christopher C.Ruth和Carl R.Crawford的名义公开的
公开日为1998年9月1日、发明名称“盘旋(nutating)断面CT图像的再现装置和方法”(代理人档案号ANA-118)的申请文件中所述的那样对数据进行盘旋断面的再现(NSR)。系统100因此可提供每一行李的完整的CT扫描的再现数据，而不是仅仅提供行李物品所选择部分的CT扫描结果。由于两维探测器阵列130可允许系统100在平台124旋转的同时扫描每一行李物品的相对较大部分，因此行李扫描系统100还可进行快速扫描。
图4包括本发明行李扫描系统100的一实施例的机械/电路方框图。转盘124最好承载X射线管128、探测器阵列130、数据采集系统(DAS)134、一高压供电电源，以及监视/控制装置部分、供电装置和数据接口装置。吊架支撑或者框架支撑整个系统100，还包括行李处理传送设备系统110。转盘124可通过由直流伺服电机驱动的传送带以固定转速转动。
在一实施例中，行李传送设备系统110包括一以连续、固定的转速驱动的单独的传送带，以便符合给定的通过量要求。该传送带可由大转矩、低转速的传输马达装置驱动，该马达设备用附图标记152表示，可在负载变化的情况下提供一固定的转速。在X射线路径的传送基座部分可使用低能耗的碳石墨环氧树脂材料。所设计的传送设备的总长度应容纳三个平均长度的行李，显然也可对此长度进行改变。所使用的屏蔽通道最好环绕输送设备，以适应箱式X射线系统对安全性的要求。
可由系统安装位置的设备提供输入电源。电源可以各种形式的结构进行传输，比如通过一系列与安装在转盘124上的金属圆环保持连续接触的结构刷(frame brush)进行电源传输。转盘124上的低压供电电源150向DAS 134供电，也可向安装在转盘上的其它部件供电。结构刷上的低压供电电源向再现计算机以及各种监视/控制电子部件供电。传送设备马达装置152和吊架支撑马达140直接由主电源供电。
该高压供电电源向X射线管128提供电源。该电源提供一跨接阴极/阳极的双电压，该阴极/阳极设有两重能量控制。驱动波形可以是任何所需的波形，优选正弦波。这种电源还可提供X射线灯丝电源。电源电流相对于两种电压要保持相对地稳定。
两重能量X射线照射到行李，穿过一袋子再照射到探测器阵列130。探测器阵列130的每一探测器提供一表示由该探测器接收的X射线光子数目或者投影的输出信号，而且该输出信号是沿每一X射线路径(由光源和单个的探测器之间定义的)所吸收的光子的函数。DAS 134可对探测器的输出进行采样，并把该输出转换成用于计算机处理系统(再现计算机)170的数字信号，该系统产生与行李112的每一部分有关的再现CT行李数据。在一实施例中，来自于DAS 134的数字化数据通过非接触的串行数据接口160传输到处理系统170。
非接触接口160可把高速数字化DAS数据传输到处理系统170，把非接触的低速监视/控制信号在转盘和系统(frame)控制计算机之间来回传输。数据接口160可根据一RF发送机和接收机的类型而定。
在一实施例中，处理系统170的图像再现部分把来自于DAS 134的数字化数据转换成针对高能量和低能量的行李断面的一组两维图像。可通过螺旋锥形的光束分解方法进行CT再现，比如美国专利US5,802,134中描述的盘旋断面再现的方法。该再现装置包括内置的软件、一高速DAS端口、一阵列处理器、一基于DSP的卷积器、一ASIC的背投影机、图像存储器、UART控制端口以及一用于图像数据的SCSI输出端口，然而也可以使用其它的结构。该阵列处理器可进行数据的校准和内插。再现装置可以是自主式的，并可根据从系统计算机的UART接口接收的行李信息对图像进行标记。
处理系统170可包括以PC机为基础的控制系统。所有辅助系统都可以监视关键的辐射安全信息和状态信息。该系统也可控制移动系统，可感应行李信息、可控制环境，比如温度、湿度等等，感应转盘124的角位置，也可起动DAS和HVPS。该系统还设有一视频和键盘接口以便管理诊断和控制。另外，还可包括用于现场服务的控制面板。
因此，CT扫描系统120把物品(如袋子)扫描成一系列投影，该投影可组合成一组所谓的“断面”，以便在袋子移动、穿过扫描器(如螺旋地扫描袋子)时产生从扫描器采集的所有断面数据。
在本发明引用的一系统中，以大约每5秒种扫描一袋子的速度进行扫描，其中大约每22毫秒每一袋子会产生多达448断面的CT断面(slice)，并且断面数据会由CT扫描系统120传送到计算机系统520。普通的袋子可用大约12M字节的数据表示。在一具体实施例中，CT扫描系统120是一由马萨诸塞州的模拟技术公司，即本申请的受让人设计制造的AN6000型X射线扫描器，但是也可使用其它公知的或者可以买得到的配套扫描器。
如图4所示，包括再现数据的图像数据输送到爆炸物探测分析(EDA)计算机系统200。该EDA计算机系统200优选市场上可以买得到的多处理器计算机系统，比如从Sun Microsystems公司购买的、SunEnterprise E450使用的Solaris操作系统，但是也可以是其它公知的或者可以买得到的配套系统。在利用系统200处理图像数据进程中，假设大多数类型的爆炸物可根据其形状和/或材料组成分组为一些类别。比如，这些类别包括片状、条状、块状以及其它根据形状而定的类别。也可根据诸如圆筒式的容器形状把材料的某些类别再细分成子类别。这些类别都有不同的典型特征，比如形状、大小、质量或者密度。如上面有关的在先申请所述，可根据各种类别中的每一类别提供不同的软件处理方法分析数据。
根据本发明所述，图5示出了与软件体系结构一起使用时，EDA计算机系统200的具体系统结构。EDA计算机系统200通过传输接口202接收图像数据。图5所示的系统200的实例包括操作人员显示辅助系统204、数据存储辅助系统206以及探测和处理控制辅助系统208。
操作人员显示辅助系统204包括一用于向操作人员显示图像和信息的视频监视器，而且该辅助系统还可形成BVS的一部分。该辅助系统即可显示与从CT扫描系统120接收的图像数据有关的信息，也显示与CT扫描器120所扫描的特殊袋子中有可疑危险物品的探测结果和特征有关的数据。视频监视器可以是普通类型的监视器，该监视器可支持操作人员与CT扫描系统120对话。数据存储辅助系统206可以是用于存储或归档存储数据的任何可从市场上买到的数据存储系统，也可以是一易失型或者非易失型系统，比如磁带驱动器、高密盘驱动器，或者读/写CD ROM驱动器。CT处理系统170、计算机系统200以及系统200的操作人员辅助系统204、数据存储辅助系统206、探测处理控制辅助系统208都利用标准计算机数据通讯传输设备或者接口连接在一起。
在此具体实施例中，探测处理控制辅助系统208最好包括处理器的数目可以是1至M中的任何一个的多个处理器(CPUs)210，以及一所构成和安装的主控制器220，从而可以分别控制和执行进程230、232、234、236的各种任务，这些任务是由操作系统240建立的、设于平台上的系统200提出来的。该辅助系统还包括用于存储本文所述的数据的大容量的共享存储器。该进程包括数据传输进程230、显示进程232、归档进程234，还有各种探测进程236，该探测进程可以是从1至N中的任一进程数，其中N为整数。比如一个探测进程可定义为探测块状爆炸物的路径，而另一探测进程如上述有关申请所述可定义为探测片状爆炸物的路径。
设于探测处理控制辅助系统208之内的各个探测处理器210可执行部分任务，也可执行单个完整的专门任务，或者根据系统的负载情况被多个任务共享。在探测处理控制辅助系统内设置多个处理器210(多处理器系统)可提高计算机系统的性能，及时以最佳效率处理多个袋子。处理器的实际数目可以改变，但是一些致密塞满的袋子需要15秒种进行处理，最好探测处理控制辅助系统208包括至少4个处理器，这样可确保探测处理控制辅助系统208同时处理后续的袋子，而不会引起CT扫描系统120的中断。很显然，处理器的数目可视设计目标而变化。
大容量共享存储器250能够存储所有与至少十个袋子有关的数据，但是，也可改变存储器的容量，以便存储与更多或者更少数目的袋子有关的数据，其中的共享存储器250可由计算机系统200内部的所有处理器210和进程230、232、234、236存取。因此，在操作数据时并不是把数据从进程传输到进程，而是每一进程在所给的共享存储器位置存取数据。更进一步地，最好是由控制器220把存储器静态地划分成“存储器槽”252，其中的每一存储槽252存储与单个袋子有关的所有数据，但是，对本领域的技术人员来说进行动态的划分也是显而易见的。于是，一旦与被扫描的袋子有关的数据存储到一特定的存储器槽中，该数据就会一直保存到由探测处理控制辅助系统208把所有有关的数据处理完，此时该特定的存储器槽252就可被新的数据利用了。本领域的技术人员可以理解，任何标准的处理器和兼容的操作系统都可用来完成本发明，而且存储器也可以各种方式形成。图5所示的四种进程230、232、234、236表示由探测处理控制辅助系统208提出的四种主要进程。
操作进程中，数据传输进程230从CT扫描系统120接收图像数据，该数据形式最好是通过每一袋子的多个断面再现断面数据，也可以是识别袋子的信息，该传输进程还把所扫描袋子的所有断面数据组合成表示该袋子的3-D数据，称作“袋子数据”。该数据传输进程230利用探测进程236和归档进程234中的一个进程使袋数据成为可使用的数据。归档进程234最好把2-D断面数据和2-D投影数据复制到外部存储设备550，以便永久保存。其中一个探测进程236对所给定袋子的袋子数据进行分析，以判定在所扫描的袋子内是否存在爆炸物，这种分析结果就称作“探测结果数据”。在这方面，要取决于是否有一个以上的处理器可以利用，每一可利用的处理器都可彼此独立的执行与进程230、232、234、236中的任何进程相联系的任务。探测结果数据储存在与特定袋子的袋子数据相对应的同一存储槽中。显示进程232最好在BVS的操作人员显示系统204上显示3-D数据和探测结果数据，以供操作人员检查、管理。
本文所述的每一进程230、232、234、236都包括一实现用于该进程的所给定的功能的软件包，其中每一进程利用标准操作系统240的服务和探测处理控制辅助系统208的硬件完成其所需功能。控制器220包括各种与探测处理控制辅助系统208的四个原始功能相对应的服务，这些服务对计算机资源进行全面管理，并与进程230、232、234、236相互作用。大多数情况下，这些软件包以软件编码的形式写入，最好与一般面向对象的设计(OOD)的接收原理相一致。
再参照图5，包括在数据传输进程230、显示进程232、归档进程234、探测进程236以及资源控制器220中的软件包在大多数情况下表示为软件对象的形式，如图6所示。图6所示的对象描述了表示本发明的软件对象之间静态关系的模块300的一实施例。对象之间的关系即所谓的“相关”用箭头R1、R2等等表示。每一对象包括一标识属性，以及与对象的方法、或者功能有关的其它属性。每一软件对象以及对象之间的关系可概括如下断面对象一软件对象断面302包括一个被扫描的袋子的2-D断面，例如断面数据，这些断面是由CT扫描系统120产生的，并通过数据传输进程230进行接收(如图5所示)。断面对象302的断面数据最好是由两字节数字表示的2-D阵列的形式。两字节数字表示被扫描的袋子2-D横断面内部的给定点的密度。断面对象302还包括一标识属性“断面ID”，该标识是识别给定的断面对象302的唯一标志。“袋子ID”属性和一数据指针都包含在断面对象302内，它们还把断面对象302和其所属于的被扫描的袋子结合起来。在此优选形式中，用于每一被扫描袋子，CT扫描系统120可产生大约448个断面，或者说448个断面对象，但是很明显，该数目可根据设计标准有所变化。一旦探测处理控制辅助系统208从CT扫描系统接收到断面数据，就会生成断面对象。投影对象探测处理控制辅助系统208从CT扫描系统接收投影数据，并把这些数据保存在软件投影对象304中。对于每一被扫描的袋子，可由CT扫描系统得到三组平面投影，即顶部、侧部以及倾斜投影。因此，对于每一袋子就要建立三组投影对象。投影对象304的投影数据形式是2一D阵列的数字，该数字表示平面投影视图中给定点的密度。每一投影对象304包括一标识属性“投影ID”，该标识是识别投影对象的唯一标志。另外，与断面对象302相似，每一投影对象304也包括与被扫描的袋子相对应的数据指针的属性。一旦探测计算机200接收到投影数据，就会生成投影对象304。袋子对象由单个被扫描的袋子生成的、保存在断面对象中的所有断面数据最好组合起来，形成被扫描袋子的3-D图像，也称作袋子数据。袋子数据保存在一软件袋子对象306中。断面对象302与其相应的袋子对象306之间的关系可由箭头R1表示。保存在袋子对象306中的还有与保存在投影对象304中的被扫描袋子的相应的投影数据。三组投影对象304的每一个与其相应的袋子对象306之间的关系可由相关箭头R2表示。一称作“袋子ID”的标识属性保存在被扫描的袋子对象306内，而且该标志是唯一的识别该给定袋子对象306。袋子对象306内部的其它属性涉及被扫描袋子的3-D大小，并包括袋子的“宽度”、“高度”、以及“厚度”。袋子对象306内部的状态属性表示袋子对象306是由其中一个探测进程236用来处理的、还是用来被处理的、还是用来完成处理进程的。一旦所有断面数据和投影数据从CT扫描系统120传输到给定袋子的探测计算机，就会生成袋子对象306。成箱袋子的对象每一袋子对象306从概念上是储存在一软件的成箱袋子对象308(Bag Bin object)中，该对象308是按照一抽象的成箱袋子的类别建立的。成箱袋子对象308的作用是提供一种把存储在存储器中的袋子对象306归类为已被处理或者未被处理的方法。为此，在成箱袋子对象308内部包括一状态属性，该属性可反映袋子对象306的处理状态，还包括一“成箱袋子ID”属性，该属性可唯一地识别每一成箱袋子对象。已被处理的袋子对象是这样的，即其袋子数据已被探测节点对象324分析过了；而未被处理的袋子对象是这样的，即其袋子数据还未被完全分析。在此具体实施例中，是通过对成箱袋子进行抽象分类所定义未被处理的成箱袋子从属类别和已被处理的成箱袋子从属类别实现这种归类的。由于未被处理的成箱袋子和已被处理的成箱袋子都是成箱袋子的从属类别，未被处理的成箱袋子对象308a和已被处理的成箱袋子对象308b就沿用了成箱袋子类别的属性。成箱袋子308和未被处理的成箱袋子308a、已被处理的成箱袋子308b之间的从属类别关系可由相关箭头R4表示(如图6所示)。未被处理的成箱袋子对象软件对象的未被处理的成箱袋子308a保存一袋子对象306，该袋子对象可由探测节点对象324进行处理。袋子对象306与其相应的未被处理的成箱袋子对象308a的关系可由箭头R3表示。未被处理的成箱袋子对象308a除沿用了成箱袋子对象308的属性之外，还包括一“UBB ID”，可唯一地识别给定未被处理的成箱袋子对象308a。已被处理的成箱袋子对象一旦探测节点对象324完全处理完了未被处理的成箱袋子308a内部的袋子对象306，袋子对象306就从概念上从未被处理的成箱袋子对象308a转移到已被处理的成箱袋子对象308b。这种“转移”实际上就向被处理时那样，是对袋子对象进行重新归类，因此，袋子数据在探测计算机200内部实际上并未移动。由探测节点对象进行的处理进程产生探测结果，这些结果储存成袋子数据。一旦进入已被处理的成箱袋子308b，袋子数据和探测结果就被传送到观测者对象326。除从成箱袋子308沿用的属性之外，已被处理的成箱袋子对象308b还包括一称作“PBB ID”的属性，该属性可唯一地识别已被处理地成箱袋子对象。另外，与探测结果数据结合的属性包含在已被处理的成箱袋子对象308b中。“#爆炸物”属性包括一表示袋子对象306中的被探测的爆炸物数量的数字。对于每一被探测的爆炸物，名称为“爆炸物信息”的属性包括与被探测的物品特征有关的信息。归档器对象软件对象归档器322表示探测计算机200的归档进程234(如图5所示)。归档器对象322的作用就是执行袋子数据归档，从袋子对象306归档存储到外部存储设备206。该对象把消息传送到一A服务的分配器316，其状态表示接收的袋子数据是有效的还是无效的，这些数据是从未被处理的成箱袋子308a中的袋子对象306传送来的，如相关箭头R7所示。因此，该对象包括一“归档器ID”属性和一“状态”属性。该状态属性反映归档系统的有效性。在探测计算机200显示一单个归档进程234的同时，在探测计算机200内可能包括多个归档进程。节点对象软件节点对象324表示探测计算机200的任一探测进程236(如图5所示)。该节点对象324含有探测计算机200的爆炸物探测算法。该算法在上述美国专利申请中已描述了。节点对象324的作用是与软件目标N服务分配器318通讯，以表示节点对象324的爆炸物探测软件可用于接收袋子数据，其中所接收的袋子数据被传送到接收器上的爆炸物探测算法，并对该数据进行处理，产生探测结果数据。一旦完成探测分析，节点对象324就把探测结果数据传送到成箱袋子对象308，把该结果数据存储在已被处理的成箱袋子308b中。成箱袋子对象308和节点对象324之间的关系由相关箭头R5表示。在此具体形式中，将同时存在多个节点(节点数至少等于探测计算机200中的处理器210的数目)。观测者对象软件观测者对象326表示探测计算机200的显示进程。观测者对象326包括为CT行李扫描系统100提供操作人员接口的算法。观测者对象326能够使操作人员显示辅助系统204在显示屏上显示有危险的袋子(即探测到其中有爆炸物的袋子)以及相应爆炸物品的信息，并接收操作人员的控制命令，控制CT行李扫描系统100内部的各种辅助系统。已被处理的成箱袋子308b和观测者对象320之间的关系由相关箭头R6表示。成箱袋子服务的分配器对象软件B服务分配器对象314不能保存与被扫描的袋子自身有关的数据，而是分配某一袋子对象306就处理某一未被处理的成箱袋子308A。因此，B服务分配器314只需包括属性袋子ID和UBB ID。袋子对象306和未被处理的成箱袋子对象308a之间的相关箭头R3可认为是“竞赛关系”，这是因为没有B服务分配器314的指向，袋子对象304不能被分配到一未被处理的成箱袋子。归档服务的分配器对象软件A服务的分配器对象322把与袋子对象306相对应的未被处理的成箱袋子对象308A分配到归档器对象322。该A服务的分配器对象322不能保存与被扫描的袋子自身有关的数据，而是把某一未被处理的成箱袋子分配到给定的归档器322处理。因此，A服务的分配器只需包括属性归档器ID和UBB ID。归档器对象322和未被处理的成箱袋子对象308a之间的相关箭头R7被认为是竞赛关系，这是因为没有B服务器的分配器322的指示，归档器对象322就不能在未被处理的成箱袋子存取数据。节点服务的分配器对象软件N服务的分配器318把与袋子对象306相对应的未被处理的成箱袋子对象308a分配到一有效节点对象324。该N服务的分配器对象318不能保存自身的袋子数据，而是把未被处理的成箱袋子308a中的袋子数据分配的一有效的探测节点对象324。因此，N服务的分配器只需包括属性UBB ID和节点ID。相关箭头R5是竞赛关系，这是因为没有N服务的分配器318的指向，节点对象324不能在未被处理的成箱袋子对象308a存取数据。N服务的分配器318保持一与袋子对象相关的队列，该袋子数据与等待处理的一未被处理的成箱袋子对象相联系，该分配器318还保持一列有效节点对象，以对袋子对象进行处理。分配器318把袋子队列270的第一袋子对象分配到节点队列272的第一节点对象。观测者服务的分配器对象软件V服务的分配器对象320把与已被处理的袋子对象306相对应的已被处理的成箱袋子对象308b分配到一有效观测者对象326。因此，V服务的分配器320不包括袋子数据或者探测结果，而是包括PBBIDH和BVS(袋子显示系统)ID属性。观测者对象326和已被处理的成箱袋子对象308b之间的相关箭头R6可认为是竞赛关系，这是因为没有V服务的分配器320的指向，观测者对象326就不能存取已被处理的成箱袋子内的数据。V服务器的分配器320保持一与袋子对象相关的队列，该袋子对象与显示在操作人员显示辅助系统130上的已被处理的成箱袋子对象相联系，该分配器320还保持一有效观测者对象326的队列。分配器320把袋子队列270的第一袋子对象分配到显示器队列274的第一观测者对象。体系结构进程上述对象可映射成图5所示的探测计算机200的资源(例如进程230、232、234、236以及存储器250)，形成本发明具体实施例的操作进程。在一具体实施例中，该体系结构包括由服务的分配器组成的服务器进程，还包括一客户进程，该进程与探测计算机的四种主要功能相对应。服务器控制所有共享资源、客户机间的数据业务以及客户进程的分派进程作业。在此实施例中，通过服务器建立和管理与数据和有效进程有关的队列、并控制分配进程给数据，可实现进程作业的分派。如图7所示，服务分配器对象A的服务分配器316、B服务分配器314、N服务分配器318以及V服务分配器320被映射到探测计算机200的控制器(例如服务器)220(如图5所示)，它们还具有这些基本分配功能。断面对象、投影对象以及袋子对象被映射到客户数据传输进程230。成箱袋子对象308、308a、308b被映射到存储器250。归档器对象322被映射到归档进程234(如图5所示)。每一节点对象324都被映射到客户探测进程236。观测者对象326被映射到客户显示进程232。服务器和探测计算机200四种主要功能的客户进程之间的接口将在下面作更详细地描述。数据传输进程参照图5-7，B服务的分配器对象314的功能被映射到控制器220，并与控制器(即服务器)220的部分功能相对应，该控制器与由数据传输进程230分配的用于存储袋子数据的一合适的共享存储器存储槽相连系。当数据传输进程230从CT扫描器170接收到断面数据和平面投影数据，该进程230就把断面数据和投影数据组合起来，建立3-D袋子数据。断面数据从断面对象302映射，投影数据从投影对象304映射，而袋子数据从袋子对象306映射。参照图5，数据传输进程通过消息队列260向控制器220发送一消息，请求存储器存储槽252存储袋子数据。与被映射的B服务的分配器314相对应的服务器230的部分功能得到发自数据传输进程的请求，并通过信息队列260把共享存储器250内部的存储器存储槽的地址传送到数据传输进程230。然后，数据传输进程230把袋子数据储存到由控制器220给出的存储器存储槽252。每一存储器存储槽包括两段。第一段保存袋子数据，并从未被处理的成箱袋子对象308a映射。第二段保存探测结果，并与袋子数据一起从已被处理的成箱袋子对象308b映射。归档进程A服务的分配器对象314的功能被映射到部分服务器(即控制器)220，该服务器与把共享存储器存储槽252分配到一归档进程234有关，该归档进程234把包含在给定共享存储器存储槽252内的数据储存到外部数据存储设备206。因此，把归档器对象322映射到客户机归档进程234，并在此体现出其本质作用。一旦袋子数据存储在存储器存储槽252内，该数据就可由一有效归档进程进行归档。在此优选实施例中，控制器220设法与存储器存储槽252匹配，该存储槽包含通过有效归档进程234最近装载的数据。控制器220检查归档队列276，检查队列中是否有归档器对袋子数据进行归档。如果发现有，控制器220就把包含袋子数据的共享存储器存储槽252的地址输送到有效归档器，更新袋子队列270内袋子数据的状态，并从归档器队列276清除归档器。一旦归档进程234有效，就通过消息队列260把其有效性通知到控制器220，并等待来自控制器220的消息。当接收到该信息时，控制器220把归档器归入归档器队列276，并更新袋子队列270内的袋子状态。归档器队列内的第一归档器用于下一次输入的数据。在另一优选实施例中，其不包括控制器220，当一归档器可用于归档一袋子数据，就连续检查需要归档的最近输入的袋子数据的共享存储器。检查进程N服务分配器对象318的功能被映射到控制器220部分，该控制器部分与把包含被处理的袋子数据的存储器的存储槽252分配到其中一探测进程236有关。因此，节点对象被映射到一相应的探测进程236，其中可能存在多个节点对象，例如1-N个，并与多个探测进程1-N相对应。一旦袋子数据储存到一存储器的存储槽252，该数据就可由一有效探测进程进行处理。
在一优选实施例中，服务器(控制器)220试图与存储器的存储槽相匹配，该存储槽含有通过有效探测进程最近加载的数据。服务器220检查节点队列272，查看队列272中是否有处理袋子数据的探测进程。如果有，控制器220就把含有袋子数据的共享存储器存储槽的地址传送到有效探测进程，更新袋子队列中的袋子数据状态，并从节点队列272清除探测进程。当探测进程236有效，它就通过消息队列260把其有效性通知到控制器，并等待控制器220发出的消息。当接收到消息时，控制器220把探测进程推入节点队列272，更新袋子队列270中的袋子数据状态。节点队列中的第一探测进程可用于下一次输入的数据。
在另一不包括服务器(控制器)的实施例中，在一探测进程可用于处理袋子数据时，就连续检查需要被处理的最近加载袋子数据的共享存储器。探测进程236对袋子数据进行分析，并把探测结果数据放入保存袋子数据的第二段存储器存储槽。显示进程V服务分配器对象320的功能被映射到控制器220部分，该控制器部分与把包含被观测的袋子数据的存储器存储槽252分配到其中一显示进程232有关。因此，观测者对象326被映射到显示进程232，并在此实现其基本功能。一旦袋子数据的探测结果储存在共享存储器252的结果段，该结果就可由操作人员在显示台上显示出来。
在此优选实施例中，控制器220试图与存储器的存储槽相匹配，该存储槽含有通过有效显示进程最近处理的数据。服务器220检查观测者队列274，查看队列中是否有显示袋子数据及其探测结果的显示进程。如果有，控制器220就把含有袋子数据及其探测结果的共享存储器存储槽的地址传送到有效显示进程，更新袋子队列270中的袋子数据状态，并从观测者队列272清除显示进程。一旦显示进程232有效(即在操作人员观测完袋子数据时)，它就通过消息队列260把其有效性通知到服务器，并等待控制器220发出消息。当接收到消息时，控制器220把显示进程推入观测者队列274，更新袋子队列270中的袋子数据状态，如果袋子数据状态是“全部完毕”，就使保存袋子数据的存储器存储槽可有效地用于输入新的袋子数据的数据传输进程。观测者队列中的第一显示进程可用于下一次要显示的袋子数据。
本文所述的结构可使行李扫描系统100与InVision Machine相比，可以至少一个或者更多数量级的速率处理数据。
不超出其精神实质或者中心特征，本发明也可以其它具体形式实现。例如，虽然探测进程描述为由控制器控制，然而该进程也可选择由其自身相互协调作业，而在另一实施例中，探测进程则是由控制器控制的。另外，虽然大容量共享存储器描述为由控制器控制，但也可由存取标志控制大容量共享存储器的存取。
另外，在另一实施例结构形式中，不包括控制器，在显示进程有效、可显示袋子数据及其探测结果时，可连续检查需要显示的被处理的袋子数据的共享存储器。
在一可供选择的实施例中，与至少一个CT断面和相关的探测数据有关的显示信息包括按照关于每一被扫描的物品而完成的探测进程的顺序进行显示的CT数据。在另一实施例中，与至少一个所述CT断面和相关的探测数据有关的显示信息包括按照每个袋子进入扫描器系统的顺序进行显示的CT数据。在另一实施例中，与至少一个CT断面和相关的探测数据有关的显示信息包括在CT断面的图像内为可疑目标作标记。而在另一实施例中，与至少一个CT断面和相关的探测数据有关的显示信息包括在物品的合成投影内可疑目标的标记。在另一实施例中，与至少一个CT断面和相关的探测数据有关的显示信息包括与所探测的可疑目标有关的其他信息，例如可疑目标的特征，而在另一实施例中，与至少一个CT断面和相关的探测数据有关的显示信息可包括在显示的信息中可疑目标周围的标记，并连接这些与可疑目标有关的显示信息和标记。在另一实施例中，在物品穿过扫描器时显示信息自动变化，利用所提供的其他特征暂停与至少一个所述CT断面和相关的探测数据有关的信息的显示，以便检查显示情况。在另一实施例中，操作人员通过BVS清除可疑目标的误探测的情况。在另一实施例中，可显示由扫描器扫描的任何物品的信息和正在等待显示的信息，其在一特定实施例中是这些物品的号码。在另一实施例中，可以处理和显示与这些物品有关的物品标识号码。在另一实施例中，可显示正在等待扫描器探测的任何物品的信息，其在一特定实施例中是这些物品的号码。而在另一具体实施例中，所显示的信息包括与该物品有关物品标识别号码。在更进一步的实施例中可包括一个或者多个这样的其他特征。
另外，虽然按照爆炸物的探测过程描述了优选的实施例，本发明还可用在探测其它类型的禁运物品的系统中(例如药品、武器或者钞票等)，即利用本发明探测算法的主要功能。更进一步地，虽然把实施例描述为行李扫描系统，该系统也可利用隐藏在任何物品中的独特的X射线特征来探测任何目标。例如，该扫描系统可用于扫描诸如箱子、信封以及其它封装的包装物，用以探测违禁品。而且，所述领域的技术人员可以理解，探测计算机可与多种形式的外部设备(如操作人员显示系统)或者它们的结合体接口，也可以与用于数据处理的不同设备或者其它设置在探测计算机内部的资源进行接口。因此，本实施例可认为在各方面进行了说明，而且并不局限于此，本发明的保护范围由附属权利要求书而不是由上述说明书来表述，因此，等同与该权利要求书的保护范围和意思的所有改变都试图包含在内。最后，所述的CT扫描器是第三代产品，可以理解，该CT扫描器也可以是其它形式和结构，例如第四代产品形式的CT扫描器。
权利要求
1.一种用于自动探测包含表示被扫描物体图像的数据的预定图像信息的系统，系统体系结构包括一个或者多个把数据写入共享存储器的数据处理进程；一个或者多个从共享存储器中的数据探测预定的图像信息是否存在的探测进程；一个或者多个显示与下列信息有关的显示进程(a)数据信息，(b)从共享存储器中的数据探测到存在预定图像信息的信息；以及构成和设置一控制器进程，用以支持数据处理、探测、显示进程，在具有预定资源的同一计算机系统上的该数据处理、预测、显示的所有进程之间彼此基本上是独立的，从而该资源能够以最佳的适时的方式被利用。
2.如权利要求1所述的系统，其中进一步包括构成和设置的用以顺序扫描多个物体的传送装置。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述探测进程提供与预定的图像信息是否存在有关的探测数据和分类数据。
4.如权利要求3所述的系统，其中设置所述探测进程以协调其自身。
5.如权利要求3所述的系统，其中所述探测进程由控制器控制。
6.如权利要求5所述的系统，其中进一步包括一控制器，并且由控制器控制大容量共享存储器的存取。
7.如权利要求1所述的系统，其中进一步包括所设置的存取标志，以便控制大容量共享存储器的存取。
8.如权利要求1所述的系统，其中进一步包括所构成和配置的归档系统，用以储存图像数据。
9.如权利要求1所述的系统，其中进一步包括所构成和配置的归档系统的非易失存储器，用以存储图像数据。
10.如权利要求1所述的系统，其中进一步包括所构成和配置的扫描器，用以扫描物体，进而采集数据。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述扫描器是一CT扫描器，并进一步包括一所构成和配置的显示器，用以显示与至少一个CT断面和相关的探测数据有关的信息。
12.如权利要求11所述的系统，其中所构成和配置的系统按照每一被扫描物品的探测进程完成的顺序显示CT数据。
13.如权利要求11所述的系统，其中所构成和配置的系统按照每一物品进入扫描器的顺序显示CT数据。
14.如权利要求11所述的系统，其中所构成和配置的系统可显示CT断面图像中可疑目标的标记。
15.如权利要求11所述的系统，其中所构成和配置的系统可显示物品的合成投影中可疑目标的标记。
16.如权利要求11所述的系统，其中所构成和配置的系统可显示与被探测的可疑目标相关的其他信息。
17.如权利要求11所述的系统，其中所构成和配置的系统可显示所述显示信息中可疑目标的标记，以及有关可疑目标及其标记的联系信息。
18.如权利要求11所述的系统，其中在物品穿过扫描器时，所构成和配置的系统可使所显示的信息自动变化，并且能够暂停与至少一个所述的CT断面和相关的探测数据有关的信息的显示，以便检查显示内容。
19.如权利要求11所述的系统，其中所构成和配置的系统可使操作人员清除可疑目标的错误探测结果。
20.如权利要求11所述的系统，其中所显示的信息包括与已由扫描器扫描的任意物品有关的信息，以及正在等待显示的数据。
21.如权利要求20所述的系统，其中所显示的信息包括这些物品的号码。
22.如权利要求20所述的系统，其中有关已被扫描的任意物品的信息包括与这些物品有关的物品识别号码。
23.如权利要求11所述的系统，其中所显示的信息包括有关任何正在等待扫描器探测的物品的信息。
24.如权利要求23所述的系统，其中有关任何正在等待探测的物品的信息包括显示这些物品的号码。
25.如权利要求23所述的系统，其中有关任何正在等待探测的物品的信息包括与这些物品有关的物品识别号码。
26.一种能够对包含在或隐藏在由该装置扫描的物品中的目标进行探测和归类的扫描装置，该扫描装置包括A、构成和设置的至少一CT X射线扫描器，用以产生表示被扫描物品的多个CT断面的CT数据；B、一与该扫描器通讯的通讯辅助系统；C、构成和设置的探测和归类辅助系统，用以处理CT数据，并提供有关被探测的目标不存在或者怀疑存在的探测数据和归类数据，该探测数据和归类数据与一个或多个被扫描物品的CT断面有关；D、一包括多个存储器存储槽的大容量共享存储器，用以存储CT数据，以及与从CT数据得出的可疑目标的探测和归类有关的探测数据和归类数据；以及E、一与下述系统协作的辅助系统(1)用以把从扫描器接收的CT数据存入大容量共享存储器的存储槽的通讯系统；(2)用以处理CT数据的探测和归类辅助系统，从而可提供探测和归类数据，并把该探测和归类数据存储到大容量共享存储器的存储槽。
27.如权利要求26所述的扫描装置，其中进一步包括一传送设备系统，用于使物品穿过扫描器。
28.如权利要求26所述的扫描装置，其中所述探测和归类辅助系统包括其中每一处理器都与大容量共享存储器协同作业的多处理器。
29.如权利要求26所述的扫描系统，其中所述探测和归类辅助系统是这样构成和设置的，即可以处理CT数据，并可根据多种不同系列的探测标准以及多个独立进程中的每一系列和每一进程提供有关目标不存在或者怀疑存在的探测和归类数据，该数据与被扫描物品的一个或多个CT断面层有关。
30.如权利要求29所述的扫描系统，其中多个独立进程本身相互协调。
31.如权利要求29所述的扫描系统，其中所述控制辅助系统包括一协调器，用以协调多个独立的进程。
32.如权利要求31所述的扫描系统，其中所述协调器控制大容量共享存储器的存取。
33.如权利要求26所述的扫描系统，其中所述控制辅助系统包括一用于控制大容量共享存储器存取的存取标志。
34.如权利要求26所述的扫描系统，其中进一步包括所构成和配置的一归档辅助系统，用以存储CT数据。
35.如权利要求33所述的扫描系统，其中所构成和配置的归档存储系统包括非易失的器，用以存储CT数据。
36.如权利要求26所述的扫描装置，其中进一步包括所构成和配置的显示系统，从而显示与其中至少一个所述CT断面和相关的探测数据有关的信息。
37.一种探测包含在或者隐藏在利用X射线扫描器扫描的物品中的预定目标的方法，包括把从扫描器接收的成像数据输入大容量共享存储器的存储槽；处理成像数据，以便提供有关预定目标不存在或者怀疑存在的探测和归类数据；把该探测和归类数据存储到大容量共享存储器的存储槽。
38.如权利要求37所述的方法，其中处理图像数据包括在多个处理器中共享大容量存储器。
39.一种探测包含在或者隐藏在利用X射线扫描器扫描的物品中的预定目标的存在的处理方法，包括接收表示相应的被扫描目标的一组数据，把这一组数据储存在一预定数据队列中的存储器的预定存储槽中；按照一个或多个探测进程对一预定探测队列中的每一存储槽中的数据进行处理；把每一探测进程的结果存储在相应数据组所存储的同一存储槽中；以及显示探测进程的结果。
全文摘要
描述了一种探测和归类包含在或者隐藏在利用X射线扫描器扫描的物品中的目标的系统和方法。通过使用大容量共享存储器,把来自扫描器的成像数据存入大容量共享存储器的存储槽,从而实现更大的通过量,并可相对地降低成本;在对图像数据进行处理之后,把探测和归类数据存入大容量存储器存储槽,从而提供与预定目标物不存在或者怀疑存在有关的探测数据和归类数据。最好该扫描器是一CT扫描器,而成像数据是CT数据。
文档编号G06K9/00GK1272625SQ0010327
公开日2000年11月8日 申请日期2000年3月15日 优先权日1999年3月15日
发明者穆扎费尔·希拉格鲁, 谢尔盖·希马诺夫斯基, 易卜拉欣·贝什瓦提, 卡尔·R·克劳福德 申请人:模拟技术公司