专利名称：中位直射式双能量x射线人体内外藏物检查系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种公共安全检查设备，尤其涉及一种X射线人体内外藏物检查设备。
背景技术：
目前已有的X射线人体内外藏物检查设备，光源位置一般都采用将X射线源在远距离放置，X光束上仰侧照人体。成像方面采用传统的X射线成像技术，对采集到的单能量信号进行处理，通过被检物品透视图像的灰度层次和图形轮廓进行识别。这种识别更多的依赖于图像处理技术，实际分辨率较低。违禁品中的枪支、刀具等密度较大的物品，都具有相对稳定的轮廓，其特征明显，传统的X射线成像技术一般都可以识别出来。而对于爆炸物和毒品来说，传统的X射线成像技术却很难识别，尤其难以识别藏在人体内的毒品。因为爆炸物和毒品都是有机物，原子序数接近，与人体组织的原子序数也非常接近，它们对X光辐射的吸收率差别较小，图像的灰度变化也较小，因而从灰度级判别比较困难。另外爆炸物和毒品因为没有特定的形状，因而单从外形轮廓上判别也是比较困难的。
发明内容
本发明通过使用一个具有较高射线高压的广谱X射线源对被测人员进行线扫描，解决了现有设备存在的问题，使得被测人员体内外所藏毒品等没有固定轮廓的违禁品清晰可辩。
一种中位直射式双能量X射线人体内外藏物检查系统，包括X射线源、X射线准直部件、检查通道、带扶手的载人滑板、X射线探测器、图像采集系统、计算机图像处理与控制系统和操作控制台，其中所述X射线源高位放置，对准被测人员的腹部；所述X射线准直部件由射线源准直器和防护罩两部分组成；所述X射线探测器采用双能量探测器，分别探测穿透被检测人体的高低能X射线；所述图像处理与控制系统对采集到的X射线双能信号进行复合处理，用不同颜色表示不同材料特性的被检物质图像。
根据被测人员的平均身高设置所述X射线源的垂直位置，同时保证X射线照射人体的最大倾斜角度不大于35°。
所述载人滑板采用铝材质滑板结构或木质滑板结构，通过电机、传送带平稳拖动。
在检查过程中，所述载人滑板做往复运动，每检查一次，滑板经历一次往复；在载人滑板到达两端时，受到限位开关控制而停止运行。
所述检查通道采用门框式结构，探测器安装在门框内，探测器的排列结构可以为直线形、L形或C形三种形式。
与现有技术相比，本发明的有益效果是(1)由于人体腹部是体内藏毒的关键部位，本发明将X射线源高位放置，对准腹部，使得腹部的透射图像最为逼真，穿透性最好，在同等的透射图像质量要求下，此方案的照射剂量最小，图像还原最准确；同时占地面积明显减少，便于设备的放置和运输；(2)双能量检测使得图像层次丰富，检测结果更准确；(3)有机物与无机物以不同颜色区别显示，有效的突出了毒品及其它违禁品，使操作人员能够更好地辨别；(4)传送带拖动铝滑板，噪音低，移动平稳；
(5)门框式通道集通道与探测器于一体，结构非常紧凑，探测器系统密封、防潮；(6)安全防护连锁防止任何误操作引起的射线大剂量泄露，使得系统更加安全可靠。
图1是本发明结构示意图；图2是本发明工作原理图；图3是采集到的人体体模图像。
具体实施例方式
现结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明结构示意图。参考图1，其中1为X射线准直部件，有效的利用了X射线源，防止射线泄露，将点光源变成扇形光面，成为一条直线。X射线准直部件1由射线源准直器和防护罩两部分组成，射线源准直器直接控制X射线出射缝的宽度及偏转角度；2为X射线源，其源心距离被测人员脚底高度H为860mm，基本对准身高1.7m人体的腹部，适用于最高身高达到2m的被测人员，射线有效发射角为69.4°，整机宽度L1为1852mm，射线照射人体的最大倾斜角为34.7°。可以根据被测人员的平均身高调整X射线源2的高度位置，同时也要相应调整整机宽度L1，以保证射线照射人体的最大倾斜角度小于35°；3为计算机，4为插箱，5为风扇，6为滑板，以传送带拖动铝滑板，噪音低，移动平稳。铝滑板只有3mm厚，结构的独特设计达到了其被拖动而不变形的刚度要求。在铝滑板的移动过程中，完成对人体的线扫描，同步生成质量稳定的X射线图像。单次检测时间小于15秒，单次检查剂量小于2.5μSv。7为控制台，9为信号采集系统。8为门框式通道，其结构紧凑，将探测器与通道有机统一，可以调节探测器位置。通道内宽L2为700mm，门框厚度354mm，门框边宽90mm，门楣厚70mm，整体感觉轻巧，无压抑感。在门体内部安装探测器及信号增益电路板。探测器电路板晶体表面涂胶，电路板浸三防漆(防水、防潮、防盐雾)，门体内部放置干燥剂，门板加真空橡胶密封垫，这些措施基本达到防潮的效果，使得设备可以应用在南方、海边等比较潮湿的环境中。在门框式通道8的外侧大门门板与门体之间，在门框式通道8的门楣盖与门楣体之间，可以安装连锁开关。所选连锁开关符合IEC60947-5-1标准。任何一个开关的断开都会导致系统断电，停止向高压射线源供电，停止发射X射线。
图2是本发明工作原理图。参考图2，当系统开始工作时，通过控制台7键盘加电，开启计算机3，对X射线源2进行训管，滑板6返回初始位置。当一切准备工作完成以后，系统就绪灯(绿色)亮，表示目前可以进行人体检查了。这时，被检人员登上滑板，将手、脚放在黄色指示位置并戴上眼罩。设备操作员通过控制台7键盘发出滑板6前进指令，X射线源2预热，X射线随即发射，射线发射灯亮，屏幕卷轴显示彩色图像。当滑板机构全部通过X射线扇面后，卷轴停止，屏幕上显示人体全部图像，滑板机构在限位开关控制下停止，被检人员下来，滑板6在操作员控制下返回初始位置。这样，一次完整检查结束。
接下来需要对图像进行处理和判别，其具体做法是利用控制台7键盘上的功能键对采集到的图像进行相关显示处理，例如逐级加亮、加暗、边缘增强、分区放大、黑白显示、图像反转等，这些操作是毒品判断的辅助手段，比较各个图像，判断结果更准确。每个被检人员的图像都会自动存储在计算机硬盘中，通过图像回拉，可以查看先前获取的图像，这些图像还可以用键盘的图像处理功能键进行处理。
系统利用专用软件包的材料分析软件对图像进行材料分析和处理，计算出各种物品的等效原子序数，从而区分出有机物、无机物和混合物，并在显示时赋予不同的颜色。通常，如等效原子序数小于10，则将材料归类为有机物，显示为黄色至橙色；如等效原子序数为10至17，则将材料归类为混合物，显示为绿色至青色；如等效原子序数大于17，则将材料归类为无机物，显示为蓝色。过厚的或密度过大的物体，由于不能被X射线穿透，均显示为黑红色。如果图像中的物品呈现为橙黄色，则应给予特别注意。
图3是本发明系统采集到的人体体模图像。从图3中可以看到，被测人员胃内及阴道内的毒品11和12为合成的等效毒品。手枪10别在体外。体外隐约的线条为衣物。人体组织及毒品均为橙黄色，但是在灰度上有所区别。有机物基本显示为橙黄色，原子序数高，密度大，灰度级也高。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，本发明不限于上述实施例，对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都属于本发明的构思和所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种中位直射式双能量X射线人体内外藏物检查系统，包括X射线源、X射线准直部件、检查通道、带扶手的载人滑板、X射线探测器、图像采集系统、计算机图像处理与控制系统和操作控制台，其特征在于所述X射线源高位放置，对准被测人员的腹部；所述X射线准直部件由射线源准直器和防护罩两部分组成；所述X射线探测器采用双能量探测器，分别探测穿透被检测人体的高低能X射线；所述图像处理与控制系统对采集到的X射线双能信号进行复合处理，用不同颜色表示不同材料特性的被检物质图像。
2.根据权利要求1所述的人体内外藏物检查系统，其特征在于根据被测人员的平均身高设置所述X射线源的垂直位置，同时保证X射线照射人体的最大倾斜角度不大于35°。
3.根据权利要求1所述的人体内外藏物检查系统，其特征在于所述载人滑板采用铝材质滑板结构或木质滑板结构，通过电机、传送带平稳拖动。
4.根据权利要求3所述的人体内外藏物检查系统，其特征在于在检查过程中，所述载人滑板做往复运动，每检查一次，滑板经历一次往复；在载人滑板到达两端时，受到限位开关控制而停止运行。
5.根据权利要求1所述的人体内外藏物检查系统，其特征在于所述检查通道采用门框式结构，探测器安装在门框内，探测器的排列结构可以为直线形、L形或C形三种形式。
全文摘要
本发明公布了一种中位直射式双能量X射线人体内外藏物检查系统，包括X射线源、X射线准直部件、检查通道、带扶手的载人滑板、X射线探测器、图像采集系统、计算机图像处理与控制系统和操作控制台；其中X射线源高位放置，对准被测人员的腹部；X射线准直部件由射线源准直器和防护罩两部分组成；X射线探测器采用双能量探测器，分别探测穿透被检测人体的高低能X射线；图像处理与控制系统对采集到的X射线双能信号进行复合处理，用不同颜色表示不同材料特性的被检物质图像。本发明除对于人体外部藏物检查之外，还特别针对人体内毒品进行识别，主要判别胃、直肠及阴道内所藏毒品以及其他违禁品。
文档编号A61B6/00GK101034071SQ20071008039
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月9日 优先权日2006年11月1日
发明者陈学亮, 陈力, 霍梅春, 杨立瑞, 董明文 申请人:公安部第一研究所, 北京中盾安民分析技术有限公司