特别用于对象的无损检测的方法和X‑射线检测系统与流程

本发明大体上涉及用于对象的一种无损检测的方法和一种X-射线检测系统。本发明尤其涉及一种无损检测的方法和一种X-射线检测系统，利用该方法和该系统，与对象内部有关的从外部不可见的信息用至少一个旋转辐射源和至少一个固定辐射源来确定。

背景技术：

DE 101 49 254 A1描述了一种具有用于检测对象的多个固定X-射线辐射面的X-射线检测系统。在操作期间，待检测的对象通过多个辐射面传递，多个辐射面在每一情况下从相关联的固定辐射源发射。来自各个辐射源的未吸收的X-射线的强度使用相关联的探测器组合进行测量并随后进行评估，并且基于根据强度测量而确定的材料质量的值，对象内部至少一个二维图像被创建以确定用于检查的图像的空间区域。

US 7,362,847 B2描述了一种具有用于检测对象的旋转机架的计算机断层扫描类型的X-射线检测系统。在操作期间，待检测的对象通过多个辐射面传递，多个辐射面在每一情况下由固定于机架并在待检测的对象周围旋转的辐射源发射。未吸收的辐射强度使用探测器组合进行测量和评估，从而创建对象内部的三维图像，探测器组合同样安装在与辐射源相对的机架上。

US 7,324,625 B2描述了一种X-射线检测系统，在该系统中待检测的对象由X-射线从固定辐射源连续放射，并随后由X-射线从固定于机架并在待检测的对象周围旋转的辐射源放射。基于所产生的二维高分辨率投影图像和低分辨率的计算机断层扫描图像，对象中物件的描写与其物质的有效原子数的显示一起被创建。

US 2005/0180542 A1公开了一种用于识别封闭对象内的物件的检测系统。为此，该系统具有采集子系统，该子系统包括计算机断层扫描设备和交替模态子系统。交替模态包括探测器，该探测器被安装在可旋转机架上。探测器可以是四极共振单元、双能X-射线单元或反向散射X-射线单元。采集子系统分析对象并区分感兴趣的区域，其可能包含例如来自可能不包含违禁品的不感兴趣区域的违禁品。物件随后被传递至交替模态子系统，在交替模态子系统，探测器仅进一步分析感兴趣区域。US 7,023,957B2涉及类似的系统，在该系统中，在初始阶段，标准X-射线扫描器被用于获取初始信息，并且在进一步的阶段，考虑初始信息，采用计算机断层扫描设备来分析对象。

US 2005/0058242 A1也公开了一种用于识别造成潜在威胁的物件的检测系统，并且该物件隐藏在对象中。为此，系统具有用于快速识别该物件在对象中的位置的第一阶段及用于准确地识别该物件类型的第二阶段。第一阶段是检测系统，该检测系统具有用于产生第一数据集合的至少两个X-射线投影系统。至少两个图像基于第一数据集合产生。包含该物件的对象中的至少一个目标区域根据该图像来确定。第二阶段是附加核对系统，该附加核对系统具有检测区域，该检测区域相对于目标区域设置并至少部分对应于目标区域。附加核对系统被用于从检测区域产生第二数据集合，该第二数据集合的数据特定于检测区域中的物质。

用于对象的自动无损检测的一般X-射线检测系统的制造商不断地力图改善所检测对象关于待探测的对象特征在相同高探测率(即探测安全等级)的后续检测率。通常特别重要的是检测系统能够独立检测对象，即主要在没有人工操作员干涉的情况下。

技术实现要素：

本发明的一个可能的目的是提出一种用于对象的无损检测的方法和设备，利用该方法和设备在预定探测安全等级层面的对被检测的对象的穿透被改进。

该目的通过根据独立权利要求1的方法和根据权利要求13的设备的特征来实现。本发明的进一步的特征和详细说明由从属权利要求、说明书和附图得到。结合根据本发明的方法自然地描述的特征和详细说明，还应用到根据本发明的设备，以用于对象的无损检测，并且反之亦然，因此关于本发明的各个方面的公开，能够或可能随时得到相互参考。

第一方面涉及对象的无损检测的方法，其中电磁辐射穿过对象并且未吸收波束的强度值被测量和评估，该方法包括以下步骤：(i)利用计算机断层扫描方法产生三维数据集，在该三维数据集中，与对象的第一物质属性对应的第一物质量的值在每一情况下与对象的各个空间元素相关联；(ii)在表示对象的三维数据集中确定检测空间，该检测空间具有空间元素，空间元素的第一物质量的值在预定值范围中；(iii)基于三维数据集获得数值，该数值在每一情况下与在预定投影方向上的检测空间的空间几何量对应；(iv)利用二维X-射线方法基于在预定投影方向上的对象的表面投影产生二维数据集，在该二维数据集中，与对象的第二物质属性对应的第二物质量的值在每一情况下与对象的各个表面元素相关联；(v)通过计算投影到二维数据集的检测空间的投影确定二维数据集中的检测区域，该检测区域与预定投影方向对应；以及(vi)将所获得的空间几何量的值转换为二维数据集，或将所获得的值在每一情况下与对应的投影的表面元素相关联。

“产生三维数据集”意为在每一情况下用于特定空间元素的第一物质量的值被存储在针对表示对象的各个空间元素(立体像素)的空间坐标的数据集中。

“产生二维数据集”意为在每一情况下确定用于特定表面元素的第二物质量的值被存储在针对表示对象的二维投影的各个表面元素的空间坐标的数据集中。

利用计算机断层扫描方法确定的检测空间的空间几何量的值可以与利用二维X-射线方法确定的检测区域的第二物质量的值一起被评估，以能够更可靠地且更快速地评价检测空间是否包含特定种类的对象。

可以使用计算机断层扫描方法获取的第一物质量的值可以为对象的各个空间元素的局部物质密度和/或质量衰减系数。

所述二维X-射线方法可以是多能X-射线方法，利用该多能X-射线方法，与各个表面元素对应的在预定投影方向上放射的所述对象的物质的有效原子数量在每一情况下被确定为第二物质量的值。

基于使用计算机断层扫描方法获取的所述三维数据集，在每一情况下与在预定投影方向上的检测空间的物质厚度相对应的值被获得作为空间几何量。利用计算机断层扫描方法获取的所述检测空间由多个空间元素(立体像素)构成。所述检测空间被投影至在预定投影方向上的表面。对于该投影的每一个表面元素，垂直于表面元素的法向量可以被确定，该法向量的方向对应于投影方向。从每一个表面元素开始，在投影方向上延伸的直线因此被构成，该直线穿过投影方向上的检测空间。在每一情况下，在检测空间内部延伸的特定直线段对应于以上提到的空间几何量，即，所关联的表面元素区域中检测空间的物质厚度。

根据所述方法的第二方面，投影的瞬时边界，即二维数据集中检测空间的投影的瞬时外轮廓(简称瞬时投影)，被校正；即，进行边界校正。应当注意的是，该边界还可以对应于对象中所检测的物件的厚度的改变。例如，待检测的对象中的物件可以由一物质组成，该物质具有由该物质形成的梯级。梯级边界同样是这里讨论的方法的涵义中的边界。换句话说，方法可以被应用于将待检测对象的物件或区域与其周围区别的实际边界，并且可以类似地应用于物件或区域内的边界。

第一边界校正可以构成检测的表面元素，该表面元素形成投影的瞬时边界。检查这种与预定值范围的第一物质量的值匹配的第二物质量的值在每一情况下是否与表面元素相关联。也就是，对由第一和第二物质量的值构成的值对是否物理上一致进行可信性检查。如果检测表明与该情况不符，从瞬时投影移除这种表面元素。也就是，因此，投影的瞬时边界向内收缩，并且检测区域的投影表面被缩小。

第二可替换的或补充的边界校正可以构成邻接投影元素的检测的表面元素，该投影元素形成投影的瞬时边界。再一次地，对应于解释过的可信性检查，对与预定值范围的第一物质量的值匹配的这种第二物质量的值是否与这种表面元素相关联进行检查。如果检测符合该情况，这种表面元素被添加至瞬时投影。也就是，因此，投影的瞬时边界向外推，并且投影表面或检测区域被扩大。

投影元素对应于表面元素，该表面元素在预定投影方向上的检测空间的投影中产生。

根据第三方面，所述方法可以包括进一步的可替换或补充的边界校正。投影的瞬时边界基于在每一情况下在邻接的表面元素之间相关联的空间几何量的局部差异的评估进行校正。该过程特别适合于校正由检测物件厚度的改变形成的物件或区域内的边界。

从待检测的对象的投影边界开始，二维图像中局部邻接的改变例如可以使用梯度过滤器来被搜索，并使用各种标准对投影边界的相似度进行评估。各自的空间评估可以通过将个别项标准化为[0,1]的值范围并随后对其进行求和或乘积以价值函数(cost function)进行组合，或者经由模糊运算将其进行组合。所述个别项可以包括以下中的一者或多者：绝对梯度值、与投影梯度有关的梯度值、相互相关的边缘的局部角度、和空间距离。此外，所检测的边缘的周围的噪声特性被评价。该组合接着提供最可能对应的最接近的投影边界周围的二维图像的边界。

根据第四方面，与检测区域的表面元素相关联的数据可以被校正，考虑了数据或额外信息的可靠性。出于这个目的，第一和第二物质量的值以及所获得的用于投影的单独表面元素的空间几何量的值被利用价值函数进行加权。以下中的至少一者作为参数被使用：单独测量的质量、数据的噪声水平、位于预定投影方向的检测空间之后的物质的物质量的值、位于预定投影方向的检测空间前面的物质的物质量的值、二维数据集的局部一致性、物质确定的自信度，等等。单独参数优选地以标准化的形式结合。该结合可以例如以相乘、累积或根据模糊逻辑规则进行。该测量被用于稳定局部确定的物质值，特别地在重叠区域中，或用于少量的物质改变。

根据第五方面，可以执行以下量的至少一者的值的统计分析：(i)第一物质量的值；(ii)第二物质量的值；和(iii)所获得的空间几何量的值，诸如用于投影的表面元素的物质厚度值。例如，这些值可以在每一情况下利用柱状图分析来进行分析，即，基于柱状图构成进行评估。在每一情况下，最可能的值(例如最常见的值)可以被分配给投影的所有表面元素。这种测量在不正确的物质值存在于区域中时是有益的，因为由于柱状图构成，不常见的不正确的物质值几乎没有任何影响。如果所确定的边界元素实际上位于物件的实际边界处，那么原则上物质值都应当是相同的。柱状图分析对于个别误差(诸如X-射线图像的各种物质重叠)具有特别的容差能力。该测量在一者不能确定所有检测的边界区域实际位于相同物件或其边界上时是特别有益的。

根据第六方面，所述方法可以以检测空间的多个表面投影一起被评估的方式进行以用于各个投影方向和相关联的对象的表面投影。所有表面投影可以被包括在以上描述的统计分析中，从而对特定投影的柱状图的单独贡献可以被结合至物件的单个柱状图中。该结合可以再一次以加权或还以未加权的形式进行。

根据第七方面，检测区域可以基于检测区域的大小和/或第一和/或第二物质量的平均值进行分类。

最后，如果检测区域的清楚的自动分类是不可能的，可以提供图形化描述，该图形化描述由用于操作人员的视觉检测的检测区域构成。

进一步的方面涉及用于对象的无损检测的设备，其中电磁辐射穿过对象并且未吸收波束的强度被测量和评估。设备优选地具有数据处理系统，该数据处理系统操作上耦合至第一X-射线单元以获取表示所述对象的包含空间元素的三维数据集，其中第一物质量在每一情况下与该空间元素相关联，并且该数据处理系统操作上耦合至至少一个第二X-射线单元以获取包含表面元素的二维数据集，其中第二物质量在每一情况下与该表面元素相关联，其中二维数据集表示在预定投影方向上的对象的表面投影。所述数据处理系统优选地被配置用于执行根据以上方面一至七中的一者的方法。

所述设备还可以具有固定部分、辐射隧道、和输送设备，该输送设备穿过辐射隧道。第一X-射线单元可以具有机架，该机架被支撑在固定部分上并可围绕辐射隧道是旋转。在旋转平面中可以有用于电磁辐射的至少一个辐射源和位于第一辐射源对面的相关联的探测器单元被固定于机架上。所述的至少一个第二X-射线单元可以具有固定位于所述辐射隧道对面的用于电磁辐射的至少一个第二辐射源和相关联的固定位置的第二探测器单元。

进一步的方面是一种采用计算机程序的具有软件装置的计算机程序产品，该软件装置用于在计算机程序在自动系统中实行时执行以上所解释的方面一至七中的一者的方法。自动系统例如可以是用于以上所描述的对象的无损检测的设备的控制单元。

具有10纳米至10微微米范围的波长和频率在2.5×10¹⁷Hz至6×10¹⁹Hz的波束，一般也称为X-射线，优选用作穿透电磁辐射。用于该目的的辐射源优选地发出能量范围最大值为180keV的的X-射线。X-射线被用于无损辐射的系统常常被称作X-射线测试系统、X-射线检测系统，等等。

根据本发明的方法及备有该方法的设备(例如X-射线检测系统)关于感兴趣对象的属性或特征，在识别率相同高时，取得更高的检测对象的检测率。设备能够根据目标在没有人工操作员大范围介入的情况下可靠地检测、分析和分类对象。

根据本发明的方法基本上可以利用合适的软件程序在一个计算单元中的数据处理系统中实施，或者在多个可编程计算单元之间分配。这时，数据处理系统主要被配置(即，被编程)用于执行所描述的方法或其中的部分。

计算单元可以例如以计算机系统形式中的一个或多个处理器的已知形式进行设计，即装备有一个或多个处理器作为中央计算单元，并且装备有内部存储器和/或外部存储器，该内部存储器和/或外部存储器以软件非易失形式进行配置并用于操作随机存取存储器(RAM)方式中的数据。数据处理系统经由通信接口被连接至X-射线检测系统的中央处理单元，例如用于与设备的功能组件进行交互。

可替换地，方法或单独的方法步骤(时序严格的)例如可以利用合适的数字电子电路，例如硬线逻辑模块或可配置逻辑模块，来直接实施。后者可以利用数字集成电路的方法以灵活的方式实施，需要的逻辑电路可以编程在该数字集成电路中。

例如，可编程逻辑模块，例如可编程逻辑设备(PLD)或现场可编程门阵列(FPGA)，可以被用于实施所述方法或其特定部分或步骤中的一者。这些类型的灵活可编程逻辑模块可以使用特定配置进行编程，即，利用配置程序或配置文件。与将计算机程序用作计算机实现的计算机编程不同，在这种实现中，术语“程序”仅在其次涉及模块中时间序列的说明，并主要涉及其功能结构的定义。由于结构规则的编程，逻辑模块单独的通用模块的功能性及其交互可以被建立，即，被配置。

利用计算机程序的完整实现或硬件和任何混合形式的完整实现因此可能用于执行方法中的一者。由于以上描述的方法步骤中高比例的图像处理，单个或所有步骤还可以被用于实施在合适的程序结构中通过特定用于图像处理的硬件执行，诸如图形处理单元(GPU)。

本发明特别适用于X-射线检测系统，该X-射线检测系统在行李处理系统中的安全屏蔽位置处使用，例如，在机场，从而以无损的方式(即，无需打开它们)自动检测即将装载至飞机上的行李物品和货运物件。该系统还可以在其它控制点处使用，例如，在安全有关的区域或建筑的入口、在边界检测岗位，等等，以用于检测人们携带的诸如手提包的对象，或者邮件物品(诸如信件、包裹和小包)。这类检测的目的可以是发现特定物件或物质，例如诸如DVD或CD-ROM的数据载体，或武器、走私、药物、金钱等，或者还用于潜在危险的物质和物品的探测，诸如爆炸物或化学药品。食物的探测也是可以的。

这种X-射线检测系统的另一应用是无损物质测试，以用于探测非外在可视的缺陷，诸如实质缺陷、破裂、空腔、内含物、气孔、形状偏差等。典型的示例是机械元件的检测，诸如现代喷气引擎的涡轮叶片。另一应用是焊缝的质量检查。对于在复杂电子组件中的质量保证的使用也是可以的，例如为了检查电子组件的完整性、单个零件的正确安装、或诸如电缆断开、有缺陷的连接、缺失的零件、不正确位置的零件、安装错误、弹簧件的断开、有缺陷的焊点等缺陷，等等。

最后，X-射线检测系统还可以被用于确保产品线上各个位置的外来物探测的产品安全。一个可能的此类应用是探测食物中玻璃碎片。

附图说明

本发明的进一步的优势、特征和具体细节通过以下说明得到，其中本发明的示例性实施方式参考附图以更加详细的方式进行描述。在权利要求书中和在说明书中提到的特征在每一情况下以单独或以各种组合的方式对本发明来说是必要的。功能上等同或同一的部分或组件有时被提供了相同的参考数字。用于说明书的示例性实施方式中的术语“左边”、“右边”、“顶部”和“底部”指的是以方向定位的附图，其中图号或参考数字一般是可读的。

图1根据本发明示意性地显示了X-射线检测系统。

图2根据本发明示意性地显示了用于处理在三维数据集和至少一个二维数据集中获取的有关待检测的数据的数据处理系统的框图。

图3a至3f示出了三维数据集和至少一个二维数据集的数据的单个处理步骤。

具体实施方式

在以下说明书中描述了多个特定细节。然而，应当理解另外的实施方式在没有这些特定细节的情况下也是可行的。为了不使本说明有不必要的复杂理解，在这里没有具体论述本领域技术人员已知的电路、结构和方法。

术语“耦合”和“连接”及从此获得的术语于此并未被用作同义词。然而，在特定实施方式中，“连接”可以指示两个或多个元件相互直接物理或电气接触。“耦合”可能意为两个或多个元件相互配合或彼此影响，从而它们可能直接或也可能间接相互物理或电气接触。除非另有说明，表示相同对象的顺序形容词“第一”、“第二”、“第三”等的使用仅指示对类似对象的各个示例进行参考，而不是意在暗示对象因此表示必须按特定时间顺序、空间顺序、等级顺序或一些其它顺序出现。

图1示意性地显示了利用X-射线形式的穿透性电磁辐射检测对象(待检测的对象)的系统。

图1中的X-射线检测系统100具有固定部分101和辐射隧道102，该辐射隧道102具有本质上为矩形的横截面，其基本上水平穿过系统。待检测的对象104(在本示例中是手提箱)可以利用输送设备105(例如传送带)而被输送通过辐射隧道102，从入口106输送到出口107。

为了定位，在图1中定义了xyz坐标系。z方向对应与输送设备105的传输方向。x方向横切于传输方向延伸并平行于输送设备105的传输平面。y方向正交于z方向和x方向二者而延伸，并且一般来说X-射线检测系统100的设置垂直于支撑表面。

三个X-射线单元110、120、130沿着辐射隧道102放置。第一X-射线单元110被配置用于利用计算机断层扫描来获取待检测的对象104的三维数据集。X-射线单元110优先确定第一物质量的值，其相当于局部物质密度或局部质量衰减系数，以用于如同对象104的三维数据集的数据元素的单独空间或体积元素(立体像素)。

两个其它X-射线单元120和130每一者被配置用于确定表示对象104的二维数据集，其优选地利用对象104的逐行X-射线投影，以分别针对预定投影方向PR1和PR2。应当注意的是，不是两个X-射线单元(示例性实施方式中的单元120和130)，而是仅提供单个进一步的X-射线单元，该X-射线单元被配置用于生成对象的多个X-射线投影，以针对多个预定投影方向PR1和PR2。这种类型的X-射线单元是已知的，例如根据本申请人的DE 101 49 254A1。

在示例性实施方式中，第二和第三X-射线单元120和130在每一情况下是多能或双能X-射线单元，这种X-射线单元能够确定二维数据集中所述对象104的放射物质的有效质子数量(原子数量)，如同第二物质量的值。针对单独数据元素获取的X-射线的强度可以被描述为图像。此时，单独数据元素相当于单独表面元素或像素。对于成像，例如特定颜色和亮度可以与特定强度值相关联或者可以是所关联的值的范围。

对于对象104剖面中的数据获取，第一X-射线单元110具有必要的环形机架111，该机架111被支撑以能够围绕旋转轴R旋转，旋转轴R需要在z方向延伸。在操作期间，机架111围绕位于辐射隧道102中并包括在机架内的检测区域114旋转。为使其旋转，机架111优选地被具有恒定但可调节的角速度的电机(未示出)驱动。固定于机架111的是辐射源112，该辐射源112能够围绕检测区域114旋转，其以对象104因此可以从由机架111定义的旋转平面中的所有空间方向接受放射的方式旋转。

辐射源112是X-射线发射器，例如以具有固定阳极或旋转阳极(例如，固定阳极管或旋转活塞管)的形式。辐射源112以高达18keV最大值的能量范围发射X-射线。X-射线管位于壳体(在图中示意性地指示为球体)中。

为了减少从系统发射的辐射，通常提供的限制射线束113的准直仪将从辐射源112发出的射线束113限制在一个平面中的很小的发出角度(扇形束)或具有很小的角度延伸(散度)的圆锥形(圆锥形束)。

圆锥形射线束因此具有不同于垂直旋转轴R的平面中的以及旋转轴R的方向上的零点的连续的延伸(圆锥形束)，然而扇形射线束需要具有不同于垂直旋转轴R的平面中的零点的连续的延伸，并且具有在旋转轴R方向上相对小的延伸。射线束113通过检测区域114，并然后通过待检测的对象104。

为了简化，在这里未示出的其它外围设备和单元可以可选择地位于机架111上。

X-射线单元110的检测区域114是圆柱形的，柱体的纵轴对应于机架111的旋转轴R，即z方向。

在通过检测区域114和被传输通过的待检测的对象104之后，由于在通过对象104的过程中被穿透的物质的阻尼属性，X-射线也传入机架111和探测器单元115，探测器单元115位于辐射源112的对面并具有多个探测器元件116。

探测器元件116以探测器行和探测器列排列。探测器行位于垂直于旋转轴R的平面中，例如几乎在辐射源112周围的的圆弧上；即探测器行在圆周方向上延伸。探测器列平行于旋转轴R延伸，即在z方向上。

探测器元件116可以是气体探测器、闪烁探测器或半导体表面探测器，例如，其能够接收X-射线辐射并将其转变为对应于所接收辐射的强度的电量(电压、电流)；适当的探测器元件例如可以从EP 1186909A2中知晓。

在辐射源112的任意旋转位置，每一个探测器元件116在每一情况下为来自传入探测器元件116的射线束113的X-射线提供测量值。给定探测器元件116获取的测量值因此可以与辐射源112的每一个角度位置相关联并被存储。

待检测的对象114利用输送设备105输送通过平行于旋转轴R并在旋转轴R的方向(即在z方向)的检测区域114，输送设备105由电机(未示出)驱动。前进的速度优选是恒定的并且是可调的。在驱动机架111的电机和驱动输送设备105的电机在相同的时间运行时，在探测器单元115上的待评估的探测器元件116位于相对于对象104的螺旋状路径上。

X-射线单元110由第一控制单元117监测和控制。辐射源112和探测器单元115及其它随着机架111旋转的组件可以经由例如未更具体示出的无接触滑动环耦合至控制单元117。控制单元117还经由合适的通信连接连接至X-射线单元110的其它传感器和致动器(actuators)(图1中未示出)。例如，控制单元117还控制使机架111旋转的电机以匹配输送设备105传输对象104的速度。

控制单元117经由X-射线检测系统100的主控制单元140或直接地中继所获取的探测器单元115的测量值至数据处理系统200。在那里单独测量值与在计算机断层扫描中使用的已知算法一起被处理以形成对象104的三维数据集。当然，还可以提供具有适当计算能力的X-射线单元110的控制单元117或X-射线检测系统100的主控制单元140，以使得三维数据集可以在那里产生。

分别针对第二或第三X-射线单元120或130，对象104由输送设备105传输通过分别由至少一个固定辐射源122或132发射的X-射线。在该过程中，特定辐射源122或132的未被对象104吸收的波束强度在每一情况下利用至少一个相关联的探测器组合125或135测量和评估。

在图1的X-射线检测系统100中，如示例性实施方式，X-射线单元120、130分别包含固定辐射源122或132，并分别包含测量未被对象104吸收的X-射线的强度的相关联的固定探测器组合125或135。辐射源122或132发射最大值高达140keV的能量范围的X-射线。辐射源122或132每一者以对象104分别在预定投影方向PR1或PR2被放射的方式进行定位，以获得相互独立的强度数据。出于这个目的，辐射源122和132在对象104的输送方向(即，z方向)相互以一距离进行配置并在辐射隧道102不同的边上。分别对于第二和第三X-射线单元120、130，X-射线从而优选地在用于对象104的放射的两个扇形波束平面123或133中发射，其分别朝向相关联的探测器组合125或135发射。

在图1的实施方式中，波束平面123平行于波束平面133延伸。如在DE 10149254 A1中公开的，基本上还可能例如可替换地或补充地提供不平行的波束平面，即以相互相对的角度延伸。至少一个波束平面相对于对象104的输送方向(即，z方向)垂直延伸。

探测器组合125或135每一者分别优选地包含排成一排具有字母“L”形状(即，为L-形)的探测器元素126和136。以这种方式，穿透对象104的所有波束可以用相对小的空间需求进行探测。

探测器配置125、135优选地包含适合用于从至少两个不同的能量范围获取强度值的双探测器。例如，每一个探测器元件126、136可以被配置用于从辐射源122、132的X-射线频谱的两个子区或两个不同的能量区探测X-射线辐射，并用于提供相关联的测量值。对象104吸收的X-射线强度优选地分别在高能量区和低能量区被测量。据此获取的两个强度值允许所谓的多能或双能评估。除了可能的密度，放射物质的可能有效的原子数量(Z_eff)可以以这种方式确定。实际上，探测器元素126、136可以由两个叠加的分开的单独探测器构成；该探测器元素从例如以上引用的EP 1186909A2知晓。

X-射线单元120或130分别由第二或第三控制单元127或137监测和控制，第二或第三控制单元127或137被耦合至各自的辐射源122或132和探测器单元125或135，并利用数据连接选择性地耦合至其它外围设备和单元(未更具体地示出)。

第二或第三控制单元127或137分别经由主控制单元140或直接地分别中继所获取的探测器单元125或135的测量值至数据处理系统200。在这里，单独的测量值与为此目的而已知的算法一起被处理以在每一情况下在各自投影方向PR1或PR2形成对象104的二维数据集。当然，如已经连同第一X-射线单元100所解释的，这里还可能分别提供X-射线单元120或130的控制单元127或137，或者具有适当的计算能力的X-射线检测系统100的主控制单元140，从而特定二维数据集可能在那里已经产生。

图2示意性地显示了用于进一步处理和评估所获取的数据集的数据处理系统200的一个可能的框图。原则上应当理解为，由X-射线单元110、120、130获取的数据集可以在数据处理系统200中进行处理，数据处理系统200部分位于X-射线检测系统100中或位于X-射线检测系统100上。然而，对于数据处理系统200，还可能例如经由计算机网络耦合，来以主机计算机系统的形式位于中央位置，特别地用于多X-射线检测系统100数据集的评估。对于数据处理系统200，还可能经由计算机网络由相互连接的多个计算机系统形成，并因而在空间上是分离的。因此，图2本质上仅显示了对实施方式来说数据处理系统200的必要的基本组件。

因此，提出了至少一个处理器201被提供用于执行用于待检测的对象104的数据集的评估的单独步骤，该数据集利用X-射线单元110、120、130获取。软件装置(例如用于执行在下面的示例性实施方式中解释的一个方法的计算机程序)当计算机软件在至少一个处理器201中实施时被存储在至少一个存储器203中。至少一个第二存储器205被提供作为主存储器以用于待处理的数据集及中间和最后结果。还可以提供第三存储器，在第三存储器中，对于特定物质量值的比较值以数据库的形式存储；这里例如可以是已知影响X-射线的吸收的物质的特定变量，特别地，可以是这些物质的密度和/或质量衰减系数。

此外，数据处理系统200具有输入装置209，例如键盘、触摸板、指示输入单元(例如，计算机鼠标)等或特别为了容易使用而修改的这些装置中的一者或组合的变型。提供了图像输出装置(例如至少一个屏幕或显示器)用于输出消息或通知，以及用于显示包含在对象104中或对象104内部的单独的物件。

数据处理系统200被耦合至主控制单元140，或经由数据接口213直接耦合至控制单元117、127、137，并且以这种方式可以获得单独的与对象相关的数据集以用于进一步的处理和分析。

关于数据处理系统200，应当额外注意的是术语“处理器”可以指的是给定电子设备或电路，或电子设备或电路的一部分，“处理器”处理来自寄存器和/或存储器的电子数据，以将电子数据转换为其它电子数据或将输入数据用于产生合适的可以存储在寄存器和/或存储器中的输出数据。如已经讨论的，数据处理系统200可以包括处理器201或多个处理器。

数据处理系统200优选地被实施为硬件、固件和软件的结合。类似地，这里描述的方法可以部分或全部被实施为存储在机器可读介质并可以在数据处理系统200中读取并实施的软件装置。机器可读介质可以被配置用于任何给定机制以用于存储、传递或接收计算机可读形式的信息。这里所列出的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁存储盘、光存储器盘和闪存存储器媒介并非是穷尽的示例。最后，软件装置还可以以如光学、声学中继的信号的数据流的形式或以一些其它方式(例如，载波、红外信号、数字信号等)呈现，软件装置可以经由传送和/或接收这些信号的合适的接口(例如天线)传送。

以下基于图3a至3f根据第一方面提供了关于其中的方式的讨论并将进行更加具体的分析，在该方式中针对待检测的对象104获取的具有第一物质量的值的三维数据集被用于确定对象104中的检测空间，以为了随后基于第一物质量的值将检测空间的空间几何值投影为具有第二物质量的值的二维数据集，以用于确定检测区域。

检测空间被确定，例如其中对象104内部空间区域具有特定密度和/或特定质量衰减系数。这种被标识用于进一步检测的空间区域可以被确定，例如其中存在于该位置的物质具有范围在0.8g/cm³至1.9g/cm³的密度。诸如炸药、火药、液体炸药(凝胶剂)及其它物质(诸如三硝基甲苯(TNT))的爆炸物或塑性爆炸物的组合或称为片状爆炸物的爆炸物类型的组合，例如四硝季戊四醇、环三亚甲基三硝基胺、硝酸纤维素等处于这样的密度值范围中。出于其它理由感兴趣的密度范围的另一示例是0.8g/cm³至1.2g/cm³，对应于诸如可卡因或海洛因的麻醉毒品。

图3a以非常简要的方式将对象104显示为近似对应于图1中的手提箱的立方体。具有第一物质量的值的三维数据集300(表示对象104)通过使用计算机断层扫描(CT)方法利用图1中的X-射线检测系统100产生，或更精确地，通过位于其中的X-射线单元110产生。

基本上，根据X-射线单元110系统相关的分辨能力，对应于局部物质密度和/或局部质量衰减系数的第一物质量的值利用已知的二维和/或三维重建过程被确定用于对象104，以用于对象104的多个单独的各向同性空间元素或体积元素(立体像素)301。为了说明，对象104在图3a中被划分为同等大小的各向同性立体像素301；应当理解，在实际的实施方式中，分辨率的尺寸越高，那么单独的立体像素301的尺寸就越小，例如具有100至10微米的边缘长度。

依赖于X-射线检测系统100的应用情况，值的范围被预设用于特定物质密度值和/或质量衰减系数值，因此，大体上，对象104内部的空间区域可以被识别、标记或选择，所述对象104内部的空间区域是用于关于检测目标的更具体的分析的感兴趣的区域。

也就是，对象104中的检测空间在确定三维数据集期间利用CT过程进行预选。换句话说，作为在CT过程期间选择或标记检测空间(或可能多个检测空间)的结果，即将由数据处理系统200进行进一步处理的三维数据集300的立体像素301的范围被大大减小。在整体更快的系统响应和较低的计算能力中，需要这个结果。

在当前的示例性实施方式中，在表示对象104的三维数据集300中的检测空间310(图3b)通过选择或标记那些立体像素311来确定，在每一情况下，对应于对象104的局部物质密度的预定值范围的第一物质量的值与立体像素311相关联。

图3b示出了板状物件情况的检测空间310，对于其立体像素311，1.6g/cm³至1.7g/cm³范围的物质密度已经被确定。检测空间310例如可以是片状爆炸物。

图3c示出了二维数据集400，其基于对象104的表面投影，例如使用预定投影方向PR1或PR2(参见图3b)的X-射线单元120或130，在每一情况下，例如对应于有效原子数Z_eff的第二物质量的值已经与每一单独表面元素401相关联。

二维数据集400使用X-射线单元120或130产生，在所述X-射线单元120或130中利用探测器单元125或135逐行测量的对象104的二维数据集的密度值被创建，并存储在数据处理系统200中，以进行进一步处理。二维数据集400的数据元素对应于表面元素401，在每一情况下给定的第二物质量的值与表面元素401相关联。

第二物质量的值利用探测器126和136测量的强度值来确定。在示例性实施方式中，出于这个目的，在该位置的放射的物质的有效原子数Z_eff的值被确定以用于每一表面元素401。这在每一情况下利用已知的多能或双能方法从两个密度值中确定，该两个密度值被测量用于每一表面元素401，在每一情况下用于X-射线123和133的高能量范围和低能量范围。

图3c示出了作为对象104的表面投影图像的二维数据集400。类似地，所确定的第二物质量的值可以在屏幕上例如利用相关联的灰度值或色值来描述。

在图3c中检测空间310已经被投影为对应于投影方向PR1的二维数据集400，例如(图3b)用于确定对应于检测空间310的检测区域410。在示例性实施方式中，检测空间310的投影310'的边界316基于位于检测空间310的投影310'的边界的立体像素315(参见图3b)。

其物质具有物质密度值的物件可以位于检测区域410中，其中物质密度值已经使用X-射线单元110确定，并根据所选择的示例可能是片状爆炸物，其中检测区域410利用投影310'进行选择或标记。投影310'是对二维数据集400中来自三维数据集的检测空间310的描述，并标记了检测区域410以进行进一步的分析。利用投影310'，二维数据集400的表面元素401因而被选择或被确定以进行进一步的检测。

以确定检测区域410这种方式选择的表面元素401可以例如通过所投影的立体像素的第一物质量的值的合适的关联或转换被标记为相应的表面元素。

根据另一方面，在检测空间310的投影中，在所关联的预定投影方向PR1或PR2，在每一情况下对应于空间几何量的值被获得，例如检测空间310的物质厚度。利用计算机断层扫描方法获取的检测空间310有多个空间元素(立体像素)构成。检测空间310被投影到预定投影方向PR1或PR2中的表面上。这在每一情况下形成投影310'。对于投影310'的每一表面元素，垂直于表面元素的法向量可以被定义，法向量的方向对应于投影方向PR1或PR2。从每一表面元素开始，在投影方向PR1或PR2上延伸的直线因此可以被构建，该直线穿过投影方向PR1或PR2上的检测空间310。在每一情况下在检测空间310内部延伸的特定直线段对应于以上提到的空间几何量，即，所关联的表面元素区域中检测空间310的物质厚度。

如已经讨论的，第二物质量的值(在这种情况下是Z_eff的值)已经在每一情况下与二维数据集400的所有表面元素401相关联。作为选择或标记了检测区域的投影310'的结果，第一物质量的值和所获得的空间几何量已经与属于检测区域410的表面元素相关联或转换为属于检测区域410的表面元素。也就是，第一物质量的值、第二物质量的值和以第一物质量的值和投影方向获得的空间几何量从而已经与二维数据集400的检测区域410的每一数据元素相关联。随着知晓关于检测区域410的该信息，可以进行确定存在于检测区域410的实际物质，即可以进行检测区域的分类。

第一三维数据集300的空间分辨率(尤其通常较低)不同于第二二维数据集400的分辨率。因此，检测空间310的投影310'并不是恰好包含实际属于检测区域410的那些表面元素。与检测区域410相关联的表面元素不被包含也是可能的。必然的结果为检测空间310的投影310’的边界316并非总能精确地匹配检测区域410的实际边界416。

X-射线单元110、120和130的技术变化可能是边界316与416不符的另一原因。这还可能由三维数据集中物件的错误分段引起；这例如可能是所寻找的(即，待检测的)一团物质有板状金属覆盖的结果。另一原因可能是X-射线从CT X-射线单元110中的点状辐射源112发射，从而扇形束(beam fan)113相应地发生偏离，从而造成局部不同的检测区域114中的检测分辨率。基于图3c的细节D，以上描述的边界偏离在图3d中以简化的方式示出。形成实际检测区域的左上角的表面元素411被标记为图3c至3f中的参考点。

对于更简单的示意，对于示例性实施方式，已经假定检测空间310的投影310'的分辨率大约是二维数据集400的分辨率的一半。在示例性实施方式中，投影元素315'因此被示出为二维数据集400的表面元素410大小的两倍的正方形。元素315'大约对应于投影为二维数据集400的特定立体像素315的投影结果，立体像素315位于检测空间310的边界；这是假定较简单的示出和阐明这里对本领域技术人员描述的原理的过度简化，而并没有妨碍到实际的实施方式。

图3d显示了投影310'的边界316，边界316由投影元素315'形成。还显示了由黑色填充的表面元素415形成的边界416。表面元素415是那些所有都需要具有特定值的第二物质量的表面元素——根据示例性实施方式该特定值的第二物质量具有与有效原子数量Z_eff近似相同的值——并且表面元素415形成检测区域410的实际或校正边界。

根据第二方面，数据处理系统200以投影310'以最大限度匹配实际检测区域410的方式校正投影310'的边界316。

在第一边界校正过程中，对于所有形成投影310'的边界316的投影元素315'关联的表面元素401是否属于实际检测区域410进行检查。这是利用物理上似乎可信的条件进行检查的。出于这个目的，匹配检测空间310的第一物质量的值的第二物质量的值是否被分配给相关联的表面元素401被检查。在本示例中，例如关于以上提到的范围在1.6g/cm3至1.7g/cm3的物质密度，范围在6.5至7.5的Z_eff值似乎可信。如果这不是这样，例如对于表面元素317，这些表面元素被认为不属于检测区域410。也就是，该表面元素317将从投影310'被移除。

例如，对于二维数据集400中的该表面元素317，已经从此获得的相关联的第一物质量的值或至少一个空间几何量被删除。

第一边界校正过程被重复直到没有属于投影元素315'的表面元素317保留，该投影元素315'形成投影310’的瞬时边界316，并且第二物质量的值与表面元素317相关联，该第二物质量的值与检测空间310的第一物质量的值不匹配。

因此，第一边界校正过程从外部到内部校正与实际检测区域410有关的投影310'的边界。也就是，投影310'的边界收缩，直到与实际检测区域410的边界416一致。

图3e示意了第一校正过程的结果。在实际检测区域410之外的投影元素315'的所有表面元素317已经被删除。因此，投影到由第二物质量确定的检测区域410的实际边界的投影310'的边界316被校正。

在第二校正过程中，对于以上提到的物理上似乎可信的条件，数据处理系统200现在通过再一次检查邻接投影元素315'的表面元素418来校正投影310'的边界316，其中投影元素315'位于投影310'之外的边界上或者形成该边界。也就是，核对与第一物质量的值匹配的第二物质量的值是否与表面元素418相关联。如果是这样的话，此类表面元素418被视为属于检测区域410。也就是，此类表面元素418即将被添加至投影310'。

因此，第二边界校正过程从内部至外部校正关于实际检测区域410的投影310'的边界。也就是，投影310'的边界被扩展，直至与实际检测区域410的边界416一致。

例如，从此获得的相应的第一物质量的值或至少一个空间几何量可以与二维数据集400中的此类表面元素418相关联。

第二校正过程被重复，直至没有更多的表面元素418可以被找到，即直至邻接形成投影310'的瞬时边界316、在外部接近投影310’的投影元素315’的表面元素不再能被找到，其中与检测空间310的第一物质量的值匹配的第二物质量的值与该表面元素418相关联。

因此，随着第二校正，投影310'的边界316已经被扩展至由第二物质量确定的实际检测区域410的实际边界416。

应当注意，第一和第二校正过程执行的顺序是任意的。然而，校正过程可以同时或并行进行。

图3f显示了第二校正过程的结果。投影310'的边界316现在与实际检测区域410的边界416匹配。所以，所校正的投影310'对应于实际检测区域410。

根据另一方面，检测区域410的边界可以可替换地或补充地通过数据处理系统200评估相邻表面元素之间的局部物质厚度的不同来进行校正。

出于这个目的，利用投影310'从第一数据集300中的第一物质量的值获得的空间几何量可以被评估。如以上所讨论的，所获得的空间几何量在投影方向PR1或PR2上可以是检测空间310的特定物质厚度。该特定物质厚度值与特定投影元素315'一起已经被转移至投影310'中的表面元素。

因此，检测空间可以采用第三校正过程进行校正，在第三校正过程中，检测区域410的邻近表面元素的物质厚度值相互进行比较。这保证了检测过的图像中的变化实际上是检测过的物件的厚度的边界或变化。最可能的边缘元素被在每一种情况用于进一步的处理。

根据另一方面，所校正的检测区域410被分析以得出关于实际在其中的物质的结论；即，依赖于示例性实施方式，通过需要的安全等级，排除存在可疑的有潜在有危险的物质，或者通过人工操作员发起对对象104的进一步检测。

为了得出关于检测区域中实际物质的结论，第一物质量的值和第二物质量的值及选择性获取的物质厚度值可以使用价值函数(cost function)进行加权。以下参数中的一者或多者可以被用作确定权重的参数：单独测量的品质、数据的噪声水平、位于在预定投影方向PR1或PR2的检测区域410之后的物质的物质量的值、位于在预定投影方向PR1或PR2的检测区域410前面的物质的物质量的值、或二维数据集的局部一致性。

整体品质Q_整体还可以被实施为加权和或被实施为单独品质值a_iQ_i的模糊整体评价，其中0<i<1，即

根据另一方面，数据处理系统200在统计学上评估以下量的至少一者：(i)第一物质量的值、(ii)第二物质量的值、及(iii)校正检测区域410中的物质厚度值。

特定值在每一情况下利用柱状图的示出进行分析，并且在每一情况下检测区域410的所有表面元素401的最常见的值被分配用于检测区域410的所有表面元素401。这一般在并不是所有检测的边界区域都实际位于相同物件或其边界上的时候是有优势的。如果不正确的边界包含在评估中，由于柱状图形式，其在评估中引起的干扰比直接平均值形式少。在此处，柱状图分析在单独的误差(例如，通过其它物质重叠)方面具有特别的容差能力。

如已经讨论的(参见图1)，检测系统100被配置用于针对不同的投影方向PR1、PR2产生多于一个的二维数据集400。因此，对于来自检测空间310的三维数据集300的任何投影，可以获得对应于检测空间310的特定局部物质厚度的值。相应地，多个表面投影可以一起被评估以用于确定检测区域中的物质。因此，任何表面投影可以是统计分析的一部分。

为了得出关于实际存在于检测区域410中的物质的结论，检测区域410基于检测区域410的大小，以及分配至检测区域410的第一物质量的值的平均值、第二物质量的值来分类。出于这个目的，将物质量的值与已知物质的期望值进行比较。如果它们被包含在目标值的预定间隔中，则得到关于物质值的结论。类似地，通过系统或方法作出警报/无警报决定。

对于数据处理系统200不能采用当前的安全等级来排除存在于检测区域的有潜在危险的物质的情况，检测区域410的图形化描述可以在数据处理系统200的输出装置上进行，以用于操作人员的可视化检测。如果检测区域410的总结性评价也不可以利用可视化检测，那么数据处理系统200可以推荐或发起手工检测。