双射线源检测设备及其控制设备、出束方法与流程

文档序号:15076075发布日期:2018-08-01 01:39阅读:281来源:国知局

本发明涉及利用射线对物体进行检测的技术领域,尤其涉及双射线源检测设备及其控制设备、出束方法。



背景技术:

在海关、码头、机场、物流园区、高速检查站等场所,一般都需要对进出的货箱进行违禁品查处或其他目的的检测。常用的检测设备多为射线源检测设备,通过射线源发出高能射线穿透待检测货箱,然后通过设置在射线源相对侧的探测器接收穿透货物的射线,并通过检测到的射线形成显示货箱内部物品的图像,从而对货箱进行检测。射线检测设备的检测原理如图8所示,利用加速器和钴60等射线源产生的x射线对集装箱进行线性扫描透视,通过探测器阵列接受变成强弱不同的x射线信号,这些信号经过射线探测器转换为微弱的电信号,电信号再经过采集电路和相关信号处理系统和图像处理系统处理后,还原成被检查集装箱的透视图像,并显示在计算机屏幕上,从图上可分辨出暗藏于集装箱内的违禁物品或夹带物品。

传统的检测设备多为单射线源检测设备,即通过一个射线源发出射线对货箱进行检测,这种单射线源检测设备照射角度一定,在货箱内的货物存在遮挡时,通过单射线源检测设备对货箱进行检测时被遮挡的货物成像效果很差。基于这样的问题,新型的双视角检测设备随之产生。双视角检测设备是指通过两个射线源或者通过同一射线源发出两束射线对货箱进行检测的检测设备,两束射线之间具有一定的角度,能够对遮挡的货物从不同的角度进行照射,然后通过与两束射线对应的探测器收集射线信号,通过对两束射线的信号进过处理之后能够达到较好的成像效果。但是这种双视角检测设备在使用时,相互距离较近的两束射线在穿透货箱的过程中会发生散射,而散射又会导致对应于两束射线的探测器产生极大的信号干扰,对于良好成像产生极大的干扰。

现有的针对这样的问题普遍采用设置在两束射线之间的遮挡部件进行遮挡来避免散射的干扰,正如申请号为201621297277.6以及申请号为201621356306.1的中国实用新型专利所公开的两种双视角检测设备。但是这种采用遮挡部件来避免散射干扰的检测设备,由于需要保证检测通道的尺寸,使得遮挡部件在检测通道宽度方向的尺寸不能过大,进一步考虑到被检测物的散射效应各不相同,散射方向范围较大,遮挡部件不能完全阻断散射干扰,对于检测成像效果有较大影响。此外,这些采用遮挡部件来阻隔散射的方式使得这个检测设备结构较为复杂,遮挡部件多为铅板,重量较重,不仅对设备机架结构强度提出了较高的要求,使用成本也较高。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种解决现有的双视角检测设备散射干扰严重的问题以及采用遮挡部件进行遮挡避免散射干扰时,导致检测设备结构复杂、使用成本高的问题的双射线源检测设备;同时,本发明还提供了该双射线源检测设备的出束方法以及控制设备。

为实现上述目的,本发明的双射线源检测设备包括机架和控制系统,机架包括架体,架体上设有两个探测器阵列,双射线检测设备还包括与两个探测器阵列一一对应的两个射线源,两个射线源为脉冲式射线源,控制系统包括处理器和存储器,使用时处理器运行存储器中存储的程序并分别给两个射线源发出指令,使两个射线源脉冲出束,且使两个射线源出束时刻错开。两个射线源的出束时刻错开,这样在其中一个探测器阵列接收对应的射线源发出的射线时,另一个探测器阵列对应的射线源不发出射线,这样正在接收射线的探测器阵列就根本不会受到另一个射线源散射的射线,能够从根本上有效的消除两个探测器阵列之间的散射干扰,大大提高成像效果,而且省去了遮挡装置,降低了成本。

在上述方案的基础上,可以进一步对两个射线源的出束时刻进行限定,即两个射线源相邻的两束射线的出束时刻的错开间隔为10微秒以上。

在上述两种方案任意一种的基础上,还可以进一步限定两个射线源采用依次交替出束的出束方式,尤其是在两个射线源的出束频率相等时,能够保证两个探测器接收的射线信号较为均匀,成像效果更好。

当然,为了保证两探测器阵列接收的信号均匀性更好,可以进一步地使两个射线源的出束频率相等。优选地,可选择两个射线源的出束频率范围为10hz~600hz。

以上提供了双射线源检测设备的四种不同技术方案,在上述四种不同技术方案的基础上,可以做出优化方案,例如,两个射线源共用恒温水循环系统、控制和保护系统以及高压脉冲调制器,这样能够进一步降低设备成本。

本发明的双射线源检测设备的出束方法的技术方案,即两个射线源采用脉冲出束,且两个射线源出束时刻错开。这样两个探测器阵列在接收对应的射线源发出的射线时就不会接受到另一个射线源散射的射线,能够从根本上有效的消除两个探测器阵列之间的散射干扰,提高了成像效果;同时,也不需要在两个探测器阵列之间设置遮挡装置进行遮挡,降低了成本。

在上述方案的基础上,可以进一步限定两个射线源的出束方式,两个射线源相邻的两束射线的出束时刻的错开间隔为10微秒以上。

在上述两种方案任意一种的基础上,还可以进一步限定两个射线源采用依次交替出束的出束方式,尤其是在两个射线源的出束频率相等时,能够保证两个探测器接收的射线信号较为均匀,成像效果更好。

当然,为了保证两探测器阵列接收的信号均匀性更好,可以进一步地使两个射线源的出束频率相等。优选地,可选择两个射线源的出束频率范围为10hz~600hz。

本发明的双射线源检测设备的控制设备包括处理器和存储器,使用时处理器运行存储器中存储的程序并分别给两个射线源发出指令,使两个射线源均采用脉冲出束,且使两个射线源出束时刻错开。这样两个探测器阵列在接收对应的射线源发出的射线时就不会接受到另一个射线源散射的射线,能够从根本上有效的消除两个探测器阵列之间的散射干扰,提高了成像效果;同时,也不需要在两个探测器阵列之间设置遮挡装置进行遮挡,降低了成本。

在上述方案的基础上,可以进一步限定两个射线源的出束方式,两个射线源相邻的两束射线的出束时刻的错开间隔为10微秒以上。

在上述两种方案任意一种的基础上,还可以进一步限定两个射线源采用依次交替出束的出束方式,尤其是在两个射线源的出束频率相等时,能够保证两个探测器接收的射线信号较为均匀,成像效果更好。

当然,为了保证两探测器阵列接收的信号均匀性更好,可以进一步地使两个射线源的出束频率相等。优选地,可选择两个射线源的出束频率范围为10hz~600hz。

附图说明

图1为本发明的双射线源检测设备的实施例中顶照单元的主视图;

图2为顶照单元的侧视图;

图3为本发明的双射线源检测设备的实施例中侧照单元的主视图;

图4为侧照单元的侧视图(未显示射线源);

图5为本发明的双射线源检测设备的侧视图(未显示侧照单元的射线源);

图6为单一射线源每秒的出束脉冲图;

图7为本发明的双射线源检测设备的两个射线源每秒的出束脉冲图;

图8为射线检测设备的检测原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的双射线源检测设备的具体实施例一,如图1~8所示,包括侧照单元和顶照单元以及控制侧照单元和顶照单元的控制系统,侧照单元和顶照单元分别包含一个射线源,且通过该射线源对待检测物进行检测,源于此,本发明的检测设备称之为双射线源检测设备。当然,双射线源检测设备的两个照射单元也并不仅限于一个为从待检测物顶部照射的顶照单元、另一个为从待检测物侧方照射的侧照单元,在其他实施方式中,两个照射单元可以均从侧方进行照射,或者一个从侧方照射、一个从底部照射,此处并不对照射单元的照射方向进行具体限定。

其中,顶照单元的结构如图1~2所示,包括构成机架的顶照架体以及安装在顶照架体上的顶照射线源10。顶照架体包括两相对间隔设置的顶照架体立柱11,连接在两个顶照架体立柱11上端、相向倾斜设置的顶照架体斜梁12以及连接两个顶照架体斜梁上端的顶照架体横梁13。顶照架体立柱11、顶照架体斜梁12以及顶照架体横梁13共同围成拱门形的顶照架体,拱门形顶照架体围成的空间构成供待检测物通过的检测通道,顶照射线源10安装在顶照架体横梁13上且位于顶照架体横梁13的中部并对检测通道内的待检测物进行照射。拱门形的顶照架体具有较高的支撑强度,对于重量较重的射线源提供稳定支撑。两个顶照架体立柱11以及位于两立柱之间的地面上分别设有接收顶照射线源10发出的射线的顶照探测器阵列15。

侧照单元的结构如图3~4所示,包括构成机架的侧照架体以及安装在侧照架体水平方向的一侧的侧照射线源20。侧照架体包括侧照架体立柱21,连接在两个侧照架体立柱21上端、相向倾斜设置的侧照架体斜梁22以及连接两个侧照架体斜梁22上端的侧照架体横梁23。侧照架体立柱21、侧照架体斜梁22以及侧照架体横梁23共同围成拱门形的侧照架体,拱门形侧照架体围成的空间构成供待检测物通过的检测通道,侧照射线源20安装在侧照架体立柱21的水平方向的外侧并对检测通道内的待检测物进行照射。与侧照射线源20相对的侧照架体立柱21、侧照架体斜梁22以及侧照架体横梁23上分别设有侧照探测器阵列25。

顶照单元和侧照单元在前后方向上,也就是待检测物移动方向上间隔设置。具体如图5所示。顶照架体和侧照架体通过连接结构连接,保证其具有较高的结构强度。

本发明的双射线源检测设备在使用时,顶照单元的顶照射线源10向下出束,在经过顶照准直器14后,射线成面状射出并照射从检测通道中通过的待检测物,如图中所示的车载集装箱,射线在穿透集装箱后被顶照探测器阵列15接收并反馈给成像系统;侧照单元的侧照射线源20侧向出束,在经过侧照准直器24后,射线成面状射出并照射从检测通道中通过的待检测物,如图中所示的车载集装箱,射线在穿透集装箱后被侧照探测器阵列25接收并反馈给成像系统;成像系统根据顶照探测器阵列15和侧照探测器阵列25反馈的信息处理后生成图像。

双射线源检测设备的控制系统的处理器运行存储器中存储的程序并分别给两个射线源发出指令,使两个射线源脉冲出束,且使两个射线源出束时刻错开。

上述的实施例中两个射线源的出束时刻错开,这样在其中一个探测器阵列接收对应的射线源发出的射线时,另一个探测器阵列对应的射线源不发出射线,这样正在接收射线的探测器阵列就根本不会受到另一个射线源散射的射线,能够从根本上有效的消除两个探测器阵列之间的散射干扰,大大提高成像效果,而且省去了遮挡装置,降低了成本。

本发明还提供了第二种实施例,该实施例针对实施例一的检测设备进行了进一步优化,即通过控制系统对两个射线源相邻的两束射线的出束时刻的错开间隔进行了设定,具体错开间隔为10微秒以上。

以上两种实施例中,控制器可以控制两个射线源交替出束,即顶照射线源出束-侧照射线源出束-顶照射线源出束-侧照射线源出束……这样依次交替,也可以控制时其中一个射线源出束两次以上,然后另一个射线源出束一次以上。实施例三种,控制器控制两个射线源依次交替出束,如图7所示,中空脉冲波形为顶照射线源出束脉冲,实心脉冲波形为侧照射线源出束脉冲,这样双射线源每秒出束次数为400次,此外,两个射线源的出束时刻间隔为1ms以上,例如1.5ms、2ms、3ms等。

采用这种出束方式,两个射线源的探测器阵列的其中一个在接收对应的射线源发出的射线时,另一个射线源不发出射线,这样就不会因为另一个射线源造成散射干扰,采用脉冲出束的出束方式且使其中一个射线源出束时刻位于另一个射线源的出束间隔之内,提高了单位时间的照射次数,优化了成像质量。

当然,在控制设备控制两个射线源依次交替出束时,可以优选地使两个射线源的出束频率相等而得到第四种实施方式,这样能够使两射线源出束更加均匀,成像效果较好。进一步地,可以控制两个射线源的出束频率在10hz~600hz之间,成像效果更为优化。

此外,本发明还在上述的几种实施方式的基础上做出了进一步改进而得到另一种实施方式,该实施方式中,两个射线源共用恒温水循环系统、控制和保护系统以及高压脉冲调制器,这样能够进一步降低设备成本。

本发明的双射线源检测设备并不仅限于上述的实施方式,在其他实施方式中,两个射线源的出束频率可以不一样,例如一个为200次每秒,一个为300次每秒,或者两个射线源的出束频率均为300次每秒或100次每秒,具体的频率可以根据实际使用情况选择。

本发明的双射线源检测设备通过特殊的出束方法有效地避免了两个射线源在照射待检测物时相互时间的散热干扰,大大提高了成像质量,而且结构简单,成本较低。

本发明还提供了双射线源检测设备的控制设备和出束方法,其中控制设备已在上述描述双射线源检测设备之中进行了描述,此处不再赘述,双射线源检测设备的出束方法即为以上描述的双射线源检测设备的几种出束方法,也不再赘述。

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