本发明涉及安全检查技术领域，具体涉及一种透视扫描设备，用于检测行人、物品或车辆等。
背景技术：
人体透视扫描设备是一种常规的电子扫描安检设备，常用于机场、车站、法院等，其采用电磁辐射波，例如x射线穿透人体来进行检测。常规的人体透视扫描设备存在占地空间较大、分辨率低等问题。
透视扫描设备有必要加以提高和完善，以期能够通过较小的占地空间、较轻的重量、较低的成本和较简单的设计，有效而快速地完成被检目标的全面查验。
技术实现要素：
鉴于上述技术问题，为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种透视扫描设备。
根据本发明的一方面，提供一种透视扫描设备，其包括：双扇束x射线源，用于向其同侧发射平行或共面的张角为α的第一x射线扇形束和张角为β的第二x射线扇形束，所述第一x射线扇形束和第二x射线扇形束用于透射扫描被测目标，在与两者平行的平面内的投影拼合为张角为α+β的扇形；以及探测器，设置在双扇束x射线源的所述第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的出射侧，接收所述第一x射线扇形束和第二x射线扇形束。
在一些实施例中，所述双扇束x射线源与所述探测器的中间位置基本对齐。
在一些实施例中，所述探测器由中间位置分为第一探测部分和第二探测部分，第一探测部分接收所述第一x射线扇形束，第二探测部分接收所述第二x射线扇形束，且α＝β。
在一些实施例中，所述第一探测部分的平行于第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的截面呈
在一些实施例中，透视扫描设备还包括双狭缝准直器，所述双狭缝准直器包括：第一准直狭缝，用于通过并准直第一x射线扇形束；以及第二准直狭缝，用于通过并准直第二x射线扇形束。
在一些实施例中，所述第一准直狭缝缩限第一x射线扇形束的厚度，所述第二准直狭缝缩限第二x射线扇形束的厚度。
在一些实施例中，所述双扇束x射线源采用一个x射线管，包括：管体；第一扇束光源和第二扇束光源，分别设置的管体内部的两端部，分别用于发射第一x射线扇形束和第二x射线扇形束；阳极柄，设置在第一扇束光源和第二扇束光源之间，为所述第一扇束光源和第二扇束光源提供阳极电位。
在一些实施例中，所述第一扇束光源包括：第一阴极，包括第一灯丝，所述第一阴极连接第一负高压电位及第一灯丝电源；第一阳极，包括阳极柄朝向第一灯丝的第一部分以及设置在所述第一部分朝向第一灯丝端部的第一靶点；所述第二扇束光源包括：第二阴极，包括第二灯丝，所述第二阴极连接第二负高压电位及第二灯丝电源；第二阳极，包括阳极柄朝向第二灯丝的第二部分以及设置在所述第二部分朝向第二灯丝端部的第二靶点；其中所述第一靶点和第二靶点被激发分别产生第一初始x射线扇形束和第二初始x射线扇形束。
在一些实施例中，所述第一负高压电位与所述第二负高压电位为同一负高压电位，所述阳极柄接地。
在一些实施例中，所述第一扇束光源还包括：第一限角准直器，包括第一限角准直狭缝，允许第一初始x射线扇形束的至少一部分通过，生成第一x射线扇形束；所述第二扇束光源还包括：第二限角准直器，包括第二限角准直狭缝，允许第二初始x射线扇形束的至少一部分通过，生成第二x射线扇形束。
在一些实施例中，所述第一限角准直器仅允许第一初始x射线扇形束的中间扇束部分通过，所述第二限角准直器仅允许第二初始x射线扇形束的中间扇束部分通过。
在一些实施例中，所述第一阴极的第一灯丝、第一靶点、第二阴极的第二灯丝以及第二靶点设置在平行于所述阳极柄的第一部分和第二部分的同一直线上。
在一些实施例中，透视扫描设备还包括：承载装置用于承载被测目标，其设置在所述双扇束x射线源和探测器之间，并且能够相对于所述双扇束x射线源和探测器沿垂直于所述第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的平面内移动。
在一些实施例中，当被测目标尺寸较大时，所述第一x射线扇形束穿透所述被测目标的第一部分，所述第二x射线扇形束穿透所述被测目标的第二部分。
在一些实施例中，透视扫描设备还包括：驱动装置，用于控制承载装置相对于所述双扇束x射线源和探测器沿垂直于所述第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的平面内移动；数采装置，对所述探测器探测到的信号进行数据采集；控制处理装置，用于对所述双扇束x射线源进行控制及对采集的数据进行处理并成像；以及显示装置，用于对所成的图像进行显示。
附图说明
图1为本发明相关技术中的透视扫描设备的结构示意图；
图2为本发明一实施例中透视扫描设备的结构示意图；
图3为本发明一实施例中透视扫描设备中的双扇束x射线源的结构示意图；
图4为图3中沿b-b方向的剖视图；
图5为双扇束x射线源结构产生的射线扇形束示意图；
图6为图2中双狭缝准直器的a方向视角的示意图；
图7为图2中探测器的a方向视角的示意图。
具体实施方式
本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
申请人发现相关技术中的人体透射扫描设备存在占地空间较大、分辨率低等问题。图1为本发明相关技术中的透视扫描设备的结构示意图，相关技术中的人体透视扫描设备结构如图1所示，主要包括固定安装的x射线源1和探测器2，被检人3站立于传动机构4上。为了降低对x射线源1出射张角γ的要求并减小设备宽度，通常将x射线源1置于设备右下角，x射线束的水平方向直射脚底，向上沿x射线出射方向形成对人体仰视的角度。为了降低设备高度，探测器2一般呈γ形，上部横向部分用于头部检查。被检人3随着传动机构4做平移运动，逐列完成全身透视扫描与成像，该种人体透视扫描设备将x射线源置于底部，通过x射线扇形束平视脚底，仰视头顶，虽然降低了对束流张角的要求，但是x射线束对被检人的入射角度和穿透厚度增加，图像上部的空间分辨率低。另外，也很难发现脚部特殊角度摆放的违禁品。
在另一种相关技术中的人体透视扫描设备结构中，将x射线源1上移到设备高度方向的中间位置，在水平方向上与通道的距离保持不变，如图1的虚线部分所示。为了保证能有同样的检测高度，x射线源1的张角要增加到γ’，探测器2底部延长，或者设计为c形。如果想保持x射线源1张角保持为γ不变，则需将其右移一段距离方可，如此会导致设备宽度增加。
该种人体透视扫描设备中，若保持x射线源靶点到与被检人的横向距离不变，将x射线源置于设备高度的中间位置，则束流张角要足够大才能覆盖人体全身。x扇形束张角超过一定范围就会带来输出剂量率不均匀和边界剂量率明显衰减等问题，从而导致图像质量下降，特别是外围失真。如果此时将x射线源继续沿水平方向远离探测器，理论上可以减小张角，但所需能量更大，且导致设备宽度和占地面积增加。
为了克服上述申请人发现的问题，本发明提供了一种透视扫描设备，包括双扇束x射线源和探测器，双扇束x射线源用于向其同侧发射平行或共面的张角为α的第一x射线扇形束和张角为β的第二x射线扇形束，第一x射线扇形束和第二x射线扇形束用于透射扫描被测目标，在与两者平行的平面内的投影拼合为张角为α+β的扇形；探测器设置在双扇束x射线源的第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的出射侧，接收第一x射线扇形束和第二x射线扇形束。
采用本发明提供的透射扫描设备，可以将x射线源置于设备高度的中间位置，x射线束对被检测人体的入射角和穿透厚度不会过大，保障成像质量，采用两张角较小的x射线扇形束拼接成一较大张角的x射线束，在保持x射线源与被测人体之间距离相对较小的情况下，可以覆盖被检测人体全身，使得设备宽度和占地面积较小。且单个x射线扇形束的张角较小，避免了输出剂量率不均匀和边界剂量率明显衰减等问题，保障了图像质量。
本领域技术人员可以理解，本发明公开的透射扫描设备可以检测多种被测目标，例如人体、动物、物品等。为了方便说明，以下对实施例的详细说明书中以被测目标为人体为例进行说明。
图2为本发明一实施例中透视扫描设备的结构示意图，如图2所示，本发明一实施例提供一种透视扫描设备10，该透视扫描设备10主要包括双扇束x射线源11和探测器13。
双扇束x射线源11向其同侧发射平行或共面的张角为α的第一x射线扇形束和张角为β的第二x射线扇形束，所述第一x射线扇形束和第二x射线扇形束用于透射扫描被测目标，在与两者平行的平面内的投影拼合为张角为α+β的扇形。
探测器13，例如为线阵探测器设置在双扇束x射线源11的第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的出射侧，接收第一x射线扇形束和第二x射线扇形束。
在一些实施例中，第一x射线扇形束的张角α可以与第二x射线扇形束的张角β相等，此时如图1所示，双扇束x射线源11基本上设置在探测器13高度上的中间位置对齐，即双扇束x射线源11设置在透视扫描设备高度的中间位置，双扇束x射线源11产生较小张角的两个x射线扇形束，输出剂量率稳定均匀且效率高，有利于提升成像质量。
探测器13在高度方向上由中间位置分隔为第一探测部分13a和第二探测部分13b，其中位于上部的第一探测部分13a接收第一x射线扇形束，位于下部的第二探测部分13b接收第二x射线扇形束。第一探测部分13a和第二探测部分13b可以分别为一个线阵探测器，两者拼接成探测器13。
在一实施例中，第一探测部分13a的平行于第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的截面呈
如图2所示，透视扫描设备10还包括承载装置15，承载装置15用于承载被测人体14。承载装置15设置在所述双扇束x射线源和探测器之间，并且能够相对于双扇束x射线源11和探测器13沿垂直于所述第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的平面内移动。具体地，透视扫描设备10还包括驱动电机18和垂直于所述第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的平面设置的导轨17，在驱动电机18的驱动下，承载装置15可以承载着被测人体在导轨17上滑动，使得第一x射线扇形束和第二x射线扇形束逐列完成对被测人体14的全身透视扫描，如图2所示，第一x射线扇形束透射通过人体的上半部分，由第一探测部分13a接收并探测，第二x射线扇形束透射通过人体的下半部分，由第二探测部分13b接收并探测。
在一些实施例中，承载装置15上设计有扶手，供被检人14抓握，消除平移运动带来的摔跌等安全隐患。
在一些实施例中，承载装置15可以采用传输带的方式承载人体移动。
如图2所示，透视扫描设备10还包括双狭缝准直器12，双狭缝准直器12上设置有第一准直狭缝12a和第二准直狭缝12b，第一准直狭缝12a允许第一x射线扇形束通过并准直第一x射线扇形束；第二准直狭缝12b允许第二x射线扇形束通过并准直第二x射线扇形束。
在一实施例中，可以合理设计第一准直狭缝12a和第二准直狭缝12b的宽度，来缩限通过分别第一准直狭缝12a和第二准直狭缝12b的第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的厚度，使得通过第一准直狭缝12a和第二准直狭缝12b的射线束厚度满足较佳的检测用射线束厚度，利于后续的检测成像。
如图2所示，透视扫描设备10还包括电控显示组件16，电控显示组件16包括驱动装置16a，数采装置16b、控制处理装置16c、接口部件16d及显示装置16e。
驱动装置16a用于控制驱动电机18，控制承载由被测人体的承载装置15相对于所述双扇束x射线源11和探测器13沿垂直于所述第一x射线扇形束和第二x射线扇形束的平面内沿导轨17移动。进而实现第一x射线扇形束和第二x射线扇形束完成对人体的扫描。
数采装置16b对所述探测器探测到的信号进行数据采集，并传输至控制处理装置16c。
控制处理装置16c对采集的数据进行处理并成像，在一些实施例中，控制处理装置16c还可以控制双扇束x射线源的启闭。
形成的图像经接口部件16d传送至显示装置16e来进行显示，由管理者来进行观察判断。
以下具体介绍透视扫描设备10中双扇束x射线源结构11及工作方式。
图3为本发明一实施例中透视扫描设备中的双扇束x射线源11的结构示意图。如图3所示，双扇束x射线源结构包括x射线管和高压电源，其中，x射线管包括管体300，第一扇束光源100和第二扇束光源200以及阳极柄400，高压电源的数量可以一个或两个。
管体300为一基本上对称的长筒形管体，第一扇束光源100和第二扇束光源200，分别设置的管体内部的两端部，用于发射第一x射线扇形束和第二x射线扇形束。
阳极柄400设置在第一扇束光源100和第二扇束光源200之间，呈倒“t”型结构，可连接两高压电源的阳极，为所述第一扇束光源100和第二扇束光源200提供阳极电位。阳极柄400采用金属材料制作，例如采用紫铜或铜合金。
第一扇束光源100主要包括第一阴极104、第一阳极以及第一限角准直器101，第一阴极104包括第一灯丝，第一阴极104连接第一高压电源的阴极及第一灯丝电源。第一阳极包括阳极柄400朝向第一灯丝的第一部分401以及设置在所述第一部分朝向第一灯丝端部的第一靶点102。第一限角准直器101基本上呈筒状，包覆阳极柄400朝向第一灯丝的第一部分401，第一限角准直器101朝向第一灯丝的底面设置有第一通孔，第一灯丝发射的电子穿过所述第一通孔激发所述第一靶点102来产生第一初始x射线扇形束。图4为图3中沿b-b方向的剖视图，第一限角准直器101还包括第一限角准直狭缝103，允许第一初始x射线扇形束的至少一部分通过，限缩第一初始x射线扇形束的张角α’，生成张角为α的第一x射线扇形束。
在一些实施例中，第一限角准直狭缝103截取第一初始x射线扇形束的中间区段扇形束来作为张角为α的第一x射线扇形束输出，保障第一x射线扇形束能量的均匀度。
第二扇束光源200主要包括第二阴极204、第二阳极以及第二限角准直器201，第二阴极204包括第二灯丝，第二阴极204连接第二高压电源的阴极及第二灯丝电源。第二阳极包括阳极柄400朝向第二灯丝的第二部分402以及设置在所述第二部分朝向第二灯丝端部的第二靶点202。第二限角准直器201基本上呈筒状，包覆阳极柄400朝向第二灯丝的第二部分401，第二限角准直器201朝向第二灯丝的底面设置有第二通孔，第二灯丝发射的电子穿过所述第二通孔激发所述第二靶点202来产生第二初始x射线扇形束。与第一限角准直器101相同，第二还限角准直器201包括第二限角准直狭缝203，允许第二初始x射线扇形束的至少一部分通过，限缩第二初始x射线扇形束的张角β’，生成张角为β的第二x射线扇形束。
在一些实施例中，第二限角准直狭缝203截取第二初始x射线扇形束的中间区段扇形束来作为张角为β的第二x射线扇形束输出，保障第二x射线扇形束能量的均匀度。
在一实施例中，第一限角准直器101和第二限角准直器201例如采用钨或者钨合金材料制成，还可以采用紫铜或者铜合金材料制成，这样从x射线源头就完成了辐射防护，可能减少了x射线剂量泄露通道，减轻了整机设备的辐射防护压力，保证了操作人员、被检人员和公众的安全。
图5示出了双扇束x射线源结构产生的射线扇形束示意图，如图5中的(a)所示，若无第一限角准直器101，则由第一扇束光源100发出的第一初始x射线扇形束的张角为α’，第一限角准直器101利用其上的第一限角准直狭缝103将第一初始x射线扇形束限缩为张角为α的第一x射线扇形束，同样的若无第二限角准直器201，则由第二扇束光源200发出的第二初始x射线扇形束的张角为β’，第二限角准直器201利用其上的第二限角准直狭缝203将第二初始x射线扇形束限缩为张角为β的第二x射线扇形束。图5中(b)为(a)的侧视图，仅示出了第一x射线扇形束和第二x射线扇形束，可见第一x射线扇形束和第二x射线扇形束在c方向上间隔预定距离d，在与两者平行的平面内的投影相邻但不重叠，拼合为张角为α+β的扇形。
上述双扇束x射线源的结构具有较小的体积和重量，采用上述双扇束x射线源的透视扫描设备的体积重量相应可以下降，使用便捷，简化了系统设计和应用。
在一实施例中，采用上述结构的双扇束x射线源11时，透视扫描设备10中的双狭缝准直器12采用如图6所示的结构，图6为图2中双狭缝准直器的a方向视角的示意图，如图6所示，第一准直狭缝12a和第二准直狭缝12b在c方向上同样间隔预定距离d，使得第一准直狭缝12a允许第一x射线扇形束通过并准直第一x射线扇形束；第二准直狭缝12b允许第二x射线扇形束通过并准直第二x射线扇形束。双狭缝准直器12可以采用辐射防护材料制成，使得分别由第一准直狭缝12a和第二准直狭缝12b出射的第一x射线扇形束和第二x射线扇形束互不干扰。
透视扫描设备10中的探测器13采用如图7所示的结构，图7为图2中探测器的a方向视角的示意图，如图7所示，第一探测部分13a和第二探测部分13b在c方向上同样间隔预定距离d，位于上部的第一探测部分13a接收第一x射线扇形束，位于下部的第二探测部分13b接收第二x射线扇形束。
在一实施例中，可以采用两个常规的小张角x射线源来代替双扇束x射线源来拼接成交大张角进行透视检测。
在一些实施例中，高压电源可以采用负高压电源，双飞点x光机71的两个飞点光源可以共用同一个负高压电源，也可以分别连接不同的负高压电源，即两飞点光源的阴极可以连接至同一负高压电位，可以分别连接至不同的负高压电位，阳极柄可以直接接地。所述第一初始x射线扇形束和第二x初始射线扇形束的能量相同或不同。x射线管和高压电源可以做成分体结构，也可以做成一体结构。特别地，上述高压电源的高压参数可调，能够根据现场需求灵活调整。
在一实施例中，本发明的透视扫描设备采用模块化设计，主要分为x射线源模块、探测器模块、传送模块和电控显示模块，结构精巧，占地小，且更有利于拆装运输和安调维修。
进一步地，本发明的透视扫描设备采用开放式通道，被测人体14只需站稳扶好，无需脱衣脱鞋，即可快速完成体内以及体表的非接触式查验，使用便捷，安全可靠。也可采用封闭式通道或者其他样式，不受有无机壳、背板或者顶盖等辅助装置的限制。
应注意，附图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。
实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。