自动行走式的检查装置和自动分车方法与流程

1.本发明涉及扫描检测技术领域，具体地涉及一种自动行走式的检查装置和一种自动分车方法。


背景技术：

2.基于x光放射源成像的货物/车辆检查装置，越来越广泛的应用在海关进出口货物、陆路口岸的出入境车辆等检查中。考虑到通关效率，用户对于检查装置查验效率的要求也越来越高。


技术实现要素：

3.因此，本发明希望越来越多的检查装置具备多集装箱/车辆连续扫描(后文简称“多车连扫”)的功能。一次连续扫描多个车辆，能够大幅地提高查验效率。
4.基于此，本公开的实施例提供了一种改良的自动行走式的检查装置和自动分车方法，能够提供分车信号，从而提高了查验效率。
5.根据本公开的一个方面，提供了一种自动行走式的检查装置，包括：检查系统，包括射线装置和探测器；框架，所述射线装置和探测器设置于所述框架上，所述探测器配置成能够检测到从所述射线装置发出的检查射线；其中所述框架设置有移动装置，使得在所述移动装置的驱动下所述框架承载着所述射线装置移动并使得所述射线装置的射线移动通过至少两个被检测物，其中所述框架上还设置有至少一个光学传感器，通过至少一个所述光学传感器对被检测物的检测给出自动分车信号。
6.根据本公开的一个示例性实施例，在所述光学传感器的探测光束照射在位于所述至少两个被检测物的两个被检测物之间的间隔上时，所述光学传感器的反馈为无遮挡状态；在所述光学传感器的探测光束照射在位于所述至少两个被检测物的一个上时，所述光学传感器的反馈为遮挡状态，其中基于所述光学传感器的反馈第一次由被遮挡状态变为无遮挡状态时判定基于射线的扫描程序结束。
7.根据本公开的一个示例性实施例，根据设定的间隔距离和检查装置的移动速度，确定再次启动扫描程序的时刻，由此生成包括一个被检测物的每个射线扫描图像。
8.根据本公开的一个示例性实施例，所述光学传感器发出的探测光束所形成的探测光面是扇形面、矩形面或三维光面。
9.根据本公开的一个示例性实施例，所述光学传感器的探测光面大于所述射线装置的扇形面。
10.根据本公开的一个示例性实施例，所述光学传感器的发出探测光面的功能是设置于框架上的集成式传感器的功能之一。
11.根据本公开的一个示例性实施例，所述光学传感器依据反馈的无遮挡状态确定被检测物的间隔的位置和数量，所述光学传感器依据反馈的遮挡状态确定被检测物的停止位置。
12.根据本公开的一个示例性实施例，所述光学传感器依据确定的被检测物的停止位置和被检测物的间隔的位置和数量判断当前扫描方向上被检测物的位置和数量。
13.根据本公开的一个示例性实施例，所述光学传感器依据确定的被检测物的停止位置和被检测物的间隔的位置和数量判断当前扫描方向上有无被检测物。
14.根据本公开的一个示例性实施例，至少一个所述光学传感器包括分别设置在框架上的平行于扫描方向的两个相对的侧面上的至少两个光学传感器。
15.根据本公开的一个示例性实施例，所述移动装置包括马达和由所述马达驱动的轮子。
16.根据本公开的一个示例性实施例，所述至少两个被检测物包括集装箱或箱式货车，其中所述箱式货车的车头和车厢之间的间隔小于所述至少两个被检测物之间的间隔。
17.根据本公开的另一方面，提供了一种如前述实施例中任一项所述的自动行走式的检查装置的自动分车方法，包括步骤：启动检查系统的射线装置开始对所述至少两个被检测物中的一个被检测物进行射线扫描；同时启动移动装置移动所述框架，使得所述框架移动穿过所述至少两个被检测物中的每个被检测物；基于自动分车信号，获得仅包括所述至少两个被检测物中的一个被检测物的每个射线扫描图像，其中通过设置于框架上的至少一个光学传感器对被检测物的检测给出自动分车信号。
18.根据本公开的一个示例性实施例，在所述光学传感器的探测光束照射在位于所述至少两个被检测物的两个被检测物之间的间隔上时，所述光学传感器的反馈为无遮挡状态，在所述光学传感器的探测光束照射在位于所述至少两个被检测物的一个上时，所述光学传感器的反馈为遮挡状态，其中基于所述光学传感器的反馈第一次由被遮挡状态变为无遮挡状态时判定基于的射线的扫描程序结束。
19.根据本公开的一个示例性实施例，根据设定的间隔距离和检查装置的移动速度，确定再次启动扫描程序的时刻，由此生成包括一个被检测物的每个射线扫描图像。
附图说明
20.通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。在附图中：
21.图1示出了根据本发明的第一实施例的自动行走式的检查装置；
22.图2示出了根据本发明的第二实施例的自动行走式的检查装置；
23.图3示出了使用第二实施例的自动行走式的检查装置检查被检测物的示意图；
24.图4示出了根据本发明的实施例的被检测物；
25.图5示出了根据第一实施例的自动行走式的检查装置的分车方法；
26.图6示出了根据第二实施例的自动行走式的检查装置的分车方法。
具体实施方式
27.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
28.另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露
实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
29.在本公开的实施例中，由于检查现场并不能保证每次被检车辆都能排满扫描通道，为了提高自动行走式的检查装置的扫描效率，要求每次将所有被检车辆扫描完成后能够立即结束扫描流程，使工作人员能够迅速使得被检车辆离开检查通道，准备下一批次扫描。
30.由于自动行走式的检查装置每次扫描的最大行程是固定的，在扫描过程中，期望的是，准确识别被检车辆在当前扫描通道内的位置和剩余被检车辆的数量，为射线装置发出射线束和图像采集提供准确的时机，从而减少射线装置发出不必要的射线束的时间并获得有效的图像数据。
31.基于上述考虑，当检查装置处于多车连扫的工作模式时，对被检车辆的扫描进行自动识别切分、判断当前扫描通道内待检车辆的位置和数量等是期望的。
32.在本公开的实施例中，为了实现一幅扫描图像仅包括一个车辆，可以在多车连扫时采用如下两种方式：第一种方式是在检查过程中，通过技术手段，对每个车辆进行识别切分，从而每完成一个车辆的扫描，便生成一幅x光扫描图像；第二种方式是在x光的扫描过程中，所有被检测物生成一幅x光扫描图像，通过对该x光扫描图像的文件进行处理切分，生成多份扫描图像文件，最终实现一份扫描图像文件中只包括一个车辆。
33.下面将结合附图对本发明的多个实施例进行更为详细的阐述。
34.如图1-3所示，本技术的实施例提供一种自动行走式的检查装置100，包括检查系统10、框架20、移动装置30、至少一个光学传感器50和控制系统(未示出)。
35.在实施例中，检查系统10包括射线装置11和探测器12。射线装置11提供用于对车辆进行检查的射线，例如，x射线、伽玛(γ)射线、中子射线中的一种或几种。探测器12配置成能够检测到从射线装置11发出的射线。射线装置11和探测器12都设于框架20上。
36.在实施例中，移动装置30设置在框架20上，使得在移动装置30的驱动下框架20承载着射线装置11移动并使得射线装置11的射线移动通过至少两个被检测物40。在实施例中，移动装置30包括马达32和由所述马达驱动的轮子31，轮子31配置成在轨道或地面上移动。
37.在实施例中，至少一个光学传感器50设置在框架20上，通过至少一个光学传感器50对被检测物40的检测给出自动分车信号。这样，扫描得到的一幅扫描图像仅包括一个车辆，提高了检查装置的效率。
38.在实施例中，射线装置11可以是加速器、同位素源或x光机等。射线装置11包括射线源和准直器，从射线源发出的束经过准直器后的一束射线形成发光面，如图1-2中的扇形面111。在实施例中，被检测物40包括集装箱、行李箱车、包裹车、厢式货车、乘用车或无乘客乘坐的客车等。
39.在实施例中，框架20包括横梁21和纵梁22。如图1-2所示，射线装置11布置在纵梁22的底部附近。探测器12包括探测器阵列，所述探测器阵列根据需要布置在框架20的横梁21和/或纵梁22上，以便能够接收射线装置11发射的射线通过被检测物40的光子信号。如图1-2所示，布置在横梁21和纵梁22上的所述探测器阵列排列成l形，横梁21上的最左侧的探测器12刚好能直接接收射线装置11发出的射线，该射线经过被检测物40的最高点，并不穿
透被检测物40，被检测物40全部位于扇形面111的范围内。本领域技术人员清楚的是，射线装置11和探测器阵列的位置、以及探测器阵列所包括的探测器的数目可以根据需要进行调整。
40.在图1所示的实施例中，检查系统100的射线装置11扫描空气，并且探测器12接收并存储通过空气的射线束的数据，此后为便于描述，将此数据称为空气数据；在检查车辆时，射线装置11扫描车辆，并且探测器12接收并存储通过所述车辆的射线束的数据，此后为便于描述，将此数据称为射线信号数据。根据x射线成像的特性，光子穿过被检测物与直接穿过空气后的特性是存在差异的。因此，所述探测器在扫描过程中将所述射线信号数据与空气数据进行比较。当射线信号数据与空气数据大致相同时，探测器12判定射线的扇形面111正通过两个车辆之间的间隔，进而生成指示已完成一个车辆的扫描的状态控制信号，并将该状态控制信号传送至控制系统以结束当前的扫描程序。这样，所述检查装置100能够实现每幅扫描图像仅包括一个车辆，从而便于客户查验自己的车辆或货物信息以及后期查询。
41.在实施例中，所述检查装置100还设定一合适的阈值，用来抵消射线装置11产生例如x射线的波动。在图1的实施例中，当探测器12获得的射线信号数据与空气数据的差在所述阈值的范围之外时，探测器12判定射线的扇形面111正通过一个车辆，进而生成指示正在扫描一个车辆的状态控制信号，并将所述状态控制信号传送至检查装置100的控制系统，控制系统将使得射线装置11继续扫描。当探测器12获得的射线信号数据与空气数据的差在所述阈值的范围内时，探测器12判定射线的扇形面111正通过两个车辆之间的间隔，进而生成指示已完成一个车辆的扫描的状态控制信号，并将所述状态控制信号传送至控制系统来结束当前的扫描程序。在实施例中，当探测器12包括探测器阵列时，所述探测器阵列中的所有探测器接收的射线信号数据与空气数据的差都在所述阈值的范围内时，才能给出指示已完成一个车辆的扫描的状态控制信号。
42.在另外的实施例中，检查装置100的控制系统配置成比较所述射线信号数据与空气数据的差，并根据比较结果控制射线装置11的扫描程序。
43.在实施例中，探测器12配置成根据所接收到的探测光束的强度来生成状态控制信号。例如，当探测光束通过空气被接收时，探测器12所接收到的光子数目较多，所述探测光束的光强较强；而当探测光束通过车辆被接收时，探测器所接收到的光子数目较少，所述探测光束的光强较弱。因此，检查装置100能够基于探测光束的信号数据实现自动分车的效果，从而避免安装其它设备，例如传感器，由此节约了成本。
44.在实施例中，控制系统配置成根据两个车辆之间的间隔距离(例如，停车距离)l和检查装置的移动速度v(单位m/s)推算出两次扫描之间的间隔时间δt。即，所述控制系统在前一次扫描程序结束命令发出δt秒后，启动下一次扫描程序，下一次扫描程序继续进行与前一次扫描程序相同的过程。举例来说，所述停车距离通常大于0.5m，由此可得到间隔时间δt为：
45.δt＝0.5/v。
46.上式仅是示例性的，本领域技术人员可以根据需要设定所述停车距离或所述间隔时间。例如，在图4所示的检查厢式货车的实施例中，所述停车距离l需要大于厢式货车的车头与车厢之间的距离l，以避免生成不期望的图像。
47.在需要对n个车辆进行扫描的实施例中，需要n次同样的扫描程序，从而完成n次扫描以生成n幅扫描图像，每幅扫描图像仅包括一个车辆。
48.在图2所示的实施例中，检查装置100还包括设置在框架20上的至少一个光学传感器50。光学传感器50配置成发出探测光束以照射正被检测的车辆，或者当已完成一辆车的检测而另一辆车还未进入到探测范围内时照射空气，由此提供不同的反馈信号。如图2所示，光学传感器50设置在框架的纵梁22的上部并在移动装置30的驱动下与射线装置11一起移动。在实施例中，至少一个光学传感器50包括分别设置在框架20上的平行于扫描方向的两个相对的侧面上的至少两个光学传感器。这种布置保证每个扫描方向上都能有效地进行检测。本领域技术人员清楚的是，光学传感器的数目和位置可以根据需要进行调整。
49.在实施例中，光学传感器50发出的光所形成的探测光面511可以是扇形面、矩形面或三维光面。但为了确保无死角地探测被检测物，所述探测光面需要大于射线装置发出的扇形面，如图2所示。
50.在图2所示的实施例中，光学传感器50配置成：在光学传感器50的探测光束照射在位于两个车辆之间的间隔上时，发出指示处于无遮挡状态的反馈信号；在光学传感器50的探测光束照射在一个车辆上时，发出指示处于遮挡状态的反馈信号；并将所述反馈信号传送至控制系统。在实施例中，控制系统配置成基于光学传感器50的反馈信号第一次由处于被遮挡状态变为处于无遮挡状态时，判定基于射线的扫描程序结束。这样，检查装置100能够实现一幅扫描图像仅包括一个车辆。
51.在实施例中，光学传感器50可以是专门用于提供所述反馈信号的传感器，例如包括但不限于漫反射传感器、光电开关、光幕、激光传感器、雷达传感器或激光扫描仪。
52.在可替代的实施例中，所述光学传感器20可以是现有的检查装置中已包括的光学传感器，即，将所述光学传感器的功能设置于现有的检查装置中已包括的光学传感器中。现有的检查装置中已包括的光学传感器例如包括位置传感器、速度传感器或提取车辆特征的传感器等。利用这种布置，本公开的方案可以避免为了实现自动分车的效果而单独设置一个光学传感器，节约了空间，降低了由于增添光学传感器所产生的布置的复杂性，并降低了成本。
53.在实施例中，当所述光学传感器探测到遮挡状态时，所述光学传感器能够确定待检车辆的当前位置或停止位置。控制系统依据所反馈的当前位置计算出待检车辆的当前位置与自动行走式的检查装置之间的距离s，如图3所示。控制系统可以根据下式计算出扫描启动时间δt’。
54.δt’＝s/v；
55.其中v是自动行走式的检查装置的移动速度，单位为m/s。也就是，自动行走式的检查装置从起点开始运行经过δt’时间后开始启动射线装置发出检测辐射束，进而执行图像数据采集过程。这样，可以避免射线装置在没有车辆经过检查装置时发出辐射束，减少了射线装置不必要的发出检测辐射束的时间，从而延长了相关设备的使用寿命。
56.在实施例中，所述自动行走式的检查装置还配置成利用光学传感器的反馈提供关于待检车辆的位置和数量的信息。光学传感器的探测光面覆盖扫描通道区域内，所述探测光面随着移动装置的移动而发生移动。当光学传感器的反馈为无遮挡状态时，所述光学传感器可以据此确定待检车辆的间隔的位置和数量。靠近光学传感器的所述待检车辆的间隔
的端点为当前被检车辆的车尾所在的位置，远离光学传感器的所述待检车辆的间隔的端点为下一待检车辆的车头所在的位置。所述光学传感器依据确定的待检车辆的间隔的位置和数量判断当前扫描方向a(如图3所示)上待检车辆的位置和数量。
57.在实施例中，所述光学传感器依据确定的待检车辆的停止位置、以及待检车辆的间隔的位置和数量判断当前扫描方向a上有无待检车辆，从而允许快速结束扫描过程，大幅度提高扫描效率。
58.与第一实施例相同，在第二实施例中，控制系统也配置成根据两个车辆之间的停车距离l和检查装置的移动速度v(单位m/s)推算出两次扫描之间的间隔时间δt。具体细节可参照第一实施例。
59.在需要对n个车辆进行扫描的实施例中，需要n次同样的扫描控制程序，从而完成n次扫描以生成n幅扫描图像，每幅扫描图像仅包括一个车辆。
60.下面将结合图5和6描述本技术的实施例的自动行走式的检查装置的自动分车方法。所述自动分车方法包括：
61.(s1)启动检查系统100的射线装置11开始对所述至少两个车辆中的一个车辆的射线扫描；
62.(s2)同时启动移动装置30移动所述框架20，使得所述框架20移动穿过所述至少两个车辆中的每个车辆；
63.(s3)基于自动分车信号，获得仅包括所述至少两个车辆中的一个车辆的每个射线扫描图像。
64.对于图1所示的实施例，所述自动分车方法还包括在步骤s1之前的步骤：(s0)使用所述射线装置扫描空气，并使用所述探测器接收并存储通过空气的射线束的数据，以获得空气数据。
65.对于图1所示的实施例，所述步骤s3包括：在所述探测器获得的射线信号数据与空气数据的差在所述阈值的范围内时，判定射线的束所形成的扇形面正通过所述至少两个车辆中的两个车辆之间的间隔，从而给出状态控制信号并将其传送至所述检查装置的控制系统来结束当前的扫描程序。
66.对于图2所示的实施例，所述方法在所述步骤s1之前可以包括：(s0)根据光学传感器确定的待检车辆的停止位置，确定扫描启动时间。控制系统依据所反馈的停止位置计算出待检车辆的停止位置与自动行走式的检查装置之间的距离s，再根据检查装置的移动速度v，计算出从起点到开始扫描的间隔时间δt’。
67.对于图2所示的实施例，所述步骤s3包括：通过设置于框架上的至少一个光学传感器对待检车辆的检测给出自动分车信号。
68.在实施例中，在所述光学传感器的探测光束照射在位于所述至少两个车辆的两个车辆之间的间隔上时，所述光学传感器的反馈为无遮挡状态；在所述光学传感器的探测光束照射在位于所述至少两个车辆的一个车辆上时，所述光学传感器的反馈为遮挡状态，其中基于所述光学传感器的反馈第一次由被遮挡状态变为无遮挡状态时判定基于的射线的扫描程序结束。
69.在实施例中，所述自动分车方法在步骤s3之后包括步骤：(s4)经过一间隔时间后再次启动扫描程序。在实施例中，根据设定的停车距离l和检查装置的移动速度v，确定再次
启动扫描程序的时刻。如前所述，所述控制系统在前一次扫描程序结束命令发出δt秒后，启动下一次扫描程序，下一次扫描程序继续进行与前一次扫描程序相同的过程。
70.在实施例中，所述自动分车方法在步骤s4之后包括步骤：(s5)直到所有的车辆被检测完毕后，结束扫描程序。
71.虽然上述实施例涉及能够移动的射线装置，但是本领域技术人员清楚的是，通过对上述实施例的修改或变型也可以实现在静止的射线装置的情况下进行自动分车。
72.本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
73.虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。
74.虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
75.应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。