組合散射和透射的多視圖成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多視圖X射線檢查系統(tǒng)，在多個(gè)實(shí)施例之一中，其具有三個(gè)X射線源的三視圖配置。每個(gè)X射線源都旋轉(zhuǎn)，并被配置為發(fā)射旋轉(zhuǎn)的X射線筆形束，以及至少兩個(gè)檢測(cè)器陣列，其中每個(gè)檢測(cè)器陣列都具有多個(gè)非像素化的檢測(cè)器，使得至少一部分非像素化的檢測(cè)器被定向?yàn)槌@兩個(gè)X射線源。
【專利說(shuō)明】組合散射和透射的多視圖成像系統(tǒng)
[0001]交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求提交于2012年2月3日的美國(guó)專利臨時(shí)申請(qǐng)第61/594625號(hào)的優(yōu)先權(quán)。上述申請(qǐng)通過(guò)引用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本說(shuō)明書(shū)總地涉及用于安全掃描的X射線成像系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地涉及一種有利地組合透射和反向散射成像的多視圖X射線掃描系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0004]隨著恐怖主義和違禁貿(mào)易的泛濫，存在對(duì)能夠有效且高效地篩查轎車、公交車、大型車輛和貨物以檢測(cè)可疑威脅和非法物質(zhì)的系統(tǒng)的迫切需要。
[0005]過(guò)去，許多技術(shù)已經(jīng)被評(píng)估，以在安全檢查中使用，通常X射線成像被確定為用于上述目的的合理技術(shù)。幾種已知的X射線掃描系統(tǒng)已經(jīng)部署用于篩查轎車、公共汽車和其他車輛。這些系統(tǒng)包括透射和反向散射X射線篩查系統(tǒng)。這些現(xiàn)有技術(shù)的X射線系統(tǒng)提供非常有限數(shù)量的方向的掃描，通常為一個(gè)或可能兩個(gè)。例如，透射X射線系統(tǒng)可以被配置為側(cè)面發(fā)射器或頂部發(fā)射器配置。反向散射系統(tǒng)可能在單側(cè)或偶爾在三側(cè)配置中可用。
[0006]因此，在現(xiàn)有技術(shù)中存在對(duì)可以具有任意數(shù)量(通常為一個(gè)以上)的視圖的多視圖成像系統(tǒng)的需要。在本領(lǐng)域中還存在對(duì)使用組合反向散射和透射成像方法導(dǎo)致以非常低的量實(shí)現(xiàn)高檢測(cè)性能的模塊化多視圖系統(tǒng)的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了一種X射線檢查系統(tǒng)，包括:X射線源，其被配置為發(fā)射X射線束的；以及檢測(cè)器陣列，其包括多個(gè)非像素化檢測(cè)器，其中至少一部分所述非像素化檢測(cè)器不被定向?yàn)槌鳻射線源。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了一種X射線檢查系統(tǒng)，包括:至少兩個(gè)X射線源，其中每個(gè)X射線源都被配置為發(fā)射X射線束；以及至少兩個(gè)檢測(cè)器陣列，其中每個(gè)檢測(cè)器陣列都包括多個(gè)非像素化檢測(cè)器，其中至少一部分所述非像素化檢測(cè)器被定向?yàn)槌鴥蓚€(gè)X射線源。
[0009]在再一個(gè)實(shí)施例中，本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了一種具有包括三個(gè)X射線源的三視圖配置的多視圖X射線檢查系統(tǒng)，其中每個(gè)X射線源都旋轉(zhuǎn)，并被配置為發(fā)射旋轉(zhuǎn)的X射線筆形束；以及至少兩個(gè)檢測(cè)器陣列，其中每個(gè)檢測(cè)器陣列都包括多個(gè)非像素化檢測(cè)器，其中至少一部分所述非像素化檢測(cè)器被定向?yàn)槌鴥蓚€(gè)X射線源。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，X射線束是筆形束，并且每個(gè)X射線源都在某一旋轉(zhuǎn)角度上旋轉(zhuǎn)，并且X射線檢查系統(tǒng)具有固有的空間分辨率，并且其中所述固有的空間分辨率由X射線束的瞄準(zhǔn)程度確定，而不是由X射線掃描數(shù)據(jù)的像素化程度確定。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)檢測(cè)器在具體時(shí)間點(diǎn)只暴露于來(lái)自所述X射線源之一的一條X射線束，并且每個(gè)檢測(cè)器都限定一個(gè)平面，其中所述平面從由每個(gè)X射線源限定的每個(gè)平面偏移。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)檢測(cè)器具有矩形形狀。
[0011]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，X射線檢查系統(tǒng)包括:至少一個(gè)X射線源，其被配置為發(fā)射X射線束；以及檢測(cè)器陣列，其包括至少兩個(gè)矩形輪廓的反向散射檢測(cè)器和位于所述至少兩個(gè)矩形輪廓的反向散射檢測(cè)器之間的正方形輪廓的透射檢測(cè)器。
[0012]在再一個(gè)實(shí)施例中，本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了一種X射線檢查系統(tǒng)，其包括:至少一個(gè)X射線源，其被配置為發(fā)射X射線束；以及檢測(cè)器陣列，其包括至少兩個(gè)矩形輪廓的反向散射檢測(cè)器、位于所述至少兩個(gè)矩形輪廓的反向散射檢測(cè)器之間的正方形輪廓的透射檢測(cè)器，以及位于正方形輪廓的透射檢測(cè)器的和所述至少兩個(gè)矩形輪廓的反向散射檢測(cè)器之一之間的一對(duì)固定的貓準(zhǔn)器。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)了一種包括控制系統(tǒng)的X射線檢查系統(tǒng)，其中當(dāng)所述X射線檢查系統(tǒng)被激活以檢測(cè)伽馬射線時(shí)，所述控制系統(tǒng)關(guān)閉X射線源，并將檢測(cè)器數(shù)據(jù)處理模式從電流積分模式切換到脈沖計(jì)數(shù)模式。
[0014]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明公開(kāi)了一種具有至少一個(gè)X射線源的X射線檢查系統(tǒng)，其中所述X射線源包括延長(zhǎng)陽(yáng)極X射線管、旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)器組件、軸承、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0015]在再一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明公開(kāi)了一種具有至少一個(gè)X射線源的X射線檢查系統(tǒng)，其中所述X射線源包括延長(zhǎng)陽(yáng)極X射線管、旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)器組件、軸承、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、輔助瞄準(zhǔn)器組和旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0016]在Iv實(shí)施例中，公開(kāi)了一種包括控制系統(tǒng)的X射線檢查系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)接收速度數(shù)據(jù)，并且其中所述控制系統(tǒng)調(diào)整X射線源的瞄準(zhǔn)器旋轉(zhuǎn)速度、數(shù)據(jù)采集速率或基于所述速度數(shù)據(jù)的X射線管電流中的至少一個(gè)。
[0017]在另一個(gè)實(shí)施例中，本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了一種包括控制系統(tǒng)的X射線檢查系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)調(diào)整X射線源的瞄準(zhǔn)器旋轉(zhuǎn)速度、數(shù)據(jù)采集速率或X射線管電流中的至少一個(gè)，以保證用于正在被掃描的物體的每單位長(zhǎng)度的量均勻。
[0018]本說(shuō)明書(shū)還針對(duì)一種用于掃描物體的X射線檢查系統(tǒng)，該檢查系統(tǒng)包括:至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的X射線源，其被配置為同時(shí)發(fā)射旋轉(zhuǎn)的X射線束，每個(gè)所述X射線束都限定透射路徑；至少兩個(gè)檢測(cè)器陣列，其中所述至少兩個(gè)檢測(cè)器陣列中的每一個(gè)都與所述至少兩個(gè)X射線源之一的相對(duì)放置，以形成掃描區(qū)域；以及至少一個(gè)控制器，用于控制每個(gè)X射線源以協(xié)調(diào)方式掃描物體，使得至少兩個(gè)X射線源的X射線束不交叉透射路徑。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)發(fā)射的X射線束都是筆形束，并且每個(gè)X射線源都在預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度上旋轉(zhuǎn)。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)檢測(cè)器都是非像素化檢測(cè)器。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，第一、第二和第三旋轉(zhuǎn)的X射線源被配置為同時(shí)發(fā)射旋轉(zhuǎn)的X射線束，其中第一 X射線源通過(guò)在基本垂直的位置啟動(dòng)，并以順時(shí)針?lè)绞揭苿?dòng)來(lái)掃描物體；其中第二 X射線源通過(guò)在基本向下垂直的位置啟動(dòng)，并以順時(shí)針?lè)绞揭苿?dòng)來(lái)掃描物體；并且其中第三X射線源通過(guò)在基本水平的位置啟動(dòng)，并以順時(shí)針?lè)绞揭苿?dòng)來(lái)掃描物體。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，控制器使得每個(gè)X射線源在不與任何其余的X射線源的初始掃描方向重疊的方向上開(kāi)始掃描物體，從而消除X射線源之間的串?dāng)_。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，在任一時(shí)刻使用被不多于一個(gè)X射線束照射的每個(gè)檢測(cè)器同時(shí)收集物體的多個(gè)掃描視圖。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器的體積與所獲得的物體的掃描視圖的數(shù)量無(wú)關(guān)。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，X射線檢查系統(tǒng)具有固有的空間分辨率，其中所述固有的空間分辨率由X射線束的瞄準(zhǔn)程度確定。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器包括具有從檢測(cè)器陣列的邊緣露出的一個(gè)或多個(gè)光電倍增管的閃爍體檢測(cè)器陣列，以允許來(lái)自鄰近X射線源的X射線束經(jīng)過(guò)與光電倍增管相對(duì)的檢測(cè)器陣列的非突起表面。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器由具有較高光輸出效率、快速響應(yīng)時(shí)間并對(duì)變化的環(huán)境條件反應(yīng)極小、大體積下機(jī)械穩(wěn)定的條狀閃爍材料形成。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器是包括氙氣或任何其他壓縮氣體的氣體電離檢測(cè)器。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器由半導(dǎo)體材料形成，例如但不限于CdZnTe、CdTe, HgI, Si 和 Ge。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，X射線檢查系統(tǒng)被配置為通過(guò)關(guān)閉X射線源將檢測(cè)器從電流積分模式切換為脈沖計(jì)數(shù)模式來(lái)檢測(cè)伽馬射線。
[0031]本說(shuō)明書(shū)也還針對(duì)一種用于掃描物體的X射線檢查系統(tǒng)，該檢查系統(tǒng)包括:至少兩個(gè)X射線源，其被配置為同時(shí)發(fā)射旋轉(zhuǎn)的X射線束以照射物體，其中每個(gè)所述X射線束都限定透射路徑；檢測(cè)器陣列，其包括放置在至少兩個(gè)反向散射檢測(cè)器之間的至少一個(gè)透射檢測(cè)器，其中每個(gè)所述反向散射檢測(cè)器都檢測(cè)由放置在物體的第一側(cè)上的第一X射線源發(fā)射的反向散射X射線，并且其中透射檢測(cè)器檢測(cè)由放置在物體的相對(duì)側(cè)上的第二 X射線源發(fā)射的透射X射線；以及至少一個(gè)控制器，用于控制每個(gè)X射線源以協(xié)調(diào)、不重疊的方式同時(shí)掃描物體，使得每個(gè)所述X射線束的透射路徑都不交叉。
[0032]在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器陣列包括至少兩個(gè)矩形輪廓的反向散射檢測(cè)器和位于所述至少兩個(gè)矩形輪廓的反向散射檢測(cè)器之間的正方形輪廓的透射檢測(cè)器。
[0033]在另一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器陣列包括位于兩個(gè)反向散射檢測(cè)器之間的透射檢測(cè)器，其中檢測(cè)器被放置在面對(duì)開(kāi)始掃描的物體的單個(gè)平面內(nèi)，并且透射檢測(cè)器具有比每個(gè)反向散射檢測(cè)器更小的暴露表面面積。
[0034]在一個(gè)實(shí)施例中，X射線檢查系統(tǒng)還包括位于透射檢測(cè)器和所述至少兩個(gè)反向散射檢測(cè)器之一之間的一對(duì)固定的貓準(zhǔn)器。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)X射線源都包括延長(zhǎng)陽(yáng)極X射線管、旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)器組件、軸承、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0036]在另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)X射線源都包括:延長(zhǎng)陽(yáng)極X射線管，其與冷卻電路耦接，該陽(yáng)極處于地電位；旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)器組件，其包括具有以預(yù)定義角度圍繞瞄準(zhǔn)器的圓周切割的槽的至少一個(gè)瞄準(zhǔn)環(huán)，每個(gè)槽的長(zhǎng)度都大于該槽的寬度和旋轉(zhuǎn)軸，并且槽的寬度限定X射線檢查系統(tǒng)在掃描方向上的固有的空間分辨率；軸承，其用于支持瞄準(zhǔn)器組件的重量，以及將驅(qū)動(dòng)軸從瞄準(zhǔn)器組件傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)電機(jī)；旋轉(zhuǎn)編碼器，其用于確定X射線束的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角度；以及輔助瞄準(zhǔn)器組，其用于提高垂直掃描方向上的空間分辨率。
[0037]在一個(gè)實(shí)施例中，控制器接收包括物體的速度的速度數(shù)據(jù)，并基于所述速度數(shù)據(jù)，調(diào)整X射線源的瞄準(zhǔn)器旋轉(zhuǎn)速度、數(shù)據(jù)采集速率或基于所述速度數(shù)據(jù)的X射線管電流中的至少一個(gè)。
[0038]在下面的附圖和詳細(xì)描述中對(duì)本申請(qǐng)的上述和其他實(shí)施例進(jìn)行更深入地說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]將理解本發(fā)明的這些和其他的特征和優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)參照以下詳細(xì)描述可以更好地理解它們:
[0040]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的單視圖頂部發(fā)射器透射成像系統(tǒng)；
[0041]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第一側(cè)面發(fā)射器配置；
[0042]圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第二側(cè)面發(fā)射器配置；
[0043]圖4是本發(fā)明的多視圖X射線成像系統(tǒng)實(shí)施例；
[0044]圖5示出從在本發(fā)明的多視圖X射線成像系統(tǒng)中使用的X射線源的平面偏移的X射線檢測(cè)器偏移幾何布局；
[0045]圖6示出在本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)中使用的合適的X射線檢測(cè)器的實(shí)施例；
[0046]圖7a是在本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)中使用的檢測(cè)器陣列的側(cè)視圖；
[0047]圖7b是在本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)中使用的檢測(cè)器陣列的端視圖；
[0048]圖8示出用于與本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)一起使用的反向散射-透射檢測(cè)器配置的實(shí)施例；
[0049]圖9示出用于與本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)一起使用的反向散射-透射檢測(cè)器配置的替換實(shí)施例；
[0050]圖10示出用于與本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)一起使用的合適的掃描X射線源的實(shí)施例；
[0051]圖1la示出用于提高垂直方向上的空間分辨率的輔助瞄準(zhǔn)器組；
[0052]圖1lb示出圍繞旋轉(zhuǎn)的瞄準(zhǔn)器的外部邊緣放置的圖1la輔助瞄準(zhǔn)器組；
[0053]圖12示出用于與本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)的檢測(cè)器一起使用的讀出電子電路的實(shí)施例；
[0054]圖13示出通過(guò)一組“M”個(gè)圖像檢查人員監(jiān)控一組“N”個(gè)多視圖成像系統(tǒng)的矩陣式配置；
[0055]圖14示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的掃描貨物的多視圖成像系統(tǒng)的部署；
[0056]圖15示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的掃描占用車輛的多視圖成像系統(tǒng)的部署；
[0057]圖16a顯示處于其準(zhǔn)備掃描的操作狀態(tài)的移動(dòng)檢查系統(tǒng)；
[0058]圖16b示出圍繞位于水平臂端部的鉸鏈點(diǎn)將垂直臂折疊起來(lái)的步驟；
[0059]圖16c示出圍繞位于垂直支座頂部的鉸鏈點(diǎn)同時(shí)將水平臂和垂直臂折疊起來(lái)的步驟；
[0060]圖16d示出將垂直臂朝著移動(dòng)檢查車輛的后部放下的步驟；
[0061]圖16e示出將底部成像部分從其操作位置折疊至少90度的步驟。
[0062]圖16f示出將外部水平基座部分折疊180度以使得其平行于內(nèi)部基座部分的步驟；以及
[0063]圖16g示出將基座部分完全折疊90度以完成系統(tǒng)裝載(stow)的步驟。

【具體實(shí)施方式】
[0064]本說(shuō)明書(shū)針對(duì)一種有利地組合來(lái)自反向散射和透射技術(shù)兩者的圖像信息的X射線掃描系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明采用四個(gè)分立的反向散射系統(tǒng)，但再次使用來(lái)自一個(gè)反向散射系統(tǒng)的筆形束來(lái)照射第二反向散射系統(tǒng)中的大面積檢測(cè)器，使得可以實(shí)現(xiàn)使用同一組四個(gè)X射線束同時(shí)進(jìn)行多側(cè)面反向散射和透射成像。該方式具有性價(jià)比，因?yàn)樗?jié)省了分段檢測(cè)器陣列的成本，但仍提供全面的檢查。
[0065]本說(shuō)明書(shū)針對(duì)多個(gè)實(shí)施例。提供下面的公開(kāi)內(nèi)容，以便使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。在本說(shuō)明書(shū)中使用的語(yǔ)言不應(yīng)被解釋為對(duì)任何一個(gè)具體實(shí)施例的普遍否定或用于限制超出本文使用的術(shù)語(yǔ)的含義的權(quán)利要求。本文定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下應(yīng)用于其他的實(shí)施例和應(yīng)用。另外，所使用的術(shù)語(yǔ)和措辭是用于描述示例性實(shí)施例的目的，而不應(yīng)該被視為是限制性的。因此，本發(fā)明應(yīng)被賦予涵蓋與所公開(kāi)的原理和特征一致的多個(gè)替代方式、修改和等價(jià)物的最寬的范圍。為了清楚的目的，沒(méi)有對(duì)與本發(fā)明相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的技術(shù)材料相關(guān)的細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)描述，以免不必要地混淆本發(fā)明。
[0066]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的單視圖頂部發(fā)射器透射成像系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括具有旋轉(zhuǎn)筆形束瞄準(zhǔn)器的X射線源105。當(dāng)X射線束打開(kāi)時(shí)，瞄準(zhǔn)器連續(xù)旋轉(zhuǎn)以形成掃過(guò)扇形區(qū)域115的移動(dòng)的X射線束110。一系列X射線檢測(cè)器120以透射檢查幾何布局放置，即放置為與X射線束110相對(duì)，并且被檢查物體位于檢測(cè)器120和X射線束110之間，一旦X射線束110穿過(guò)物體125，如車輛，就記錄X射線束110的強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器120的長(zhǎng)度在100mm量級(jí)，并端至端堆疊以形成具有等于若干米的長(zhǎng)度的線性傳感器。這種檢測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是，由于它們不具有空間分辨率，因此可以很廉價(jià)地制造它們。
[0067]物體125的X射線掃描圖像通過(guò)記錄在所有時(shí)間在每個(gè)檢測(cè)器120輸出的信號(hào)的強(qiáng)度，以及X射線筆形束110的旋轉(zhuǎn)角度形成。在徑向坐標(biāo)上，物體X射線透射通過(guò)在任何給定瞬間相對(duì)其旋轉(zhuǎn)角度繪制來(lái)自X射線束110正在指向的X射線檢測(cè)器120的所記錄的X射線強(qiáng)度確定。如本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員已知的，預(yù)定坐標(biāo)變換將該數(shù)據(jù)映射回到笛卡爾網(wǎng)格或任何其他選擇的坐標(biāo)網(wǎng)格。
[0068]與典型的現(xiàn)有技術(shù)的X射線成像系統(tǒng)相反，系統(tǒng)100的固有空間分辨率不是由X射線掃描數(shù)據(jù)的像素化確定，而是由源105處的X射線束110的瞄準(zhǔn)確定。由于X射線束110是從具有有限面積的較小的焦點(diǎn)產(chǎn)生的，因此X射線筆形束110是發(fā)散的，因此系統(tǒng)100的空間分辨率隨著檢測(cè)器120距離源105的距離變化。因此，系統(tǒng)100的空間分辨率在與X射線源105直接相對(duì)的下部拐角處最小。然而，該變化的空間分辨率通過(guò)作為旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)的系統(tǒng)100的空間脈沖響應(yīng)的反卷積來(lái)進(jìn)行校正，從而產(chǎn)生具有不變的可感知空間分辨率的圖像。
[0069]圖2是圖1的系統(tǒng)100的側(cè)面發(fā)射器配置，其使用了類似的、完全相同的具有旋轉(zhuǎn)筆形束210的X射線源205和一系列完全相同的X射線檢測(cè)器220，但位于替換位置。如圖3所示，使用相同的X射線源305和檢測(cè)器320，但以與圖2所示的鏡像的配置實(shí)現(xiàn)鏡像側(cè)面發(fā)射器配置。
[0070]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的集成圖1至圖3的配置的多視圖X射線成像系統(tǒng)400。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)400具有通過(guò)三個(gè)同時(shí)激活的旋轉(zhuǎn)X射線束405、406和407使能的三視圖配置，在一個(gè)實(shí)施例中，其具有以透射配置相應(yīng)放置以形成掃描隧道420的多個(gè)檢測(cè)器。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)目的，系統(tǒng)400提供高水平的檢查能力，而同時(shí)由于在任何時(shí)刻被照射的空間體積與通常具有大量的像素化X射線檢測(cè)器和扇形束的X射線照射的傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)線掃描系統(tǒng)相比都較低，因此可以以相當(dāng)?shù)偷腦射線量實(shí)現(xiàn)這一目的。
[0071]如圖4所示，同時(shí)被收集的三個(gè)X射線視圖之間幾乎沒(méi)有串?dāng)_，因?yàn)閄射線源405、406,407通過(guò)至少一個(gè)控制器497控制，該控制器對(duì)于X射線源405、406、407可以是本地的或遠(yuǎn)程的，以使得它們以協(xié)調(diào)且不重疊的方式掃描目標(biāo)物體495的方式發(fā)送控制信號(hào)到每個(gè)X射線源405、406、407。在一個(gè)實(shí)施例中，X射線源405通過(guò)在基本垂直的位置啟動(dòng)(在12點(diǎn)和I點(diǎn)鐘之間)，并以順時(shí)針?lè)绞揭苿?dòng)來(lái)掃描物體495。同時(shí)，X射線源406通過(guò)在基本向下垂直的位置啟動(dòng)(大約4點(diǎn)鐘)，并以順時(shí)針?lè)绞揭苿?dòng)來(lái)掃描物體495。同時(shí)，X射線源407通過(guò)在基本水平的位置啟動(dòng)(大約9點(diǎn)鐘)，并以順時(shí)針?lè)绞揭苿?dòng)來(lái)掃描物體495。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述每個(gè)X射線源都可以在不同的位置啟動(dòng)，只要a)每次都啟動(dòng)與其他X射線源的初始掃描方向不重疊的方向上的掃描，以及b)每次掃描的方向和速度都與其他X射線源的掃描基本不重疊。
[0072]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，對(duì)在系統(tǒng)400中可以同時(shí)收集的視圖的數(shù)量幾乎沒(méi)有限制，其中每個(gè)檢測(cè)器分段421在任何同一時(shí)間被不多于一個(gè)主X射線束照射。在一個(gè)實(shí)施例中，圖4所示的檢測(cè)器配置430包括12個(gè)檢測(cè)器分段421，每個(gè)大約I米長(zhǎng)以形成約3米(寬)x 3米(高)的檢查隧道。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器配置430能夠支持六個(gè)獨(dú)立的X射線視圖，以允許轉(zhuǎn)換相鄰檢測(cè)器之間掃過(guò)的X射線視圖。一個(gè)替換實(shí)施例包括長(zhǎng)0.5米的檢測(cè)器分段421，其能夠支持多達(dá)12個(gè)獨(dú)立的X射線圖像視圖。
[0073]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在系統(tǒng)400中，檢測(cè)器材料的體積與將要收集的視圖的數(shù)量無(wú)關(guān)，并且讀出電子裝置的密度與傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的像素化X射線檢測(cè)器陣列相比非常低。另外，多個(gè)X射線源可以由合適的額定高電壓發(fā)生器驅(qū)動(dòng)，從而使得能夠相對(duì)簡(jiǎn)單地和方便地添加額外的X射線源。這些特征使得本發(fā)明的高密度多視圖系統(tǒng)400能夠有利地在安全篩查應(yīng)用中使用。
[0074]如圖5所示，例如如圖4所示的多視圖系統(tǒng)具有從X射線源505的平面偏移的X射線檢測(cè)器520。該偏移防止在X射線束510能夠進(jìn)入正在檢查的物體之前X射線束510在最接近它的檢測(cè)器中被相對(duì)較強(qiáng)地吸收。
[0075]根據(jù)另一個(gè)方面，X射線檢測(cè)器不需要具有空間分辨功能，從而允許主光束在檢測(cè)器的表面徘徊(wander over)，并到達(dá)檢測(cè)器的側(cè)面，這樣對(duì)成像系統(tǒng)的整體性能影響最小。這相比于傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的像素化X射線系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化了檢測(cè)器配置，因?yàn)樵谙袼鼗南到y(tǒng)中，每個(gè)檢測(cè)器都需要被定向?yàn)橹富貙?duì)應(yīng)的源，以維持空間分辨率。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的像素化X射線系統(tǒng)中，單個(gè)檢測(cè)器不能指向一個(gè)以上的源位置，因此，對(duì)于每個(gè)源點(diǎn)都需要專用的像素化陣列。
[0076]圖6示出在本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)中(如圖4的三視圖系統(tǒng)400)使用的合適的X射線檢測(cè)器600的實(shí)施例。如圖所示，檢測(cè)器600由條狀X射線檢測(cè)材料605形成，在一個(gè)實(shí)施例中，其由閃爍材料制成。在閃爍過(guò)程中，X射線能量被轉(zhuǎn)換成光子，并且使用如光電倍增管或光電二極管610的合適的光學(xué)檢測(cè)器收集這些光子。合適的閃爍檢測(cè)材料包括塑料閃爍體、Cs1、BG0、NaI或本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的具有較高的光輸出效率、快速響應(yīng)時(shí)間并對(duì)變化的環(huán)境條件反應(yīng)極小、大體積下機(jī)械穩(wěn)定的任何其他的閃爍材料?？商鎿Q地，檢測(cè)器材料也可以包括氣體電離和氣體比例檢測(cè)器，理想地使用壓縮氣體，以提高檢測(cè)效率和高電場(chǎng)強(qiáng)度，來(lái)改善信號(hào)收集次數(shù)?；谙∮袣怏w的檢測(cè)器，如壓縮氙氣檢測(cè)器非常適合與本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)一起使用。也可以采用半導(dǎo)體檢測(cè)器材料，如CdZnTe、CdTe、Hg1、Si和Ge，雖然這些材料的電容、響應(yīng)時(shí)間、成本和溫度響應(yīng)使得它們成為不那么優(yōu)選的選擇。
[0077]閃爍體檢測(cè)器720的陣列在圖7a和圖7b中示出，光電倍增管725從閃爍材料的相同長(zhǎng)邊緣露出，以允許來(lái)自鄰近的X射線源的X射線束經(jīng)過(guò)與光電倍增管725相對(duì)的檢測(cè)器的非突起表面。兩個(gè)X射線源705、706在圖7a的檢測(cè)器陣列720的側(cè)視圖中是可見(jiàn)的。三個(gè)X射線源705、706、707在圖7b的端視圖中是可見(jiàn)的。
[0078]從直接透射通過(guò)物體并到達(dá)物體的相對(duì)側(cè)上的一組透射檢測(cè)器的X射線，一部分X射線從物體散射到其他方向。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的是，檢測(cè)到散射的X射線的概率隨檢測(cè)器距散射地點(diǎn)的距離的平方成反比變化。這意味著，當(dāng)進(jìn)入物體時(shí)，放置在靠近X射線束的檢測(cè)器將比放置在距X射線源顯著距離的檢測(cè)器接收到大得多的反向散射信號(hào)。
[0079]圖8示出利用除了透射X射線之外從被檢查的物體反向散射的X射線的用于與本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)一起使用的檢測(cè)器配置的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，X射線源805使用掃描的X射線筆形束810照射物體825。一部分X射線815反向散射，其然后通過(guò)一對(duì)矩形檢測(cè)器821、822被感測(cè)到。在較小的正方形截面檢測(cè)器835處捕獲來(lái)自物體825另一側(cè)的第二 X射線源(未示出)的透射X射線束830。
[0080]這里應(yīng)該注意的是，檢測(cè)器可以是任何形狀的，并不限于矩形形狀。在該特定的實(shí)施例中，因?yàn)楫a(chǎn)生均勻的響應(yīng)(uniform response)并具有相對(duì)較低的制造成本,因此選擇矩形形狀。另外，矩形形狀與圓形或其他的弧形檢測(cè)器相比更容易端至端地堆疊。同樣地，例如當(dāng)與具有圓形橫截面的圓柱形檢測(cè)器相比時(shí)，使用較小的正方形橫截面將最有可能產(chǎn)生最均勻的響應(yīng)，并且制造成本相對(duì)更低。
[0081]正方形輪廓的透射檢測(cè)器835放置在兩個(gè)矩形輪廓的反向散射檢測(cè)器821、822之間。一對(duì)固定的瞄準(zhǔn)器840顯著降低透射檢測(cè)器835上由附近的X射線源引起的散射照射效應(yīng)，該透射檢測(cè)器835測(cè)量來(lái)自相對(duì)的X射線源(未示出)的相對(duì)較弱的透射信號(hào)。所有的檢測(cè)器821、822和835都使用如鋼和鉛的合適的材料圍繞除了其激活表面的所有表面來(lái)進(jìn)行屏蔽，以避免由于自然伽馬照射和不想要的X射線散射而引起的背景信號(hào)。因此，在面向開(kāi)始掃描的物體的單個(gè)平面內(nèi)透射檢測(cè)器被夾在兩個(gè)反向散射檢測(cè)器之間，并且透射檢測(cè)器具有比每個(gè)反向散射檢測(cè)器更小的暴露表面面積。
[0082]圖9示出組合式X射線反向散射-透射檢測(cè)器的替換實(shí)施例。這里，在一個(gè)實(shí)施例中總長(zhǎng)度范圍為1.5米至3.0米的較大的成像面板900除了掃描X射線源905之外還包括六個(gè)單獨(dú)的X射線檢測(cè)器。四個(gè)檢測(cè)器910、911、912和913用于記錄來(lái)自本地的X射線源905的X射線反向散射，而具有比每個(gè)反向散射檢測(cè)器910、911、912、913更小的暴露表面面積的兩個(gè)檢測(cè)器914、915用于記錄來(lái)自相對(duì)的X射線發(fā)生器的透射X射線信號(hào)。
[0083]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該注意的是，使用圖8和圖9的檢測(cè)器配置，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的多視圖反向散射系統(tǒng)，它具有對(duì)與每個(gè)透射視圖對(duì)應(yīng)的一個(gè)反向散射視圖。
[0084]根據(jù)進(jìn)一步的方面，透射成像檢測(cè)器也可以用于在不被透射成像光束直接照射時(shí)記錄反向散射信號(hào)。然而，如圖8和9所示，使用額外的檢測(cè)傳感器雖然成本明顯更高，但能顯著改善反向散射檢測(cè)器的靈敏度。因此，可以僅使用如圖5和6所示的偏移幾何布局的單個(gè)檢測(cè)器陣列可以組裝具有中等反向散射性能的低成本系統(tǒng)。
[0085]在一個(gè)實(shí)施例中，由低成本大體積檢測(cè)器材料，如包括塑料閃爍體、閃爍屏(如，具有光導(dǎo)體的GdO2S)和固體閃爍體(如，CsI和NaI)的閃爍材料形成額外的反向散射成像面板，雖然本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的任何閃爍體都可以使用，只要它具有快速的響應(yīng)時(shí)間(<10us初次衰減時(shí)間)、良好的均勻性以及抵抗環(huán)境條件變化的穩(wěn)定性。半導(dǎo)體和氣體填充檢測(cè)器也可以使用，雖然除了壓縮氙氣檢測(cè)器之外這些都不那么優(yōu)選。
[0086]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，圖8和圖9中大面積的檢測(cè)器面板陣列也可以用作如從特殊核材料和其他感興趣的放射源(如Co-60，Cs-137和Am-241)發(fā)射的伽馬照射的無(wú)源檢測(cè)器(passive detector)。為了使系統(tǒng)對(duì)無(wú)源伽馬射線靈敏，將X射線源關(guān)閉，并將檢測(cè)器電子裝置從電流積分(integrating)模式切換到脈沖計(jì)數(shù)模式。被檢查的物體(如，車輛)首先使用本發(fā)明的X射線系統(tǒng)掃描。這里應(yīng)該注意的是，本發(fā)明的方法可以在單視圖配置或多視圖配置中使用。如果檢測(cè)到可疑物品，那么此時(shí)以無(wú)源檢測(cè)模式再次掃描車輛。這為本發(fā)明的成像系統(tǒng)提供了雙重操作功能的能力。另外，由于檢測(cè)器面板的空間定位，可以大約定位空間中的放射源(認(rèn)識(shí)到與由于檢測(cè)器距離源的距離的平方成反的檢測(cè)器計(jì)數(shù)速率的降低)。該定位以圖形重疊的形式應(yīng)用于多視圖X射線圖像以顯示無(wú)源伽馬源的位置。
[0087]如圖10所示，用于與本發(fā)明的多視圖系統(tǒng)一起使用的合適的掃描X射線源1000的實(shí)施例包括延長(zhǎng)陽(yáng)極X射線管1005、旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)器組件1010、軸承1015、驅(qū)動(dòng)電機(jī)1020和旋轉(zhuǎn)編碼器1025。
[0088]在一個(gè)實(shí)施例中，延長(zhǎng)陽(yáng)極X射線管1005具有處于地電位的陽(yáng)極。該陽(yáng)極具備冷卻電路，以在延長(zhǎng)的操作時(shí)段期間使得目標(biāo)的熱量最小。在一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)器組件1010有利地由如鋼和鎢的合適的工程材料形成。瞄準(zhǔn)器包括具有以合適的角度圍繞瞄準(zhǔn)器的圓周切割的槽的至少一個(gè)瞄準(zhǔn)環(huán)。每個(gè)槽的長(zhǎng)度都大于它的寬度，并比它的旋轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)，并在旋轉(zhuǎn)方向上較窄。槽的寬度限定了透射成像系統(tǒng)在掃描方向上的固有空間分辨率。
[0089]軸承1015支持瞄準(zhǔn)器組件1010的重量，并將驅(qū)動(dòng)軸從瞄準(zhǔn)器組件傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)1020。能夠使用電子伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)1020進(jìn)行速度控制，以維持精確的旋轉(zhuǎn)速度。旋轉(zhuǎn)編碼器1025提供絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，由于這是確定最終生成的圖像中的每個(gè)采樣檢測(cè)器點(diǎn)的位置所必需的。
[0090]由圖10的源1000產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)X射線束只在一個(gè)維度上具有良好的分辨率。為了提高在垂直方向上的空間分辨率，如圖1la和Ilb所示提供輔助瞄準(zhǔn)器組?，F(xiàn)在同時(shí)參照?qǐng)D1la和11b，箍狀瞄準(zhǔn)器1100被放置為圍繞旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)器1110的外部邊緣，以提供光束寬度方向上的瞄準(zhǔn)。由于在一個(gè)實(shí)施例中，透射檢測(cè)器很可能是正方形截面的(如圖8中的檢測(cè)器835)，因此當(dāng)結(jié)合本發(fā)明的偏移系統(tǒng)幾何布局(如參考圖5討論的)時(shí)，使用輔助光束寬度瞄準(zhǔn)器1110允許生成精確地沿著成像檢測(cè)器的中心線的特定形狀的光束。
[0091]在本發(fā)明的實(shí)施例中，對(duì)透射檢測(cè)器進(jìn)行額外的瞄準(zhǔn)，以在X射線束自身進(jìn)入檢測(cè)材料之前限制它的寬度。這允許收集任意空間分辨率的圖像，即使實(shí)際穿過(guò)物體的X射線束的固有空間分辨率較低。穿過(guò)物體的X射線束的寬度保持得盡可能的小，但是與最終瞄準(zhǔn)器槽寬度一致，以使得用于被檢查的物體的量最小。
[0092]多視圖系統(tǒng)中的每個(gè)檢測(cè)器都具備偏置光電檢測(cè)器、緩沖并放大來(lái)自光電檢測(cè)器的輸出信號(hào)以及數(shù)字化所得到的信號(hào)的讀出電子裝置。圖12示出具有緩沖放大器和高速模擬數(shù)字(ADC)轉(zhuǎn)換器1210的光電倍增管電路1205的實(shí)施例。來(lái)自ADC 1210的數(shù)據(jù)與來(lái)自所有其他光電檢測(cè)器(DET1, DET2, , DETn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)一起被傳送到系統(tǒng)控制器電路1215。系統(tǒng)控制器1215還輸入來(lái)自每個(gè)X射線源的編碼器數(shù)據(jù)1220，并提供電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)1225至每個(gè)X射線源。因此，系統(tǒng)控制器1215協(xié)調(diào)檢測(cè)器系統(tǒng)的每個(gè)組件之間的數(shù)據(jù)采集，并生成為每個(gè)透射和反向散射X射線視圖單獨(dú)提供數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)流1230。
[0093]一組合適的傳感器1235用于測(cè)量被檢查的車輛或物體在它經(jīng)過(guò)檢查區(qū)域時(shí)的速度。合適的傳感器包括微波雷達(dá)攝像頭、掃描紅外激光器或僅僅是以已知的距離間隔放置的電感傳感器，可以通過(guò)比較當(dāng)車輛掃描經(jīng)過(guò)時(shí)每個(gè)傳感器從假到真以及反過(guò)來(lái)的時(shí)間來(lái)提供速度(=距離/時(shí)間)測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施例中，該速度信息被傳遞給系統(tǒng)控制器1215，該系統(tǒng)控制器然后調(diào)整瞄準(zhǔn)器旋轉(zhuǎn)速度、數(shù)據(jù)采集速率和X射線管電流，以保證用于正在被掃描的物體的每單位長(zhǎng)度的量均勻。通過(guò)使用高速ADC 1210，在每個(gè)透射和反向散射源點(diǎn)采集多個(gè)樣本，以存儲(chǔ)平均值或以其他方式過(guò)濾的值，以改善成像系統(tǒng)的信噪比。
[0094]X射線束穿過(guò)透射成像檢測(cè)器的表面的線性掃描速度作為距離源的距離的函數(shù)變化(即，更遠(yuǎn)的點(diǎn)遭受更快的線性掃描速率)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，使用高速過(guò)采樣模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器1210使用例如編碼器數(shù)據(jù)1220觸發(fā)每個(gè)采樣周期的開(kāi)始來(lái)簡(jiǎn)化采樣時(shí)間的調(diào)整以匹配線性掃描速度，其中在開(kāi)始掃描之前將相關(guān)的編碼器值存儲(chǔ)在數(shù)字查找表中。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高速采樣允許通過(guò)對(duì)所測(cè)量的數(shù)據(jù)過(guò)采樣并生成與通過(guò)試圖只對(duì)低采樣速率的圖像反卷積將會(huì)實(shí)現(xiàn)的相比更低采樣速率的輸出圖像數(shù)據(jù)來(lái)改進(jìn)對(duì)掃描方向上的空間分辨率的反卷積。
[0095]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，使用數(shù)字電子裝置(如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)和微控制器的組合有利地設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制器1215。數(shù)字電路僅使用來(lái)自編碼器1220的數(shù)據(jù)提供以自動(dòng)方式從多個(gè)檢測(cè)器和多個(gè)編碼器構(gòu)建掃描圖像所必需的精確定時(shí)以協(xié)調(diào)活動(dòng)。一個(gè)或多個(gè)微控制器提供系統(tǒng)配置功能、用于固件現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)的系統(tǒng)內(nèi)可編程性以及對(duì)最終的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程的支持。
[0096]一個(gè)實(shí)施例使用其中由一組“m個(gè)”圖像檢查人員監(jiān)控一組“η個(gè)”多視圖成像系統(tǒng)的矩陣配置。在該配置中，如圖13所示，每一個(gè)成像系統(tǒng)SYS1, SYS2,...SYSn都連接到網(wǎng)絡(luò)1315，該網(wǎng)絡(luò)1315提供用于存儲(chǔ)和調(diào)用所有的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)1305。工作調(diào)度器1310跟蹤哪些系統(tǒng)是在線的以及哪些操作人員INSPECT^ INSPECt2,...1NSPECTni可用于檢查。來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)1305的圖像被自動(dòng)傳送到下一個(gè)可用的檢查人員來(lái)進(jìn)行審核。檢查結(jié)果傳遞回到相關(guān)的成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)有利地包括直接手動(dòng)搜索被檢查的可疑車輛或物體的交通控制措施。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)監(jiān)管者1320是可以監(jiān)控成像系統(tǒng)的狀態(tài)、監(jiān)控操作人員的效率并能夠復(fù)核檢查人員的檢查結(jié)果的管理者。
[0097]圖14示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的掃描貨物的多視圖成像系統(tǒng)的部署，其包括具有位于其中心的主成像系統(tǒng)(如圖4的三視圖系統(tǒng)400)以及分別提供以允許車輛經(jīng)過(guò)檢查隧道1405的中心的上沖(drive-up)坡道和下沖(drive-down)坡道1410、1411的臺(tái)架(gantry) 1400。在一個(gè)替換實(shí)施例中，臺(tái)架1400具備運(yùn)送貨物通過(guò)檢查隧道1405的輸送器。在一個(gè)實(shí)施例中，合適的隧道尺寸對(duì)于小行李達(dá)800毫米X 500毫米，對(duì)于包裹和小型貨物達(dá)1800毫米X 1800毫米，對(duì)小型車輛和大型貨物達(dá)3000毫米X 3000毫米，并且對(duì)大型車輛和集裝箱貨物達(dá)5500毫米X 4000毫米。
[0098]圖15示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的掃描占用車輛的多視圖成像系統(tǒng)的部署，其中多車道道路1500中的車輛接近多個(gè)掃描器1505，每個(gè)車道上一個(gè)掃描器。當(dāng)車輛1525經(jīng)過(guò)各自的掃描器并接近多個(gè)對(duì)應(yīng)的交通控制系統(tǒng)1510，如路障或其他合適的交通控制措施(包括交通燈)時(shí)，對(duì)它們進(jìn)行掃描。圖像檢查人員的決定結(jié)果被自動(dòng)傳遞到這些交通控制系統(tǒng)1510，然后該交通控制系統(tǒng)1510根據(jù)需要扣留車輛或使車輛繞道。在示例性實(shí)施例中，示出扣留區(qū)域1515，由于檢查人員/操作人員將車輛1520的掃描圖像標(biāo)記為可疑的，因此車輛1520停在該扣留區(qū)域中。
[0099]根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明的多視圖成像系統(tǒng)以移動(dòng)檢查車輛的形式部署，以快速遷移到檢查地點(diǎn)。圖16a示出處于其操作狀態(tài)準(zhǔn)備進(jìn)行掃描的移動(dòng)檢查系統(tǒng)1600。車輛1605載有多視圖檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，其中掃描隧道1610被一組臂1615、1621、1622環(huán)繞。
[0100]一個(gè)示例性的臂裝載順序使用圖16b至圖16g圖形說(shuō)明如下:
[0101]圖16b示出步驟1650，其包括圍繞水平臂1621端部的鉸鏈點(diǎn)1601將垂直臂1620折疊起來(lái)。這例如可以通過(guò)使用液壓缸致動(dòng)實(shí)現(xiàn)，雖然本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的其他機(jī)構(gòu)也可以考慮，如拉線和電子驅(qū)動(dòng)器。
[0102]圖16c所示的步驟1655包括圍繞位于垂直支持臂1622頂部的鉸接點(diǎn)1602將水平臂1621和垂直臂1620同時(shí)折疊起來(lái)。
[0103]圖16d所示的步驟1660包括向車輛1605的后部降低垂直支持臂1622。垂直支持臂1622可以向下折疊到某個(gè)陡峭的角度，以留有空間供操作人員檢查車艙放置在車輛后部同一位置上。在另一個(gè)實(shí)施例中，垂直支持臂1622可以向下折疊成基本平行于車輛的后部平臺(tái)，以允許緊湊的系統(tǒng)配置，這被有利地開(kāi)發(fā)出來(lái)以允許使用傳統(tǒng)的航空運(yùn)輸將系統(tǒng)快速遷移。
[0104]圖16e所示的步驟1665包括將成像系統(tǒng)的基座部分1625從它的操作位置折疊至少90度。然后，在如圖16f所示的步驟1670中，包括將主基座部分1625的外部水平基座部分1625a折疊至少180度，使得它平行于內(nèi)部基座部分1625b。
[0105]最后，在圖16g所示的步驟1675中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)90度進(jìn)行基座部分的完全折疊，以完成系統(tǒng)裝載。用于獲得圖16a的操作狀態(tài)的臂的部署的上述步驟1650至1675包括相反順序的臂裝載步驟。
[0106]在替換實(shí)施例中，移動(dòng)檢查系統(tǒng)1600被部署為只有垂直和水平臂，而沒(méi)有下部成像部分。這給予了側(cè)面發(fā)射器配置中的雙視圖成像能力，但沒(méi)有頂部發(fā)射器視圖。在該模式下，該系統(tǒng)能夠通過(guò)具有至少一個(gè)透射視圖的成像配置、具有或不具有反向散射能力的掃描模式完全驅(qū)動(dòng)。
[0107]上述示例僅用作說(shuō)明本發(fā)明的系統(tǒng)的許多應(yīng)用。盡管這里只描述了本發(fā)明的少數(shù)實(shí)施例，但應(yīng)該理解的是，本發(fā)明在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以以許多其他具體形式實(shí)施。因此，這些示例和實(shí)施例應(yīng)被視為是示例性的，而不是限制性的，并且在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于掃描物體的X射線檢查系統(tǒng)，所述檢查系統(tǒng)包括: 至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的X射線源，其被配置為同時(shí)發(fā)射旋轉(zhuǎn)的X射線束，所述X射線束中的每一個(gè)都限定透射路徑； 至少兩個(gè)檢測(cè)器陣列，其中所述至少兩個(gè)檢測(cè)器陣列中的每一個(gè)都與至少兩個(gè)X射線源之一相對(duì)放置，以形成掃描區(qū)域；以及 至少一個(gè)控制器，其用于控制X射線源中的每一個(gè)以協(xié)調(diào)方式掃描物體，使得至少兩個(gè)X射線源的X射線束不交叉透射路徑。
2.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中發(fā)射的X射線束中的每一個(gè)都是筆形束，并且其中每一個(gè)X射線源都在預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度上旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中每一個(gè)檢測(cè)器都是非像素化檢測(cè)器。
4.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中第一、第二和第三旋轉(zhuǎn)的X射線源被配置為同時(shí)發(fā)射旋轉(zhuǎn)的X射線束，其中第一 X射線源通過(guò)在基本垂直的位置啟動(dòng)，并以順時(shí)針?lè)绞揭苿?dòng)來(lái)掃描物體；其中第二 X射線源通過(guò)在基本向下垂直的位置啟動(dòng)，并以順時(shí)針?lè)绞揭苿?dòng)來(lái)掃描物體；并且其中第三X射線源通過(guò)在基本水平的位置啟動(dòng)，并以順時(shí)針?lè)绞揭苿?dòng)來(lái)掃描物體。
5.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中控制器使得每一個(gè)X射線源在不與任何其余的X射線源的初始掃描方向重疊的方向上開(kāi)始掃描物體，從而消除X射線源之間的串?dāng)_。
6.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中在任一時(shí)刻使用被不多于一個(gè)X射線束照射的每一個(gè)檢測(cè)器同時(shí)收集物體的多個(gè)掃描視圖。
7.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中檢測(cè)器的體積與所獲得的物體的掃描視圖的數(shù)量無(wú)關(guān)。
8.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中X射線檢查系統(tǒng)具有固有的空間分辨率，并且其中所述固有的空間分辨率由X射線束的瞄準(zhǔn)程度確定。
9.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器包括具有從檢測(cè)器陣列的邊緣露出的一個(gè)或多個(gè)光電倍增管的閃爍體檢測(cè)器陣列，以允許來(lái)自鄰近X射線源的X射線束經(jīng)過(guò)與光電倍增管相對(duì)的檢測(cè)器陣列的非突起表面。
10.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器由具有較高光輸出效率、快速響應(yīng)時(shí)間并對(duì)變化的環(huán)境條件反應(yīng)極小、大體積下機(jī)械穩(wěn)定的條狀閃爍材料形成。
11.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器是包括氙氣或任何其他壓縮氣體的氣體電離檢測(cè)器。
12.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器由半導(dǎo)體材料形成，例如但不限于CdZnTe, CdTe, HgI, Si和Ge。
13.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中X射線檢查系統(tǒng)被配置為通過(guò)關(guān)閉X射線源將檢測(cè)器從電流積分模式切換為脈沖計(jì)數(shù)模式來(lái)檢測(cè)伽馬射線。
14.一種用于掃描物體的X射線檢查系統(tǒng)，所述檢查系統(tǒng)包括: 至少兩個(gè)X射線源，其被配置為同時(shí)發(fā)射旋轉(zhuǎn)的X射線束以照射物體，其中所述X射線束中的每一個(gè)都限定透射路徑； 檢測(cè)器陣列，其包括放置在至少兩個(gè)反向散射檢測(cè)器之間的至少一個(gè)透射檢測(cè)器，其中所述反向散射檢測(cè)器中的每一個(gè)都檢測(cè)由放置在物體的第一側(cè)上的第一X射線源發(fā)射的反向散射X射線，并且其中透射檢測(cè)器檢測(cè)由放置在物體的相對(duì)側(cè)上的第二 X射線源發(fā)射的透射X射線；以及 至少一個(gè)控制器，其用于控制X射線源中的每一個(gè)以協(xié)調(diào)、不重疊的方式同時(shí)掃描物體，使得所述X射線束中的每一個(gè)的透射路徑都不交叉。
15.如權(quán)利要求14所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中所述檢測(cè)器陣列包括至少兩個(gè)矩形輪廓的反向散射檢測(cè)器和位于所述至少兩個(gè)矩形輪廓的反向散射檢測(cè)器之間的正方形輪廓的透射檢測(cè)器。
16.如權(quán)利要求14所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中所述檢測(cè)器陣列包括位于兩個(gè)反向散射檢測(cè)器之間的透射檢測(cè)器，并且其中檢測(cè)器被放置在面對(duì)開(kāi)始掃描的物體的單個(gè)平面內(nèi)，并且透射檢測(cè)器具有比反向散射檢測(cè)器中的每一個(gè)更小的暴露表面面積。
17.如權(quán)利要求14所述的X射線檢查系統(tǒng)，還包括位于透射檢測(cè)器和所述至少兩個(gè)反向散射檢測(cè)器之一之間的一對(duì)固定的貓準(zhǔn)器。
18.如權(quán)利要求14所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中X射線源中的每一個(gè)都包括延長(zhǎng)陽(yáng)極X射線管、旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)器組件、軸承、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)編碼器。
19.如權(quán)利要求14所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中X射線源中的每一個(gè)都 包括: 延長(zhǎng)陽(yáng)極X射線管，其與冷卻電路耦接，所述陽(yáng)極處于地電位； 旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)器組件，其包括具有以預(yù)定義角度圍繞瞄準(zhǔn)器的圓周切割的槽的至少一個(gè)瞄準(zhǔn)環(huán)，每一個(gè)槽的長(zhǎng)度都大于所述槽的寬度和旋轉(zhuǎn)軸，槽的寬度限定X射線檢查系統(tǒng)在掃描方向上的固有空間分辨率； 軸承，其用于支持瞄準(zhǔn)器組件的重量，以及將驅(qū)動(dòng)軸從瞄準(zhǔn)器組件傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)電機(jī)； 旋轉(zhuǎn)編碼器，其用于確定X射線束的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角度；以及 輔助瞄準(zhǔn)器組，其用于改善垂直掃描方向上的空間分辨率。
20.如權(quán)利要求19所述的X射線檢查系統(tǒng)，其中控制器接收包括物體的速度的速度數(shù)據(jù)，并基于所述速度數(shù)據(jù)，調(diào)整X射線源的瞄準(zhǔn)器旋轉(zhuǎn)速度、數(shù)據(jù)采集速率或基于所述速度數(shù)據(jù)的X射線管電流中的至少一個(gè)。
【文檔編號(hào)】H01J35/10GK104170051SQ201380014384
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月3日
【發(fā)明者】E.J.莫頓 申請(qǐng)人:拉皮斯坎系統(tǒng)股份有限公司