利用模塊化傳送鏈來操作射線照相檢查系統(tǒng)的方法
【專利摘要】本發(fā)明操作一種射線照相檢查系統(tǒng)的方法，該射線照相檢查系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)成用于其中具有相同模塊化鏈條節(jié)段的傳送鏈的射線照相檢查系統(tǒng)，該鏈條傳送鏈輸送被檢查的物品。該方法包括射線照相檢查系統(tǒng)的兩種操作模式，即，校準(zhǔn)模式和檢查模式，在該校準(zhǔn)模式中產(chǎn)生表示具有空傳送鏈的射線照相檢查系統(tǒng)的特征的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)并將其存儲(chǔ)為模板圖像，在該檢查模式中獲取具有該傳送鏈背景(41)的被檢查物品(3)的原始圖像(50)并用運(yùn)算方法使其與模板圖像合并。作為該過程的結(jié)果，獲得了沒有傳送鏈的干涉背景的被檢查物品的清晰輸出圖像(51)。
【專利說明】利用模塊化傳送鏈來操作射線照相檢查系統(tǒng)的方法
[0001]發(fā)明背景和有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)
[0002]本發(fā)明涉及射線照相檢查系統(tǒng)領(lǐng)域，其中被檢查的物品在穿過X射線機(jī)或者其他射線照相掃描儀系統(tǒng)的無端環(huán)形傳送器上行進(jìn)。特別是，本發(fā)明涉及一種操作射線照相檢查系統(tǒng)的方法，其中無端環(huán)形傳送器是模塊化傳送鏈，并且本發(fā)明的具體主題是一種消除傳送鏈的透過率變化在由掃描儀系統(tǒng)所產(chǎn)生的射線照相圖像上的影響的方法。另外，本發(fā)明還涉及一種具有對(duì)執(zhí)行該方法的必要特征的射線照相檢查系統(tǒng)。
[0003]本文中的術(shù)語“傳送鏈”是指類似于傳送帶的無端環(huán)形傳送器設(shè)備，但是具有傳送鏈?zhǔn)怯上嗷グ撮]合環(huán)路連接的許多剛性節(jié)段或者鏈節(jié)組成的差異，在該閉合環(huán)路中每個(gè)鏈節(jié)被活節(jié)地鉸接到后一鏈節(jié)和前一鏈節(jié)上。該節(jié)段可能是相互完全一致的，或者一組不相似的節(jié)段可圍繞傳送鏈同一地自我重復(fù)。單獨(dú)的節(jié)段或者相同地自我重復(fù)的節(jié)段組在本文中被稱為模塊或者模塊化節(jié)段，并且從而，該傳送鏈被稱為模塊化傳送鏈。
[0004]無端環(huán)形傳送器的輻射透過率在檢查系統(tǒng)中起作用，其幾何設(shè)置是這樣的，S卩，至少部分掃描儀的輻射線不但穿過被檢查的產(chǎn)品及圍繞它們的空間而且橫穿無端環(huán)形傳送器。該類檢查系統(tǒng)用于例如探測(cè)瓶裝或罐裝食品和飲料產(chǎn)品中的異物。特別關(guān)心的是液態(tài)產(chǎn)品中的金屬和玻璃碎片。由于它們相對(duì)于液體的較高密度，這樣的異物將聚集在容器底部。此外，如果容器具有拱形底部，則異物趨向于停留在其中底部與容器側(cè)壁相交的周邊處。因此，對(duì)于射線照相掃描儀系統(tǒng)非常重要的是相對(duì)于無端環(huán)形傳送器按這樣的方式配置和布置，即每個(gè)容器的整個(gè)內(nèi)側(cè)底面都被掃描覆蓋。因此，必須使用一種掃描儀配置，其中至少部分輻射線通過容器的底部并從而也通過其上定位待檢查的容器或任何其他物品的無端環(huán)形傳送器的區(qū)域。
[0005]在典型配置中，用來檢查的射線可能例如來源于位于傳送器路徑上方和側(cè)部的輻射源、以傾斜角度通過側(cè)壁進(jìn)入容器、通過容器底部離開并穿過傳送器以被連接至圖像處理系統(tǒng)的照相機(jī)系統(tǒng)接收。例如，替代地，如果被檢查的物品既不是瓶裝的又不是罐裝的，則輻射源可以豎直地設(shè)置在傳送器上方并且輻射探測(cè)器可以豎直地設(shè)置在傳送器下方。
[0006]如果射線照相檢查系統(tǒng)是X射線系統(tǒng)，則射線可以例如由響應(yīng)并向圖像處理系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)的X射線圖像增強(qiáng)器及照相機(jī)或者X射線線性排列傳感器接收。一般地，圖像輻射線作為扇形的平面射線束來源于局部源，即點(diǎn)大小輻射源并且由光電二極管線性排列接收，其一起被稱作探測(cè)器，其中的扇形輻射線束和光電二極管的線性排列處于一公共平面，也被稱為掃描平面，其實(shí)質(zhì)上垂直于承載被檢查物品的傳送器的行進(jìn)方向延伸。當(dāng)被檢查的物品移動(dòng)通過掃描平面時(shí)，光電二極管的線性排列被離散脈沖的連續(xù)序列觸發(fā)，并且脈沖頻率與傳送器的速度協(xié)調(diào)，從而由探測(cè)器排列所接收的信號(hào)序列可以被轉(zhuǎn)換為具有不同亮度值的光柵點(diǎn)圖案，該亮度值例如根據(jù)亮度標(biāo)度從零至255來表示，代表材料體在輻射源與輻射探測(cè)器之間的透明影像。如果被掃描的物品包含例如金屬碎片的異物，則射線照相圖像在所掃描物品的透明影像內(nèi)將這樣的異物顯示為較暗區(qū)域，這樣的異物與被掃描物品相比對(duì)掃描射線具有更低的透過率。
[0007]在現(xiàn)階段的技術(shù)狀態(tài)，被用作射線照相檢查系統(tǒng)中的輸送設(shè)備的無端環(huán)形傳送器在大多數(shù)情況下為聚合物織物帶。該類傳送器具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即由于帶的恒定厚度與均勻性，X射線圖像的質(zhì)量很少受其影響。然而，對(duì)于聚合物織物帶和模塊化傳送鏈的優(yōu)點(diǎn)存在許多強(qiáng)烈爭(zhēng)論，具體地說:
[0008]-特別是在瓶裝和罐裝工業(yè)中對(duì)于使用織物帶存在很強(qiáng)阻力，因?yàn)樗鼈円子谑軗p并且磨損迅速。比較起來，由以無端環(huán)連接到一起的剛性塑料(典型地為縮醛樹脂或者聚丙烯)構(gòu)件組成的傳送鏈堅(jiān)固得多并且更不易于被堅(jiān)硬的金屬或者玻璃容器損壞。
[0009]-因?yàn)榭赡芾弥苯訃Ш湘湕l輪廓的鏈輪來驅(qū)動(dòng)傳送鏈，所以傳送鏈更適于例如乳酪塊的重量大的物品。
[0010]-傳送鏈的節(jié)段可以按如此方式鉸接到一起，即鏈條對(duì)于圍繞驅(qū)動(dòng)鏈輪的環(huán)具有單向撓性而對(duì)相反方向的彎曲是剛性的。該后種特性消除了對(duì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的需求，該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在連續(xù)工作應(yīng)用中可能是不可靠的。
[0011]-傳送鏈與帶相比更易于替換或者修復(fù)，因?yàn)榭梢酝ㄟ^去掉一個(gè)鉸鏈銷而打開鏈條，鏈條的模塊化節(jié)段通過鉸鏈銷鏈接到一起。
[0012]-傳送鏈可以設(shè)計(jì)成自跟蹤的并且與傳送器的支承結(jié)構(gòu)的側(cè)部齊平地延伸。該最后的特征是重要的，因?yàn)槠湓试S產(chǎn)品易于在側(cè)向相鄰的傳送器之間的側(cè)向傳送。
[0013]然而，在射線照相檢查系統(tǒng)中使用具有塑料鏈節(jié)的慣用的鏈?zhǔn)絺魉推魇怯袉栴}的，因?yàn)殒湽?jié)可能干涉X射線圖像。直到現(xiàn)在，如果人們希望用X射線檢查在傳送鏈上移動(dòng)的產(chǎn)品，則合成的圖像因重疊在產(chǎn)品上的傳送鏈(例如由于鏈條節(jié)段之間的鉸鏈或其他連接件或者因設(shè)計(jì)成加強(qiáng)鏈條節(jié)段的輪廓特征)的透過率方面的變化而降質(zhì)。如果可以解決該圖像的干涉問題，則如上所列舉的模塊化傳送鏈的優(yōu)點(diǎn)可應(yīng)用到射線照相檢查系統(tǒng)。
[0014]在本發(fā)明的同一受讓人擁有的US 2012/0128133 Al中，通過其中鏈條節(jié)段被實(shí)質(zhì)上配置成延伸過傳送鏈寬度的、均勻厚度和密度的剛性板的傳送鏈來解決透過率變化的問題，其中節(jié)段相互重疊以作為均勻透過率的實(shí)質(zhì)上無間隙的帶來使它們自身呈現(xiàn)于掃描儀輻射線，并且其中將節(jié)段連接到一起的連接件或者鉸鏈(且其具有比節(jié)段的平坦區(qū)域更低的透過率)位于被掃描儀輻射線穿過的帶的外側(cè)。因此，節(jié)段之間的連接件優(yōu)選位于傳送鏈的兩個(gè)側(cè)向邊界區(qū)域中。
[0015]在根據(jù)前述方案的傳送鏈中，中央均勻帶區(qū)域中的合頁片或者任何其他加強(qiáng)特征的存在就橫向彎曲而論減小了鏈條節(jié)段的剛度并且因此限制了在實(shí)際設(shè)計(jì)中可實(shí)現(xiàn)的傳送器的寬度。
[0016]作為EP 2711694 Al公開的未公開歐洲專利申請(qǐng)中提出了另一解決方案，其同樣由本發(fā)明的受讓人所擁有并且因此其整個(gè)內(nèi)容作為參考結(jié)合于本公開中。簡(jiǎn)而言之，描述了一種操作射線照相檢查系統(tǒng)的方法，具體地說，其設(shè)計(jì)成用于其中具有相同的模塊化鏈條節(jié)段的傳送鏈輸送被檢查物品的系統(tǒng)。
[0017]歐洲專利申請(qǐng)EP 2711694 Al的方法包括射線照相檢查系統(tǒng)的兩種操作模式。在被稱為校準(zhǔn)模式的第一模式中，以數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)的形式記錄并保存空傳送鏈的一個(gè)模塊化節(jié)段的圖像。僅記錄對(duì)于一個(gè)模塊化節(jié)段的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的理由是對(duì)于鏈條的每個(gè)模塊化節(jié)段，該類校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相同地自身重復(fù)。在被稱為檢查模式的第二模式中，以被稱為原始圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)的形式記錄具有傳送鏈背景的被檢查物品的圖像。迅即，即在已經(jīng)記錄每排像素之后，通過借助于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)消除傳送鏈的干涉背景來將原始圖像數(shù)據(jù)運(yùn)算地處理成清晰輸出圖像。
[0018]為了能夠使檢查模式中收集的原始圖像數(shù)據(jù)幾何地與校準(zhǔn)模式中收集并存儲(chǔ)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，射線照相圖像的每個(gè)光柵點(diǎn)必須以與模塊化節(jié)段有關(guān)的x/y坐標(biāo)的術(shù)語來配準(zhǔn)，以便每個(gè)像素值可以與其χ/y地址一起被存儲(chǔ)。
[0019]模塊化節(jié)段的橫向方向(平行于鉸鏈銷)上的配準(zhǔn)(registrat1n)坐標(biāo)x能簡(jiǎn)單地基于與射線照相圖像內(nèi)的位置有關(guān)的光電二極管排列位置。
[0020]對(duì)于鏈條的縱向方向(即，傳送器的移動(dòng)方向)上的配準(zhǔn)坐標(biāo)y，歐洲專利申請(qǐng)EP2711694 Al提出了為鏈條的一部分或者與鏈條一起移動(dòng)的物理配準(zhǔn)特征的方案。在優(yōu)選實(shí)施例中，配準(zhǔn)特征實(shí)現(xiàn)為形成于模塊化節(jié)段上的坡道形側(cè)向邊界部分。在操作中，坡道形邊界截?cái)嗌刃屋椛渚€束的邊界節(jié)段，從而以坡道高度來表示由傳感器排列所接收的圖像，可以通過處理器由該坡道高度直接計(jì)算出縱向配準(zhǔn)坐標(biāo)y。
[0021]在上述根據(jù)歐洲專利申請(qǐng)EP2711694A1的方法和裝置中，通過坡道來舉例說明的物理配準(zhǔn)特征是通常在傳送鏈中不存在的并且添加來用于在傳送鏈的縱向方向y上提供配準(zhǔn)參考的唯一用途的特征。發(fā)明人想到了，作為給傳送鏈添加物理特征的替代方案，還可以通過使用已知的圖像匹配和圖像內(nèi)插技術(shù)來使檢查模式中收集的原始圖像數(shù)據(jù)與校準(zhǔn)數(shù)據(jù)幾何地關(guān)聯(lián)，以在沒有特定專用物理配準(zhǔn)特征幫助的情況下直接相對(duì)于所存儲(chǔ)的背景圖像來配準(zhǔn)檢查圖像。
[0022]發(fā)明目的
[0023]考慮到作為在射線照相產(chǎn)品檢查過程中相對(duì)于校準(zhǔn)圖像來精確配準(zhǔn)檢查圖像的問題的解決方案的圖像匹配和內(nèi)插技術(shù)中看到的強(qiáng)大潛力，本發(fā)明具有這樣的目標(biāo)，即對(duì)使用特定的專用物理配準(zhǔn)特征來使受檢查物品的原始圖像與模塊化傳送鏈的背景圖像幾何地匹配的可行的替代方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的校準(zhǔn)及操作射線照相檢查系統(tǒng)的方法并通過具有如權(quán)利要求13中所闡述的必要能力的射線照相檢查系統(tǒng)來滿足本發(fā)明的所述目標(biāo)。在從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的細(xì)節(jié)特征和進(jìn)一步的發(fā)展特性。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)成用于一種射線照相檢查系統(tǒng)中，該射線照相檢查系統(tǒng)具有發(fā)射掃描射線的輻射源，進(jìn)一步具有接收掃描射線并將它們轉(zhuǎn)換為探測(cè)器信號(hào)的輻射探測(cè)器，具有基于探測(cè)器信號(hào)產(chǎn)生射線照相圖像的處理器，并且具有模塊化傳送鏈，該模塊化傳送鏈有連接成閉合環(huán)路的相同模塊化節(jié)段，其中被檢查的物品在模塊化傳送鏈上被輸送通過掃描射線穿過的空間。根據(jù)本發(fā)明，該方法完成從所述射線照相圖像消除背景圖像的任務(wù)，該背景圖像實(shí)質(zhì)上是由傳送鏈節(jié)段和由輻射探測(cè)器的內(nèi)在因素所產(chǎn)生的。結(jié)果，在沒有傳送鏈的干涉背景圖像的情況下獲得了顯示被檢查物品的輸出圖像。
[0026]實(shí)質(zhì)上，該方法包括射線照相檢查系統(tǒng)的兩種操作模式，即校準(zhǔn)模式和檢查模式。
[0027]在校準(zhǔn)模式中，通過射線照相檢查系統(tǒng)來獲得反映輻射源和輻射探測(cè)器的影響的數(shù)據(jù)以及用于模塊化節(jié)段中的至少一個(gè)的圖像數(shù)據(jù)，并且將其數(shù)字化處理成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，該校準(zhǔn)數(shù)據(jù)然后作為模板圖像被存儲(chǔ)在射線照相檢查系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中。模板圖像能是基于隨意地選擇的模塊化節(jié)段中的任何單獨(dú)一個(gè)的。然而，考慮到制造公差，并且因此考慮到節(jié)段之間可能存在的輕微變化，可能期望采樣多個(gè)節(jié)段并且計(jì)算數(shù)據(jù)的平均值。因此，模板可以代表傳送鏈的多個(gè)模塊化節(jié)段或者甚至所有模塊化節(jié)段的組合。
[0028]在校準(zhǔn)模式的第一步Cl)中，通過當(dāng)輻射源關(guān)閉時(shí)測(cè)量探測(cè)器排列的相應(yīng)二極管電流來確定探測(cè)器排列的單獨(dú)光電二極管的暗信號(hào)。將每個(gè)二極管的相應(yīng)“暗電流”作為暗電平值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。隨后，對(duì)于在步驟C2)和II)中由任何光電二極管所獲得的每個(gè)亮度值，從所測(cè)得的二極管電流減去對(duì)于該二極管的相應(yīng)存儲(chǔ)暗電平值，從而如果輻射源關(guān)閉，則對(duì)于所有二極管，合成的凈電流值將為零。
[0029]在校準(zhǔn)模式的第二步C2)中，獲得了包括緊接的前一模塊化節(jié)段與緊跟的下一模塊化節(jié)段的相鄰邊界部分的模塊化節(jié)段之一的原始節(jié)段圖像。將該原始節(jié)段圖像作為包括相鄰模塊化節(jié)段的鄰近邊界部分的模塊化節(jié)段的原始節(jié)段圖像保持在數(shù)據(jù)組中。
[0030]在校準(zhǔn)模式的第三步C3)中，將步驟C2)中保持的數(shù)據(jù)數(shù)字化地處理成歸一化的(normalized)模板圖像,該歸一化的模板圖像標(biāo)記為至少一個(gè)可清晰地定義的特征，該可清晰地定義的特征同樣地出現(xiàn)在每個(gè)模塊化節(jié)段的射線照相圖像中。該歸一化模板圖像作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)組存儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)文件中。
[0031]在檢查模式中，由射線照相檢查系統(tǒng)以原始數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的形式獲得具有傳送鏈背景的被檢查物品的射線照相圖像。借助于預(yù)先存儲(chǔ)的模板圖像數(shù)據(jù)用運(yùn)算方法將原始圖像數(shù)據(jù)處理成沒有傳送鏈干涉背景的物品單獨(dú)的清晰輸出圖像。
[0032]在檢查模式的第一步II)中，每次獲得一個(gè)物品和包括所有傳送鏈節(jié)段的原始射線照相圖像，在射線照相圖像中該傳送鏈節(jié)段至少被該物品部分地重疊。原始射線照相圖像以二維數(shù)據(jù)組保持。
[0033]在檢查模式的第二步12)中，用運(yùn)算方法將原始數(shù)字圖像處理成歸一化數(shù)字圖像，該歸一化數(shù)字圖像被標(biāo)記為至少一個(gè)可清晰地定義特征，從而將該歸一化的數(shù)字圖像和該歸一化的模板圖像相對(duì)于該至少一個(gè)可清晰地限定的特征一致地標(biāo)記。
[0034]在檢查模式的第三步13)中，在算法過程中合并歸一化數(shù)字圖像和歸一化模板圖像，該算法步驟通過將與歸一化模板圖像對(duì)應(yīng)的校正值應(yīng)用于該歸一化數(shù)字圖像來從該歸一化數(shù)字圖像去除該傳送鏈的背景。
[0035]下文在已經(jīng)介紹必要的構(gòu)思和術(shù)語之后將進(jìn)一步詳細(xì)說明步驟Cl)、C2)、C3)、II)、12)、13)中的每一個(gè)。
[0036]該方法利用了以下事實(shí)的優(yōu)點(diǎn)，傳送鏈?zhǔn)怯上嗤哪K化節(jié)段的無端環(huán)構(gòu)成的。因此，在校準(zhǔn)模式中，獲取、處理并存儲(chǔ)任何單個(gè)模塊化節(jié)段的數(shù)據(jù)是足夠的，而不是獲取典型地具有幾百個(gè)節(jié)段的整個(gè)鏈的數(shù)據(jù)，對(duì)于校準(zhǔn)模式后者將花相當(dāng)大量的時(shí)間并且需要過大的存儲(chǔ)器容量以存儲(chǔ)模板圖像數(shù)據(jù)。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選利用一種射線照相檢查系統(tǒng)來執(zhí)行，該射線照相檢查系統(tǒng)具有空間集中結(jié)構(gòu)的輻射源(即，局部化的或者點(diǎn)大小的輻射源)和以規(guī)則的間隔設(shè)置的光電二極管的線性排列形式的輻射探測(cè)器，其中輻射源和輻射探測(cè)器橫跨模塊化傳送鏈相互面對(duì)，其中掃描射線從輻射源向輻射探測(cè)器發(fā)射成扇形平面束，并且其中扇形的輻射束和光電二極管的線性排列位于公共掃描平面中，該公共掃描平面實(shí)質(zhì)上垂直于傳送鏈的行進(jìn)方向延伸。
[0038]此外，在可操作來執(zhí)行本發(fā)明的方法的射線照相檢查系統(tǒng)中，至少在當(dāng)物品移動(dòng)通過掃描平面時(shí)的時(shí)間周期期間由輻射源以連續(xù)的輻射線流產(chǎn)生掃描的輻射線，而在同一期間輻射探測(cè)器被脈沖觸發(fā)以產(chǎn)生探測(cè)器信號(hào)，其中脈沖的定時(shí)是與傳送鏈的運(yùn)動(dòng)同步的，從而使當(dāng)輻射線的扇形平面束產(chǎn)生的輻射探測(cè)器的輸出信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)與傳送鏈的均勻行進(jìn)間隔相應(yīng)。這樣的脈沖典型地能由旋轉(zhuǎn)或者線性編碼器產(chǎn)生。
[0039]在每個(gè)單獨(dú)觸發(fā)脈沖時(shí)，由探測(cè)器排列的單獨(dú)光電二極管所接收的輻射線被轉(zhuǎn)換為實(shí)質(zhì)上等距的圖像點(diǎn)的行。因?yàn)橛|發(fā)脈沖是與傳送鏈的運(yùn)動(dòng)同步的，所以任何系列的連續(xù)觸發(fā)脈沖將產(chǎn)生一系列實(shí)質(zhì)上等距平行線的圖像點(diǎn)，從而結(jié)果是圖像點(diǎn)的行和列的光柵，其中每行圖像點(diǎn)是與傳送鏈的行進(jìn)運(yùn)動(dòng)的給定點(diǎn)處出現(xiàn)的觸發(fā)脈沖相關(guān)聯(lián)，并且每個(gè)圖像點(diǎn)列是與光電二極管的線性排列中的特定光電二極管相關(guān)聯(lián)。通過按照垂直于傳送鏈行進(jìn)方向的方向上的光柵間隔的光柵坐標(biāo)X和通過按照傳送鏈行進(jìn)方向上的光柵間隔的光柵坐標(biāo)I能標(biāo)記出每個(gè)圖像點(diǎn)，其中可以將χ/y坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)置在任意選擇的光柵行和光柵列的交叉處，例如通過向與光電二極管排列的一端處的光電二極管相關(guān)聯(lián)的光柵列賦予X = 0，和向在物品移動(dòng)通過掃描平面期間的有限時(shí)期記錄的第一光柵行賦予y =O。光柵中的每個(gè)圖像點(diǎn)單獨(dú)地以亮度水平為特征，該亮度水平能以數(shù)字形式表示為亮度值B (X，y)，從而能將所有亮度值B (x, y)的全體處理并存儲(chǔ)為二維數(shù)據(jù)組。
[0040]光柵的一位置(x，y)處的圖像點(diǎn)的亮度值B(x，y)由以下因素來確定:
[0041]1.探測(cè)器排列中每個(gè)光電二極管的各自不同的暗信號(hào)和光敏度；
[0042]2.每個(gè)光電二極管離扇形輻射束的輻射源的各自不同的距離；
[0043]3.各自不同的輻射亮度量由于傳送鏈中的吸收而沿從輻射源至每個(gè)光電二極管的射線路徑損失；以及
[0044]4.各自不同的輻射亮度量由于被檢查物品中的吸收而沿從輻射源至每個(gè)光電二極管的射線路徑損失。
[0045]因此，根據(jù)本發(fā)明的方法能說執(zhí)行了消除了原始的、即未處理的射線照相圖像中的四個(gè)確定因素中前三個(gè)的任務(wù)，從而合成的已處理圖像僅表示被檢查物品中實(shí)際所吸收的福射線量。
[0046]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)模塊化節(jié)段具有對(duì)于輻射線有較高和實(shí)質(zhì)上均勻透過性的實(shí)質(zhì)上平坦且較薄的區(qū)域。該平坦區(qū)域具有在傳送鏈的整個(gè)寬度上的X方向和從一個(gè)鉸鏈至下一個(gè)鉸鏈的y方向上延伸的實(shí)質(zhì)上矩形形狀。在射線照相圖像中，模塊化節(jié)段的平坦區(qū)域呈現(xiàn)亮區(qū)域，而同樣地出現(xiàn)在每個(gè)模塊化節(jié)段的射線照相圖像中的上述可清晰限定的特征是由表示鉸鏈的圖像的暗條紋組成的，從而在射線照相檢查系統(tǒng)工作期間所捕獲的任何射線照相圖像中，模塊化節(jié)段的連續(xù)形成了橫向于傳送鏈的行進(jìn)方向延伸的亮和暗平行條紋的圖案。
[0047]對(duì)于本發(fā)明的這樣的實(shí)施例，其中模塊化節(jié)段的平坦部分和鉸鏈產(chǎn)生了亮和暗平行條紋的射線照相圖像，根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟Cl)、C2)、C3)、I1)、I2)、13)現(xiàn)在能更具體地限定如下:
[0048]校準(zhǔn)模式的步驟Cl)需要的操作:
[0049]-關(guān)掉輻射源，
[0050]-測(cè)量光電二極管的線性排列中每個(gè)光電二極管的二極管電流，
[0051]-數(shù)字化處理該二極管電流并將其作為排列位置X處的二極管的暗信號(hào)D(X)存儲(chǔ)到一維存儲(chǔ)器數(shù)組中。
[0052]然后在校準(zhǔn)模式中跟有具有這些操作的步驟C2):
[0053]-打開輻射源并且將傳送鏈設(shè)置成運(yùn)動(dòng)，
[0054]-獲取覆蓋一個(gè)模塊化節(jié)段的原始節(jié)段圖像，該覆蓋一個(gè)模塊化節(jié)段的原始節(jié)段圖像包括代表將模塊化節(jié)段連接至緊接的前一模塊化節(jié)段和緊跟的下一模塊化節(jié)段的鉸鏈的兩個(gè)暗條紋的完全范圍，并且以二維數(shù)據(jù)組RSI (x，y)來收集原始節(jié)段圖像數(shù)據(jù)，其中例如可以通過將X = O賦予與光電二極管排列的一端處的光電二極管相關(guān)聯(lián)的光柵列并且將y = O賦予所獲得的原始節(jié)段圖像數(shù)據(jù)中記錄的第一行光柵點(diǎn)來確定x/y坐標(biāo)系的原點(diǎn)。
[0055]校準(zhǔn)模式的步驟C3)需要的一系列運(yùn)算操作，即:
[0056]-從原始節(jié)段圖像值RSI(x, y)中減去暗信號(hào)D(X)以獲得對(duì)于每個(gè)x/y位置的凈節(jié)段圖像值NSI(x，y)；
[0057]-在數(shù)據(jù)組NSI(X，y)中確定代表暗條紋的部分；
[0058]-確定暗條紋之間的亮區(qū)域并且通過求所述亮區(qū)域內(nèi)的每個(gè)X位置的凈節(jié)段圖像值NSI(x，y)的平均值來計(jì)算線性校準(zhǔn)數(shù)組L(x)；
[0059]-計(jì)算對(duì)于每個(gè)光電二極管位置X的增益因子G(X)= k/L(x)，其中k是歸一化因子(例如，在8位數(shù)據(jù)的情況下k = 255)；
[0060]-將每個(gè)凈節(jié)段圖像值NSI(X，y)乘以對(duì)應(yīng)x位置的增益因子G(X)以獲得歸一化的節(jié)段圖像值 NOS (X，y) = G(x) XNSI (X，y)；
[0061]-基于該歸一化的節(jié)段圖像值NOS(X，y),在兩條暗條紋中的每個(gè)內(nèi)計(jì)算y方向上的光柵間隔的一部分(fract1n)內(nèi)加權(quán)的圖像亮度的形心線；
[0062]-將該歸一化的節(jié)段圖像值NOS(X，y)轉(zhuǎn)換成標(biāo)記為歸一化坐標(biāo)光柵(x，yn)的歸一化的校準(zhǔn)模板值NCT (X，yn)，其中坐標(biāo)yn來源于形心線并且按照兩條形心線之間的周期性間隔(或者其一部分)成比例確定，并且其中通過相鄰的歸一化節(jié)段圖像值N0S(x，y)之間的內(nèi)插法來獲得賦予每個(gè)歸一化校準(zhǔn)模板值NCT (X，yn)的亮度值；以及
[0063]-將該歸一化的校準(zhǔn)模板值作為數(shù)字模板圖像存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器數(shù)組NCT(X，yn)中。
[0064]歸一化的光柵坐標(biāo)(X，yn)是本發(fā)明的基本方面，因?yàn)槠錇槟０鍒D像提供了框架以及為模板圖像內(nèi)的每個(gè)光柵點(diǎn)提供了配準(zhǔn)方法?？蚣苁怯纱碇料噜從K化節(jié)段的鉸鏈的兩條形心線和分別代表探測(cè)器排列的第一和最后的二極管的光柵點(diǎn)的兩個(gè)邊界列所形成的。因?yàn)檩椛渚€的扇形平面束在傳送鏈的寬度外的其兩側(cè)上延伸，所以模板的X坐標(biāo)的原Ax = O和端點(diǎn)X = η(其中n+1是探測(cè)器排列中的光電二極管的數(shù)量)位于傳送鏈寬度外的相反側(cè)。換句話說，模板圖像不但代表傳送鏈的模塊化節(jié)段而且還代表被成像射線穿過的傳送鏈的兩側(cè)上的空間的附加寬度?？梢匀我獾剡x擇光柵間隔以及yn-軸線的原點(diǎn)，例如通過將yn刻度間隔限定為形成模板框架的形心線之間的間隔的1/100并且將yn = O賦予代表穿過掃描平面的第一鉸鏈的形心線并且將In = 100賦予模板框架的相反邊界，這同時(shí)代表對(duì)于下一個(gè)模塊化節(jié)段的模板坐標(biāo)yn = O。
[0065]在本文中稱為檢查模式的正常操作模式中，對(duì)于通過掃描平面的每個(gè)物品直接相繼地執(zhí)行以下步驟:
[0066]步驟II)包括這些操作:
[0067]-檢測(cè)物品接近掃描平面；
[0068]-獲取包括所有傳送鏈節(jié)段的總范圍的物品的原始射線照相圖像并且按原始亮度值的數(shù)據(jù)組RID(x，y)形式保持原始圖像數(shù)據(jù)，其中可以按類似于步驟C2)的方式來確定X/Y-坐標(biāo)系，所述范圍在射線照相圖像中至少被物品部分地重疊。
[0069]檢查模式的步驟12)包括的操作:
[0070]-從原始圖像數(shù)據(jù)RID(X，y)減去暗信號(hào)D(X)以產(chǎn)生凈圖像數(shù)據(jù)NID (x，y)；
[0071]-將每個(gè)凈圖像值NID(x，y)乘以對(duì)應(yīng)x位置的增益因子G(x)以獲得歸一化的圖像值 N0I(x，y) = G(x) XNID (X，y)；
[0072]-在數(shù)據(jù)組NOI(X，y)中，確定代表暗條紋的部分并且將加權(quán)圖像亮度的形心線的計(jì)算結(jié)果應(yīng)用于暗條紋的未被受檢查物品的圖像疊蓋的那些部分；
[0073]-將數(shù)據(jù)組NOI(X，y)轉(zhuǎn)換為模板參考圖像數(shù)組TRI (x, yn)，該模板參考圖像數(shù)組標(biāo)記成代表例如下面背景中的第一個(gè)完整模塊化節(jié)段的模板圖像的坐標(biāo)光柵(x，yn)，其中通過相鄰的歸一化圖像數(shù)據(jù)值NOI (x，y)之間的插值法來獲得賦予模板參考圖像數(shù)組TRI (x, yn)中的每個(gè)光柵點(diǎn)的亮度值。
[0074]檢查模式的步驟13)包括的操作:
[0075]-在運(yùn)算過程中合并模板參考圖像數(shù)組TRI(x，yn)和歸一化的校準(zhǔn)模板數(shù)組NCT(x, yn)，該運(yùn)算過程從模板參考數(shù)字圖像中除去鉸鏈的背景，其中對(duì)于每個(gè)光柵位置(X，Yn)，基于校準(zhǔn)模板數(shù)組的對(duì)應(yīng)值NCT (X，yn)單獨(dú)地修正對(duì)應(yīng)的像素值TRI (x, yn)，結(jié)果在沒有模塊化傳送鏈的背景的情況下生成了物品的最終射線照相圖像；
[0076]-分析最終的射線照相圖像，因?yàn)榇嬖诶缈赡馨谖锲分械漠愇锏牟灰?guī)則性。
[0077]本發(fā)明的范圍還包括一種射線照相檢查系統(tǒng)，該射線照相檢查系統(tǒng)具有執(zhí)行根據(jù)前述說明中所涉及的任何方面的方法的必要特征和能力。特別是，根據(jù)本發(fā)明的射線照相檢查系統(tǒng)一方面配備有具有相同模塊化節(jié)段的模塊化傳送鏈，其中每個(gè)相同模塊化節(jié)段包括至少一個(gè)要素，該要素將其自身顯示為射線照相圖像中的顯著和清晰地確定的圖像特征，另一方面利用處理器能夠基于顯著和清晰地確定的圖像特征來建立歸一化模板光柵和模塊化節(jié)段的模板圖像，并且將模板應(yīng)用于從被檢查物品的圖像中除去傳送鏈的背景的任務(wù)。
[0078]在射線照相檢查系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，至少一個(gè)顯著且可清晰地確定的圖像特征包括模塊化傳送鏈的射線照相圖像中的平行且等距的暗條紋，其中暗條紋代表將每個(gè)模塊化的鏈條節(jié)段連接至傳送鏈的無端環(huán)中的前一個(gè)和下一個(gè)節(jié)段的鉸鏈。
[0079]如果每個(gè)模塊化節(jié)段具有對(duì)于輻射線有較高且實(shí)質(zhì)上均勻的透過性的實(shí)質(zhì)上平坦且較薄的區(qū)域是更優(yōu)選的。該平坦區(qū)域具有實(shí)質(zhì)上矩形形狀，該實(shí)質(zhì)上矩形形狀在傳送鏈的整個(gè)寬度上的X方向和一個(gè)鉸鏈至下一個(gè)鉸鏈的y方向上延伸的。在該射線照相圖像中，模塊化節(jié)段的平坦區(qū)域呈現(xiàn)為亮區(qū)域，從而相繼的模塊化節(jié)段在射線照相檢查系統(tǒng)工作期間獲得的任何未處理的射線照相圖像中形成了橫向于傳送鏈的行進(jìn)方向延伸的亮和暗的平行條紋的圖案。
[0080]在射線照相檢查系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，輻射線包括X射線，由于它們具有穿透不透可見光的物品的能力。因?yàn)樘綔y(cè)器排列的光電二極管對(duì)于與X射線相比有更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光具有最大的光譜靈敏度，所以它們優(yōu)選攜帶有熒光涂層，該熒光涂層設(shè)計(jì)成將X射線轉(zhuǎn)換為與光電二極管的光譜靈敏度相匹配波長(zhǎng)的光。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0081]本發(fā)明的具體實(shí)施例和細(xì)節(jié)的以下描述由附圖支持，其中
[0082]圖1圖解了具有實(shí)施該方法所必需特征的射線照相檢查系統(tǒng)；
[0083]圖1A描繪了圖1的放大細(xì)節(jié)；
[0084]圖2A、2B、2C描繪了根據(jù)本發(fā)明的射線照相檢查系統(tǒng)中的傳送鏈的一部分的不同視圖；
[0085]圖3描繪了用于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中種類的模塊化傳送鏈；
[0086]圖4A描繪了空傳送鏈的射線照相圖像，其中等距的暗條紋代表鉸鏈并且暗條紋中的細(xì)直線代表形心線；
[0087]圖4B描繪了從圖4A的射線照相圖像導(dǎo)出的歸一化的模板圖像，包括模板框架和模板光柵；
[0088]圖5A顯示了被檢查物品的未處理的射線照相圖像，包括暗條紋的背景；以及
[0089]圖5B顯示了在已經(jīng)通過根據(jù)本發(fā)明的方法除去了該背景之后的圖5A的圖像。

【具體實(shí)施方式】
[0090]圖1和IA圖解了一種執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的適當(dāng)結(jié)構(gòu)的射線照相檢查系統(tǒng)I。射線照相檢查系統(tǒng)I的主要構(gòu)件是模塊化傳送鏈2 (以其輸送方向朝向觀察者定向的橫截面示出)、在傳送鏈2上輸送的物品3、輻射源4和具有線性光電二極管排列7的探測(cè)器5。輻射源4為優(yōu)選延伸過大約Imm2區(qū)域的點(diǎn)大小并且產(chǎn)生成像射線，該成像射線發(fā)射成從輻射源4至探測(cè)器5的光電二極管排列7的扇形平面束。成像射線的扇形節(jié)段8穿過物品3，并且成像射線的節(jié)段9僅穿過傳送鏈2，而不橫穿物品3。由排列7中的光電二極管響應(yīng)一個(gè)觸發(fā)脈沖所產(chǎn)生的信號(hào)被射線照相檢查系統(tǒng)I的計(jì)算機(jī)或者處理器(圖中未示出)轉(zhuǎn)換為代表模塊化傳送鏈2和被在其上輸送的物品3的光柵形射線照相圖像的一行圖像點(diǎn)。由于帶有物品3的傳送鏈2連續(xù)地移動(dòng)，所以由輻射探測(cè)器5接收的每個(gè)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生了光柵形射線照相圖像的新線，這種脈沖典型地由旋轉(zhuǎn)或者線性編碼器產(chǎn)生。
[0091]圖2A以指向傳送鏈的輸送表面的透視圖顯示了模塊化傳送鏈2的兩個(gè)節(jié)段21，而圖2B描繪了指向下側(cè)的透視圖且圖2C描繪了傳送鏈節(jié)段21的側(cè)視圖。節(jié)段21通過具有鉸鏈銷23的鉸鏈22相互連接，該鉸鏈銷23延伸過傳送鏈2的整個(gè)寬度。雖然鉸鏈22和鉸鏈銷23應(yīng)該可透過檢查系統(tǒng)的成像輻射線，然而它們應(yīng)具有足夠的光密度以將自身展示為暗條紋，其加權(quán)亮度形心線(參見圖4A)能被可靠地確定。
[0092]圖3描繪了用于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中種類的模塊化傳送鏈30。視圖是指向傳送鏈30的下側(cè)，與為平坦表面的傳送鏈30的頂側(cè)或者輸送側(cè)不同，鉸鏈32的輪廓從傳送鏈30的下側(cè)突出為明顯的隆起。除了鉸鏈32之外，模塊化節(jié)段31為平坦的并具有均勻、
較小的厚度。
[0093]圖4A描繪了例如在校準(zhǔn)模式的歸一化過程之后的圖1的檢查系統(tǒng)I中顯現(xiàn)的圖3的空傳送鏈30的射線照相圖像40。在歸一化的圖像NOS(x，y)中，傳送鏈節(jié)段31的平坦區(qū)域33具有與被一部分掃描輻射線穿過的鄰近空間相同的圖像亮度水平，例如255，這意味著校準(zhǔn)已經(jīng)消除了傳送器節(jié)段的平坦部分的放射線照相效應(yīng)。傳送鏈30的節(jié)段31的更大的鉸鏈部分32呈現(xiàn)為暗平行條紋41。已經(jīng)通過加權(quán)亮度形心的計(jì)算確定了這些暗條紋41的中心線42相對(duì)于原始未校準(zhǔn)圖像的光柵的位置，該加權(quán)亮度形心的計(jì)算提供了亞像素級(jí)的準(zhǔn)確度。
[0094]圖4B圖解了如何能在校準(zhǔn)模式的歸一化過程中限定模板圖像45。通過由代表將模塊化節(jié)段31連接至相鄰模塊化節(jié)段的鉸鏈32形成的兩個(gè)中心線42和分別代表探測(cè)器排列的第一及最后的二極管的光柵點(diǎn)的兩個(gè)邊界列46所形成的模板框架界定模板圖像45。由于輻射線的扇形平面束在傳送鏈的寬度外、在該傳送鏈的兩側(cè)上延伸，所以模板的X坐標(biāo)的原點(diǎn)X = O和終點(diǎn)X = η(其中n+1是探測(cè)器排列中的光電二極管的數(shù)量)位于傳送鏈寬度外的相反側(cè)。換句話說，模板圖像不但代表傳送鏈的模塊化節(jié)段而且代表也被成像射線穿過的傳送鏈的兩側(cè)上的空間的附加寬度。能任意選擇yn軸線上的光柵間隔，例如為形成模板框架的中心線42之間間隔的1/100，例如對(duì)于掃描中記錄的第一鉸鏈的中心線設(shè)為yn = 0，并且對(duì)于模板框架的相反邊界設(shè)為yn = 100，其同時(shí)代表下一個(gè)模塊化節(jié)段31的模板坐標(biāo)yn = O。
[0095]圖5A顯示了被檢查物品的中間射線照相圖像50，其中已經(jīng)確定了暗條紋41的中心線42并且已經(jīng)建立了歸一化的光柵坐標(biāo)系，從而可以將背景配準(zhǔn)于(registered)模板圖像，或者在該情況下配準(zhǔn)于聯(lián)接到一起以代表物品的該圖像中的背景的三個(gè)完成模板圖像的組合。
[0096]圖5B顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的結(jié)果:在已經(jīng)去除了背景條紋41之后的圖5A的物品3的最終的射線照相圖像51。
[0097]雖然已經(jīng)通過實(shí)施例的具體實(shí)例的介紹來描述了本發(fā)明，但是對(duì)于讀者很明顯的是，可以例如通過將單獨(dú)實(shí)例彼此的特征進(jìn)行組合和/或通過互換本文所述實(shí)施例之間單獨(dú)的功能單元來從本發(fā)明的教導(dǎo)中研發(fā)出許多進(jìn)一步的變型實(shí)施例。例如，本發(fā)明構(gòu)思適于可穿透被檢查的物品以及傳送鏈的任何波長(zhǎng)的輻射線。可以使用不同于線性光電二極管排列的輻射探測(cè)器，例如2D格式的輻射探測(cè)器，如區(qū)域光電二極管排列、圖像增強(qiáng)器、平板成像板或者閃爍屏與照相機(jī)的組合，以及用于記錄圖像的其他可以想到的方案，其中從射線照相圖像去除傳送設(shè)備的背景的發(fā)明方法依然完全適用。不言而喻，任何這樣的變型實(shí)施例被認(rèn)為是包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0098]附圖標(biāo)記列表
[0099]I射線照相檢查系統(tǒng)
[0100]2模塊化傳送鏈
[0101]3被檢查的物品
[0102]4輻射源
[0103]5輻射探測(cè)器
[0104]7光電二極管的線性排列
[0105]8射線穿過物品的扇形節(jié)段
[0106]9射線僅穿過鏈條的扇形節(jié)段
[0107]21模塊化傳送鏈的節(jié)段
[0108]22連接節(jié)段21的鉸鏈
[0109]23鉸鏈銷
[0110]30模塊化傳送鏈
[0111]3130的模塊化節(jié)段
[0112]32模塊化節(jié)段的鉸鏈
[0113]33模塊化節(jié)段的平坦區(qū)域
[0114]40空傳送鏈30的射線照相圖像
[0115]41暗平行條紋
[0116]4241的中心線
[0117]45模板圖像
[0118]46光柵點(diǎn)的邊界列
[0119]50歸一化的射線照相圖像
[0120]51該方法的結(jié)果:最終的射線照相圖像
[0121]X橫向的配準(zhǔn)坐標(biāo)
[0122]y縱向的配準(zhǔn)坐標(biāo)
[0123]yn歸一化的縱向配準(zhǔn)坐標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.一種操作射線照相檢查系統(tǒng)(I)的方法，該射線照相檢查系統(tǒng)具有發(fā)射掃描射線的輻射源(4)，還具有接收該掃描射線并將它們轉(zhuǎn)換為探測(cè)器信號(hào)的輻射探測(cè)器(5)，具有基于該探測(cè)器信號(hào)產(chǎn)生射線照相圖像(50)的處理器，并且具有模塊化傳送鏈(2)，該模塊化傳送鏈(2)包括按閉合環(huán)路鉸接到一起、用來輸送被檢查物品通過被該掃描射線穿過的空間的相同模塊化節(jié)段(21)，所述方法用來從該射線照相圖像(50)中去除實(shí)質(zhì)上由所述傳送鏈節(jié)段(21)和該輻射探測(cè)器(5)中的內(nèi)在因素產(chǎn)生的背景圖像(42)，其中該方法包括具有以下步驟的校準(zhǔn)模式: Cl)當(dāng)關(guān)閉輻射源時(shí)通過借助于測(cè)量該探測(cè)器排列的單獨(dú)光電二極管的對(duì)應(yīng)二極管電流確定該單獨(dú)光電二極管的暗信號(hào)來獲取數(shù)字化的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)字化的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)保存在一維數(shù)組中， C2)獲取對(duì)于模塊化節(jié)段(21)之一的原始圖像數(shù)據(jù)，該模塊化節(jié)段(21)之一的原始圖像數(shù)據(jù)包括緊接的前一和緊跟的下一模塊化節(jié)段(21)的相鄰邊界部分，并將該原始圖像數(shù)據(jù)作為該模塊化節(jié)段(21)的原始數(shù)字圖像保持在第一個(gè)二維數(shù)據(jù)組中， C3)將步驟Cl)和C2)中所保持的數(shù)據(jù)數(shù)字化地處理成歸一化的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)并將所述歸一化的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為數(shù)字模板圖像存儲(chǔ)到校準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件中，該歸一化校準(zhǔn)數(shù)據(jù)被標(biāo)記成至少一個(gè)可清晰限定的特征，該可清晰限定的特征同樣地出現(xiàn)在每個(gè)模塊化節(jié)段(21)的射線照相圖像中， 并且其中該方法還包括具有以下步驟的檢查模式: 11)獲取呈具有至少一個(gè)物品(3)在其上行進(jìn)的傳送鏈(2)的區(qū)段的原始數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的形式的射線照相圖像，并且將該原始數(shù)字圖像數(shù)據(jù)作為具有傳送鏈(2)的所述區(qū)段的背景的該物品(3)的原始數(shù)字圖像保持在第二個(gè)二維數(shù)據(jù)組中， 12)用運(yùn)算方法將該原始數(shù)字圖像處理成標(biāo)記為所述至少一個(gè)可清晰限定特征的歸一化數(shù)字圖像，并將具有該傳送鏈(2)的該區(qū)段的背景的該物品(3)的歸一化數(shù)字圖像保持在二維數(shù)據(jù)組中，以及 13)通過將與該數(shù)字模板圖像對(duì)應(yīng)的校正值應(yīng)用于該歸一化的數(shù)字圖像來從該歸一化數(shù)字圖像除去該傳送鏈(2)的背景。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該輻射源(4)具有空間集中結(jié)構(gòu)，并且該輻射探測(cè)器(5)包括以規(guī)則間隔設(shè)置的光電二極管的線性排列(7)，所述輻射源(4)和所述輻射探測(cè)器(5)橫跨該模塊化傳送鏈(2)相互面對(duì)，其中該掃描射線從該輻射源(4)向該輻射探測(cè)器(5)發(fā)射成扇形平面束，并且所述扇形的輻射束和所述光電二極管的線性排列(7)位于公共掃描平面中，該公共掃描平面實(shí)質(zhì)上垂直于該傳送鏈(2)的行進(jìn)方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中當(dāng)被檢查的物品(3)在該傳送鏈(2)上移動(dòng)通過該掃描平面時(shí)，由該輻射源以連續(xù)的輻射線流產(chǎn)生了掃描儀輻射線，而該輻射探測(cè)器被脈沖觸發(fā)以產(chǎn)生探測(cè)器信號(hào)，其中該脈沖的定時(shí)是與該傳送鏈(2)的運(yùn)動(dòng)同步的，從而當(dāng)輻射線的扇形平面束被轉(zhuǎn)換為該輻射探測(cè)器的輸出信號(hào)的時(shí)間與該傳送鏈(2)的均勻行進(jìn)間隔對(duì)應(yīng)，并且在該傳送鏈(2)上傳送該物品(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在每個(gè)單獨(dú)的觸發(fā)脈沖處將由該探測(cè)器排列(5)的該光電二極管(7)接收的輻射線轉(zhuǎn)換成一行基本上等距的圖像點(diǎn)，并且觸發(fā)脈沖的序列產(chǎn)生了待生成圖像點(diǎn)的一系列實(shí)質(zhì)上等距的平行線，從而所述圖像點(diǎn)的線形成了呈圖像點(diǎn)的行和列形式的光柵的原始圖像，其中每行圖像點(diǎn)與給定時(shí)間點(diǎn)處出現(xiàn)的觸發(fā)脈沖相關(guān)聯(lián)，并且每列圖像點(diǎn)與該光電二極管的線性排列中的特定光電二極管相關(guān)聯(lián)，其中所述光柵中的每個(gè)圖像點(diǎn)由根據(jù)垂直于該傳送鏈(2)的行進(jìn)方向的方向上的光柵間隔的配準(zhǔn)坐標(biāo)(X)和由根據(jù)該傳送鏈(2)的行進(jìn)方向上的光柵間隔的配準(zhǔn)坐標(biāo)(y)來標(biāo)記，其中x/y坐標(biāo)系的原點(diǎn)能設(shè)置在光柵行和光柵列的任選的交叉處，并且此外每個(gè)圖像點(diǎn)單獨(dú)地以亮度水平為特征，該亮度水平能以數(shù)字形式表示為亮度值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中通過以下來確定所述亮度值: -該探測(cè)器排列(5)中每個(gè)光電二極管(7)的各自不同的暗信號(hào)和光敏度； -每個(gè)光電二極管離該輻射源(4)的各自不同的距離； -各自不同的輻射亮度量由于該傳送鏈中的吸收而沿從該輻射源至每個(gè)光電二極管的射線路徑損失；以及 -各自不同的輻射亮度量由于被檢查的物品(3)中的吸收而沿從該輻射源至每個(gè)光電二極管的射線路徑損失。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中每個(gè)模塊化節(jié)段具有對(duì)輻射線有較高且實(shí)質(zhì)上均勻透過性的、實(shí)質(zhì)上平坦且較薄的區(qū)域，其中所述平坦區(qū)域具有沿X方向在該傳送鏈的整個(gè)寬度上延伸并且沿y方向從一個(gè)鉸鏈至下一鉸鏈延伸的實(shí)質(zhì)上矩形形狀，其中在該射線照相圖像中，該模塊化節(jié)段的平坦區(qū)域呈現(xiàn)為亮區(qū)域而該鉸鏈呈現(xiàn)為暗條紋，從而在該射線照相圖像中相繼的模塊化節(jié)段形成橫向于該傳送鏈的行進(jìn)方向延伸的亮和暗平行條紋的圖案，其中所述暗平行條紋代表能標(biāo)記該歸一化的射線照相圖像數(shù)據(jù)的可清晰限定的特征。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟Cl)包括: -關(guān)掉該輻射源； -測(cè)量該光電二極管的線性排列中每個(gè)光電二極管的二極管電流； -數(shù)字化處理所述二極管電流并將其作為所述二極管的暗信號(hào)D(X)存儲(chǔ)在一維存儲(chǔ)器數(shù)組中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中步驟C2)包括: -打開該輻射源(4)并將該傳送鏈(2)設(shè)置為運(yùn)動(dòng)； -獲取該模塊化節(jié)段(21)之一的原始節(jié)段圖像數(shù)據(jù)，其包括代表緊接的前一個(gè)和緊跟的下一個(gè)模塊化節(jié)段的兩個(gè)暗條紋的完全范圍，并將該原始節(jié)段圖像數(shù)據(jù)RSI (x, y)收集在二維數(shù)據(jù)組中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中步驟C3)包括: -從該原始節(jié)段圖像值RSI (x，y)減去該暗信號(hào)D(x)以獲得對(duì)于每個(gè)x/y位置的凈節(jié)段圖像值NSI(x，y)； -在該數(shù)據(jù)組NSI (x, y)中，識(shí)別代表該暗條紋的部分，進(jìn)一步識(shí)別該暗條紋之間的亮區(qū)域并通過對(duì)所述亮區(qū)域內(nèi)的每個(gè)X位置的該凈節(jié)段圖像值NSI (x, y)求平均值來計(jì)算線性的校準(zhǔn)數(shù)組L(X)； -計(jì)算對(duì)于每個(gè)光電二極管位置X的增益因子G(X) = k/L(x)，其中k是歸一化因子； -將每個(gè)凈節(jié)段圖像值NSI (x，y)乘以對(duì)于該對(duì)應(yīng)X位置的增益因子G(X)以獲得歸一化的節(jié)段圖像值 NOS (X，y) = G(x) XNSI (X，y)； -基于該歸一化的節(jié)段圖像值NOS (X，y),在該兩個(gè)暗條紋中的每個(gè)內(nèi)計(jì)算y方向上的光柵間隔的一部分內(nèi)的加權(quán)圖像亮度的形心線； -將該歸一化的節(jié)段圖像值NOS (x，y)轉(zhuǎn)換成標(biāo)記為歸一化坐標(biāo)光柵(x，yn)的歸一化的校準(zhǔn)模板值NCT (X，yn)，其中該坐標(biāo)yn源于該形心線并且按照兩條形心線之間的周期性間隔來成比例確定，并且其中通過相鄰的歸一化節(jié)段圖像值N0S(x，y)之間的內(nèi)插法來獲得賦予每個(gè)歸一化校準(zhǔn)模板值NCT (X，yn)的亮度值；以及 -將該歸一化的校準(zhǔn)模板值作為數(shù)字化模板圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器數(shù)組NCT (x, yn)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟II)包括: -檢測(cè)物品(3)接近該掃描平面； -以原始圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組RID(x，y)的形式獲得具有該模塊化傳送鏈的下面背景的物品⑶的射線照相圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟12)包括: -從該原始圖像數(shù)據(jù)RID(x，y)減去該暗信號(hào)D(X)以產(chǎn)生凈圖像數(shù)據(jù)NID(x，y)； -將每個(gè)凈圖像值NID(x，y)乘以對(duì)應(yīng)X位置的增益因子G(X)以獲得歸一化的圖像值NOI(Xj) = G(X) XNID(X，y)； -在所述數(shù)據(jù)組NOI (x, y)中，識(shí)別代表該暗條紋的部分并且將加權(quán)的圖像亮度形心線的計(jì)算結(jié)果應(yīng)用于該暗條紋的未被受檢查物品的圖像疊蓋的那些部分； -將該數(shù)據(jù)組NOI (X，y)轉(zhuǎn)換為模板參考圖像數(shù)組TRI (x, yn)，該模板參考圖像數(shù)組標(biāo)記成代表例如下面背景中的第一個(gè)完全模塊化節(jié)段的模板圖像的坐標(biāo)光柵(x，yn)，其中通過相鄰的歸一化圖像數(shù)據(jù)值NOI (x，y)之間的內(nèi)插法來獲得賦予該模板參考圖像數(shù)組TRI (x, yn)中的每個(gè)光柵點(diǎn)的亮度值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中步驟13)包括: -在運(yùn)算過程中合并該模板參考圖像數(shù)組TRI (x，yn)和該歸一化的校準(zhǔn)模板數(shù)組NCT (x, yn)，該運(yùn)算過程從該模板參考數(shù)字圖像中去除該鉸鏈的背景，其中對(duì)于每個(gè)光柵位置(X，Yn)，基于該校準(zhǔn)模板數(shù)組的對(duì)應(yīng)值NCT (X，yn)單獨(dú)地修正對(duì)應(yīng)的像素值TRI (x, yn)，結(jié)果是沒有該模塊化傳送鏈的背景的該物品的最終射線照相圖像；以及 -分析該最終的射線照相圖像，因?yàn)榇嬖诶缈赡馨谠撐锲分械漠愇锏牟灰?guī)則性。
13.一種可操作來執(zhí)行權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述方法的射線照相檢查系統(tǒng)(I)，包括發(fā)射掃描射線的輻射源(4)、接收該掃描射線并將它們轉(zhuǎn)換成探測(cè)器信號(hào)的光電二極管排列(7)形式的輻射探測(cè)器(5)、基于該探測(cè)器信號(hào)產(chǎn)生射線照相圖像的處理器和具有相同模塊化節(jié)段(21)的模塊化傳送鏈(2)，該模塊化傳送鏈設(shè)置在該輻射源(4)與該輻射探測(cè)器(5)之間并用來輸送被檢查的物品(3)，其中該相同模塊化節(jié)段(21)中的每個(gè)包括至少一個(gè)要素，該要素自身在該射線照相圖像中呈現(xiàn)為顯著的且可清晰限定的圖像特征。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的射線照相檢查系統(tǒng)，其中每個(gè)模塊化節(jié)段具有對(duì)所述輻射線有較高且實(shí)質(zhì)上均勻透過性的、實(shí)質(zhì)上平坦且較薄的區(qū)域，其中所述平坦區(qū)域具有實(shí)質(zhì)上矩形形狀，該實(shí)質(zhì)上矩形形狀沿X方向在該傳送鏈的整個(gè)寬度上延伸并且沿y方向從一個(gè)鉸鏈至下一鉸鏈延伸，其中在該射線照相圖像中，該模塊化節(jié)段的平坦區(qū)域呈現(xiàn)為亮區(qū)域而該鉸鏈呈現(xiàn)為暗條紋，從而在該射線照相圖像中相繼的模塊化節(jié)段形成橫向于該傳送鏈的行進(jìn)方向延伸的亮和暗平行條紋的圖案，其中所述暗平行條紋代表能標(biāo)記該歸一化的射線照相圖像數(shù)據(jù)的可清晰限定的特征。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的射線照相檢查系統(tǒng)，其中該輻射線包括X射線，并且其中該光電二極管包括熒光涂層，該熒光涂層設(shè)計(jì)成將X射線轉(zhuǎn)換為與該光電二極管的光譜靈敏度相匹配波長(zhǎng)的光，該光電二極管對(duì)于與X射線相比有更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光具有最大的光譜靈敏度。
【文檔編號(hào)】G01N23/04GK104251869SQ201410302422
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】X·王, N·J·金 申請(qǐng)人:梅特勒-托利多X-射線安全線有限公司