一種透射探測(cè)器和插值數(shù)據(jù)計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輻射成像檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，具體一種透射探測(cè)器和插值數(shù)據(jù)計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)無(wú)損檢測(cè)或民用安全檢測(cè)應(yīng)用中，大量使用基于X、γ射線的透射成像設(shè) 備，也有基于X、γ射線的背散射成像的設(shè)備。出于同時(shí)獲得透射圖像與背散射圖像的需 要，對(duì)透射成像系統(tǒng)和背散射成像系統(tǒng)做整合，形成背散射與透射聯(lián)合成像設(shè)備。由于背散 射掃描大多采取點(diǎn)掃描形式，在聯(lián)合成像設(shè)備中如果采取單一射線源，則透射探測(cè)器也只 能接收點(diǎn)狀光點(diǎn)。
[0003] 背散射成像設(shè)備通過(guò)帶準(zhǔn)直孔的屏蔽體旋轉(zhuǎn)形成極細(xì)的筆形射線束，并以點(diǎn)掃描 的形式掃描被檢測(cè)物體，依次獲得數(shù)據(jù)，完成第一維掃描；通過(guò)傳送帶或其他方式移動(dòng)被檢 測(cè)物體完成第二維掃描。在單透射成像設(shè)備中通常使用線陣探測(cè)器，第一維數(shù)據(jù)同時(shí)獲得， 通過(guò)傳送帶或其它方式移動(dòng)物體完成第二維掃描。
[0004] 透射圖像在第一維上的空間分辨率取決于探測(cè)晶體在第一維上的分布密度。
[0005] 背散射圖像與透射圖像在第二維上的空間分辨率取決于被檢測(cè)物體移動(dòng)的速度 與旋轉(zhuǎn)屏蔽體的旋轉(zhuǎn)速度。通過(guò)降低被檢測(cè)物體的移動(dòng)速度和提高屏蔽體旋轉(zhuǎn)速度可以提 高圖像在第二維上的空間分辨率。
[0006] 但是，在高速工業(yè)無(wú)損檢測(cè)或?qū)崟r(shí)安全檢測(cè)應(yīng)用中，對(duì)被檢物體移動(dòng)的速度有下 限限制。
[0007] 另外，屏蔽體的高速旋轉(zhuǎn)對(duì)屏蔽體材料的剛性有要求，同時(shí)主要材料為鉛的沉重 屏蔽體對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大。大慣量、高轉(zhuǎn)速對(duì)于機(jī)械加工精度提出了相當(dāng)高的要求。
[0008] 此外，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的屏蔽體的射線劑量隨旋轉(zhuǎn)速度的提高而減小，直接導(dǎo)致背散光 子數(shù)量少，背散射圖像的信號(hào)噪聲比降低。在保證較高的背散射圖像信噪比的前提下，降低 旋轉(zhuǎn)屏蔽體的速度，必然導(dǎo)致透射圖像與背散射圖像在第二維上的空間分辨率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種透射探測(cè)器和插值數(shù)據(jù)計(jì) 算方法，可以解決被檢物體移動(dòng)速度較快或者掃描頻率較低的情況下采用單一線性掃描方 式的成像設(shè)備所出現(xiàn)的圖像信號(hào)噪聲比過(guò)低的問(wèn)題。
[0010] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)方案是一種透射探測(cè)器，包括至少一個(gè)探測(cè) 單元，所述探測(cè)單元包括屏蔽外殼及固定在所述屏蔽外殼內(nèi)的連接有探測(cè)頭的集成電路 板，所述探測(cè)頭包括探測(cè)頭線路板和布放在所述探測(cè)頭線路板上的多個(gè)像點(diǎn)，所述像點(diǎn)由 一個(gè)光電二極管和一個(gè)疊加在所述光電二極管上的閃爍體晶體構(gòu)成，其特征是：所述像點(diǎn) 呈雙線陣排列，所述線陣包括直線排列的多個(gè)所述像點(diǎn)，所述雙線陣排列為兩條所述線陣 平行排列。
[0011] 進(jìn)一步，所述屏蔽外殼包括底板，所述底板上對(duì)稱設(shè)有2條Z字形側(cè)板，2條所述 Z字形側(cè)板與所述底板共同構(gòu)成一個(gè)頂部有縫隙的空腔，所述探測(cè)頭固定在空腔內(nèi)部，在所 述空腔的上部設(shè)有2塊屏蔽板；2塊屏蔽板之間構(gòu)成準(zhǔn)直狹縫。
[0012] 進(jìn)一步，所述集成電路板為長(zhǎng)方形大規(guī)模集成電路板，固定在所述屏蔽外殼的底 板上；所述線陣平行于屏蔽外殼長(zhǎng)邊，設(shè)置在所述探測(cè)頭線路板中線兩側(cè)。
[0013] 更進(jìn)一步，所述像點(diǎn)在所述線陣中的間隔長(zhǎng)度為兩條平行的所述線陣之間的間隔 長(zhǎng)度的1. 2倍，所述探測(cè)頭線路板的頂端邊緣與距離其最近的所述像點(diǎn)的邊緣的間隔長(zhǎng)度 為所述像點(diǎn)在所述線陣中的間隔長(zhǎng)度的1/2。
[0014] 進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直狹縫與所述屏蔽外殼上部的所述縫隙平行且位于所述縫隙的中 心線上方；所述準(zhǔn)直狹縫寬度窄于所述縫隙、等于或大于所述探測(cè)頭的雙線陣的寬度且能 夠調(diào)整；所述屏蔽板為鉛銅合金材質(zhì)，相鄰兩邊做滲鎢處理，所述底板和所述Z字形側(cè)板為 鋼制材質(zhì)。
[0015] 進(jìn)一步，所述探測(cè)頭上設(shè)置的雙線陣為左右對(duì)稱排列形式。
[0016] 進(jìn)一步，所述探測(cè)頭上設(shè)置的雙線陣為錯(cuò)位排列形式，其中一條所述線陣相對(duì)于 另一條所述線陣的縱向間距相差為所述像點(diǎn)在所述線陣中的間隔長(zhǎng)度的1/2。
[0017] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于以上所述的透射探測(cè)器的各個(gè)像點(diǎn)之 間的插值數(shù)據(jù)計(jì)算方法，包括以下步驟：
[0018] 獲取所述像點(diǎn)的掃描數(shù)據(jù)；
[0019] 計(jì)算第一插值數(shù)據(jù)，所述第一插值數(shù)據(jù)為同一所述線陣中相鄰的2個(gè)所述像點(diǎn)之 間的插值數(shù)據(jù)；
[0020] 計(jì)算第二插值數(shù)據(jù)，所述第二插值數(shù)據(jù)為錯(cuò)位平行排列的兩條所述線陣中的相鄰 并構(gòu)成三角形的3個(gè)所述像點(diǎn)之間的插值數(shù)據(jù)。
[0021] 進(jìn)一步，采用線性插值算法計(jì)算所述第二插值數(shù)據(jù)。
[0022] 本發(fā)明的效果在于：
[0023] 1.通過(guò)本發(fā)明中的"雙線陣錯(cuò)位排列"方式的透射探測(cè)器和插值計(jì)算方法，在保證 背散射圖像信號(hào)噪聲比的同時(shí)可以有效提高透射圖像在第二維的空間分辨率。
[0024] 2.本發(fā)明的方法在背散射與透射復(fù)合成像裝置中可以有效實(shí)現(xiàn)降低屏蔽體旋轉(zhuǎn) 速度的要求，對(duì)于旋轉(zhuǎn)屏蔽體的材料要求與加工要求均相應(yīng)降低。
[0025] 3.本發(fā)明可應(yīng)用于單一的線掃描形式的透射成像設(shè)備，允許被檢物體以更高的速 度移動(dòng)。
[0026] 4.本發(fā)明的雙線陣閃爍晶體分布形式也可應(yīng)用于其他掃描形式的成像或非成像 探測(cè)設(shè)備。
[0027] 通過(guò)本發(fā)明提供的方法，更為一般的可以用于基于其他射線類型的成像裝置在低 掃描頻率條件下提供高空間分辨率圖像的線陣探測(cè)器設(shè)計(jì)。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的射線背散射與透射聯(lián)合成像裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中直線組合方式的透射探測(cè)器的工作示意圖；
[0030] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中非直線組合方式的透射探測(cè)器的工作示意圖；
[0031] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例中屏蔽外殼的結(jié)構(gòu)圖；
[0032] 圖5a是本發(fā)明實(shí)施例中采用左右對(duì)稱排列方式的探測(cè)頭的示意圖；
[0033] 圖5b是本發(fā)明實(shí)施例中采用錯(cuò)位排列方式的探測(cè)頭的示意圖；
[0034]圖6a是本發(fā)明實(shí)施例中雙線陣錯(cuò)位排列方式采樣點(diǎn)位置示意圖；
[0035] 圖6b是本發(fā)明實(shí)施例中雙線陣錯(cuò)位排列方式插值點(diǎn)位置示意圖；
[0036] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例中插值數(shù)據(jù)計(jì)算方法的流程圖；
[0037] 圖中：1射線源，2點(diǎn)掃描器，3背散射探測(cè)器，4被檢測(cè)物體，5物體承載可移動(dòng)平 臺(tái)，6透射探測(cè)器，7探測(cè)單元，8屏蔽外殼，9底板，IOZ字形側(cè)板，11屏蔽板，12準(zhǔn)直狹縫，13 探測(cè)頭，14像點(diǎn)，15探測(cè)頭線路板。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0039] 本發(fā)明公開(kāi)的一種用于如圖1所示的背散射與透射聯(lián)合成像裝置的雙線陣透射 探測(cè)器，如圖2至圖4所示，該透射探測(cè)器由多個(gè)探測(cè)單元7連接組成，1個(gè)探測(cè)單元7包括 1個(gè)探測(cè)頭13、1塊長(zhǎng)方形大規(guī)模集成電路板（圖中未標(biāo)出）和1個(gè)屏蔽外殼8,探測(cè)頭13 同大規(guī)模集成電路板相連并一同通過(guò)底板9固定在屏蔽外殼8的空腔內(nèi)。
[0040] 在本發(fā)明的透射探測(cè)器中，屏蔽外殼8結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括，有限長(zhǎng)度的鋼制長(zhǎng) 方形底板9和鋼制Z字形側(cè)板10, Z字形側(cè)板10沿底板9兩側(cè)長(zhǎng)邊對(duì)稱固定，彼此平行且 不相連；2條Z字形側(cè)板10的同所述底板9連接的一側(cè)與底板9等長(zhǎng)；2條所述Z字形側(cè) 板10的不與底板9連接的部分構(gòu)成屏蔽外殼8的兩側(cè)和頂部，2條所述Z字形側(cè)板10同 底板9 一起構(gòu)成了一個(gè)頂部中線位置有縫隙的空腔（直線型開(kāi)口），所述探測(cè)頭13固定在 空腔內(nèi)部，（屏蔽外殼8橫截面為矩形），屏蔽外殼8的所述頂部?jī)蛇呍O(shè)有同所述頂部長(zhǎng)度 相同的屏蔽板11 ;2塊屏蔽板11處于同一平面內(nèi)，彼此平行且不相連，相鄰的兩邊構(gòu)成準(zhǔn)直 狹縫12。屏蔽板11為鉛銅合金材質(zhì)，并且構(gòu)成準(zhǔn)直狹縫12的相鄰的兩邊做滲鎢處理。準(zhǔn) 直狹縫12與屏蔽外殼8頂部的縫隙（直線型開(kāi)口）平行且位于細(xì)縫的中心線上方；準(zhǔn)直狹 縫12寬度窄于該細(xì)縫、等于或大于所述探測(cè)頭13的雙線陣的寬度且能夠通過(guò)調(diào)整兩塊屏 蔽板11之間的距離來(lái)改