專利名稱：液態(tài)物品檢查方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輻射檢查技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種通過(guò)對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行雙能CT成像來(lái)對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行快速安全檢查的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
美國(guó)的9 ·11事件發(fā)生以后，航空領(lǐng)域的安全檢查工作越來(lái)越受到重視。在以往進(jìn)行的行李包裹安全檢查的基礎(chǔ)上，增加了對(duì)旅客隨身攜帶的液態(tài)物品的安全檢查要求。因此，急需有效的方式和手段進(jìn)行行李物品中液態(tài)物品的快速安全檢查。當(dāng)前，有如下四類的方法可以用于液態(tài)物品的安全檢查化學(xué)方法、電磁方法、中子方法和射線方法，具體描述如下1)化學(xué)方法可以細(xì)分為氣味識(shí)別、離子掃描探測(cè)和物質(zhì)分析。氣味識(shí)別在實(shí)際應(yīng)用中常常因?yàn)橐簯B(tài)物品被密封包裝而無(wú)法實(shí)現(xiàn)檢查。離子掃描探測(cè)以高敏感性著稱，但是其缺點(diǎn)在于誤報(bào)率高，常常受到背景環(huán)境的影響。物質(zhì)分析具有精度高和準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)， 但是這種方法需要一定的時(shí)間對(duì)樣品進(jìn)行分析，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)快速檢查的需求。2)電磁方法采取主動(dòng)的測(cè)量方式，其根據(jù)不同液態(tài)物品對(duì)電磁波的介電常數(shù)不同從而將液態(tài)物品區(qū)分開(kāi)來(lái)。電磁方法本身容易受到金屬包裝和較厚材料包裝的不利影響。 因此，在包裝材料復(fù)雜的實(shí)際情況下，電磁方法具有一定的局限性。3)中子檢查方法的使用會(huì)出現(xiàn)“中子活化”的現(xiàn)象，即經(jīng)過(guò)中子檢查的被檢查液態(tài)物品會(huì)有輻射殘留現(xiàn)象。并且，由于中子的穿透能力更強(qiáng)，故其輻射屏蔽更為復(fù)雜、設(shè)備占地面積大，因而不適合在民航的安全檢查系統(tǒng)中使用。4)當(dāng)前，航空領(lǐng)域的安全檢查裝置多為射線裝置，這些裝置中，目前采用最多的技術(shù)是X射線二維成像技術(shù)和三維CT掃描成像技術(shù)。這些技術(shù)主要用于對(duì)行李物品進(jìn)行安全檢查，不能專門針對(duì)行李物品中的液態(tài)物品進(jìn)行安全檢查。X射線二維成像技術(shù)是將被檢查物體的三維信息在X射線束方向上積分而得到物體的二維信息投影圖像。這些圖像采用灰度或偽彩色的表現(xiàn)形式表現(xiàn)出物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)， 給設(shè)備操作人員以直觀的顯示。但是，X射線二維成像技術(shù)畢竟缺少了被檢查物體一個(gè)維度的信息，因此用該技術(shù)對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行檢查受到被檢查液態(tài)物品的外形和尺寸的影響特
別嚴(yán)重。三維CT掃描成像技術(shù)是CT技術(shù)的推廣和應(yīng)用。CT技術(shù)最早應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，是輔助醫(yī)生進(jìn)行診斷的工具。它是通過(guò)對(duì)被檢查物的各個(gè)斷層進(jìn)行多角度的投影來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)上述各個(gè)斷層的多角度投影數(shù)據(jù)的重建，計(jì)算得到每個(gè)斷層的重建圖像，以不同的灰度顯示重建圖像中不同的衰減系數(shù)信息，從而顯示被檢查物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。隨著CT技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了用于無(wú)損探傷的工業(yè)CT和用于安全檢查的行李CT等，這些CT拓展技術(shù)仍然是以獲得顯示物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的斷層圖像為目的的，依賴于人工對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以判斷被檢物是否屬于危險(xiǎn)物品，不適用于自動(dòng)、快速檢查。此外，上述CT型安全檢查設(shè)備，因其所覆蓋的被檢查物范圍廣，而導(dǎo)致造價(jià)高昂，設(shè)備笨重，推廣應(yīng)用困難。綜上所述，對(duì)于液態(tài)物品進(jìn)行快速檢查，化學(xué)方法、電磁方法和中子方法存在著本身不適合快速安全檢查的特點(diǎn)，采用X射線二維成像技術(shù)和三維CT掃描成像技術(shù)，只能獲得表現(xiàn)物品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像，不能為液態(tài)物品的自動(dòng)、安全檢查提供充分依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供了一種用射線對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行安全檢查的方法和設(shè)備，它可以在不破壞液態(tài)物品包裝的情況下對(duì)其進(jìn)行快速檢查，得到被檢查液態(tài)物品的定量信息。在本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種用雙能CT對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行檢查的方法，包括步驟對(duì)被檢液態(tài)物品進(jìn)行雙能CT掃描，得到雙能CT投影數(shù)據(jù)；根據(jù)所述投影數(shù)據(jù)進(jìn)行CT重建，得到表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像；根據(jù)所述CT圖像提取被檢液態(tài)物品的物理屬性值；以及基于所述物理屬性值判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述物理屬性值包括被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述雙能CT掃描采用平面斷層CT掃描的方式。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述雙能CT掃描采用常規(guī)螺旋CT掃描的方式。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述雙能CT掃描采用大螺距螺旋CT掃描的方式。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在進(jìn)行平面斷層CT掃描之前，預(yù)先設(shè)定一組掃描位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在進(jìn)行平面斷層CT掃描之前，先進(jìn)行DR掃描得到被檢物品的透射圖像，然后根據(jù)透射圖像確定CT掃描位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，得到透射圖像后，操作員通過(guò)輸入裝置指定透射圖像中的至少一行，作為CT掃描位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，得到透射圖像后，通過(guò)圖像處理技術(shù)自動(dòng)確定透射圖像中的至少一行，作為CT掃描位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成透射圖像的步驟包括從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢物體，形成高能透射圖像和低能透射圖像；融合高能透射圖像和低能透射圖像，形成所述透射圖像。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成透射圖像的步驟包括從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢物體，形成高能透射圖像和低能透射圖像；選擇高能透射圖像和低能透射圖像之一，作為所述透射圖像。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，從雙能投影數(shù)據(jù)重建表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT 圖像的步驟包括根據(jù)高低能投影數(shù)據(jù)，生成關(guān)于兩種基材料系數(shù)的投影數(shù)據(jù)；根據(jù)所述兩種基材料系數(shù)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到表示被檢液體所對(duì)應(yīng)的兩種基材料系數(shù)的CT 圖像；以及根據(jù)所述表示基材料系數(shù)CT圖像，生成所述表示被檢液態(tài)物品物理屬性值的CT 圖像。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像，得到被檢液態(tài)物品物理屬性值的步驟包括從所述CT圖像中提取與液體部分相對(duì)應(yīng)的像素；對(duì)液體部分的像素計(jì)算密度均值和原子序數(shù)均值，作為所述被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基于所述物理屬性值來(lái)判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品的步驟包括判斷所述密度和原子序數(shù)所確定的點(diǎn)是否落在密度-原子序數(shù)二維坐標(biāo)空間中的預(yù)定區(qū)域中；在所述點(diǎn)落在所述預(yù)定區(qū)域中的情況下，認(rèn)為所述被檢液態(tài)物品是危險(xiǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在針對(duì)每個(gè)位置進(jìn)行雙能CT掃描之后，旋轉(zhuǎn)被檢查液態(tài)物品的CT圖像，使其與第一次雙能CT掃描所形成的圖像對(duì)齊。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在針對(duì)各行進(jìn)行雙能CT掃描之后，旋轉(zhuǎn)被檢液態(tài)物品，使其與掃描之前的位置相同。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述液態(tài)物品放置在被分成了多個(gè)空間的桶內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的方法還包括步驟利用預(yù)定的模板來(lái)自動(dòng)檢測(cè)桶的存在；在存在桶的情況下，檢測(cè)CT圖像中的特定標(biāo)記；基于所述特定標(biāo)記，將桶旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的方法還包括步驟將被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果顯示在顯示屏上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的方法還包括步驟將各個(gè)被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果打印出來(lái)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的方法還包括步驟將各個(gè)被檢液態(tài)物品的CT圖像彩色化。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述雙能CT掃描是基于預(yù)定的位置進(jìn)行的。在本發(fā)明的另一方面，提出了一種用雙能CT對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行檢查的設(shè)備，包括 射線源，用于發(fā)出射線；探測(cè)和采集裝置，用于探測(cè)并采集穿透至少一件被檢液態(tài)物品的射線信號(hào)；控制器，控制所述射線源和探測(cè)和采集裝置對(duì)被檢液態(tài)物品進(jìn)行雙能CT掃描，得到投影數(shù)據(jù)；從投影數(shù)據(jù)重建表示被檢液態(tài)物品的至少一種物理屬性值的CT圖像的裝置； 以及基于所述物理屬性值在相應(yīng)維度的空間中的位置來(lái)判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述雙能CT掃描是基于預(yù)定的位置進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述探測(cè)和采集裝置探測(cè)并采集穿透至少一件被檢液態(tài)物品的射線信號(hào)以形成透射圖像；其中所述設(shè)備還包括指定透射圖像中的至少一行的裝置； 所述雙能CT掃描是基于所指定的行而進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，中所述物理屬性值至少包括被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢物體，形成高能透射圖像和低能透射圖像，所述設(shè)備還包括融合高能透射圖像和低能透射圖像形成所述透射圖像的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢物體，形成高能透射圖像和低能透射圖像，所述設(shè)備還包括選擇高能透射圖像和低能透射圖像之一，作為所述透射圖像的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述指定透射圖像中的至少一行的裝置包括操作員利用輸入裝置從透射圖像中選擇至少一行的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述指定透射圖像中的至少一行的裝置包括分析所述透射圖像的像素值，以將所述透射圖像分層的裝置；將各層中的中間行指定為要進(jìn)行雙能CT 掃描的行的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，從投影數(shù)據(jù)重建表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像的裝置包括融合由被檢液態(tài)物品的密度所標(biāo)識(shí)的密度圖像和由被檢液態(tài)物品的原子序數(shù)所標(biāo)識(shí)的原子序數(shù)圖像作為所述CT圖像的裝置；從所述CT圖像中提取與液體部分相對(duì)應(yīng)的像素；對(duì)液體部分的像素計(jì)算密度均值和原子序數(shù)均值作為所述被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基于所述物理屬性值來(lái)判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品的裝置包括判斷所述密度和原子序數(shù)所確定的點(diǎn)是否落在密度-原子序數(shù)二維坐標(biāo)空間中的預(yù)定區(qū)域中的裝置，其中，在所述點(diǎn)落在預(yù)定區(qū)域中的情況下，認(rèn)為所述被檢液態(tài)物品是危險(xiǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的設(shè)備還包括在針對(duì)每行進(jìn)行雙能CT掃描之后，旋轉(zhuǎn)被檢查液態(tài)物品的CT圖像，使其與第一次雙能CT掃描所形成的圖像對(duì)齊的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的設(shè)備還包括在針對(duì)各行進(jìn)行雙能CT掃描之后，旋轉(zhuǎn)被檢液態(tài)物品，使其與掃描之前的位置相同的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的設(shè)備還包括桶，被分成了多個(gè)空間，分別用于放置所述液態(tài)物品。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的設(shè)備還包括利用預(yù)定的模板來(lái)自動(dòng)檢測(cè)桶的存在的裝置；在存在桶的情況下，檢測(cè)CT圖像中的特定標(biāo)記的裝置；基于所述特定標(biāo)記，將桶旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的設(shè)備還包括顯示裝置，顯示被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)^ ο根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的設(shè)備還包括將各個(gè)被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果打印出來(lái)的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的設(shè)備還包括將各個(gè)被檢液態(tài)物品的CT圖像彩色化的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的設(shè)備還包括承載所述被檢液態(tài)物品的承載機(jī)構(gòu)，所述承載結(jié)構(gòu)承載所述被檢液態(tài)物品的表面上被劃分成操作人員可識(shí)別的多個(gè)區(qū)域。在本發(fā)明的又一方面，提出了一種用雙能CT對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行檢查的設(shè)備，包括 射線源，用于發(fā)出射線；探測(cè)和采集裝置，用于探測(cè)并采集穿透至少一件被檢物體的射線信號(hào)；控制器，控制所述射線源和探測(cè)和采集裝置對(duì)被檢液態(tài)物品進(jìn)行螺旋CT掃描，來(lái)形成每個(gè)均表示被檢液態(tài)物品的至少一種物理屬性值的一組螺旋CT圖像；分析該組螺旋CT圖像以確定液體的螺旋CT圖像部分的裝置；以及基于液體的螺旋CT圖像部分中包含的物理屬性值在相應(yīng)維度的空間中的位置來(lái)判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品的裝置。利用本發(fā)明的方法和設(shè)備，由于采用透射圖像作為引導(dǎo)來(lái)進(jìn)行雙能CT掃描，在提高了檢測(cè)速度的同時(shí)，并不降低檢測(cè)準(zhǔn)確率，并且通過(guò)透射圖像還可以判斷液態(tài)物品是否存在夾層。
另外，通過(guò)判斷測(cè)量的密度與原子序數(shù)是否落在二維空間的預(yù)定區(qū)域中，可以判斷被檢液態(tài)物品是否是爆炸物。另外，操作員可以在任何指定的位置進(jìn)行雙能CT掃描，方便了復(fù)查操作的進(jìn)行。另外，在多件同時(shí)檢測(cè)的情況下，采用分格桶，可以方便地確定是那件被檢液態(tài)物品是否是爆炸物。


從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)將更明顯，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的檢查設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了如圖1所示的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理器60的結(jié)構(gòu)框圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的控制器的結(jié)構(gòu)框圖；圖4A和4B示出了根據(jù)本發(fā)明的檢查液態(tài)物品的方法的示意圖；圖5是用于說(shuō)明DR成像和CT成像的關(guān)系的示意圖；圖6示出了 DR成像結(jié)果的一個(gè)例子；圖7示出了 DR成像結(jié)果的另一例子；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的液態(tài)物品檢查方法的總體流程圖；圖9示出了 DR成像過(guò)程的流程圖；圖10示出了在DR成像過(guò)程中探測(cè)和采集裝置30所采集的DR圖像數(shù)據(jù)的排列方式；圖11示出了對(duì)DR圖像進(jìn)行處理以確定CT掃描位置的流程圖；圖12示出了 CT成像過(guò)程；圖13示出了在CT成像過(guò)程中CT投影數(shù)據(jù)的排列方式；圖14示出了測(cè)量液體屬性的過(guò)程；圖15A和圖15B示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的檢測(cè)多件液態(tài)物品的情況下重建的CT圖像的示意圖；圖16A到16K示出了在CT成像完成之后，如何對(duì)CT重建圖像和/或承載機(jī)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使其與CT掃描之前物體的相對(duì)位置相一致的過(guò)程；圖17示出了在多件被檢物體的情況下進(jìn)行檢查的流程圖；圖18示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的承載機(jī)構(gòu)的俯視圖；圖19示出了根據(jù)本實(shí)施方式的分格桶的側(cè)視圖；圖20示出了分格桶的俯視圖；圖21示出了分格桶的底視圖；圖22示出了在檢查過(guò)程中如何自動(dòng)檢測(cè)分格桶和標(biāo)記的過(guò)程；圖23A到23D示出了在檢測(cè)過(guò)程中旋轉(zhuǎn)桶的示意圖；圖M示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的檢查過(guò)程的流程圖；圖25是說(shuō)明對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行螺旋CT掃描的示意圖；圖到26M是說(shuō)明對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行螺旋CT掃描所得到的圖像。
具體實(shí)施方式
下面，參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。在附圖中，雖然示于不同的附圖中，但相同的附圖標(biāo)記用于表示相同的或相似的組件。為了清楚和簡(jiǎn)明，包含在這里的已知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述將被省略，否則它們將使本發(fā)明的主題不清楚。第一實(shí)施方式圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的檢查設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施方式的檢查設(shè)備包括發(fā)出檢查用雙能X射線的射線源 10，諸如X光機(jī)；承載機(jī)構(gòu)40，其承載被檢液態(tài)物品圍繞軸Z轉(zhuǎn)動(dòng)，并且可以升降，使得被檢液態(tài)物品進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，從而由射線源10發(fā)出的射線能夠透過(guò)被檢液態(tài)物品；探測(cè)和采集裝置30，它是具有整體模塊結(jié)構(gòu)的探測(cè)器及數(shù)據(jù)采集器，用于探測(cè)透射被檢液態(tài)物品的雙能射線，獲得模擬信號(hào)，并且將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，從而輸出液態(tài)物品針對(duì)高能X射線和低能X射線的掃描數(shù)據(jù)；控制器50，它用于控制整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)部分同步工作；以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理器60，它用來(lái)處理由數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)，并輸出檢查結(jié)果。如圖1所示，射線源10置于可放置被檢液態(tài)物品的承載機(jī)構(gòu)40 —側(cè)，探測(cè)和采集裝置30置于承載機(jī)構(gòu)40的另一側(cè)，包括探測(cè)器和數(shù)據(jù)采集器，用于獲取被檢液態(tài)物品DR 數(shù)據(jù)和多角度投影數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集器中包括數(shù)據(jù)放大成形電路，它可工作于(電流)積分方式或脈沖(計(jì)數(shù))方式。探測(cè)和采集裝置30的數(shù)據(jù)輸出電纜與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理器60連接，根據(jù)觸發(fā)命令將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理器60中。另外，檢查設(shè)備還包括由金屬制成的筒狀物體通道20，它設(shè)置在承載機(jī)構(gòu)40上， 能屏蔽X射線向外的輻射。被檢液態(tài)物品放置在被檢物體通道中。圖2示出了如圖1所示的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理器60的結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，數(shù)據(jù)采集器所采集的數(shù)據(jù)通過(guò)接口單元68和總線64存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器61中。只讀存儲(chǔ)器(R0M)62 中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理器的配置信息以及程序。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 63用于在處理器 66工作過(guò)程中暫存各種數(shù)據(jù)。另外，存儲(chǔ)器61中還存儲(chǔ)有用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)程序。內(nèi)部總線64連接上述的存儲(chǔ)器61、只讀存儲(chǔ)器62、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器63、輸入裝置65、 處理器66、顯示裝置67和接口單元68。在用戶通過(guò)諸如鍵盤和鼠標(biāo)之類的輸入裝置65輸入的操作命令后，計(jì)算機(jī)程序的指令代碼命令處理器66執(zhí)行預(yù)定的數(shù)據(jù)處理算法，在得到數(shù)據(jù)處理結(jié)果之后，將其顯示在諸如LCD顯示器之類的顯示裝置67上，或者直接以諸如打印之類硬拷貝的形式輸出處理結(jié)果。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的控制器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，控制器50包括控制單元51，根據(jù)來(lái)自計(jì)算機(jī)60的指令，來(lái)控制射線源10、承載機(jī)構(gòu)40和探測(cè)和采集裝置30 ；觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生單元52，用于在控制單元的控制下產(chǎn)生用來(lái)觸發(fā)射線源10、探測(cè)和采集裝置30以及承載機(jī)構(gòu)40的動(dòng)作的觸發(fā)命令；第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)55，它在根據(jù)觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生單元52在控制單元51的控制下產(chǎn)生的觸發(fā)命令驅(qū)動(dòng)承載機(jī)構(gòu)40上升或者下降；高度信息獲取單元53，它隨著承載機(jī)構(gòu)40的運(yùn)動(dòng)，向控制單元51反饋承載機(jī)構(gòu)的高度信息；第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)56，它根據(jù)觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生單元52在控制單元51的控制下產(chǎn)生的觸發(fā)命令驅(qū)動(dòng)承載機(jī)構(gòu)40旋轉(zhuǎn)；角度信息獲取單元M，它在承載機(jī)構(gòu)40旋轉(zhuǎn)過(guò)程中獲取承載機(jī)構(gòu)40的旋轉(zhuǎn)角度，反饋給控制單元51。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，上述的高度信息獲取單元53和角度信息獲取單元M都
10是光電碼盤，它具備抗干擾的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)測(cè)量液態(tài)物品中液體的密度和原子序數(shù)，并且判斷測(cè)量的密度和原子序數(shù)是否落在預(yù)先設(shè)定的危險(xiǎn)區(qū)域中，本發(fā)明的檢查方法可以用來(lái)檢測(cè)危險(xiǎn)品。對(duì)于密度和原子序數(shù)，安全液體(比如飲料、護(hù)膚品、化妝品等)和危險(xiǎn)液體(比如易燃液體、液體炸藥、強(qiáng)腐蝕性液體等)是具有很大差異的。比如，作為安全液體的水，密度大約是1(特征密度1. 11)，原子序數(shù)大約是7. 51。而作為危險(xiǎn)液體的酒精，其密度大約是 0. 79 (特征密度0. 89)，原子序數(shù)大約是6. 47。利用模式識(shí)別的方法，可以根據(jù)密度和原子序數(shù)將安全液體和危險(xiǎn)液體分開(kāi)。圖4A和4B示出了根據(jù)本發(fā)明的檢查液態(tài)物品的方法的示意圖。在密度和原子序數(shù)所構(gòu)成的二維空間內(nèi)，劃出一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，當(dāng)被檢物的密度和原子序數(shù)落在這些區(qū)域內(nèi)時(shí)，則被判為安全液體，反之被判為危險(xiǎn)液體。而安全液體區(qū)域的確定方法是，實(shí)測(cè)大量的安全液體和危險(xiǎn)液體，取安全液體較集中而危險(xiǎn)液體較稀疏的區(qū)域，作為安全液體區(qū)域。 如圖4A所示，通過(guò)實(shí)際測(cè)量各種液體的密度和原子序數(shù)，在密度和原子序數(shù)二維空間中確定安全液體所落的區(qū)域，和危險(xiǎn)液體所在的區(qū)域。然后，如圖4B所示，將安全液體所在的區(qū)域進(jìn)行收縮以便提高檢測(cè)的靈敏度。這樣，在通過(guò)上述的方法獲得了液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)之后，就可以根據(jù)其在二維空間上的位置來(lái)判斷其是否為危險(xiǎn)品。圖5是用于說(shuō)明DR成像和CT成像的關(guān)系的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，首先對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行DR成像，以便判斷液態(tài)物品中的液體部分，然后僅僅針對(duì)液體部分中的某個(gè)位置進(jìn)行CT成像，以便提高檢查的速度。圖6和圖7分別示出了 DR成像的例子。如圖6所示，在對(duì)某液態(tài)物品進(jìn)行DR成像之后，通過(guò)如下所述的對(duì)像素值進(jìn)行分析來(lái)判斷液態(tài)物品中液體的位置。如圖6所示，該液態(tài)物品中僅僅包含一種液體。但是，如圖7所示，由于不同液體對(duì)液體的吸收系數(shù)不同， 當(dāng)液態(tài)物品包含兩種或者兩種以上的液體，并且液體中出現(xiàn)分層時(shí)，通過(guò)對(duì)DR成像后獲得的DR圖像進(jìn)行像素分析來(lái)判斷液體之間的分界面的位置。然后，針對(duì)不同的液體進(jìn)行CT 成像。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的液態(tài)物品檢查方法的總體流程圖。如圖8 所示，例如在通關(guān)期間，需要對(duì)乘客攜帶的液態(tài)物品進(jìn)行安全檢查。首先在步驟S111，操作員將被檢液態(tài)物品放在承載機(jī)構(gòu)40上。接下來(lái)，在步驟S112，操作員按下啟動(dòng)按鈕開(kāi)始執(zhí)行DR掃描，以生成DR圖像，如圖 6禾口 7所示。如上所述，進(jìn)行DR掃描的目的在于一是獲取被檢液態(tài)物品的透視圖像，使操作員能夠看清被檢液體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；二是軟件能夠根據(jù)DR圖像自動(dòng)識(shí)別液體位置，引導(dǎo)下一步的CT成像；三是用戶可以在DR圖像指定需要進(jìn)行CT成像和檢查的位置，引導(dǎo)下一步的 CT成像。后面將詳細(xì)描述DR成像的詳細(xì)過(guò)程。必須說(shuō)明的是，DR掃描并不是必須的。為了加快檢查速度，可以不通過(guò)DR掃描來(lái)引導(dǎo)CT掃描，而是直接預(yù)定若干位置進(jìn)行CT掃描。比如，經(jīng)過(guò)調(diào)研，可知在距離瓶底5厘米的進(jìn)行CT掃描時(shí)，可檢查到大部分液體商品的液體部位，則可使用離瓶底5厘米的高度作為預(yù)定掃描高度。另外，操作員可以通過(guò)目測(cè)被檢物尺寸，憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)置合適的高度，比如設(shè)置罐狀可樂(lè)的掃描高度為3cm，而設(shè)置瓶底較厚的葡萄酒的掃描高度為10cm。
在獲得DR圖像后，在步驟S113A，對(duì)DR圖像進(jìn)行分析，自動(dòng)確定CT成像的掃描位置，或者在步驟S113B，由操作員操作諸如鼠標(biāo)之類的輸入裝置65來(lái)指定要進(jìn)行CT掃描的位置。這樣，由于僅僅對(duì)液態(tài)物品中有代表性的位置進(jìn)行CT掃描，從而加快了檢查速度，而不會(huì)降低檢查質(zhì)量。在確定了 CT掃描的位置之后，在步驟S114執(zhí)行CT掃描過(guò)程，也就是針對(duì)上述確定的掃描位置對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行CT掃描，獲得CT掃描數(shù)據(jù)，并且根據(jù)重建算重建CT圖像。該 CT圖像的每個(gè)像素代表了液態(tài)物品中相應(yīng)部分的密度和原子序數(shù)。然后，在步驟S115，計(jì)算機(jī)通過(guò)執(zhí)行分析程序來(lái)分析CT圖像，獲取測(cè)量的密度和原子序數(shù)。進(jìn)而，在步驟S116，判斷實(shí)測(cè)的密度和原子序數(shù)所確定的點(diǎn)是否落在了由密度-原子序數(shù)二位坐標(biāo)空間中的預(yù)定區(qū)域中。在步驟S117，如果密度和原子序數(shù)所確定的點(diǎn)落在了預(yù)定的危險(xiǎn)區(qū)中，則表明該液態(tài)物品是可疑的或者很可能是危險(xiǎn)品，向操作員發(fā)出報(bào)警，或者打印出檢查結(jié)果。下面結(jié)合附圖9 14詳細(xì)說(shuō)明上述各個(gè)步驟的詳細(xì)操作過(guò)程。圖9示出了 DR成像過(guò)程的流程圖，而圖10示出了在DR成像過(guò)程中探測(cè)和采集裝置30所采集的DR圖像數(shù)據(jù)的排列方式。如圖9所示，在DR成像過(guò)程中，在步驟S210，從計(jì)算機(jī)60向控制器50發(fā)送命令， 以驅(qū)動(dòng)承載機(jī)構(gòu)40沿物體通道20垂直運(yùn)動(dòng)?？刂破?0在承載機(jī)構(gòu)垂直運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)高度信息獲取單元53實(shí)時(shí)監(jiān)控承載機(jī)構(gòu)的高度。在步驟S211，控制器50每隔一定的高度(比如1毫米)給探測(cè)和采集裝置30發(fā)送一個(gè)觸發(fā)信號(hào)。探測(cè)和采集裝置30接收到該觸發(fā)信號(hào)后，對(duì)每個(gè)探測(cè)器的輸出信號(hào)進(jìn)行一次采集，獲得高能探測(cè)數(shù)據(jù)和低能探測(cè)數(shù)據(jù)，并保存到其內(nèi)置的緩沖器中。在步驟S212，判斷承載機(jī)構(gòu)40是否達(dá)到指定高度，比如500毫米。如果仍未達(dá)到， 則流程轉(zhuǎn)到步驟S210，繼續(xù)上述操作。如果承載機(jī)構(gòu)40到達(dá)上述預(yù)定的高度，則控制器50不再給探測(cè)和采集裝置30發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。計(jì)算機(jī)60從探測(cè)和采集裝置30中讀取采集到的高低能探測(cè)器信號(hào)，排列為數(shù)據(jù)矩陣的形式，成為DR圖像。DR圖像的每個(gè)像素，記錄了射線穿透物體后剩余的強(qiáng)度，包括低能射線強(qiáng)度和高能射線強(qiáng)度。如上所述，后續(xù)的CT成像的掃描位置都是在DR圖像上確定的。無(wú)論是使用自動(dòng)識(shí)別的方式，還是人工指定的方式，都是首先在DR圖像上取得一個(gè)行號(hào)，然后計(jì)算機(jī)將這個(gè)行號(hào)轉(zhuǎn)換為承載機(jī)構(gòu)高度，并命令控制器50驅(qū)動(dòng)承載機(jī)構(gòu)40運(yùn)動(dòng)到指定位置后，再進(jìn)行 CT成像。由DR成像流程可知，DR圖像的每一行，對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定的承載機(jī)構(gòu)40高度。假設(shè)DR成像過(guò)程開(kāi)始時(shí)承載機(jī)構(gòu)高度值為0，成像過(guò)程中承載機(jī)構(gòu)不斷下降，每隔h毫米觸發(fā)一次采集，那么DR圖像中的第m行，其對(duì)應(yīng)的承載機(jī)構(gòu)高度為-m*h。圖11示出了對(duì)DR圖像進(jìn)行處理以確定CT掃描位置的流程圖。在DR圖像中，被檢液態(tài)物品一般分為瓶底、液體部分、瓶頸、瓶蓋等幾部分，通過(guò)圖像分析技術(shù)可以將其中的液體部分(可能有多層)提取出來(lái)，并確定各層CT掃描位置。在步驟S310，對(duì)DR圖像的高低能數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和平滑，得到噪聲較小的單值DR圖像。例如，高低能融合的具體方法可以是直接選擇高低能數(shù)據(jù)中的一種作為融合結(jié)果，也可以是高低能數(shù)據(jù)的加權(quán)組合。平滑的方法可以是使用高斯濾波器對(duì)圖像進(jìn)行濾波處理。在步驟S311，提取平滑后DR圖像中的被檢液態(tài)物品(前景)，去除空氣(背景)。 具體方法可以是設(shè)定一個(gè)閾值，將取值在該閾值以下的像素歸為前景像素，其他像素歸為背景像素。采用閾值來(lái)去除背景的原因在于被檢液態(tài)物品遮擋了射線，因此其對(duì)應(yīng)的DR 圖像素值較低(DR圖像記錄的是射線的剩余強(qiáng)度)。在步驟S312，提取平滑后DR圖像中的水平邊緣像素。具體方法可以是對(duì)DR圖像的每個(gè)像素，計(jì)算其與垂直方向上相鄰像素的差異值；如果這個(gè)差異值大到某個(gè)閾值以上， 就認(rèn)為這個(gè)像素屬于水平邊緣像素。在步驟S313，提取平滑后DR圖像中的水平邊緣行，水平邊緣行對(duì)應(yīng)于瓶底和液體的界面、液體和空氣的界面、瓶蓋和空氣的界面或者容器中多層液體之間的界面。具體方法可以是對(duì)DR圖像中沿水平方向的每一行，統(tǒng)計(jì)其水平邊緣象素?cái)?shù)和前景像素?cái)?shù)的比例， 如果比例大到某個(gè)閾值以上(比如50% )，則將這一行歸為水平邊緣行。在步驟S314，對(duì)DR圖像進(jìn)行垂直分區(qū)，并排除非液體區(qū)域。DR圖像中的各條水平邊緣行將DR圖像分成了多個(gè)區(qū)域，從下往上依次包括瓶底、液體(根據(jù)密度的不同，可能有多層)、瓶?jī)?nèi)空氣(如果有的話)、瓶蓋等。通過(guò)制定篩選準(zhǔn)則，可以排除非液體區(qū)域，具體準(zhǔn)則如a)在垂直方向上，行數(shù)小于某一閾值的區(qū)域，排除。行數(shù)較小的區(qū)域，也就是厚度很小的區(qū)域，有可能是瓶底、瓶蓋、或容器內(nèi)液體和容器頂部之間狹小的空隙(比如易拉罐內(nèi)頂部的空氣)。具體閾值的確定，可以通過(guò)調(diào)研各種液體包裝容器的瓶底、瓶蓋和容器內(nèi)空氣層厚度來(lái)確定。b)在水平方向上，各行的平均前景像素?cái)?shù)小于某個(gè)閾值的區(qū)域，排除。這些區(qū)域往往對(duì)應(yīng)于細(xì)長(zhǎng)的瓶頸。具體閾值值的確定，可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)獲取各種液體包裝容器瓶頸的寬度來(lái)確定。在步驟S315，確定液體區(qū)域(可能有多個(gè))的CT掃描位置，完成液體的分層定位。 排除非液體區(qū)域后，剩下的區(qū)域(可能有多個(gè))歸為液體區(qū)域。取這些區(qū)域在高度方向上的中心行，作為CT掃描位置。以上描述的是自動(dòng)確定CT掃描位置的過(guò)程。但是，在手動(dòng)指定掃描位置的情況下，操作員通過(guò)輸入裝置65在顯示的DR圖像上直接指定要進(jìn)行CT掃描的行，作為CT掃描位置。圖12示出了 CT成像過(guò)程，而圖13示出了在CT成像過(guò)程中CT投影數(shù)據(jù)的排列方式。如圖12所示，在確定了 CT掃描的位置之后，執(zhí)行CT成像過(guò)程，也就是在所執(zhí)行的 CT掃描位置，進(jìn)行CT成像，生成關(guān)于被檢物一個(gè)斷層的密度和原子序數(shù)圖像，以進(jìn)行液體密度和原子序數(shù)的測(cè)量。如上所述，由于僅僅對(duì)典型的位置進(jìn)行CT掃描，所以可以大大節(jié)省通關(guān)時(shí)間。在步驟S410，計(jì)算機(jī)60給控制器50發(fā)送命令，驅(qū)動(dòng)承載機(jī)構(gòu)40旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，例如1度?？刂破?0在承載機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)角度信息獲取單元M實(shí)時(shí)監(jiān)控承載機(jī)構(gòu)角度。在步驟S411，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)1度，控制器50給探測(cè)和采集裝置40發(fā)送一個(gè)觸發(fā)信號(hào)。探測(cè)和采集裝置40接收到觸發(fā)信號(hào)后，對(duì)每個(gè)探測(cè)器的輸出信號(hào)進(jìn)行一次采集，并保存到其內(nèi)置的緩沖器中。然后，在步驟S412，判斷累計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度是否達(dá)到一周。如果未達(dá)到一周，則流程轉(zhuǎn)到步驟S410，繼續(xù)上述的操作過(guò)程。如果累計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度達(dá)到指定角度(比如360度)后，在步驟S413旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止， 控制器50不再給探測(cè)和采集裝置30發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。計(jì)算機(jī)60從探測(cè)和采集裝置30中讀取采集到的高低能探測(cè)器信號(hào)，排列為數(shù)據(jù)矩陣的形式，成為CT投影數(shù)據(jù)，如圖13所示。 CT投影數(shù)據(jù)的每個(gè)像素，記錄了射線穿透物體后剩余的強(qiáng)度，包括低能射線強(qiáng)度和高能射線強(qiáng)度。在步驟S414，計(jì)算機(jī)60利用雙能重建算法，根據(jù)高低能CT投影數(shù)據(jù)，重建得到斷層上的密度和原子序數(shù)圖像，即CT圖像。CT圖像中的每一個(gè)像素，記錄了被檢物體在該像素對(duì)應(yīng)位置的密度和原子序數(shù)。下面說(shuō)明從高低能CT投影數(shù)據(jù)重建斷層圖像的過(guò)程。· CT數(shù)學(xué)原理將二維分布u(x，y)沿著某個(gè)方向θ求線積分，便得到一維的函數(shù)!)0 (t)，該函數(shù)稱為u(x，y)在θ角度的投影。如果能夠得到各個(gè)方向的投影p0 (t)，那么可以根據(jù)Radon 變換精確計(jì)算得到二維分布u (X，y)。從投影得到二維分布的過(guò)程稱為重建。實(shí)際應(yīng)用中，X光機(jī)和探測(cè)器圍繞物體旋轉(zhuǎn)一圈，便測(cè)量得到物體的某個(gè)切片的衰減系數(shù)分布在各個(gè)方向的投影，從而可以根據(jù)CT原理重建得到物體切片的衰減系數(shù)二維分布。 基材料分解模型在小型X射線安全檢查系統(tǒng)所涉及的能量范圍內(nèi)(< 200keV)，物質(zhì)線衰減系數(shù)可以用下面的解析表達(dá)式(1)來(lái)近似表示。μ (E) = a1fp(E)+a2fKN(E) (1)
權(quán)利要求
1.一種用雙能CT對(duì)多個(gè)液態(tài)物品同時(shí)進(jìn)行檢查的方法，包括步驟將多個(gè)液態(tài)物品放置在承載機(jī)構(gòu)的上表面相應(yīng)的區(qū)域中，所述承載機(jī)構(gòu)承載所述被檢液態(tài)物品的表面上被劃分成操作人員可識(shí)別的多個(gè)區(qū)域；對(duì)多個(gè)被檢液態(tài)物品進(jìn)行雙能CT掃描，得到雙能CT投影數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述投影數(shù)據(jù)進(jìn)行CT重建，得到表示多個(gè)被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像；根據(jù)所述CT圖像提取多個(gè)被檢液態(tài)物品的物理屬性值；以及基于所述物理屬性值判斷所述多個(gè)被檢液態(tài)物品至少之一是否是危險(xiǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述物理屬性值包括被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述雙能CT掃描采用平面斷層CT掃描的方式。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述雙能CT掃描采用常規(guī)螺旋CT掃描的方式。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述雙能CT掃描采用大螺距螺旋CT掃描的方式。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，在進(jìn)行平面斷層CT掃描之前，預(yù)先設(shè)定一組掃描位置。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，在進(jìn)行平面斷層CT掃描之前，先進(jìn)行DR掃描得到被檢物品的透射圖像，然后根據(jù)透射圖像確定CT掃描位置。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，得到透射圖像后，操作員通過(guò)輸入裝置指定透射圖像中的至少一行，作為CT掃描位置。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，得到透射圖像后，通過(guò)圖像處理技術(shù)自動(dòng)確定透射圖像中的至少一行，作為CT掃描位置。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中形成透射圖像的步驟包括從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢物體，形成高能透射圖像和低能透射圖像；融合高能透射圖像和低能透射圖像，形成所述透射圖像。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中形成透射圖像的步驟包括從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢物體，形成高能透射圖像和低能透射圖像；選擇高能透射圖像和低能透射圖像之一，作為所述透射圖像。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中從雙能投影數(shù)據(jù)重建表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像的步驟包括根據(jù)高低能投影數(shù)據(jù)，生成關(guān)于兩種基材料系數(shù)的投影數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述兩種基材料系數(shù)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到表示被檢液體所對(duì)應(yīng)的兩種基材料系數(shù)的CT圖像；以及根據(jù)所述表示基材料系數(shù)CT圖像，生成所述表示被檢液態(tài)物品物理屬性值的CT圖像。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像，得到被檢液態(tài)物品物理屬性值的步驟包括從所述CT圖像中提取與液體部分相對(duì)應(yīng)的像素；對(duì)液體部分的像素計(jì)算密度均值和原子序數(shù)均值，作為所述被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中基于所述物理屬性值來(lái)判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品的步驟包括判斷所述密度和原子序數(shù)所確定的點(diǎn)是否落在密度-原子序數(shù)二維坐標(biāo)空間中的預(yù)定區(qū)域中；在所述點(diǎn)落在所述預(yù)定區(qū)域中的情況下，認(rèn)為所述被檢液態(tài)物品是危險(xiǎn)品。
15.如權(quán)利要求3所述的方法，其中在針對(duì)每個(gè)位置進(jìn)行雙能CT掃描之后，旋轉(zhuǎn)被檢查液態(tài)物品的CT圖像，使其與第一次雙能CT掃描所形成的圖像對(duì)齊。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在針對(duì)各行進(jìn)行雙能CT掃面之后，旋轉(zhuǎn)被檢液態(tài)物品，使其與掃描之前的位置相同。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括步驟將被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果顯示在顯示屏上。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括步驟將各個(gè)被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果打印出來(lái)。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括步驟將各個(gè)被檢液態(tài)物品的CT圖像彩色化。
20.一種用雙能CT對(duì)多個(gè)液態(tài)物品同時(shí)進(jìn)行檢查的設(shè)備，包括射線源，用于發(fā)出射線；承載所述被檢液態(tài)物品的承載機(jī)構(gòu)，所述承載結(jié)構(gòu)承載所述被檢液態(tài)物品的表面上被劃分成操作人員可識(shí)別的多個(gè)區(qū)域，所述多個(gè)液態(tài)物品放置在承載機(jī)構(gòu)的上表面相應(yīng)的區(qū)域中；探測(cè)和采集裝置，用于探測(cè)并采集穿透所述多個(gè)被檢液態(tài)物品的射線信號(hào)；控制器，控制所述射線源和探測(cè)和采集裝置對(duì)所述多個(gè)被檢液態(tài)物品進(jìn)行雙能CT掃描，得到投影數(shù)據(jù)；從投影數(shù)據(jù)重建表示所述多個(gè)被檢液態(tài)物品的至少一種物理屬性值的CT圖像的裝置；以及基于所述物理屬性值在相應(yīng)維度的空間中的位置來(lái)判斷所述多個(gè)被檢液態(tài)物品至少之一是否是危險(xiǎn)品的裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，所述雙能CT掃描是基于預(yù)定的位置進(jìn)行的。
22.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述探測(cè)和采集裝置探測(cè)并采集穿透至少一件被檢液態(tài)物品的射線信號(hào)以形成透射圖像；其中所述設(shè)備還包括指定透射圖像中的至少一行的裝置；所述雙能CT掃描是基于所指定的行而進(jìn)行的。
23.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述物理屬性值至少包括被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)。
24.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢物體，形成高能透射圖像和低能透射圖像，所述設(shè)備還包括融合高能透射圖像和低能透射圖像形成所述透射圖像的裝置。
25.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢物體，形成高能透射圖像和低能透射圖像，所述設(shè)備還包括選擇高能透射圖像和低能透射圖像之一，作為所述透射圖像的裝置。
26.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，所述指定透射圖像中的至少一行的裝置包括 操作員利用輸入裝置從透射圖像中選擇至少一行的裝置。
27.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述指定透射圖像中的至少一行的裝置包括 分析所述透射圖像的像素值，以將所述透射圖像分層的裝置；將各層中的中間行指定為要進(jìn)行雙能CT掃描的行的裝置。
28.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中從投影數(shù)據(jù)重建表示被檢液態(tài)物品的物理屬性值的CT圖像的裝置包括融合由被檢液態(tài)物品的密度所標(biāo)識(shí)的密度圖像和由被檢液態(tài)物品的原子序數(shù)所標(biāo)識(shí)的原子序數(shù)圖像作為所述CT圖像的裝置；從所述CT圖像中提取與液體部分相對(duì)應(yīng)的像素；對(duì)液體部分的像素計(jì)算密度均值和原子序數(shù)均值作為所述被檢液態(tài)物品的密度和原子序數(shù)的裝置。
29.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中基于所述物理屬性值來(lái)判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險(xiǎn)品的裝置包括判斷所述密度和原子序數(shù)所確定的點(diǎn)是否落在密度-原子序數(shù)二維坐標(biāo)空間中的預(yù)定區(qū)域中的裝置，其中，在所述點(diǎn)落在預(yù)定區(qū)域中的情況下，認(rèn)為所述被檢液態(tài)物品是危險(xiǎn)品。
30.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，還包括在針對(duì)每行進(jìn)行雙能CT掃描之后，旋轉(zhuǎn)被檢查液態(tài)物品的CT圖像，使其與第一次雙能CT掃描所形成的圖像對(duì)齊的裝置。
31.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，還包括在針對(duì)各行進(jìn)行雙能CT掃描之后，旋轉(zhuǎn)被檢液態(tài)物品，使其與掃描之前的位置相同的裝置。
32.如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，還包括 顯示裝置，顯示被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果。
33.如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，還包括將各個(gè)被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果打印出來(lái)的裝置。
34.如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，還包括將各個(gè)被檢液態(tài)物品的CT圖像彩色化的裝置。
全文摘要
公開(kāi)了一種通過(guò)雙能CT成像來(lái)對(duì)液態(tài)物品進(jìn)行快速安全檢查的方法及設(shè)備。首先借助CT掃描和雙能重建方法，獲得包含被檢液體物理屬性的一層或多層CT圖像；然后通過(guò)圖像處理和分析方法，從CT圖像中獲取每一件被檢液體的物理屬性值；最后根據(jù)物理屬性值判斷被檢液態(tài)物品是否為危險(xiǎn)品。其中，CT掃描方法既包括常規(guī)的斷層CT掃描技術(shù)，也可用螺旋CT掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)；在使用常規(guī)斷層CT掃描技術(shù)時(shí)，既可設(shè)置一系列特定的位置進(jìn)行掃描，也可借助DR圖像由操作員指定掃描位置，還可以通過(guò)對(duì)DR圖像的自動(dòng)分析來(lái)確定液體部分的位置，引導(dǎo)CT掃描。
文檔編號(hào)G01N23/087GK102565107SQ20111039190
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2007年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
發(fā)明者劉以農(nóng), 吳宏新, 唐虎, 張麗, 張金宇, 易裕民, 李元景, 王學(xué)武, 胡海峰, 趙自然, 邢宇翔, 陳志強(qiáng) 申請(qǐng)人:同方威視技術(shù)股份有限公司, 清華大學(xué)