掃描方法、掃描系統(tǒng)及射線掃描控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輻射領(lǐng)域，特別是一種掃描方法、掃描系統(tǒng)及控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前應(yīng)用于集裝箱/車輛實時掃描成像系統(tǒng)的X射線光源多以固定劑量率輸出的直線電子加速器來產(chǎn)生。一般來說，檢測系統(tǒng)的成像技術(shù)指標(biāo)，特別是系統(tǒng)穿透力指標(biāo)，取決于加速器的輸出劑量率，劑量率越高則穿透力指標(biāo)越好。然而由于X射線會對人體、環(huán)境造成一定的輻射傷害，所以在使用時需要通過控制加速器輸出劑量率、增加屏蔽防護(hù)水平等措施以滿足周邊環(huán)境劑量水平要求。
[0003]為了滿足各種不同條件下的掃描要求，成像系統(tǒng)往往都以系統(tǒng)要求的最大穿透指標(biāo)和材料分辨指標(biāo)來設(shè)定加速器的劑量率和能量值，而實際情況中由于集裝箱/車輛裝載的待檢貨物不同，裝載的貨物量也不同，因此對掃描成像系統(tǒng)中X射線的輸出劑量率和能量要求可能差別很大，這樣就造成了在掃描中可能使用了超出實際需要的劑量率和付出了額外的輻射防護(hù)成本，相關(guān)工作人員也就承擔(dān)了不必要的輻射劑量率。如果可以根據(jù)待檢貨物的實際情況，選擇相適應(yīng)的加速器劑量率或電子束能量，則有望實現(xiàn)既能保證系統(tǒng)成像技術(shù)指標(biāo)和圖像質(zhì)量，又能節(jié)省不必要的輻射防護(hù)成本的成像檢查系統(tǒng)，具有重要的實際意義。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中存在對被檢目標(biāo)進(jìn)行分區(qū)域成像時使用的多劑量率和多能量加速器的技術(shù)，主要涉及一種快速檢查系統(tǒng)，例如可以在不威脅駕駛員安全的情況下對車頭駕駛員區(qū)域采用較低的安全劑量率進(jìn)行掃描，而對車廂貨物區(qū)域則以較高劑量率進(jìn)行掃描。這類方案已經(jīng)在相關(guān)的X射線快速檢查系統(tǒng)設(shè)備中得到了很好的應(yīng)用，但并不能根據(jù)貨物內(nèi)部多變的情況進(jìn)行調(diào)整，具有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個目的在于提出一種兼顧系統(tǒng)成像技術(shù)指標(biāo)和環(huán)境劑量水平要求的方案。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種掃描方法，包括:通過探測器獲取射線掃描待測物體的探測數(shù)據(jù);根據(jù)探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0007]可選地，探測數(shù)據(jù)包括探測器的采樣值和/或待測物體的透明度信息;根據(jù)探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量包括:根據(jù)采樣值和/或待測物體的透明度信息調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0008]可選地，根據(jù)探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量包括:在待測物體與射線發(fā)射裝置和探測器相對運(yùn)動的過程中，根據(jù)探測器獲取的待測物體掃描區(qū)域的實時探測數(shù)據(jù)實時調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0009]可選地，根據(jù)探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量包括:探測器獲取待測物體的全部掃描數(shù)據(jù);分析全部掃描數(shù)據(jù)，確定待測物體中重點掃描區(qū)域，其中，重點掃描區(qū)域包括低穿透區(qū)域或違禁物品疑似區(qū)域;根據(jù)重點掃描區(qū)域的探測數(shù)據(jù)確定加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量，掃描重點掃描區(qū)域。
[0010]可選地，探測數(shù)據(jù)為探測區(qū)域的采樣值;根據(jù)探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射器的出束劑量率包括:將采樣值與預(yù)定采樣閾值比較;若采樣值低于預(yù)定低采樣閾值，則提高加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量;若采樣值高于預(yù)定高采樣閾值，則降低加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0011]可選地，通過探測器獲取射線掃描待測物體的探測數(shù)據(jù)包括:將探測器獲取的數(shù)據(jù)按照預(yù)定探測粒度劃分單元;將同一單元的數(shù)據(jù)取平均值作為單元的采樣值;或，提取同一單元的數(shù)據(jù)的最低值作為單元的采樣值。
[0012]可選地，探測數(shù)據(jù)為待測物體的透明度信息;根據(jù)探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射器的出束劑量率和/或電子束出束能量包括:將透明度信息與預(yù)定透明度閾值比較;若透明度信息低于預(yù)定低透明度閾值，則提高加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量;若透明度信息高于預(yù)定高透明度閾值，則降低加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0013]可選地，通過探測器獲取射線掃描待測物體的探測數(shù)據(jù)包括:根據(jù)探測數(shù)據(jù)獲取初始透明度信息;根據(jù)本底圖像和空氣圖像校正初始透明度信息，獲取透明度信息。
[0014]可選地，根據(jù)探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射器的出束劑量率和/或電子束出束能量包括:根據(jù)探測數(shù)據(jù)與理想的加速器出束劑量率和/或電子束出束能量的換算策略確定理想出束劑量率和/或理想電子束出束能量;調(diào)整加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量為理想出束劑量率和/或理想電子束出束能量。
[0015]可選地，射線發(fā)射裝置的加速器包括多個出束劑量率等級和/或多個電子束出束能量等級，每個等級的出束劑量率和/或電子束出束能量固定;根據(jù)探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量包括:根據(jù)探測數(shù)據(jù)按照等級調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0016]通過這樣的方法，能夠根據(jù)探測器獲取的探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的工作狀態(tài)，從而達(dá)到對質(zhì)量厚度高的區(qū)域采用較高的出束劑量率或較高的電子束出束能量以保證達(dá)到成像技術(shù)指標(biāo)，對質(zhì)量厚度低的區(qū)域采用較低的出束劑量率或較低的電子束出束能量，在保證達(dá)到成像技術(shù)指標(biāo)的同時降低環(huán)境劑量水平。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提出一種射線掃描控制器，包括:數(shù)據(jù)獲取模塊，用于通過探測器獲取射線掃描待測物體的探測數(shù)據(jù);調(diào)整模塊，用于根據(jù)探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0018]可選地，探測數(shù)據(jù)包括探測器的采樣值和/或待測物體的透明度信息；調(diào)整模塊，還用于根據(jù)探測采樣值和/或待測物體的透明度信息調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0019]可選地，調(diào)整模塊還用于:在待測物體與射線發(fā)射裝置和探測器相對運(yùn)動的過程中，根據(jù)探測器獲取的待測物體掃描區(qū)域的實時探測數(shù)據(jù)實時調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0020]可選地，調(diào)整模塊還用于:獲取待測物體的全部掃描數(shù)據(jù);分析全部掃描數(shù)據(jù)，確定待測物體中重點掃描區(qū)域，其中，重點掃描區(qū)域包括低穿透區(qū)域或違禁物品疑似區(qū)域;根據(jù)重點掃描區(qū)域的探測數(shù)據(jù)確定加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量，掃描重點掃描區(qū)域。
[0021]可選地，探測數(shù)據(jù)為探測區(qū)域的采樣值;調(diào)整模塊包括:比較單元，用于將采樣值與預(yù)定采樣閾值比較;發(fā)射調(diào)整單元，用于在采樣值低于預(yù)定低采樣閾值的情況下，提高加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量;在采樣值高于預(yù)定高采樣閾值的情況下，降低加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0022]可選地，數(shù)據(jù)獲取模塊還用于:將探測器獲取的數(shù)據(jù)按照預(yù)定探測粒度劃分單元；將同一單元的數(shù)據(jù)取平均值作為該單元的采樣值;或，提取同一單元的數(shù)據(jù)的最低值作為該單元的采樣值。
[0023]可選地，探測數(shù)據(jù)為待測物體的透明度信息；調(diào)整模塊還包括:比較單元，用于將透明度信息與預(yù)定透明度閾值比較;發(fā)射調(diào)整單元，用于在透明度信息低于預(yù)定低透明度閾值的情況下，提高加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量;在透明度信息高于預(yù)定高透明度閾值的情況下，降低加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0024]可選地，數(shù)據(jù)獲取模塊還用于:根據(jù)探測數(shù)據(jù)獲取初始透明度信息;根據(jù)本底圖像和空氣圖像校正初始透明度信息，獲取透明度信息。
[0025]可選地，調(diào)整模塊包括:理想值確定單元，用于根據(jù)探測數(shù)據(jù)與理想的加速器出束劑量率和/或電子束出束能量的換算策略確定理想出束劑量率和/或理想電子束出束能量；發(fā)射調(diào)整單元，用于調(diào)整加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量為理想出束劑量率和/或理想電子束出束能量。
[0026]可選地，射線發(fā)射裝置的加速器包括多個出束劑量率等級和/或多個電子束出束能量等級，每個等級的出束劑量率和/或電子束出束能量固定；調(diào)整模塊，還用于根據(jù)探測數(shù)據(jù)按照等級調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0027]這樣的控制器能夠根據(jù)探測器獲取的探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的工作狀態(tài)，從而達(dá)到對質(zhì)量厚度高的區(qū)域采用較高的出束劑量率或較高的電子束出束能量以保證達(dá)到成像技術(shù)指標(biāo)，對質(zhì)量厚度低的區(qū)域采用較低的出束劑量率或較低的電子束出束能量，在保證達(dá)到成像技術(shù)指標(biāo)的同時降低環(huán)境劑量水平。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提出一種掃描系統(tǒng)，包括:上文中提到的任一種控制器，以及探測器和射線發(fā)射器;其中，探測器用于將探測數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器;控制器用于根據(jù)探測數(shù)據(jù)向射線發(fā)射器發(fā)送調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量的控制信息;射線發(fā)射器用于發(fā)射射線，根據(jù)控制信息調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的出束劑量率和/或電子束出束能量。
[0029]這樣的掃描系統(tǒng)能夠根據(jù)探測器獲取的探測數(shù)據(jù)調(diào)整射線發(fā)射裝置的加速器的工作狀態(tài)，從而達(dá)到對質(zhì)量厚度高的區(qū)域采用較高的出束劑量率或較高的電子束出束能量