專利名稱：X射線斷層攝影檢查系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及x射線掃描。它在行李、包裹和其他可疑物體的安全排查中具有特別的應(yīng)用，而且它同樣可用于其他合適的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
X射線計算斷層攝影(CT )掃描儀用于機(jī)場中的安全排查中已有 若干年。常規(guī)的系統(tǒng)包括圍繞某一軸旋轉(zhuǎn)的X射線管，以及也以相同 的速度圍繞同一軸旋轉(zhuǎn)的弓形X射線檢測器。其上承載有行李的傳輸 帶被放在位于旋轉(zhuǎn)中心軸附近的適當(dāng)?shù)亩磧?nèi)，并且隨著射線管的旋轉(zhuǎn) 沿該軸移動。X放射線的扇形射束從放射源穿過待檢查物體到達(dá)X射 線檢測器陣列。X射線檢測器陣列在沿其長度的幾個位置上記錄穿過待檢查物體 的X射線的強(qiáng)度。在許多源角度中的每一個上記錄一組投影數(shù)據(jù)。由 這些記錄的X射線強(qiáng)度，通?？梢岳脼V波反投影(filtered back projection)算法形成斷層攝影(斷面)圖像。為了產(chǎn)生諸如袋子或包 裹的物體的精確的斷層攝影圖像，可以表明要求X射線源穿透通過物 體的每個平面。在上述的配置中，通過X射線源的旋轉(zhuǎn)掃描以及其上 承載有物體的傳輸器的縱向移動來實現(xiàn)這一點。在這種類型的系統(tǒng)中，可收集X射線斷層^l影掃描的速率取決于 保持X射線源和檢測器陣列的臺架(gantry)的旋轉(zhuǎn)速度。在現(xiàn)代CT 臺架中，整個射線管-檢測器組件和臺架將每秒完成二到四轉(zhuǎn)。這分 別允許每秒收集多達(dá)四次或八次的斷層攝影掃描。隨著現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展，單環(huán)的X射線檢測器已被多環(huán)的檢測器代 替。這使得可以采用從單掃描機(jī)器調(diào)整而來的濾波反投影方法同時掃 描和重構(gòu)許多切片(slice)(—般為8個)。隨著傳輸器穿過成像系
統(tǒng)的連續(xù)移動，放射源描繪了圍繞物體的螺旋狀掃描移動。這允許應(yīng) 用更復(fù)雜的雉束圖像重構(gòu)方法，其可在原理上提供更精確的體圖像重 構(gòu)。在另一進(jìn)展中，已在醫(yī)療應(yīng)用中展示了掃掠式電子束掃描儀(swept electron beam scanner )，由此免除了 X射線源和檢測器的才幾 械掃描運(yùn)動，取而代之的是圍繞被檢查物體的X射線檢測器的連續(xù)環(huán)， 以及由于在弓形陽極周圍掃掠電子束而產(chǎn)生的移動X射線源。這使得 可以比常規(guī)掃描儀更快速地獲得圖像。但是，由于電子源位于旋轉(zhuǎn)軸 上，因此這種掃掠式電子束掃描儀與傳輸器系統(tǒng)不兼容，傳輸器系統(tǒng) 本身與旋轉(zhuǎn)軸接近并平行地移動。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種用于檢查物品的X射線掃描系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含 X射線源，其在掃描體積周圍延伸并限定可從中引導(dǎo)X射線穿過掃描 體積的多個源點；X射線檢測器陣列，其同樣在掃描體積周圍延伸并 被配置為檢測已穿過掃描體積的來自源點的X射線并產(chǎn)生依賴于檢測 到的X射線的輸出信號；和傳輸器，被配置為傳輸物品以使其穿過掃 描體積。本發(fā)明還提供一種網(wǎng)絡(luò)化檢查系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)化檢查系統(tǒng)包括X射 線掃描系統(tǒng)、工作站、和被配置為將掃描系統(tǒng)連接到工作站上的連接 裝置，該掃描系統(tǒng)包含X射線源，其在掃描體積周圍延伸并限定可 從中引導(dǎo)X射線穿過掃描體積的多個源點；X射線檢測器陣列，其同 樣在掃描體積周圍延伸并被配置為檢測已穿過掃描體積的來自源點的 X射線并產(chǎn)生依賴于檢測到的X射線的輸出信號；和傳輸器，被配置 為傳輸物品以使其穿過掃描體積。本發(fā)明還提供一種用于對物品進(jìn)行分揀的分揀系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 被配置為掃描各個物品的多個掃描區(qū)域以由此產(chǎn)生掃描儀輸出的斷層 攝影掃描儀；被配置為分析掃描儀輸出并且至少部分地基于掃描儀輸 出將各個物品分配到多個類別中的一個的分析裝置；和被配置為至少
部分地基于物品已被分配到的類別對它們進(jìn)行分揀的分揀裝置。本發(fā)明還提供一種X射線掃描系統(tǒng)，該X射線掃描系統(tǒng)包括被 配置為從掃描區(qū)域周圍的多個X射線源位置產(chǎn)生X射線的X射線源； 被配置為檢測穿過掃描區(qū)域的X射線的第一組檢測器；被配置為檢測 在掃描區(qū)域內(nèi)散射的X射線的第二組檢測器；和處理裝置，其#1配置 為處理來自第 一組檢測器的輸出以產(chǎn)生限定掃描區(qū)域的圖像的圖像數(shù) 據(jù)、分析圖像數(shù)據(jù)以識別圖像內(nèi)的物體、處理來自第二組檢測器的輸 出以產(chǎn)生散射數(shù)據(jù)并將散射數(shù)據(jù)的多個部分與物體相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明還提供一種用于從X射線掃描儀收集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集系 統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有分別與圖像的相應(yīng)區(qū)相關(guān)的多個區(qū)的存儲器； 被配置為以預(yù)定的次序從多個X射線檢測器接收輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸入 裝置；處理裝置，其被配置為從輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生與圖像的區(qū)中的每一個 相關(guān)的X射線透射數(shù)據(jù)和X射線散射數(shù)據(jù)，并將該X射線透射數(shù)據(jù) 和X射線散射數(shù)據(jù)存儲在適當(dāng)?shù)拇鎯^(qū)中。本發(fā)明還提供一種X射線掃描系統(tǒng)，該X射線掃描系統(tǒng)包括被 配置為掃描物體以產(chǎn)生限定物體的斷層攝影X射線圖像的掃描數(shù)據(jù)的 掃描儀；和處理裝置，其被配置為分析掃描數(shù)據(jù)以提取圖像數(shù)據(jù)的至 少一個參數(shù)并基于所述至少一個參數(shù)將物體分配到多個類別中的一 個。


現(xiàn)在參照附圖僅作為示例說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在這些附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的實時斷層攝影安全掃描系統(tǒng)的縱剖面；圖la是圖1的系統(tǒng)的X射線源的透視圖；圖2是圖1的系統(tǒng)的平面圖；圖3是圖1的系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖；圖4是形成圖l的系統(tǒng)的一部分的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的示意圖5是形成圖1的系統(tǒng)的一部分的威脅檢測系統(tǒng)的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的行李分揀系統(tǒng)的示意圖，該行李分揀系統(tǒng)包括圖1的掃描系統(tǒng)；圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的行李分揀系統(tǒng)的示意圖；圖8a、圖8b和圖8c是根據(jù)本發(fā)明其他實施例的行李分揀系統(tǒng)的示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明另 一實施例的網(wǎng)絡(luò)化行李分揀系統(tǒng)的示意圖； 圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的獨立式掃描系統(tǒng)的示意性平面圖；圖11是圖10的系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的模塊化掃描系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖；圖13是X射線散射事件的示圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的安全掃描系統(tǒng)的縱剖面； 圖15是圖14的系統(tǒng)的另一縱剖面，示出了如何檢測不同的散射 事件；圖16是圖14的系統(tǒng)的橫剖面；圖17是圖14的掃描系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的雙重能量掃描儀的局部視圖；圖19是圖18的掃描儀的另 一局部視圖；圖20是本發(fā)明另一實施例的雙重能量X射線源的示意圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明另 一實施例的掃描儀的檢測器陣列的示意圖；圖2 2是根據(jù)本發(fā)明另 一 實施例的掃描儀的檢測器陣列的示意圖；圖23是圖21的實施例的數(shù)據(jù)采集電路的電路圖；以及圖24是本發(fā)明另一實施例的數(shù)據(jù)釆集電路的電路圖。
具體實施方式
參照圖1~3，中央大廳行李掃描系統(tǒng)6包括掃描單元8，掃描單元 8包含多焦距X射線源IO和X射線檢測器陣列12。射線源10包含處
于射線源上的各個分開的位置上并且被配置在圍繞系統(tǒng)的軸x-x的全360。圓形陣列中的大量源點14?？梢岳斫猓部梢允褂酶采w少于全360。 角的陣列。參照圖la，在與傳輸器的移動方向垂直的平面上，X射線源10 由許多源單元11組成，這些源單元11以基本上圓形的配置在掃描區(qū) 域16的周圍間隔開。各個源單元11包含具有兩側(cè)的導(dǎo)電金屬抑制器 13和沿抑制器兩側(cè)之間延伸的發(fā)射器元件15。在抑制器13的上方支 撐有與發(fā)射器元件15垂直的網(wǎng)格導(dǎo)線17形式的許多網(wǎng)格元件。在網(wǎng) 格導(dǎo)線的與發(fā)射器元件相對的一側(cè)的另一平面上支撐有聚焦導(dǎo)線19 形式的許多聚焦元件。聚焦導(dǎo)線19與網(wǎng)格導(dǎo)線17平行并且以與網(wǎng)格 導(dǎo)線相同的間隔相互分開，每個聚焦導(dǎo)線19與網(wǎng)格導(dǎo)線17中的相應(yīng) 的一條對準(zhǔn)。聚焦導(dǎo)線19在與發(fā)射器元件15平行地延伸的兩條承軌21上被支 撐，并且與抑制器13分開。承軌21是導(dǎo)電性的，使得所有聚焦導(dǎo)線 19均電連接在一起。承軌21中的一條與連接器23連接以為聚焦導(dǎo)線 19提供電連接。網(wǎng)格導(dǎo)線17中的每一條在抑制器13的一側(cè)的下方延 伸，并與為網(wǎng)格導(dǎo)線17中的每一條提供單獨的電連接的相應(yīng)電連接器 25連接。在網(wǎng)格導(dǎo)線17和聚焦導(dǎo)線19的上方支撐有陽極27。陽極27形 成為一般為鍍鵠或銀的銅的桿，并與發(fā)射器元件15平行地延伸。網(wǎng)格 和聚焦導(dǎo)線17、 19因此在發(fā)射器元件15和陽極27之間延伸。電連接 器29提供與陽極27的電連接。除了與正電位連接的兩條網(wǎng)格導(dǎo)線17以外，網(wǎng)格導(dǎo)線17均與負(fù) 電位連接。這些正網(wǎng)格導(dǎo)線從發(fā)射器元件15的區(qū)域提取電子束，并且， 通過聚焦導(dǎo)線19的聚焦，將電子束引導(dǎo)到陽極27上的點上，該點形 成該對網(wǎng)格導(dǎo)線的X射線源點。網(wǎng)格導(dǎo)線的電位因此可在任意時間被 切換，以選擇哪一對網(wǎng)格導(dǎo)線是活動的，并因此在任何時間選擇陽極 27上的哪個點是活動的X射線源點。放射源10因此可被控制為單獨地從源單元11中的每一個中的源
點14中的每一個產(chǎn)生X射線，并且，重新參照圖1，來自各個源點 14的X射線被向內(nèi)引導(dǎo)為穿過圓形源10內(nèi)的掃描區(qū)域16。由控制單 元18(其控制施加到網(wǎng)格導(dǎo)線17上的電位并由此控制從源點14中的 每一個的X射線發(fā)射)控制放射源10。在WO 2004/097889中說明了其他適當(dāng)?shù)腦射線源設(shè)計。多焦距 X射線源10允許使用電子控制電路18以在任何時刻選擇多焦距X射 線源中的許多單個X射線源點14中的哪一個是活動的。由此，通過 電子地掃描多焦距X射線管，在沒有機(jī)械部分物理移動的情況下產(chǎn)生 了X射線源移動的錯覺。在這種情況下，源旋轉(zhuǎn)的角速度可增加到使 用常規(guī)旋轉(zhuǎn)X射線管組件時根本不能實現(xiàn)的水平。這種迅速的旋轉(zhuǎn)掃 描會轉(zhuǎn)化為等效地加速的數(shù)據(jù)采集過程，并在隨后轉(zhuǎn)化為快速的圖像 重構(gòu)。檢測器陣列12也是圓形的，并且圍繞軸X-X被配置在沿軸方向 稍偏離放射源10的位置上。放射源IO被配置為引導(dǎo)其產(chǎn)生的X射線 向著掃描區(qū)域的相反一側(cè)的檢測器陣列12穿過掃描區(qū)域16。 X射線 束的路徑18因此沿基本上或幾乎與掃描儀軸X-X垂直的方向穿過掃 描區(qū)域16,從而在該軸附近相交。被掃描和成像的掃描區(qū)域的體積因 此呈現(xiàn)與掃描儀軸垂直的薄片的形式。放射源被掃描，使得各個源點 發(fā)射X射線相應(yīng)的時段，該發(fā)射時段以預(yù)定的次序被排列。隨著各個 源點14發(fā)射X射線，會產(chǎn)生來自檢測器12的信號，該信號依賴于入 射到檢測器上的X射線的強(qiáng)度，并且在存儲器中記錄信號提供的強(qiáng)度 數(shù)據(jù)。當(dāng)放射源完成其掃描時，可以處理檢測器信號以形成被掃描體 積的圖像。傳輸帶20如圖1所示的那樣與掃描儀的軸X-X平行地從左到右 穿過成像體積。X射線散射防護(hù)罩22位于主X射線系統(tǒng)的上游和下 游的傳輸帶20的周圍，以防止由于散射的X射線導(dǎo)致的操作員放射 劑量。X射線散射防護(hù)罩22在它們的開放的端部包含含鉛橡膠條形幕 簾24，使得檢查中的物品26在進(jìn)入檢查區(qū)域時被拖動穿過一個幕簾 并在離開時被拖動穿過一個幕簾。在示出的集成系統(tǒng)中，示出了安裝 在傳輸器20的下方的主電子控制系統(tǒng)18、處理系統(tǒng)30、電源32和冷 卻架34。傳輸器20被配置為一般以恒定的傳輸器速度按連續(xù)的掃描 移動進(jìn)行工作，并且一般在成像體積內(nèi)具有碳纖維框架。參照圖4，處理系統(tǒng)30包含電子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和實時圖像重構(gòu)系 統(tǒng)。X射線檢測器陣列12包含被配置為簡單的線性圖案(例如，1x16) 的多排的單一X射線檢測器50。多個環(huán)圖案(例如，8x16)也是可 能的。每個檢測器50都輸出依賴于它檢測的X射線的強(qiáng)度的信號。 多路傳輸塊52多路傳輸來自輸入X射線檢測器50中的每一個的輸出 數(shù)據(jù)信號，執(zhí)行數(shù)據(jù)過濾、增益和偏差校正，并將該數(shù)據(jù)格式化成高 速串行流。選擇塊53從所有多路傳輸塊52取得輸入，并只選擇整個 X射線數(shù)據(jù)中的圖像重構(gòu)所需要的一部分。選擇塊53還為適當(dāng)?shù)腦 射線源點確定未衰減的X射線束強(qiáng)度Io (其將隨多焦距X射線管內(nèi) 的每一個X射線源點而改變)，通過形成結(jié)果1oge(Ix/Io)處理來自多 路傳輸塊52的X射線強(qiáng)度數(shù)據(jù)Ix，然后用適當(dāng)?shù)膌-D濾波器對其進(jìn) 行巻積處理。得到的投影數(shù)據(jù)被記錄為聲納圖(sinogram)，其中， 利用沿一個軸(在這種情況下是水平的)的像素號和沿另一軸的源角 度(在這種情況下是垂直的)在陣列中排列數(shù)據(jù)。然后將數(shù)據(jù)從選擇 塊53并行地傳遞給一組背投求和處理器元件54。使用具有用于選擇^因子的查找表:處理器元件54被映射成硬件。格式化塊5,5從多個 處理器元件54取得代表單個重構(gòu)的圖像文件的數(shù)據(jù)，并將最終的輸出 圖像數(shù)據(jù)格式化成適于在顯示屏上產(chǎn)生合適的格式化的三維圖像的形 式。為了實時或離線查看，可以實時地對于要產(chǎn)生的圖像足夠快地產(chǎn) 生該輸出，由此，該系統(tǒng)被稱為實時斷層攝影(RTT)系統(tǒng)。在本實施例中，將多路傳輸塊52編碼在軟件中，將選擇塊53和 格式化塊55編碼在固件中，并將處理器元件映射在硬件中。但是，根 據(jù)特定系統(tǒng)的需求，這些部件中的每一個都可以是硬件也可以是軟件。參照圖5,然后由處理系統(tǒng)30內(nèi)的威脅檢測處理器60來處理用 于每個行李物品的每幅最終輸出圖像，該威脅檢測處理器60被配置為 確定被成像的行李物品是否代表威脅。在威脅檢測處理器60中，輸入 的X射線斷層攝影圖像數(shù)據(jù)62被傳遞到 一組低層級參數(shù)提取器63(層 級l)中。參數(shù)提取器63識別諸如恒定的灰度級的面積、紋理和統(tǒng)計 信息之類的圖像特征。 一些提取器作用于單一的2維圖像或切片的數(shù) 據(jù)， 一些作用于3維圖像， 一些作用于聲納圖數(shù)據(jù)。在可能的情況下， 各個提取器并行地作用于同一組輸入數(shù)據(jù)，并且各個提取器被配置為 執(zhí)行不同的處理操作并確定不同的參數(shù)。在處理結(jié)束時，由參數(shù)提取 器63確定的參數(shù)被傳遞到一組決策樹64(層級2)。以下給出提取的 參數(shù)的細(xì)節(jié)。決策樹64分別取得大量的(一般為所有的)低層級參數(shù)， 并且用相關(guān)的統(tǒng)計信息構(gòu)建各更高層級的信息，如關(guān)于鄰接的體積的 信息。在最高層級(層級3)上，數(shù)據(jù)庫搜索器65將在層級2上產(chǎn)生 的較高層級的參數(shù)映射成表示存在威脅的"紅色"概率Pr (威脅)和表 示被檢查物品安全的"綠色"概率Pr (安全)。處理系統(tǒng)30利用這些 概率將所掃描的物品分配到適當(dāng)?shù)陌踩悇e，并產(chǎn)生自動分揀控制輸 出。該自動分揀控制輸出可以為表示物品被分配到開釋(clear)類別 的第一"綠色，，輸出、表示物品被分配到"不開釋，，類別的第二"紅色，，輸 出、或表示不能實施具有足夠的可靠性的自動分揀以將物品分配到"開 釋，，或"不開釋，，的類別的第三"琥珀色，，輸出。具體來說，如果Pr(安 全)高于預(yù)定值(或者Pr (威脅)低于預(yù)定值)，那么將產(chǎn)生具有第 一信號形式的自動分揀輸出，表示物品應(yīng)被分配到綠色通道。如果Pr (威脅)高于預(yù)定值(或者Pr (安全)低于預(yù)定值)，那么將產(chǎn)生具 有第二信號形式的自動分揀輸出，表示物品應(yīng)被分配到紅色通道。如果Pr (威脅)(或者Pr (安全))處于兩個預(yù)定值之間，那么將產(chǎn) 生具有第三信號形式的自動分揀輸出，表示不能將物品分配到紅色通 道或綠色通道。也可將概率輸出為其他輸出信號。將要由參數(shù)提取器63確定的參數(shù)一般與2維或3維圖像的各單獨 的區(qū)域內(nèi)的像素的統(tǒng)計分析有關(guān)。為了識別圖像中的各個單獨的區(qū)域， 使用統(tǒng)計邊緣檢測方法。該方法在某一像素上開始，然后檢查相鄰的 像素是否是同一區(qū)域的一部分，從而隨著區(qū)域生長而向外移動。在各
個步驟中，通過計算區(qū)域內(nèi)的像素的平均強(qiáng)度來確定區(qū)域的平均強(qiáng)度， 并且，將與該區(qū)域相鄰的下一個像素的強(qiáng)度與該平均值相比較，以對 于待加入該區(qū)域的像素確定其強(qiáng)度是否足夠接近該平均值。在這種情 況下，確定區(qū)域內(nèi)的像素強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并且，如果新像素的強(qiáng)度 在該標(biāo)準(zhǔn)偏差內(nèi)，那么將它添加到該區(qū)域中。否則，不將它添加到該 區(qū)域中，并且，這將該區(qū)域的邊緣限定為該區(qū)域中的像素與已被檢查 并且未被添加到該區(qū)域中的像素之間的邊界。一旦已將圖像分成多個區(qū)域，那么可以測量區(qū)域的參數(shù)。 一個這 種參數(shù)是對區(qū)域內(nèi)的像素強(qiáng)度的方差的測量。如果它較高，這可能表示可能例如在自制炸彈中發(fā)現(xiàn)的塊料(lumpy material),而如果方 差較低，這可能表示諸如液體的均勻材料。被測量的另 一參數(shù)是區(qū)域內(nèi)的像素值的分布的偏斜情況 (skewedness )，通過測量像素值的直方圖的偏斜情況來確定該偏斜 情況。高斯分布(即無偏斜分布)表示區(qū)域內(nèi)的材料是均勻的，而高 度偏斜的分布表示區(qū)域中的不均勻性。如上所述，這些低層級參數(shù)被向上傳遞到?jīng)Q策樹64，在這些決策 樹64中，用所確定的更高層級的參數(shù)構(gòu)建更高層級的信息。 一個這種 更高層級的參數(shù)是識別的區(qū)域的表面積與體積之比。另一個是類似度 的測量，該類似度在本情況下是區(qū)域的形狀和存儲在系統(tǒng)中的模板形 狀之間的互相關(guān)性。模板形狀被配置為對應(yīng)于諸如槍支或雷管的具有 安全威脅的物品的形狀。如上面說明的那樣使用這些高層級參數(shù)來確 定由被成像物體引起的威脅級別。參照圖6，聯(lián)機(jī)(in-line)實時斷層攝影行李分揀系統(tǒng)包括圖1 的掃描系統(tǒng)6，傳輸器20穿過該掃描系統(tǒng)6。在掃描系統(tǒng)6的下游， 分揀裝置40被配置為從傳輸器20接收各件行李，并將它們移動到開 釋或"綠色，，通道傳輸器42或不開釋或"紅色"通道傳輸器44。通過經(jīng) 由控制線路46來自處理系統(tǒng)30的自動分揀輸出信號并且還通過來自 工作站48 (分揀裝置40經(jīng)由線路45連接到工作站48 )的信號來控制 分揀裝置40，自動分揀輸出信號表示處理系統(tǒng)30關(guān)于物品是否為開
釋的決定。來自掃描系統(tǒng)6的圖像和來自處理系統(tǒng)30的表示紅色和綠 色概率和處理系統(tǒng)30的名義決定的信號也被饋送到工作站48。工作 站被配置為在屏幕47上顯示圖像，使得操作人員可看到它們，并提供 指示綠色和紅色概率和名義自動分揀決定的顯示。工作站處的用戶可 回顧圖像和概率以及自動分揀輸出，并且，如果掃描系統(tǒng)的決定是要 將物品分配到紅色或綠色類別，那么決定是接受還是推翻該決定，或 者，如果掃描系統(tǒng)決定是要將物品分配到"琥珀色"類別，那么決定是 否輸入該決定。工作站48具有使得用戶能夠向分揀裝置40發(fā)送信號 的用戶輸入49，該信號可被分揀裝置識別為推翻掃描系統(tǒng)的決定。如 果推翻信號被分揀裝置接收，那么分揀裝置確實推翻掃描系統(tǒng)的決定。 如果沒有接收到推翻信號，或者事實上如果從工作站接收到確認(rèn)掃描 系統(tǒng)的決定的確認(rèn)信號，那么分揀裝置基于掃描系統(tǒng)的決定對物品進(jìn) 行分揀。如果分揀系統(tǒng)從掃描系統(tǒng)接收與物品有關(guān)的"琥珀色"信號， 那么它最初將該物品分配到要被放入紅色通道的"紅色"類別。但是， 如果在它對物品進(jìn)行分揀之前它從工作站接收到指示物品應(yīng)處于"綠 色"類別的輸入信號，那么它將物品分類到綠色通道。在圖6的系統(tǒng)的修改例中，分揀可以是完全自動的，使得處理系 統(tǒng)給出僅兩種分揀輸出"開釋，，和"不開釋"中的一個，從而將物品分配 到綠色通道或紅色通道。對于處理系統(tǒng)來說，也可以用一個閾值確定 僅僅一個概率Pr(威脅)，并根據(jù)該概率是否高于或低于閾值而將物 品分配到兩個類別中的一個。在這種情況下，分配仍是臨時性的，并 且操作員仍具有推翻自動分揀的選擇權(quán)。在另一修改例中，在根本沒 有用戶輸入的情況下，使用掃描系統(tǒng)的自動類別分配作為最終的分配。 這提供了一種全自動分揀系統(tǒng)。在圖6的系統(tǒng)中，掃描速度與傳輸器速度匹配，使得可以按恒定 的速度從裝栽區(qū)(在裝載區(qū)處，行李被裝載到傳輸器20上)穿過掃描 系統(tǒng)6移動行李，并將其移動到分揀裝置40上。傳輸器20在掃描系 統(tǒng)6的出口和分揀裝置40之間延伸距離L。在行李物品在傳輸器20 上行進(jìn)距離L的期間，操作員可觀察被檢查物品的圖像數(shù)據(jù)以及由掃
描系統(tǒng)確定的初始類別分配，并且確認(rèn)或拒絕RTT系統(tǒng)的自動決定。 一般來說，行李接著會被接受到開釋通道上并向前傳送以準(zhǔn)備運(yùn)輸， 或者被拒絕到不開釋通道上以進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)查。在該RTT多焦距系統(tǒng)中，RTT掃描單元8能夠按最高行李帶速 度操作，由此對于最佳的系統(tǒng)操作來說不需要行李排隊或其他轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)。在諸如該系統(tǒng)的集成系統(tǒng)中，常規(guī)旋轉(zhuǎn)源系統(tǒng)的有限的吞吐能力 是明顯的約束。這往往意味著并行地放置多個常規(guī)的CT機(jī)，并使用 復(fù)雜的行李處理系統(tǒng)以將待檢查物品切換到下一個可用的機(jī)器。通過 圖6的配置，可以避免這種復(fù)雜性。參照圖7，本發(fā)明的第二實施例包括冗余系統(tǒng)，在該冗余系統(tǒng)中， 兩個RTT掃描系統(tǒng)70、 72在同一傳輸器74上被串聯(lián)地放置，使得如 果使一個系統(tǒng)退出服務(wù)，那么另一個可繼續(xù)掃描行李。在任一種情況 下，傳輸帶74可在標(biāo)準(zhǔn)的操作帶速度下繼續(xù)穿過兩個掃描系統(tǒng)70、 72。參照圖8a，在第三實施例中設(shè)置有并行地操作兩個RTT系統(tǒng)82、 84的更復(fù)雜的冗余系統(tǒng)。第一主進(jìn)入傳輸器86將所有要被分揀的物 品帶到第一分揀裝置88,該第一分揀裝置88可將物品傳送到兩個另 外的傳輸器90、 92中的任一個上。這兩個傳輸器90、 92中的每一個 都穿過將掃描物品并使得能夠針對是否開釋物品做出決定的掃描系統(tǒng) 82、 84中的相應(yīng)的一個。在兩個傳輸器90、 92中的每一個上設(shè)置有 另一分揀裝置94、 96，該分揀裝置94、 96 ^L配置為將行李分揀到用 于向前傳輸?shù)墓灿玫?綠色通道，傳輸器98上，或者在該物品未被開釋 的情況下將其分揀到'紅色通道，傳輸器100上，在該'紅色通道，傳輸器 100上它可經(jīng)受進(jìn)一步的調(diào)查。在該配置中，可以按比RTT傳輸器速 度高、 一般達(dá)到該速度的兩倍的速度運(yùn)行輸入傳輸器86和'綠色通道， 傳輸器。例如，在這種情況下，主進(jìn)入傳輸器86和共用的'綠色通道， 傳輸器以lm/s的速度移動，而掃描傳輸器82、 84以該速度的一半即 0.5m/s的速度行進(jìn)。當(dāng)然，可以用更多的并行的RTT系統(tǒng)來擴(kuò)展該系 統(tǒng)，使得主進(jìn)入傳輸器的速度與掃描儀傳輸器的速度之比等于或基本 上等于并行的掃描儀的數(shù)量，盡管在大于約lm/s主傳輸器速度下分揀 裝置可能會變得不可靠。參照圖8b，在另一實施例中，行李分揀系統(tǒng)包括許多RTT掃描 儀81b、 82b、 83b， 一般在一個系統(tǒng)中達(dá)到約60個，每一個都與相應(yīng) 的檢入臺相關(guān)聯(lián)。分揀裝置84b、 85b、 86b與各個RTT掃描儀相關(guān)， 并且行李在傳輸器上從各個RTT掃描儀被傳輸?shù)狡湎嚓P(guān)的分揀裝置。 每個分揀裝置84b、 85b、 86b都響應(yīng)于來自其掃描儀的信號將行李分 揀到共用的開釋通道傳輸器88b或共用的拒絕通道傳輸器87b。在拒 絕通道傳輸器87b上設(shè)置有另一后備RTT掃描儀89b，該后備RTT 掃描儀89b具有可將行李留在拒絕通道傳輸器87b上或?qū)⑵鋫魉偷介_ 釋通道傳輸器88b的相關(guān)的分揀裝置90b。在正常的操作下， 一次掃描儀81b、 82b、 83b中的每一個都對行 李進(jìn)行分揀，并且后備或冗余掃描儀89b對分揀到拒絕通道中的物品 提供進(jìn)一步的檢查。如果該掃描儀確定行李物品代表沒有或者足夠低 的威脅，那么它將該行李物品傳送到開釋通道。如果一次掃描儀中的 一個不起作用或出現(xiàn)故障，那么其相關(guān)的分揀裝置被配置為將來自該 掃描儀的所有行李分揀到拒絕通道。然后，后備掃描儀89b掃描所有 的這些行李并在開釋通道和拒絕通道之間控制其分揀。這使得在故障 掃描儀被維修或更換的同時所有的檢入臺都能夠繼續(xù)起作用。參照圖8c，在另一實施例中，來自檢入臺中的每一個的行李經(jīng)由 多個單獨的傳輸器被傳送到中央回路或環(huán)形傳送帶81c上，在該傳送 帶81c上行李連續(xù)地循環(huán)。許多分揀裝置82c、 83c、 84c分別被配置 為將來自回路81c的行李物品傳送到引導(dǎo)到相應(yīng)RTT掃描儀85c、86c、 87c的相應(yīng)傳輸器。分揀裝置82c、 83c、 84c被掃描儀控制以控制將行 李物品饋送到掃描儀中的每一個的速率。從掃描儀起，傳輸器將所有 的行李物品傳送到引導(dǎo)到另 一分揀裝置89c的共用的出口傳輸器88c。 通過所有的掃描儀對它進(jìn)行控制以在開釋通道90c和拒絕通道91c之 間對行李物品中的每一個進(jìn)行分揀。為了跟蹤各行李物品的移動，對每個物品都賦予6數(shù)字ID和當(dāng)
該物品第一次進(jìn)入系統(tǒng)時記錄的其在傳輸帶上的位置。掃描儀因此可 識別在任意一個時刻正在掃描哪一件行李物品，并將掃描結(jié)果與適當(dāng) 的物品相關(guān)聯(lián)。分揀裝置因此還可識別各行李物品并基于它們的掃描 結(jié)果對它們進(jìn)行分揀。配置本系統(tǒng)中的掃描儀的數(shù)量和傳輸器的速度，使得如果掃描儀 中的一個不起作用，那么剩余的掃描儀可處理從檢入臺正在被饋送到回路81c上的所有行李。在本實施例的修改例中，選擇哪些物品被傳送到各個掃描儀的分 揀裝置82c、 83c、 84c不是由掃描儀控制的，而是分別被配置為選擇 來自回路81c的物品以按預(yù)定的速率將它們饋送到相應(yīng)的掃描儀。參照圖9,根據(jù)另一實施例的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)包括三個與圖6的掃描 系統(tǒng)類似的掃描系統(tǒng)108和四個操作員工作站148。來自三個RTT掃 描系統(tǒng)108的視頻圖像輸出通過相應(yīng)的高帶寬點對點視頻鏈路與向冗 余視頻交換機(jī)110提供用于原始圖像數(shù)據(jù)的瞬時存儲器的實時盤陣列 109連接。盤陣列109又與工作站148中的每一個連接。視頻交換機(jī) 110因此能夠?qū)膾呙柘到y(tǒng)108中的每一個輸出的原始視頻圖像從其 臨時存儲器傳送到工作站148中的任一個，在該工作站148中可以利 用該原始視頻圖像來產(chǎn)生可離線觀看的3維視頻圖像。來自掃描系統(tǒng) 的用于紅色/綠色概率信號和自動分揀分配信號的輸出與冗余的常規(guī) 以太網(wǎng)交換機(jī)112連接，該以太網(wǎng)交換才幾112也與工作站中的每一個 連接。以太網(wǎng)交換機(jī)被配置為將概率信號和分揀分配信號中的每一個 切換到同一工作站148，作為相關(guān)聯(lián)的^f見頻信號。這允許將來自多個 機(jī)器的圖像數(shù)據(jù)與自動分配和賦予該分配的概率一起接到操作員工作 站148組(bank)上，在該組中，操作員可監(jiān)視行李檢查系統(tǒng)的執(zhí)行 并確定被賦以琥珀威脅等級的行李的目的地。作為替代方案， 一種網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)包括與服務(wù)器連接的單個掃描系 統(tǒng)108和工作站148。來自掃描系統(tǒng)108的視頻圖像輸出與為原始圖 像數(shù)據(jù)提供瞬時存儲器的實時盤
頻圖像輸出一起被發(fā)送到工作站148。網(wǎng)絡(luò)化的單個掃描系統(tǒng)可以是 具有多個掃描系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的一部分。參照圖10和圖11，在另一實施例中，聯(lián)機(jī)(in-line )掃描儀具有 剛好與主散射防護(hù)罩162 —樣長的傳輸帶160。在這種獨立式系統(tǒng)配 置中，用于檢查的物品被放置到傳輸帶160上，并且該物品被裝載到 系統(tǒng)中。然后通過掃描儀機(jī)器164掃描物品并產(chǎn)生圖像。在常規(guī)系統(tǒng) 中，在物體中的選擇的平面的計算斷層攝影放映之前，常常用簡單傳 送X射線系統(tǒng)對物品進(jìn)行預(yù)放映，以識別可能的威脅區(qū)域。這種應(yīng)用 只用于實時多焦距系統(tǒng)。這里，不使用預(yù)放映并且將荻得整個物品的 真實三維圖像。在一些實施例中，多焦距X射線源中的源點的軌跡將在僅180度 加上扇形射束角度(一般在40 90度的范圍內(nèi))的角度范圍上的弧中 延伸。有利的是，選擇離散的源點的數(shù)量以滿足Nyquist采樣定理。 在一些實施例中，如圖1的實施例那樣，使用完整的360度環(huán)的源點。 在這種情況下，對于給定的掃描速率，每個源點的停留時間增加，超 過180+扇形射束配置，并且這在改善重構(gòu)圖像信噪比的方面是有利 的。圖1的掃描儀系統(tǒng)是集成掃描儀系統(tǒng)，這是因為，在具有掃描系 統(tǒng)8和遮蔽罩22的單元中容納有控制、處理、電源和冷卻單元18、 30、 32、 34。參照圖12,在另一實施例中設(shè)置有模塊化系統(tǒng)，在該模 塊化系統(tǒng)中，控制、處理、電源和冷卻架218、 230、 232、 234中的一 些或全部被定位為遠(yuǎn)離包含多焦距X射線源和傳感器陣列的掃描單元 208。有利的是使用模塊化設(shè)計以便于安裝，這在行李處理大廳環(huán)境中 尤其有利，在該環(huán)境中，系統(tǒng)可被懸桂于天花板上或處于訪問受限的 區(qū)域。作為替代方案，整個系統(tǒng)可被配置為具有共同位于單個外殼內(nèi) 的多個子組件單元的集成單元。在包括圖1的實施例在內(nèi)的一些實施例中，使用單個X射線檢測 器環(huán)。即使在較高的圖像掃描速率下用簡單扇形射束圖像重構(gòu)算法構(gòu) 建和提供足夠的信噪性能也是較為便宜的。在其他的實施例中(特別
是對于較大的圖像重構(gòu)圓直徑)，優(yōu)選的是使用多環(huán)傳感器陣列，該 多環(huán)傳感器陣列具有沿系統(tǒng)的偏離源的軸隔開的、彼此相鄰布置的多 個圓形或部分圓形的傳感器組。這使得能夠在處理系統(tǒng)中使用更復(fù)雜 的錐束圖像重構(gòu)算法。使用多環(huán)傳感器會增加每個源點的停留時間， 得到更大的積分信號大小并因此導(dǎo)致重構(gòu)圖像的信噪比的改善。使用基于多焦距X射線源的計算斷層攝影系統(tǒng)的上述實施例的設(shè)計的中心是放射源的旋轉(zhuǎn)角速度和穿過掃描儀的傳輸器系統(tǒng)的速度之 間的關(guān)系。在傳輸器靜止的極限情況下，重構(gòu)的圖像切片的厚度完全由x射線焦距的大小和x射線檢測器陣列的各元件的面積來確定。隨 著傳輸器速度從零增加，被檢查物體將在x射線射束的旋轉(zhuǎn)過程中穿 過成像切片，并且，將沿切片厚度的方向在重構(gòu)的圖像中引入附加的模糊。在理想情況下，與傳輸器速度相比x射線源旋轉(zhuǎn)將較快，使得沿切片厚度方向的模糊將被最小化。出于對被檢查物品中的威脅材料和物體的高概率檢測的目的，用于行李檢查的基于多焦距X射線源的計算斷層攝影系統(tǒng)提供了良好的放射源旋轉(zhuǎn)角速度與傳輸器線速度之比。作為示例，在圖l的實施例中，如在機(jī)場系統(tǒng)中常見的那樣，傳輸器速度為0.5m/s。放射源可實 現(xiàn)每秒圍繞傳輸器240次源旋轉(zhuǎn)，因此被檢查物體在掃描過程中將穿 過成像切片移動2.08mm的距離。在具有每秒4轉(zhuǎn)的源旋轉(zhuǎn)的常規(guī)系 統(tǒng)中，被檢查物體在相同的帶速度下將在掃描過程中穿過成像切片移 動62.5mm的多巨離。用于檢測威脅材料的檢查系統(tǒng)的主要目的是精確地檢測威脅材料 的存在并且在沒有嫌疑時放過所有其他材料。在掃描過程中由于傳輸 器移動而導(dǎo)致的沿切片方向的模糊越大，則重構(gòu)圖像像素中的部分體 積人為現(xiàn)象(artefact)越大并且重構(gòu)的圖像密度越不精確。重構(gòu)的圖 像密度的精度越差，則系統(tǒng)越有可能對非威脅材料給出警報而不對真 正的威脅材料發(fā)出警報。因此，與常規(guī)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)的X射線系統(tǒng)相比， 基于多焦距X射線源技術(shù)的實時斷層攝影(RTT)系統(tǒng)可以在較高的 傳輸器速度下提供顯著增強(qiáng)的威脅檢測能力。
由于在多焦距X射線源中使用擴(kuò)展的弓形陽極，因此可以對電子源進(jìn)行開關(guān)，使得它在陽極的全長度上跳躍，而不是依次進(jìn)行掃描以 仿效在常規(guī)計算斷層攝影系統(tǒng)中觀察到的機(jī)械旋轉(zhuǎn)。有利的是，為了使陽極上的瞬時熱負(fù)載最小化，x射線焦距將被開關(guān)以使當(dāng)前的陽極輻射位置到所有以前的輻射位置的距離最大化。在使由于傳輸器移動 導(dǎo)致的部分體積效應(yīng)最小化從而進(jìn)一步改善重構(gòu)的像素精度的過程 中，x射線發(fā)射點的這種瞬時展開是有利的。RTT系統(tǒng)的較高的時間分辯率允許在自動威脅檢測中實現(xiàn)較高 的精度水平。通過這種較高的精度水平，可以在無人看管的模式中操 作RTT系統(tǒng)，從而產(chǎn)生簡單的兩狀態(tài)輸出指示， 一種狀態(tài)與綠色或開 釋分配對應(yīng)，另一種與紅色或不開釋分配對應(yīng)。綠袋被開釋用于向前 傳輸。紅袋代表較高的威脅水平，并且應(yīng)與乘客協(xié)調(diào)并禁止該乘客旅 行。現(xiàn)在將說明本發(fā)明的其他實施例，在這些實施例中，與X射線的 散射有關(guān)的數(shù)據(jù)以及與被透射的X射線有關(guān)的數(shù)據(jù)被記錄并用于分析 所掃描的行李物品。參照圖13，當(dāng)X射線的射束300穿過物體302時，X射線中的一 些直接透過它并離開物體，該物體沿與這些X射線進(jìn)入物體的方向相 同的方向行進(jìn)。X射線中的一些按散射角嫩散射，散射角^是它們進(jìn) 入物體的方向與它們離開物體的方向之差。眾所周知，會發(fā)生兩種類 型的散射集中在5。、一般為4 6。的散射角周圍的相干或布拉格散射， 和X射線按更大的角度散射的非相干或康普頓散射。布拉格散射隨著 物體的原子序數(shù)線性增加并且服從下式其中， n是整數(shù)X是X射線的波長d是物體中的原子間距離。因此，布拉格散射的量給出了關(guān)于物體的原子結(jié)構(gòu)的信息。但是， 它不隨著原子序數(shù)而平滑地變化?？灯疹D散射的量依賴于物體的電子密度并隨其平滑地變化，因此， 較大的散射角度下的散射量給出了關(guān)于物體的電子密度的信息，并由 此給出了關(guān)于其原子序數(shù)的信息。參照圖14，根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的安全掃描系統(tǒng)包括與圖1 中的相同的多焦距X射線源410，和同樣與圖1中的相同的圓形檢測 器陣列412和傳輸器420。但是，在本實施例中，系統(tǒng)包括另一圓筒 檢測器陣列422，該圓筒檢測器陣列422以與圓形檢測器陣列412相 同的半徑在傳輸器周圍延伸，但沿軸向處于放射源410的另一側(cè)。雖 然圓形檢測器陣列被配置為檢測透過物體426的X射線，但圓筒檢測 器陣列422被配置為檢測在物體中散射的X射線。散射檢測器陣列422 由檢測器的大量的圓形陣列或環(huán)422a、 422b構(gòu)成，并且各個環(huán)中的檢 測器在傳輸器周圍均等地隔開，使得它們被配置成沿掃描儀的軸向延 伸的許多直行。散射檢測器陣列422中的檢測器是能量分辨檢測器，使得與各個 檢測器的各X射線交互作用會產(chǎn)生指示X射線的能量的檢測器輸出。 可以由諸如GaAs、 Hgl、 CdZnTe或CdTe的寬帶隙III-V或H-IV半 導(dǎo)體材料、諸如Ge的窄帶隙半導(dǎo)體或諸如具有光電倍增管讀出器的 Nal (Ti)的復(fù)合閃爍檢測器制造這些檢測器。參照圖15，在散射檢測器422的前面設(shè)置有準(zhǔn)直器428。準(zhǔn)直器 428提供了障礙，該障礙防止X射線到達(dá)各個檢測器，除非X射線來 自特定的接收方向。從圖16可以看出，對于陣列422中的各個檢測器， 接收方向穿過掃描儀的中心縱軸X-X。但是，從圖15可以看出，接收 方向不與軸X-X垂直，而是沿向著放射源410的方向以約5。的角度向 檢測器環(huán)422a、 422b的平面傾斜。參照圖15，可以理解，入射到陣列422的檢測器中的任一個上的 X射線一定是從位于X射線射束的路徑和從檢測器422起的接收方向
的線上的較薄的成像體積內(nèi)的相應(yīng)的小子體積散射出來的。對于任何相干散射的x射線，檢測到它的檢測器的軸向位置將由到發(fā)生散射的 活動X射線源點的距離來確定。沿軸向最接近放射源410的檢測器將 檢測從活動的X射線源點起散射得最遠(yuǎn)的X射線。例如，從最接近活 動的X射線源點410a的點x散射的X射線將被距放射源410比從點 z (其距活動的X射線源點更遠(yuǎn))起散射的X射線遠(yuǎn)的檢測器檢測。 因此，在任何一個時刻，當(dāng)活動的X射線源點可被識別時，檢測到散 射的X射線的檢測器的軸向位置可用于確定沿X射線射束方向的散射 位置。從圖15還可理解，為了使系統(tǒng)工作，很重要的是，應(yīng)沿掃描儀的 軸向很窄地聚焦X射線射束。射束沿橫向的展開(即沿橫向使用扇形 射束展開)仍將允許相干散射事件的這種定位。參照圖16,由于準(zhǔn)直器428對準(zhǔn)掃描儀的軸，因此，經(jīng)受相干散 射的來自活動的源點410a的X射線將僅被位于掃描儀軸的與活動的 源點相對的一側(cè)的檢測器行422a檢測到，并且，根據(jù)準(zhǔn)直器在多窄的 程度上被聚焦，可能被在任一側(cè)接近它的行中的一個或更多個行檢測 到。如果X射線被限定為又直又窄的"筆形，，射束，那么，由于按較大 角度非相干地散射的任何X射線將被準(zhǔn)直器428截止，因此根本檢測 不到任何這種X射線。圖16中的箭頭'a，示出了這種X射線的示例。 但是，如果從活動的源點410a產(chǎn)生沿與掃描儀軸垂直的方向透過成像 體積切片展開的X射線的扇形射束，那么指向進(jìn)一步遠(yuǎn)離掃描儀軸的 X射線可經(jīng)受非相干散射并到達(dá)與活動的源點相對的行422a的任一 側(cè)的檢測器。箭頭b和c示出了這些X射線的示例。應(yīng)當(dāng)注意，為了 到達(dá)任意檢測器422b,必須在穿過掃描儀軸和該檢測器422b的平面 上發(fā)生散射事件。這意味著，對于給定的活動源點和特定的檢測器， 被檢測的X射線的散射事件的位置可被識別為位于穿過掃描儀軸和該 檢測器的平面上。如果要確定散射事件的確切位置，那么需要其他的 信息。例如，如果關(guān)于成像體積內(nèi)的物體的位置的信息是可從例如斷 層攝影成像數(shù)據(jù)得到的，那么，如下面更詳細(xì)地說明的那樣，散射可
與最可能的物體相關(guān)。由布拉格散射數(shù)據(jù)，對于各個檢測的散射事件，x射線能量和散射角度的組合可用于確定其中發(fā)生了散射事件的材料的原子間距離d。實際上，可以假定散射角度為常數(shù)，并且使用能量來區(qū)分不同的 材料。對于康普頓散射，來自散射體積的各個體積的散射的水平給出 該體積中的材料的密度的指示。也可確定康普頓散射與相干散射之比并將其用作表征成像物體的材料的另 一參數(shù)。由于用于各個X射線源點的較短的停留時間，因此各個源點的檢 測到的散射X射線的數(shù)量總是非常少， 一般少于五條。為了形成合理 的相干散射信號，必須收集斷層攝影掃描內(nèi)的所有源點的散射數(shù)據(jù)， 然后累積成像體積的各個子體積的結(jié)果。對于具有500個源點的掃描 儀和每次掃描每個子體積一個相干衍射散射結(jié)果的平均值，那么，在 累積一組數(shù)據(jù)之后，每個子體積將具有與其相關(guān)的與該子體積內(nèi)的 500個散射事件對應(yīng)的500個結(jié)果。典型的子體積在成像平面內(nèi)占有 幾平方厘米的面積，體積厚度為幾毫米。現(xiàn)在參照圖17，被配置為累積來自圖14 16的掃描儀的散射檢測 器陣列422的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括與檢測器422中的每一個相關(guān) 的多通道分析器(MCA) 500。各MCA 500被配置為接收來自檢測器 的輸出信號，并向大量的X射線能量范圍或通道中的一個分配檢測的 各X射線，并輸出指示檢測的X射線落入的能量范圍的信號。多路復(fù) 用器502被配置為接收來自MCA 500中的每一個的輸出。還提供其 中具有多個條目的查找表504，這些條目對于給定的源點和檢測器識 別其中散射了 X射線的成像體積內(nèi)的子體積。該系統(tǒng)還包括包含大量 的存儲區(qū)508的圖像存儲器506，這些存儲區(qū)508中的每一個都與掃 描儀成像平面內(nèi)的各個子體積相關(guān)。在查找表504的指導(dǎo)下由多路復(fù)用器502自動地將數(shù)據(jù)加載到各 個存儲區(qū)508中。查找表在掃描之前裝栽有將檢測器422和MCA 500 的各個組合映射到相應(yīng)的圖像位置508的系數(shù)，每個X射線源位置一 個查找表條目。處于正向(即基本上處于光子在任何交互作用之前從放射源起行進(jìn)的方向)的那些像素(即檢測器422 )被假定為以約4 6 度的小射束角度記錄相干散射光子。不處于正向的那些像素422被假 定為記錄由于康普頓散射效應(yīng)導(dǎo)致的非相干散射光子。由此，圖像存 儲器506實際上是"三維的，，-兩個維度代表圖像中的位置，而第三維 度保持用于相干散射(低8位)和非相千散射(高8位)的散射能鐠。 查找表504還將關(guān)于在每次投影時為各個MCA 500收集的數(shù)據(jù)類型 指示多路復(fù)用器502，使得填充適當(dāng)?shù)拇鎯ζ骺臻g。一旦已對于給定的掃描收集了散射數(shù)據(jù)，就將數(shù)據(jù)傳送到以上參 照圖4說明的主RTT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)512，并且由投影定序器510使該 數(shù)據(jù)與主RTT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)512同步。由此，重構(gòu)的圖像數(shù)據(jù)和散射 數(shù)據(jù)被同時傳遞到威脅檢測系統(tǒng)，該威脅檢測系統(tǒng)可使用它來確定適 當(dāng)?shù)姆治鲇脜?shù)。對于每次掃描，來自透射檢測器412的斷層攝影圖像數(shù)據(jù)會產(chǎn)生 與圖像的各個像素的X射線衰減有關(guān)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)又與斷層攝影成 像體積的相應(yīng)子體積對應(yīng)。如以上參照圖4說明的那樣獲得該數(shù)據(jù)。 來自散射檢測器422的數(shù)據(jù)如上所述的那樣提供了與各子體積內(nèi)的相 千散射的量有關(guān)的數(shù)據(jù)和與各子體積內(nèi)的非相干散射的量有關(guān)的數(shù) 據(jù)。因此可在與圖5的威脅檢測處理器類似的威脅檢測處理器中分析 該數(shù)據(jù)。在這種情況下，提取的數(shù)據(jù)的參數(shù)可與圖像數(shù)據(jù)或散射數(shù)據(jù) 或兩種或更多種類型的數(shù)據(jù)的組合有關(guān)。從數(shù)據(jù)提取的參數(shù)的示例是 相干散射與非相干散射之比、從相干散射數(shù)據(jù)確定的材料類型、從非 相干散射數(shù)據(jù)確定的材料密度、CT圖像像素值與散射數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān) 系。并且，還可確定與以上對于透射數(shù)據(jù)說明的參數(shù)對應(yīng)的散射數(shù)據(jù) 參數(shù)。參照圖18，在本發(fā)明的另一實施例中，用于產(chǎn)生斷層攝影圖像數(shù) 據(jù)的透射檢測器512被配置為在不同的能量范圍上測量X射線透射。 通過具有分別形成圍繞傳輸器的環(huán)的兩組檢測器512a、512b來實現(xiàn)這 一點。這兩個組沿傳輸器的行進(jìn)方向位于不同的軸向位置，在本情況 下，這兩個組沿軸向彼此相鄰。第一組512a在其前面沒有濾波器，但
第二組512b具有位于它和X射線源510之間的金屬濾波器513。第一 組檢測器512a因此在較寬的能量范圍上檢測透過的X射線，而第二 組512b僅在該范圍的處于高能量端的較窄的一部分中檢測X射線。隨著要被掃描的物品沿傳輸器移動，可使用第一組檢測器512a 將其各個薄體積或切片掃描一次，然后使用第二組512b再次掃描。在 示出的實施例中，使用同一放射源510同時掃描兩個相鄰的體積，使 得通過檢測器組512a、512b中的相應(yīng)的一個收集這兩個體積中的每一 個的數(shù)據(jù)。在物品的體積經(jīng)過兩組檢測器并被掃描兩次之后，可使用 兩個不同的X射線能量范圍形成兩組圖像數(shù)據(jù)，每個圖像包含圖像的 各個像素的透射數(shù)據(jù)(并由此包含衰減數(shù)據(jù))?？赏ㄟ^從第一檢測器 組512b的圖像數(shù)據(jù)減去第二檢測器組512a的圖像數(shù)據(jù)，將這兩組圖 像數(shù)據(jù)組合起來，得到低能量X射線分量的相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)?？蓪τ趫D像的各個像素記錄各單個能量范圍的X射線透射數(shù)據(jù)和 諸如高能量和低能量的兩個不同范圍的數(shù)據(jù)之間的差異。然后可利用 該數(shù)據(jù)來提高CT圖像的精度。還可將其用作威脅檢測算法中的另一 參數(shù)?？梢岳斫猓梢允褂闷渌姆椒ㄒ垣@得不同范圍的X射線能量的 透射數(shù)據(jù)。在圖18和圖19的系統(tǒng)的修改例中，可以在兩個檢測器組 上使用衡消濾波器。選擇濾波器，使得存在被它們雙方穿過的窄的能 量窗口 。然后可組合兩組檢測器的圖像數(shù)據(jù)以獲得該窄的能量窗口的透射數(shù)據(jù)。這使得能夠獲得化學(xué)特定成像。例如，可以通過使用在鈣 K邊緣能量周圍衡消的濾波器產(chǎn)生骨特定圖像。很顯然，可以在威脅 檢測算法中有效地使用該化學(xué)特定數(shù)據(jù)。在另一實施例中，不使用各個單獨的濾波器，而使用對于不同能 量X射線敏感的兩組檢測器。在這種情況下，使用層疊的檢測器，這 些檢測器包括對低能量X射線敏感而允許較高能量X射線穿過的薄的 前檢測器，和對于穿過前檢測器的高能量X射線敏感的厚的后檢測器。 同樣，可以使用不同能量范圍的衰減數(shù)據(jù)以提供能量特定圖像數(shù)據(jù)。在另一實施例中，用通過在X射線源中使用例如160kV和100kV
的不同的管電壓實現(xiàn)的兩種不同的x射線射束能量對物體的各個切片進(jìn)行兩次掃描。不同的能量會得到彼此相對偏移的X射線能i普。由于 能鐠在一部分能量范圍上是相對平坦的，因此能鐠在該范圍的許多部 分上是類似的。但是，能鐠的一部分將顯著變化。因此，可以使用兩 種管電壓的比較圖像以識別在這兩幅圖像之間衰減顯著變化的物體部 分。這因此在在圖像之間發(fā)生變化的窄能鐠部分中識別具有高衰減的 圖像區(qū)。這因此是獲得被掃描體積內(nèi)的子體積中的每一個的能量特定 衰減數(shù)據(jù)的替代性方式。參照圖20，在本發(fā)明的另一實施例中，通過在具有兩種不同的材 料的目標(biāo)區(qū)602、 604的X射線管中設(shè)置陽極600,產(chǎn)生兩種不同的X 射線能譜。在這種情況下，例如，陽極包含具有一個鎢目標(biāo)區(qū)602和 一個鈾目標(biāo)區(qū)604的銅基606。電子源610具有可被單獨地激活的大 量的源點612。在電子束616的路徑的相對側(cè)設(shè)置有一對電極612、614， 該電極612、 614可被控制為打開和切斷電場以控制電子束的路徑，使 得它撞擊目標(biāo)區(qū)602、 604中的一個或另一個。在陽極上產(chǎn)生的X射 線的能譜將根據(jù)電子束616撞擊到目標(biāo)區(qū)中的哪一個上而改變。本實施例使用與圖la的X射線源類似的X射線源，不同的目標(biāo) 區(qū)形成為沿陽極27延伸的平行條帶。對于各個活動的電子源點，根據(jù) 使用哪種目標(biāo)材料，可以產(chǎn)生兩種不同的X射線譜。放射源可被配置 為在其活動時在各電子源點的兩個目標(biāo)區(qū)之間切換。作為替代方案， 可以執(zhí)行沿陽極27的掃描兩次， 一次針對一種目標(biāo)材料， 一次針對另 一種。在任一種情況下，可能需要另外的電子束聚焦導(dǎo)線以確保電子 束一次只照射一個或另 一個目標(biāo)材料。根據(jù)從陽極提取X射線射束的角度，來自兩個目標(biāo)區(qū)602、 604 的射束在一些情況下可被配置為穿過同一成像體積并被共用的檢測器 陣列檢測。作為替代方案，它們可被配置為穿過成像體積的相鄰的切 片并被各個單獨的檢測器陣列檢測。在這種情況下，可以按與圖18 的配置類似的方式在物品連同傳輸器一起經(jīng)過時掃描成像物品的各個 部分兩次。
參照圖21，在還一實施例中，在單個掃描儀中設(shè)置在軸向上彼此 相鄰的兩個檢測器陣列， 一個檢測器陣列710與圖1的檢測器陣列對 應(yīng)并被配置為形成RTT圖像，另一個檢測器陣列712具有更高的分辨 率并被配置為產(chǎn)生被掃描物體的高分辨率投影圖像。在本實施例中， 高分辨率檢測器陣列712包括兩個平行的線性陣列714、 716，這兩個 線性陣列714、 716中的每一個被配置為檢測不同的能量的X射線， 使得可以產(chǎn)生雙重能量投影圖像。在圖22的實施例中，高分辨率陣列 812包括兩個層疊的陣列，即，位于上方的被配置為檢測較低能量X 射線而對較高能量X射線透明的薄陣列，和位于下方的被配置為檢測 較高能量X射線的較厚陣列。在兩種情況下，兩個檢測器陣列均被配 置為沿軸向足夠靠近，以能夠檢測來自源點的單個線性陣列的X射線。為了提供投影圖像，當(dāng)只有一個源點活動時，需要從高分辨率陣 列712、 812中的所有檢測器捕獲數(shù)據(jù)。參照圖23，為了實現(xiàn)這一點， 高分辨率陣列中的各個檢測器718、 818與積分器750連接。積分器包 括與電容器754并聯(lián)的放大器752。在檢測器718和放大器752之間 設(shè)置輸入開關(guān)756，在放大器的輸入端子兩端設(shè)置復(fù)位開關(guān)758,在電 容器754兩端連接另一復(fù)位開關(guān)759，并且在積分器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC之間設(shè)置多路復(fù)用開關(guān)760。在操作中，當(dāng)不需要檢測器718活動時，關(guān)閉除多路復(fù)用開關(guān)760 以外的所有開關(guān)。這確保電容器754不被充電并保持原樣。然后，在 要求檢測器收集數(shù)據(jù)的時段的開始時，關(guān)閉兩個復(fù)位開關(guān)758、 759， 使得由檢測器718檢測的任何X射線將導(dǎo)致電容器754上的電荷的增 加，這會得到來自檢測器718的信號的積分。當(dāng)用于數(shù)據(jù)采集的時段 結(jié)束時，打開輸入開關(guān)756,使得電容器將保持充電。然后，為了從 積分器讀取積分信號，關(guān)閉輸出開關(guān)760以將積分器與ADC連接。 這樣向ADC提供了模擬信號，該模擬信號由電容器754上的電荷的 電平來確定，并因此指示檢測器718在與積分器連接的時段期間檢測 到的X射線的數(shù)量。ADC然后將該模擬信號轉(zhuǎn)換成用于輸入到數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)的數(shù)字信號。為了產(chǎn)生單幅投影圖像，當(dāng)X射線源點中的一
個活動時，使用所有的高分辨率檢測器以同時收集數(shù)據(jù)。參照困24，在另一實施例中，各個檢測器71S與并聯(lián)的兩個積分 器750a、 750b連接，這兩個積分器750a、 750b中的每一個與圖23 的積分器相同.來自這兩個積分器的輸出經(jīng)由它們的輸出開關(guān)760a、 760b與ADC連接.這使得各個積分器能夠被配置為在X射線源的掃 描中在不同的點上積分來自檢測器718的信號，并因此收集單獨的圖 像的數(shù)據(jù)，這兩幅困像通過不同的X射線源點來自不同的角度，例如， 可以使用它以從正交方向產(chǎn)生多幅投影圖像，這些投影圖像可用于構(gòu) 建高分辨率3維困像的，由該高分辨率3維圖像，可在三個維度中確 定被成像包泉中的特征的位置.由于高分辦率困像可幫助識別諸如細(xì)絲的需要較高分辦率的物 品，因此當(dāng)它與RTT困像組合時可以是有用的。
權(quán)利要求
1. 一種網(wǎng)絡(luò)化檢查系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)化檢查系統(tǒng)包括X射線掃描系統(tǒng)、工作站和被配置為將掃描系統(tǒng)連接到工作站上的連接裝置，該掃描系統(tǒng)包含X射線源，該X射線源在掃描體積周圍延伸并限定可從中引導(dǎo)X射線穿過掃描體積的多個源點；X射線檢測器陣列，其同樣在掃描體積周圍延伸，并被配置為檢測來自已穿過掃描體積的源點的X射線并產(chǎn)生依賴于檢測到的X射線的輸出信號；以及傳輸器，其被配置為傳輸物品以使其穿過掃描體積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，X射線源包含被配置為從 多個電子源位置中的每一個產(chǎn)生電子束的電子源，這些電子束分別被 配置為從陽極上的相應(yīng)X射線源位置產(chǎn)生X射線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，電子源位置被配置在掃描 體積的周圍。
4. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，還包括處理裝置，該處理 裝置被配置為從檢測器輸出信號產(chǎn)生指示掃描體積的多個部分中的X 射線衰減的水平的衰減數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述掃描儀被配置為在各 個物品隨傳輸器移動時掃描各個物品的多個區(qū)域，并且所述衰減數(shù)據(jù) 指示這些區(qū)域中的每一個的多個部分中的衰減的水平。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述衰減數(shù) 據(jù)采取適于產(chǎn)生被掃描物品的圖像的圖像數(shù)據(jù)的形式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像數(shù)據(jù)適于產(chǎn)生三 維斷層攝影圖像。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，還包括被配置為顯 示從所述圖像數(shù)據(jù)得到的圖像的顯示裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4-8中的任一項所述的系統(tǒng)，包括分析裝置，該 分析裝置被配置為分析所述衰減數(shù)據(jù)并產(chǎn)生依賴于所述衰減數(shù)據(jù)的參 數(shù)的輸出信號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述分析裝置被配置為 將每一個物品分配到多個類別中的一個類別。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括分揀裝置，該分揀裝置 被配置為至少部分地根據(jù)來自所述分析裝置的輸出信號對物品進(jìn)^f亍分 揀。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9 11中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述分析 裝置被配置為接收從用戶輸入產(chǎn)生的用戶輸入信號，并至少部分地根 據(jù)用戶輸入信號來分配物品。
13. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，包括掃描系統(tǒng)，其被 配置為產(chǎn)生一組掃描數(shù)據(jù)；多個工作站；連接裝置，其被配置為將掃 描系統(tǒng)連接到工作站中的每一個；以及切換裝置，其被配置為選擇工 作站中的哪一個從掃描系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1~12中的任一項所述的系統(tǒng)，包括分別被配 置為產(chǎn)生多組掃描數(shù)據(jù)的多個掃描系統(tǒng)；工作站；連接裝置，被配置 為將所述多個掃描系統(tǒng)中的每一個連接到工作站；以及切換裝置，被 配置為選擇向工作站發(fā)送多組掃描數(shù)據(jù)中的哪一組。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1 12中的任一項所述的系統(tǒng)，包括分別被配置為產(chǎn)生多組掃描數(shù)據(jù)的多個掃描系統(tǒng)；多個工作站；連接裝置，被 配置為將所述多個掃描系統(tǒng)中的每一個連接到所述多個工作站中的每一個；以及切換裝置，被配置為選擇所述多個工作站中的哪一個從所述多個掃描系統(tǒng)中的每一個接收各組數(shù)據(jù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，每個掃描系統(tǒng)都被配置 為產(chǎn)生多個物品中的每一個的圖像數(shù)據(jù)組和與物品被分配到的類別有 關(guān)的分配數(shù)據(jù)組，并且所述切換裝置被配置為將各個物品的圖像數(shù)據(jù) 引導(dǎo)到與同一物品的分配數(shù)據(jù)相同的工作站。
17. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線檢測 器陣列在軸向上偏離所述X射線源。
18. —種用于對物品進(jìn)行分揀的分揀系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括斷層攝 影掃描儀，被配置為掃描各個物品的多個掃描區(qū)域以由此產(chǎn)生掃描儀輸出；分析裝置，被配置為分析所述掃描儀輸出并且至少部分地基于 所述掃描儀輸出將各個物品分配到多個類別中的一個；和分揀裝置， 被配置為至少部分地基于物品已被分配到的類別對物品進(jìn)行分揀。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的分揀系統(tǒng)，其中，所述分揀裝置被配 置為在輸入位置上接收物品并將它們中的每一個傳送到多個輸出位置 中的一個，該多個輸出位置中的每一個都與相應(yīng)的一個類別相關(guān)聯(lián)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的分揀系統(tǒng)，還包括輸入傳輸器，被 配置為將物品傳輸?shù)剿鲚斎胛恢?；和另一掃描儀，其中，每一個掃 描儀都具有被配置為傳輸物品以使其穿過掃描儀的掃描傳輸器；和分 揀裝置，被配置為將來自所述輸入傳輸器的物品分揀到所述掃描傳輸 器中的每一個上。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的分揀系統(tǒng)，其中，所述輸入傳輸器被 配置為行進(jìn)得比所述掃描傳輸器快。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的分揀系統(tǒng)，還包括被配置為從掃描儀 的輸出位置傳輸物品的輸出傳輸器以及另一掃描儀，其中，掃描儀中 的每一個具有被配置為傳輸物品以使其穿過掃描儀的掃描傳輸器，并 且分揀裝置被配置為將來自掃描傳輸器中的每一個的物品分類到輸入 傳輸器上。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的分揀系統(tǒng)，其中，輸出傳輸器被配置 為行進(jìn)得比掃描傳輸器快。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18 23中的任一項所述的分揀系統(tǒng)，還包括被 配置為從掃描儀輸出產(chǎn)生圖像的成像裝置和被配置為使得用戶能夠產(chǎn) 生用戶輸入信號的用戶輸入，其中，分析裝置^^配置為至少部分地根 據(jù)用戶輸入信號分配物品。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，分析裝置被配置為基于 掃描儀輸出產(chǎn)生各個物品的臨時分配，并基于掃描儀輸出和用戶輸入 產(chǎn)生各個物品的最終分配。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，還包括傳輸裝置，該傳輸裝置 被配置為將來自掃描儀的各個物品傳輸?shù)椒謷b置并在各個物品的掃描和分揀之間提供延遲，在該延遲期間用戶可產(chǎn)生用戶輸入信號。
27. 根據(jù)權(quán)利要求18 26中的任一項所述的分揀系統(tǒng)，其中，所 述多個類別中的每一個具有與其相關(guān)的傳輸器，并且系統(tǒng)還包括-皮配 置為掃描傳輸器中的一個上的物品的后備掃描儀，和被配置為如果后 備掃描儀確定來自所述一個傳輸器的物品應(yīng)被分配給適當(dāng)?shù)念悇e則將 它們傳送到另一傳輸器的另一分揀裝置。
28. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的分揀系統(tǒng)，其中，分析裝置包含多個 掃描儀，該系統(tǒng)還包括被配置為從多個輸入傳輸器接收物品的傳輸器 回路和被配置為從傳輸器回路取得物品并將它們傳送到相應(yīng)一個掃描 儀的多個分揀裝置。
29. —種X射線掃描系統(tǒng)，包括被配置為從掃描區(qū)域周圍的多 個X射線源位置產(chǎn)生X射線的X射線源；被配置為對透過掃描區(qū)域 的X射線進(jìn)行檢測的第一組檢測器；被配置為對在掃描區(qū)域內(nèi)散射的 X射線進(jìn)行檢測的第二組檢測器；和處理裝置，該處理裝置被配置為 處理來自第 一組檢測器的輸出以產(chǎn)生限定掃描區(qū)域的圖像的圖像數(shù) 據(jù)、分析圖像數(shù)據(jù)以識別圖像內(nèi)的物體、以及處理來自第二組檢測器 的輸出以產(chǎn)生散射數(shù)據(jù)并將散射數(shù)據(jù)的多個部分與物體相關(guān)聯(lián)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，處理裝置被配置為從散 射數(shù)據(jù)確定來自掃描區(qū)域內(nèi)的不同位置的散射的水平的測量。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中，散射是相干散射。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中，處理裝置被配置為根據(jù) 檢測散射的X射線的檢測器的位置和在掃描區(qū)域中引導(dǎo)X射線的方向 確定X射線發(fā)生散射的位置。
33. 根據(jù)權(quán)利要求29或權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中，散射是 非相干散射。
34. 根據(jù)權(quán)利要求29 31中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，處理裝 置被配置為從圖像數(shù)據(jù)確定散射的X射線已發(fā)生散射的位置的指示。
35. 根據(jù)權(quán)利要求29 34中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，處理裝 置被配置為限定圖像內(nèi)的多個像素、將像素中的至少 一個識別為與物體相關(guān)，并將散射數(shù)據(jù)的多個部分與相應(yīng)像素相關(guān)聯(lián)。
36. 根據(jù)權(quán)利要求29 35中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，兩組檢 測器處于放射源的相對側(cè)。
37. 根據(jù)權(quán)利要求29 36中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，第一組 檢測器被配置在限定系統(tǒng)的軸的弧中。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，第二組檢測器被配置在 系統(tǒng)軸周圍的多個弧中，這些弧沿軸被隔開。
39. —種用于從X射線掃描儀收集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，該系統(tǒng) 包括具有分別與圖像的相應(yīng)區(qū)相關(guān)的多個區(qū)的存儲器；被配置為以 預(yù)定的次序從多個X射線檢測器接收輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸入裝置；被配 置為從輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生與圖像的區(qū)中的每一個相關(guān)的X射線透射數(shù)據(jù)和射數(shù)據(jù)的處理裝置。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中，處理裝置被配置為至少 部分地基于從哪個檢測器接收數(shù)據(jù)的任意部分來確定它要與哪個區(qū)相 關(guān)。
41. 根據(jù)權(quán)利要求39或40所述的系統(tǒng)，其中，處理裝置被配置 為至少部分地基于產(chǎn)生X射線的位置來確定數(shù)據(jù)的任意部分要與哪個 區(qū)相關(guān)。
42. 根據(jù)權(quán)利要求39 41中的任一項所述的系統(tǒng)，還包括查找表，該查找表存儲有將檢測器中的每一個與圖像的相應(yīng)區(qū)相關(guān)聯(lián)的條目。
43. —種X射線成像系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要39 42中的任一項所 述的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其中，處理裝置被配置為在物體穿過成像區(qū)域移 動時在存儲器中存儲物體的多個斷層攝影掃描中的每一個的圖像數(shù) 據(jù)，并在每一次掃描之后從存儲器提取圖像數(shù)據(jù)，使得可在存儲器中 存儲隨后的掃描的圖像數(shù)據(jù)。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的X射線成像系統(tǒng)，其中，處理裝置 被配置為組合來自斷層攝影掃描的圖像數(shù)據(jù)以產(chǎn)生物體的三維圖像。
45. —種X射線掃描系統(tǒng)，包括被配置為掃描物體以產(chǎn)生限定 物體的斷層攝影X射線圖像的掃描數(shù)據(jù)的掃描儀；和被配置為分析掃 描數(shù)據(jù)以提取圖像數(shù)據(jù)的至少一個參數(shù)并基于所述至少一個參數(shù)將物 體分配到多個類別中的一個的處理裝置。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，還包括分揀裝置，該分揀裝置 被配置為在輸入處接收物體并根據(jù)它們被分配到的類別將它們傳送到 多個輸出中的一個。
47，根據(jù)權(quán)利要求45或權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其中掃描數(shù)據(jù) 被配置為包括散射數(shù)據(jù)。
48. 根據(jù)權(quán)利要求45 47中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，掃描數(shù) 據(jù)被配置為限定投影圖像。
49. 根據(jù)權(quán)利要求45 48中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，處理裝 置被配置為識別圖像的區(qū)域并通過分析區(qū)域中的 一個來識別參數(shù)。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中，處理裝置被配置為通過 將與圖像的像素有關(guān)的值與關(guān)聯(lián)于某一區(qū)域的對應(yīng)值相比較來識別該 像素是否屬于該區(qū)域，并且，如果在這兩個值之間找到了預(yù)定的關(guān)系， 那么將該像素包括在該區(qū)域中。
51. —種識別數(shù)字圖像的區(qū)域的方法，包括a) 限定區(qū)域的初始區(qū)；b) 識別初始區(qū)的外部的像素；c) 確定與該像素有關(guān)的值；d) 確定初始區(qū)的相應(yīng)值；e) 將這些值相比較，并且，如果在這兩個值之間找到了預(yù)定的關(guān) 系，那么將該像素包括在該區(qū)中。
52，根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，像素與初始區(qū)相鄰。
53. 根據(jù)權(quán)利要求51或權(quán)利要求52所述的方法，還包括重復(fù)步 驟b) e)，直到與該區(qū)域相鄰的所有像素都已被檢查并且它們均不 被添加到該區(qū)域中。
54. 根據(jù)權(quán)利要求51 53中的任一項所述的方法，其中，所述值 是密度值。
55. 根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中，所述預(yù)定的關(guān)系包括如 下關(guān)系像素的密度在初始區(qū)域的平均密度的預(yù)定范圍內(nèi)。
56. —種識別數(shù)字圖像的區(qū)域的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括^皮配置為實施 權(quán)利要求51 55中的任一項中的步驟的處理裝置。
57. 根據(jù)權(quán)利要求45 50中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，處理裝 置被配置為從掃描數(shù)據(jù)提取多個參數(shù)，并且包括被配置為并行操作以 從掃描數(shù)據(jù)提取各個參數(shù)的多個參數(shù)提取模塊。
58. 根據(jù)權(quán)利要求45~50中的任一項或權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)， 還包括被配置為從參數(shù)得到信息的決策樹。
59. —種包括掃描儀和處理裝置的X射線掃描系統(tǒng)，其中，掃描 儀包含被配置為以兩種不同能量產(chǎn)生X射線的X射線源，和被配置 為檢測多個頻率中的每一個上的X射線以產(chǎn)生兩個相應(yīng)的掃描4義輸出 的檢測器，所述掃描儀被配置為掃描物體的多個區(qū)域，處理裝置被配 置為處理來自檢測器的信號以產(chǎn)生多個斷層攝影圖像數(shù)據(jù)組并對這些 數(shù)據(jù)組進(jìn)行組合以產(chǎn)生物體的三維圖像，其中，處理裝置被配置為組 合兩個掃描儀輸出以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)組。
60. —種包括掃描儀和處理裝置的X射線掃描和分揀系統(tǒng)，其中， 掃描儀包含被配置為從多個源點產(chǎn)生X射線的X射線源，和被配置為 檢測X射線的檢測器的第一和第二陣列，并且，處理裝置被配置為處 理來自檢測器的第一陣列的信號以產(chǎn)生被掃描物體的斷層攝影圖像數(shù) 據(jù)并處理來自檢測器的第二陣列的信號以產(chǎn)生被掃描物體的投影圖像 數(shù)據(jù)，并且，處理裝置被配置為處理被掃描物體的斷層攝影圖^^數(shù)據(jù) 和投影圖像數(shù)據(jù)并將被掃描物體分配到多個類別中的一個。
61. 根據(jù)權(quán)利要求60所述的系統(tǒng)，其中，檢測器的第二陣列中的 每一個與數(shù)據(jù)收集裝置連接，該數(shù)據(jù)收集裝置被配置為同時從第二陣 列中的傳感器中的每一個收集數(shù)據(jù)以產(chǎn)生投影圖像數(shù)據(jù)。
62. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的系統(tǒng)，其中，數(shù)據(jù)收集裝置被配置為 當(dāng)兩個源點中的每一個活動時從第二陣列中的傳感器收集數(shù)據(jù)以產(chǎn)生 兩組投影圖像數(shù)據(jù)。
63. 根據(jù)權(quán)利要求62所述的系統(tǒng)，其中，處理裝置被配置為組合 所述兩組投影數(shù)據(jù)以產(chǎn)生三維圖像。
64. —種基本上如以上參照附圖中的任一個或更多個說明的X射 線掃描系統(tǒng)。
65. —種基本上如以上參照附圖中的任一個或更多個說明的行李 分揀系統(tǒng)。
66. —種基本上如以上參照附圖中的任一個或更多個說明的數(shù)據(jù) 收集系統(tǒng)。
67. —種基本上如以上參照附圖中的任一個或更多個說明的數(shù)字 圖像的區(qū)域的識別方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及X射線斷層攝影檢查系統(tǒng)。一種用于檢查物品的X射線成像檢查系統(tǒng)，包括X射線源(10)，該X射線源在成像體積(16)周圍延伸并限定可從中引導(dǎo)X射線穿過成像體積的多個源點(14)。X射線檢測器陣列(12)也在成像體積(16)周圍延伸，并被配置為檢測穿過成像體積的來自源點的X射線，并產(chǎn)生依賴于檢測到的X射線的輸出信號。傳輸器(20)被配置為傳輸物品以使其穿過成像體積(16)。
文檔編號G01N23/04GK101400992SQ200680051488
公開日2009年4月1日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
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