實時檢測系統(tǒng)具有成本 低、實時性好的優(yōu)點，在僅用單目相機的情況下可以獲得較為真實的放射源種類和活度，可 以實現(xiàn)較為精確的識別報警。
[0035] 圖4是本發(fā)明實施例的人員攜帶放射性物質的實時檢測方法的流程圖。如圖4所 示，本發(fā)明實施例的人員攜帶放射性物質的實時檢測方法，可以包括以下步驟：
[0036] A.利用伽馬探測器及準直器探測入射伽馬光子，獲得檢測場景的二維的放射源分 布圖，其中，伽馬探測器的探測器計數(shù)率為C，探測器面積為S，放射源分布圖中包含能量信 息E和粒子入射角度0。
[0037] B.獲取檢測場景的二維的光學圖像。
[0038] C.將放射源分布圖和光學圖像融合成為放射源光學融合圖像。
[0039] D.從放射源光學融合圖像中扣除背景信息，識別出嫌疑人后判斷出嫌疑人攜帶的 放射源與伽馬探測器之間的距離r。 V V M
[0040] E.計算放射源的活度值A，計算公式為J=Ih.c ，其中n￡是伽馬探測器對 r 能量為E的粒子的固有探測效率。F.取當前時刻的前面連續(xù)N幀放射源分布圖對應的N個 活度值的中位數(shù)，作為當前時刻的放射源的活度值Z，其中N為正整數(shù)。
[0041] G.若放射源超過預設閾值，進行聲光電報警。
[0042] 在本發(fā)明的一個實施例中，人員攜帶放射性物質的實時檢測方法，如圖5所示，還 可以包括步驟H:獲取放射源的能譜信息并判斷放射源的種類。
[0043] 在本發(fā)明的一個實施例中，人員攜帶放射性物質的實時檢測方法中的步驟D，如圖 6所示，具體可以包括以下步驟：D1.從放射源光學融合圖像扣除背景信息，識別出嫌疑人； D2.提取嫌疑人的最低點位置作為腳面位置；D3.根據(jù)腳面位置，對照預先標定的地面背景 圖像位置-距離查找表判斷出放射源與伽馬探測器之間的距離，或者，經(jīng)過幾何方法計算 出放射源與伽馬探測器之間的距離。
[0044] 在本發(fā)明的一個實施例中，通過普通單目光學相機或廣角單目光學相機獲得光學 圖像。
[0045] 在本發(fā)明的一個實施例中，人員攜帶放射性物質的實時檢測方法可以應用于港 口、機場、汽車站、火車站、地鐵站、醫(yī)院或核電站。
[0046] 由上可知，根據(jù)本發(fā)明實施例的人員攜帶放射性物質的實時檢測方法具有成本 低、實時性好的優(yōu)點，在僅用單目相機的情況下可以獲得較為真實的放射源種類和活度，可 以實現(xiàn)較為精確的識別報警。
[0047] 為使本領域技術人員更好地理解本申請的技術方案，下面結合圖7a_圖7e以及圖 8詳細介紹一個應用于走廊通道的實施例。
[0048] 將本發(fā)明的人員攜帶放射性物質的實時檢測系統(tǒng)中的伽馬探測器與準直器對接， 伽馬探測器和單目可見光相機均安裝在某走廊通道的天花板上，鏡頭均對準同一走廊通道 場景。
[0049] 在正式開始監(jiān)控之前，先利用單目可見光相機拍攝走廊通道無人時的光學背景圖 片作為背景信息數(shù)據(jù)（如圖7a所示），測量走廊地板多個標記點與系統(tǒng)的實際距離，進行擬 合或插值，建立光學背景圖片與實際位置的一一對應關系，從而獲得光學背景圖片上走廊 地面與系統(tǒng)實際距離的地面背景圖像位置-距離查找表。
[0050] 然后正式進入監(jiān)控階段。當攜帶有放射源的人員進入監(jiān)控系統(tǒng)視野時，伽馬探測 器探測放射性射線，重建獲得放射源的二維的分布圖（如圖7b所示）；同時單目可見光相 機獲得此時的光學圖像（如圖7c所示）。將兩個圖像進行融合得到帶背景的放射源光學 融合圖像（如圖7d所示）。將圖7d減圖7a可以容易的識別出放射性物質攜帶可疑人員。 隨后對圖像二值化，分割提取嫌疑人員，獲取提取人員的最低點，即可疑人員腳面與地面的 接觸點（如圖7e所示）。利用前面準備的查找表獲得可疑人員腳面與伽馬探測器的距離， 用于近似放射源于伽馬探測器的距離。根據(jù)放射源強度信息和距離計算出放射源活度。當 放射源活度超過預設閾值時，進行聲光電報警。
[0051] 需要說明的是，對于非廣角的單目可見光相機，還可通過幾何計算方法獲得嫌疑 人與探測器的距離。具體方法如下，如圖8所示，測量相機高度h，以及相機視野前后與地面 的兩個交點，得到a，b由此可以得到以下關系式
【主權項】
1. 一種人員攜帶放射性物質的實時檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括： 伽馬探測器及準直器，所述伽馬探測器對準檢測場景，所述伽馬探測器通過所述準直 器探測入射伽馬光子，獲取二維的放射源分布圖，其中，所述伽馬探測器的探測器計數(shù)率為 C，探測器面積為S，所述放射源分布圖中包含能量信息E和粒子入射角度0， 單目可見光相機，所述單目可見光相機用于獲取所述檢測場景的二維的光學圖像； 圖像融合模塊，所述圖像融合模塊分別與所述伽馬探測器和所述單目可見光相機相 連，用于將所述放射源分布圖和所述光學圖像融合成為放射源光學融合圖像； 距離識別模塊，所述距離識別模塊與所述圖像融合模塊相連，用于從所述放射源光學 融合圖像中扣除背景信息，識別出嫌疑人后判斷出所述嫌疑人攜帶的所述放射源與伽馬探 測器之間的距離r; 活度計算模塊，所述活度計算模塊分別與所述伽馬探測器和所述距離識別模塊相連， 用于計算放射源的活度值A，計算公式為.
其中1^是所述伽馬探測器對能 量為E的粒子的固有探測效率；歷史平均化模塊，所述歷史平均化模塊與所述活度計算模 塊相連，用于取當前時刻的前面連續(xù)N幀所述放射源分布圖對應的N個活度值的中位數(shù)，作 為當前時刻的放射源的活度值：？，其中N為正整數(shù)； 報警模塊，所述報警模塊與所述歷史平均化模塊相連，若所述:i放射源超過預設閾值， 所述報警模塊進行聲光電報警。
2. 根據(jù)權利要求1所述的人員攜帶放射性物質的實時檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 放射源種類判斷模塊，所述放射源種類判斷模塊與所述伽馬探測器相連，用于獲取通 過所述伽馬探測器的放射源的能譜信息并判斷所述放射源的種類。
3. 根據(jù)權利要求1所述的人員攜帶放射性物質的實時檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述距 離識別模塊具體包括： 背景扣除子模塊，所述背景扣除子模塊與所述圖像融合模塊相連，用于從所述放射源 光學融合圖像扣除背景信息，識別出嫌疑人； 腳面位置提取子模塊，所述腳面位置提取子模塊與所述背景扣除子模塊相連，用于提 取所述嫌疑人的最低點位置作為腳面位置； 計算子模塊，所述計算子模塊與所述腳面位置提取子模塊相連，用于根據(jù)所述腳面位 置，對照預先標定的地面背景圖像位置-距離查找表判斷出所述放射源與伽馬探測器之間 的距離，或者，經(jīng)過幾何方法計算出所述放射源與伽馬探測器之間的距離。
4. 根據(jù)權利要求1所述的人員攜帶放射性物質的實時檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述單 目可見光相機為普通單目光學相機或廣角單目光學相機。
5. 根據(jù)權利要求1所述的人員攜帶放射性物質的實時檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述人 員攜帶放射性物質的實時檢測系統(tǒng)應用于港口、機場、汽車站、火車站、地鐵站、醫(yī)院或核電 站，所述伽馬探測器及準直器吊裝或放置于固定支架或可移動平臺上。
6. -種人員攜帶放射性物質的實時檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： A.利用伽馬探測器及準直器探測入射伽馬光子，獲得檢測場景的二維的放射源分布 圖，其中，所述伽馬探測器的探測器計數(shù)率為C，探測器面積為S，所述放射源分布圖中包含 能量信息E和粒子入射角度0 ; B. 獲取所述檢測場景的二維的光學圖像； C. 將所述放射源分布圖和所述光學圖像融合成為放射源光學融合圖像； D. 從所述放射源光學融合圖像中扣除背景信息，識別出嫌疑人后判斷出所述嫌疑人攜 帶的所述放射源與所述伽馬探測器之間的距離r; E. 計算放射源的活度值A，計算公式為.
，其中nE是所述伽馬探測器對 能量為E的粒子的固有探測效率；F.取當前時刻的前面連續(xù)N幀所述放射源分布圖對應的N個活度值的中位數(shù)，作為當前時刻的放射源的活度值其中N為正整數(shù)； G.若所述1放射源超過預設閾值，進行聲光電報警。
7. 根據(jù)權利要求6所述的人員攜帶放射性物質的實時檢測方法，其特征在于，還包括 步驟H:獲取放射源的能譜信息并判斷所述放射源的種類。
8. 根據(jù)權利要求6所述的人員攜帶放射性物質的實時檢測方法，其特征在于，所述步 驟D具體包括： D1.從所述放射源光學融合圖像扣除背景信息，識別出嫌疑人； D2.提取所述嫌疑人的最低點位置作為腳面位置； D3.根據(jù)所述腳面位置，對照預先標定的地面背景圖像位置-距離查找表判斷出所述 放射源與伽馬探測器之間的距離，或者，經(jīng)過幾何方法計算出所述放射源與伽馬探測器之 間的距離。
9. 根據(jù)權利要求6所述的人員攜帶放射性物質的實時檢測方法，其特征在于，通過普 通單目光學相機或廣角單目光學相機獲得所述光學圖像。
10. 根據(jù)權利要求6所述的人員攜帶放射性物質的實時檢測方法，其特征在于，所述人 員攜帶放射性物質的實時檢測方法應用于港口、機場、汽車站、火車站、地鐵站、醫(yī)院或核電 站。
【專利摘要】本發(fā)明公開了人員攜帶放射性物質的實時檢測系統(tǒng)及方法，具有成本低、實時性好、精確識別的優(yōu)點。其中系統(tǒng)包括：伽馬探測器及準直器，伽馬探測器通過準直器探測入射伽馬光子，獲取二維的放射源分布圖；單目可見光相機，用于獲取二維的光學圖像；圖像融合模塊，用于將放射源分布圖和光學圖像融合成為放射源光學融合圖像；距離識別模塊，用于從放射源光學融合圖像中扣除背景信息，識別出嫌疑人后判斷出嫌疑人攜帶的放射源與伽馬探測器之間的距離r；活度計算模塊，用于計算活度值A；歷史平均化模塊，用于取當前時刻的前面連續(xù)N幀圖像計算得到的N個活度值的中位數(shù)，作為當前時刻的放射源的活度值報警模塊，當超過預設閾值時進行聲光電報警。
【IPC分類】G01T1-29
【公開號】CN104570044
【申請?zhí)枴緾N201410759390
【發(fā)明人】陳思, 高麗蕾, 馬天予, 劉亞強, 王石, 劉邁
【申請人】北京永新醫(yī)療設備有限公司, 清華大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月10日