專利名稱：人體背散射安檢系統的制作方法
技術領域：
本技術涉及輻射成像技術，具體涉及一種人體背散射安檢系統，能夠提高安檢的速度。
背景技術：
背散射成像技術是人體安檢的主要技術之一，通過用X射線束掃描人體，同時使用大面積探測器接收散射信號，數據處理時將掃描位置和散射信號點點對應即可得到散射圖像。在背散射設備和被掃描人員都不運動的情況下,一次掃描只能掃描被掃描人員的一面的圖像。如果要對人體進行完整的安檢，被檢人員需要在掃描完一面之后轉身，然后再次掃描另一面。為了提高檢查效率，現在已經有多個廠家的背散射檢查系統采用如下的方案:使用兩臺背散射設備相向而立，讓被檢人站于兩臺設備之間，兩臺設備各掃描人體的一面，減少了人體轉身的流程。兩臺設備相向而立時，通常兩臺設備是不能同時出束的，因為一臺設備掃描時，如果另一臺出束，會在正常掃描的這一臺的探測器上產生信號，這樣就無法獲得正常的掃描圖像。因此，兩臺設備對掃的系統里，兩臺射線源都是分時依次出束的。例如，參考專利文獻I (CN 101918820A)中的描述。分時依次出束的背散射系統，掃描時間不短于一臺設備掃描時間的兩倍。

實用新型內容鑒于現有技術中存在的掃描速度比較低的問題，本申請提出了一種人體背散射安檢系統，能夠提高安檢掃描的速度。在本實用新型的一個方面，提出了一種人體背散射安檢系統，包括:相向而立的第一背散射掃描設備和第二背散射掃描設備，被檢查對象在所述第一背散射掃描設備和所述第二背散射掃描設備之間接受檢查，所述第一背散射掃描設備包括第一 X射線源，第一飛點形成裝置和第一探測器，所述第一飛點形成裝置在其圓柱表面上具有螺旋分布的多個小孔，輸出X射線束，由所述第一探測器接收從被檢查對象人體反射的X射線束；所述第二背散射掃描設備包括第二 X射線源，第二飛點形成裝置和第二探測器，所述第二飛點形成裝置在其圓柱表面上具有螺旋分布的多個小孔，輸出X射線束，由所述第二探測器接收從被檢查人體反射的X射線束；控制裝置，耦接到所述第一背散射掃描設備和所述第二背散射掃描設備，產生控制信號，使得所述第一飛點形成裝置輸出的X射線束和所述第二飛點形成裝置輸出的X射線束大致相差束流強度隨時間變化的周期的一半。根據本實用新型的實施例，所述控制裝置產生控制信號，使得第一背散射掃描設備的開始時間與所述第二背散射掃描設備的開始時間大致相差束流強度隨時間變化的周期的一半。[0009]根據本實用新型的實施例，所述控制裝置還產生控制信號，使得第一探測器僅僅在所述第一飛點形成裝置發出的X射線束的峰值附近采集反射的X射線束，所述第二探測器僅僅在所述第二飛點形成裝置發出的X射線束的峰值附近采集反射的X射線束。根據本實用新型的實施例，所述束流強度取決于飛點形成裝置的圓柱表面上小孔的直徑和小孔的間距。在本實用新型的另一個方面，提出了一種人體背散射安檢系統，包括:相向而立的第一背散射掃描設備和第二背散射掃描設備，被檢查對象在所述第一背散射掃描設備和所述第二背散射掃描設備之間接受檢查，所述第一背散射掃描設備包括第一 X射線源，第一飛點形成裝置和第一探測器，所述第一飛點形成裝置輸出X射線束，由所述第一探測器接收從被檢查對象人體反射的X射線束；所述第二背散射掃描設備包括第二 X射線源，第二飛點形成裝置和第二探測器，所述第二飛點形成裝置輸出X射線束，由所述第二探測器接收從被檢查人體反射的X射線束；控制裝置，耦接到所述第一背散射掃描設備和所述第二背散射掃描設備，產生控制信號，使得第一探測器和第二探測器分時采集反射的X射線束。根據本實用新型的實施例，所述第一飛點形成裝置和第二飛點形成裝置均在其圓柱形表面上具有螺旋分布的多個小孔，發出X射線束。利用上述方案，當兩臺背散射掃描設備相向而立時，這兩臺設備可以同時出束，提高了掃描速度。

下面的附圖表明了本技術的實施方式。這些附圖和實施方式以非限制性、非窮舉性的方式提供了本技術的一些實施例，其中:圖1示出了根據本實用新型實施例的人體背散射掃描系統中的掃描設備的示意圖；圖2示出了根據本實用新型實施例的人體背散射掃描系統的示意圖；圖3示出了根據本實用新型實施例的飛點形成裝置輸出的X射線束流強度在一個周期內變化的示意圖；圖4示出了根據本實用新型實施例的兩臺背散射掃描設備中飛點形成裝置各自輸出的X射線束流強度隨時間變化的示意圖；以及圖5示出了根據本實用新型另一實施例的人體背散射掃描系統中飛點形成裝置各自輸出的X射線束流強度隨時間變化的示意圖。
具體實施方式
下面將詳細描述本實用新型的具體實施例，應當注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本實用新型。在以下描述中，為了提供對本實用新型的透徹理解，闡述了大量特定細節。然而，對于本領域普通技術人員顯而易見的是:不必采用這些特定細節來實行本實用新型。在其他實例中，為了避免混淆本實用新型，未具體描述公知的結構、材料或方法。 在整個說明書中，對“ 一個實施例”、“實施例”、“ 一個示例”或“示例”的提及意味著:結合該實施例或示例描述的特定特征、結構或特性被包含在本實用新型至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當的組合和/或子組合將特定的特征、結構或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應當理解，這里使用的術語“和/或”包括一個或多個相關列出的項目的任何和所有組
口 O針對現有技術中存在的兩臺背散射設備相向而立的情況下，掃描速度低的問題，本實用新型的一些實施例提出了一種人體背散射安檢系統，包括:相向而立的第一背散射掃描設備和第二背散射掃描設備，被檢查對象在第一背散射掃描設備和第二背散射掃描設備之間接受檢查。第一背散射掃描設備包括第一 X射線源，第一飛點形成裝置和第一探測器。第一飛點形成裝置在其圓柱表面上具有螺旋分布的多個小孔，輸出X射線束，由第一探測器接收從被檢查對象人體反射的X射線束。第二背散射掃描設備包括第二 X射線源，第二飛點形成裝置和第二探測器。第二飛點形成裝置在其圓柱表面上具有螺旋分布的多個小孔，輸出X射線束，由所述第二探測器接收從被檢查人體反射的X射線束。該系統還包括控制裝置，耦接到第一背散射掃描設備和第二背散射掃描設備，產生控制信號，使得第一飛點形成裝置輸出的X射線束和第二飛點形成裝置輸出的X射線束大致相差束流強度隨時間變化的周期的一半。這樣，通過使得兩臺設備的飛點形成裝置的出束時間相錯，降低了彼此之間的干擾，從而在提高了掃描速度的同時保持了安全檢查的精度。根據本實用新型的其他實施例，第一和第二飛點形成裝置可以不采用圓柱表面螺旋點掃描方式的飛點形成裝置，例如束流基本上不隨之間變化的飛點形成裝置。在這種情況下，該控制裝置還可以被配置為耦接到第一背散射掃描設備和第二背散射掃描設備，產生控制信號，使得第一探測器和第二探測器分時地采集反射的X射線束。同樣，通過使得兩臺設備的探測器的探測時間相錯，降低了彼此之間的干擾，從而在提高了掃描速度的同時保持了安全檢查的精度。圖1示出了根據本實用新型實施例的人體背散射掃描系統中的掃描設備的示意圖。如圖1所示，根據本實用新型實施例的人體背散射掃描系統的掃描設備包括射線發生器1、飛點形成裝置2、背散射探測器3、控制與數據處理終端5、和顯示終端6，對被檢查對象4進行人體安全檢查。由射線發生器I發出的射線束經過飛點形成裝置2的調制之后，形成飛點射線束，入射到被檢查對象4人體上，然后在被掃描對象4的表面發生反散射，散射回來的射線被背散射探測器3接收到，產生電信號并送入控制與數據處理終端5中，處理得到掃描圖像在顯示終端6上顯示。上述的背散射人體掃描設備通常是對人體的單面進行掃描。如果要對人體進行完整掃描，被掃描人需要在掃描完一面以后轉身，進行另一面的掃描。為了避免上述系統的不便之處，提出了一種解決方案，其使用兩臺如I中所述的設備相向而立，被檢人站在兩臺設備之間，兩臺設備各掃一面，去掉被檢人轉身流程。圖2示出了根據本實用新型實施例的人體背散射掃描系統的俯視圖。圖2所示的系統包括第一背散射掃描設備11 (以下簡稱“第一設備”)和第二背散射掃描設備12 (以下簡稱“第二設備”)。第一背散射掃描設備11包括第一 X射線源111、第一飛點形成裝置112和第一背散射探測器113。第二背散射掃描設備12與第一背散射掃描設備11相向而立，包括第二 X射線源211、第二飛點形成裝置212和第二背散射探測器213。根據一些實施例，第一飛點形成裝置112和第二飛點形成裝置212均可采用中國實用新型專利申請CN102565110A中的飛點形成裝置。飛點形成裝置112和212均具有圓柱形的表面，在該表面上打有螺旋分布的小孔。從射線源發出的X射線在上述螺旋孔圓柱飛點裝置的調制之下，將分時的沿不同方向出射。圖3示出了從飛點形成裝置出射到人體表面上的X射線光斑隨時間的移動過程。圖3圖顯示了當飛點圓柱旋轉時，從飛點裝置向外射出的X射線流強的變化，本圖僅顯示了一個周期(從一個孔到下一個相鄰的孔)。從圖3可以看出，不同于其它飛點形式，經過這種螺旋孔飛點裝置調制后發射出的X射線在被照射面上并不是隨時間均勻分布的，而是呈一個波峰波谷交替的分布。利用這種分布，控制與數據處理終端5在兩臺設備對掃的時候，通過精確的控制掃描開始時間，讓第二背散射掃描設備12和第一背散射掃描設備11在掃描開始時間上有一個半周期的錯位，也就是X射線束大致相差束流強度隨時間變化的周期的一半，就能使得當第一背散射掃描設備11的束流處于波峰時，第二背散射掃描設備12的束流處于波谷處，也就是說第二背散射掃描設備12的射線源即使出束，也不會對第一背散射掃描設備11的成像造成明顯的影響。這樣就實現了兩臺設備同時出束掃描，縮短了總的掃描時間。在一些實施例中，兩臺背散射掃描設備11和12相向而立，每臺設備中都使用如中國專利申請公開CN102565110A中所述的螺旋孔圓柱飛點裝置。被檢人站立于兩臺設備之間，面朝一臺，背朝一臺。在一些實施例中，兩個飛點裝置的圓柱的旋轉速度一致，兩臺設備各自的掃描時間也相同。根據圓柱旋轉速度可以計算出束流流強隨時間分布的周期T。此外，兩臺設備使用同一套控制系統，讓第一背散射掃描設備11開始掃描，T/2時間之后讓第二背散射掃描設備12開始掃描，T是束流強度隨著時間變化的周期，這樣可以實現兩臺設備同時出束對掃。優選地，為了使得兩臺設備之間的束流干擾盡可能小，兩臺設備的探測器后續的采集電路在采集時間上可以做更精確的控制，詳細的時序見圖4。圖中tl表示設備I采集信號的時間，t2表示設備2采集信號的時間。例如，控制與數據處理終端5還產生控制信號，使得背散射探測器113僅僅在飛點形成裝置112發出的X射線束的峰值附近采集反射的X射線束，背散射測器213僅僅在飛點形成裝置212發出的X射線束的峰值附近采集反射的X射線束。飛點形成裝置112和212的圓柱上的孔的直徑、孔與孔之間的間距決定了圖4中束流強度隨時間周期變化的圖的形態。通過調整孔的直徑和孔孔之間間距，可以使得第一背散射掃描設備11的背散射探測器113采集數據時第二背散射掃描設備12的束流強度變得更小。類似地，在第二背散射掃描設備12的背散射探測器213采集數據時第一背散射掃描設備11的束流強度也變得更小。這樣可以減少對人體背散信號沒有貢獻的吸收劑量的比例。在其他的實施例中，例如對于其它的飛點裝置，設備出射束流強度沒有隨時間的周期變化，如圖5所示。這種情況下仍然可以通過分時采集來實現同時兩臺設備同時出束掃描。根據一些實施例，該系統包括相向而立的第一背散射掃描設備11和第二背散射掃描設備12，被檢查對象13在第一背散射掃描設備11和第二背散射掃描設備12之間接受檢查。第一背散射掃描設備11包括第一 X射線源111，第一飛點形成裝置112和第一探測器113。第一飛點形成裝置112輸出X射線束，由第一探測器113接收從被檢查對象人體反射的X射線束。第二背散射掃描設備12包括第二 X射線源211，第二飛點形成裝置212和第二探測器213。第二飛點形成裝置212輸出X射線束，由第二探測器213接收從被檢查人體反射的X射線束。該系統還包括控制裝置(例如控制與數據處理終端5)，它耦接到第一背散射掃描設備11和第二背散射掃描設備12，產生控制信號，使得第一探測器和第二探測器分時采集反射的X射線束。在根據上述實施例的系統中，雖然被檢人有一半的吸收劑量對最終成像的信號沒有貢獻，并且在相同吸收劑量的限制下，比旋轉圓柱飛點對掃模式的信噪比要差，但是仍舊可以提高掃描速度。以上的詳細描述通過使用示意圖、流程圖和/或示例，已經闡述了人體背散射安檢系統及其方法的眾多實施例。在這種示意圖、流程圖和/或示例包含一個或多個功能和/或操作的情況下，本領域技術人員應理解，這種示意圖、流程圖或示例中的每一功能和/或操作可以通過各種結構、硬件、軟件、固件或實質上它們的任意組合來單獨和/或共同實現。在一個實施例中，本實用新型的實施例所述主題的若干部分可以通過專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)、數字信號處理器(DSP)、或其他集成格式來實現。然而，本領域技術人員應認識到，這里所公開的實施例的一些方面在整體上或部分地可以等同地實現在集成電路中，實現為在一臺或多臺計算機上運行的一個或多個計算機程序(例如，實現為在一臺或多臺計算機系統上運行的一個或多個程序)，實現為在一個或多個處理器上運行的一個或多個程序(例如，實現為在一個或多個微處理器上運行的一個或多個程序)，實現為固件，或者實質上實現為上述方式的任意組合，并且本領域技術人員根據本公開，將具備設計電路和/或寫入軟件和/或固件代碼的能力。此外，本領域技術人員將認識到，本公開所述主題的機制能夠作為多種形式的程序產品進行分發，并且無論實際用來執行分發的信號承載介質的具體類型如何，本公開所述主題的示例性實施例均適用。信號承載介質的示例包括但不限于:可記錄型介質，如軟盤、硬盤驅動器、緊致盤(CD)、數字通用盤(DVD)、數字磁帶、計算機存儲器等；以及傳輸型介質，如數字和/或模擬通信介質(例如，光纖光纜、波導、有線通信鏈路、無線通信鏈路等)。雖然已參照幾個典型實施例描述了本實用新型，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由于本實用新型能夠以多種形式具體實施而不脫離實用新型的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限于任何前述的細節，而應在隨附權利要求所限定的精神和范圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效范圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種人體背散射安檢系統，其特征在于，所述人體背散射安檢系統包括: 相向而立的第一背散射掃描設備和第二背散射掃描設備，被檢查對象在所述第一背散射掃描設備和所述第二背散射掃描設備之間接受檢查，所述第一背散射掃描設備包括第一X射線源，第一飛點形成裝置和第一探測器，所述第一飛點形成裝置在其圓柱表面上具有螺旋分布的多個小孔，輸出X射線束，由所述第一探測器接收從被檢查對象人體反射的X射線束；所述第二背散射掃描設備包括第二 X射線源，第二飛點形成裝置和第二探測器，所述第二飛點形成裝置在其圓柱表面上具有螺旋分布的多個小孔，輸出X射線束，由所述第二探測器接收從被檢查人體反射的X射線束； 控制裝置，耦接到所述第一背散射掃描設備和所述第二背散射掃描設備，產生控制信號，使得所述第一飛點形成裝置輸出的X射線束和所述第二飛點形成裝置輸出的X射線束大致相差束流強度隨時間變化的周期的一半。
2.如權利要求1所述的人體背散射安檢系統，其特征在于，所述控制裝置產生控制信號，使得第一背散射掃描設備的開始時間與所述第二背散射掃描設備的開始時間大致相差束流強度隨時間變化的周期的一半。
3.如權利要求1所述的人體背散射安檢系統，其特征在于，所述控制裝置還產生控制信號，使得第一探測器僅僅在所述第一飛點形成裝置發出的X射線束的峰值附近采集反射的X射線束，所述第二探測器僅僅在所述第二飛點形成裝置發出的X射線束的峰值附近采集反射的X射線束。
4.如權利要求1所述的人體背散射安檢系統，其特征在于，所述束流強度取決于飛點形成裝置的圓柱表面上小孔的直徑和小孔的間距。
5.一種人體背散射安檢系統，其特征在于，所述人體背散射安檢系統包括: 相向而立的第一背散射掃描設備和第二背散射掃描設備，被檢查對象在所述第一背散射掃描設備和所述第二背散射掃描設備之間接受檢查，所述第一背散射掃描設備包括第一X射線源，第一飛點形成裝置和第一探測器，所述第一飛點形成裝置輸出X射線束，由所述第一探測器接收從被檢查對象人體反射的X射線束；所述第二背散射掃描設備包括第二 X射線源，第二飛點形成裝置和第二探測器，所述第二飛點形成裝置輸出X射線束，由所述第二探測器接收從被檢查人體反射的X射線束； 控制裝置，耦接到所述第一背散射掃描設備和所述第二背散射掃描設備，產生控制信號，使得第一探測器和第二探測器分時采集反射的X射線束。
6.如權利要求5所述的人體背散射安檢系統，其特征在于，所述第一飛點形成裝置和第二飛點形成裝置均在其圓柱形表面上具有螺旋分布的多個小孔，發出X射線束。
專利摘要本實用新型公開了一種人體背散射安檢系統。在本實用新型中，飛點形成裝置調制后發射出的X射線在被照射面上呈波峰波谷交替的分布。利用這種分布，在兩臺設備對掃的時候，通過精確的控制掃描開始時間，讓兩臺設備在掃描開始時間上有一個半周期的錯位，就能使得當兩臺設備之一的束流處于波峰時，另一設備的束流處于波谷處。也就是說一臺設備的射線源即使出束，也不會對另一設備的成像造成明顯的影響。這樣就實現了兩臺設備同時出束掃描，縮短了總的掃描時間。
文檔編號G01V5/00GK203012153SQ20122073635
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者陳志強, 趙自然, 李元景, 吳萬龍, 金穎康, 張麗, 唐樂, 朱晨光, 丁先利, 陳秀瑋, 阮明, 許承聰, 羅希雷 申請人:同方威視技術股份有限公司, 清華大學