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，特別涉及一種通過對液態(tài)物品進行雙能CT成像來對液態(tài)物品進行快速安全檢查的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
美國的9 ·11事件發(fā)生以后，航空領(lǐng)域的安全檢查工作越來越受到重視。在以往進行的行李包裹安全檢查的基礎(chǔ)上，增加了對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)方法可以細分為氣味識別、離子掃描探測和物質(zhì)分析。氣味識別在實際應(yīng)用中常常因為液態(tài)物品被密封包裝而無法實現(xiàn)檢查。離子掃描探測以高敏感性著稱，但是其缺點在于誤報率高，常常受到背景環(huán)境的影響。物質(zhì)分析具有精度高和準確性高的特點， 但是這種方法需要一定的時間對樣品進行分析，不能滿足現(xiàn)場快速檢查的需求。2)電磁方法采取主動的測量方式，其根據(jù)不同液態(tài)物品對電磁波的介電常數(shù)不同從而將液態(tài)物品區(qū)分開來。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出現(xiàn)“中子活化”的現(xiàn)象，即經(jīng)過中子檢查的被檢查液態(tài)物品會有輻射殘留現(xiàn)象。并且，由于中子的穿透能力更強，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)主要用于對行李物品進行安全檢查，不能專門針對行李物品中的液態(tài)物品進行安全檢查。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維度的信息，因此用該技術(shù)對液態(tài)物品進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)生進行診斷的工具。它是通過對被檢查物的各個斷層進行多角度的投影來實現(xiàn)的。通過計算機對上述各個斷層的多角度投影數(shù)據(jù)的重建，計算得到每個斷層的重建圖像，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，依賴于人工對結(jié)構(gòu)進行分析，以判斷被檢物是否屬于危險物品，不適用于自動、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)致造價高昂，設(shè)備笨重，推廣應(yīng)用困難。綜上所述，對于液態(tài)物品進行快速檢查，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，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、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液態(tài)物品進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其進行快速檢查，得到被檢查液態(tài)物品的定量信息。在本發(fā)明的一個方面，提出了一種用雙能CT對液態(tài)物品進行檢查的方法，包括步驟對被檢液態(tài)物品進行DR成像，以便判斷被檢液態(tài)物品中液體部分的有無及位置；對被檢液態(tài)物品的液體部分進行雙能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在相應(yīng)維度的空間中的位置來判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險品。根據(jù)本發(fā)明的實施例，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)明的實施例，在進行平面斷層CT掃描之前，預(yù)先設(shè)定一組掃描位置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在進行平面斷層CT掃描之前，先進行DR掃描得到被檢液態(tài)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)明的實施例，得到透射圖像后，操作員通過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)明的實施例，得到透射圖像后，通過圖像處理技術(shù)自動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，穿透被檢液態(tài)物品，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，穿透被檢液態(tài)物品，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)進行重建，得到表示被檢液體物品所對應(yīng)的兩種基材料系數(shù)的 CT圖像；以及根據(jù)所述表示被檢液態(tài)液態(tài)物品所對應(yīng)的兩種基材料系數(shù)的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應(yīng)的像素；對液體部分的像素計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)明的實施例，基于所述物理屬性值來判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險品的步驟包括判斷所述密度和原子序數(shù)所確定的點是否落在密度-原子序數(shù)二維坐標(biāo)空間中的預(yù)定區(qū)域中；在所述點落在所述預(yù)定區(qū)域中的情況下，認為所述被檢液態(tài)物品是危險品。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在針對每個位置進行雙能CT掃描之后，旋轉(zhuǎn)被檢液態(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齊。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在針對各行進行雙能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)明的實施例，所述被檢液態(tài)物品放置在被分成了多個空間的桶內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述的方法還包括步驟利用預(yù)定的模板來自動檢測桶的存在；在存在桶的情況下，檢測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)明的實施例，所述的方法還包括步驟將各個被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果打印出來。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述的方法還包括步驟將各個被檢液態(tài)物品的CT圖像彩色化。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述雙能CT掃描是基于預(yù)定的位置進行的。在本發(fā)明的另一方面，提出了一種用雙能CT對液態(tài)物品進行檢查的設(shè)備，包括 射線源，用于發(fā)出射線；探測和采集裝置，用于探測并采集穿透至少一件被檢液態(tài)物品的射線信號；控制器，控制所述射線源和探測和采集裝置先對被檢液態(tài)物品進行DR成像，以便判斷被檢液態(tài)物品中的液體部分的有無及位置，然后對被檢液態(tài)物品的液體部分進行雙能 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判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險品的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述雙能CT掃描是基于預(yù)定的位置進行的。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述探測和采集裝置探測并采集穿透至少一件被檢液態(tài)物品的射線信號以形成透射圖像；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行的。根據(jù)本發(fā)明的實施例，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)明的實施例，從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢液態(tài)物品，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)明的實施例，從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢液態(tài)物品，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行雙能CT 掃描的行的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，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)識的密度圖像和由被檢液態(tài)物品的原子序數(shù)所標(biāo)識的原子序數(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應(yīng)的像素；對液體部分的像素計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)明的實施例，基于所述物理屬性值來判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險品的裝置包括判斷所述密度和原子序數(shù)所確定的點是否落在密度-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，在所述點落在預(yù)定區(qū)域中的情況下，認為所述被檢液態(tài)物品是危險品。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述的設(shè)備還包括在針對每行進行雙能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齊的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述的設(shè)備還包括在針對各行進行雙能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)明的實施例，所述的設(shè)備還包括桶，被分成了多個空間，分別用于放置所述被檢液態(tài)物品。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述的設(shè)備還包括利用預(yù)定的模板來自動檢測桶的存在的裝置；在存在桶的情況下，檢測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)明的實施例，所述的設(shè)備還包括將各個被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果打印出來的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述的設(shè)備還包括將各個被檢液態(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)物品的承載機構(gòu)，所述承載機構(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別的多個區(qū)域。在本發(fā)明的又一方面，提出了一種用雙能CT對液態(tài)物品進行檢查的設(shè)備，包括 射線源，用于發(fā)出射線；探測和采集裝置，用于探測并采集穿透至少一件被檢物體的射線信號；控制器，控制所述射線源和探測和采集裝置對被檢液態(tài)物品進行螺旋CT掃描，來形成每個均表示被檢液態(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判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險品的裝置。
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)來進行雙能CT掃描，在提高了檢測速度的同時，并不降低檢測準確率，并且通過透射圖像還可以判斷液態(tài)物品是否
存在夾層。另外，通過判斷測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行雙能CT掃描，方便了復(fù)查操作的進行。另外，在多件同時檢測的情況下，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)合附圖的詳細描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點將更明顯，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的檢查設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了如圖1所示的計算機數(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成像過程的流程圖；圖10示出了在DR成像過程中探測和采集裝置30所采集的DR圖像數(shù)據(jù)的排列方式；圖11示出了對DR圖像進行處理以確定CT掃描位置的流程圖；圖12示出了 CT成像過程；圖13示出了在CT成像過程中CT投影數(shù)據(jù)的排列方式；圖14示出了測量液體屬性的過程；圖15A和圖15B示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的檢測多件液態(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CT重建圖像和/或承載機構(gòu)進行旋轉(zhuǎn)使其與CT掃描之前物體的相對位置相一致的過程；圖17示出了在多件被檢物體的情況下進行檢查的流程圖；圖18示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的承載機構(gòu)的俯視圖；圖19示出了根據(jù)本實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示出了在檢查過程中如何自動檢測分格桶和標(biāo)記的過程；圖23A到23D示出了在檢測過程中旋轉(zhuǎn)桶的示意圖；圖M示出了根據(jù)第三實施方式的檢查過程的流程圖；圖25是說明對液態(tài)物品進行螺旋CT掃描的示意圖26A到26M是說明對液態(tài)物品進行螺旋CT掃描所得到的圖像。
具體實施例方式下面，參考附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。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。為了清楚和簡明，包含在這里的已知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細描述將被省略，否則它們將使本發(fā)明的主題不清楚。第一實施方式圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的檢查設(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；承載機構(gòu)40，其承載被檢液態(tài)物品圍繞軸Z轉(zhuǎn)動，并且可以升降，使得被檢液態(tài)物品進入檢測區(qū)域，從而由射線源10發(fā)出的射線能夠透過被檢液態(tài)物品；探測和采集裝置30，它是具有整體模塊結(jié)構(gòu)的探測器及數(shù)據(jù)采集器，用于探測透射被檢液態(tài)物品的雙能射線，獲得模擬信號，并且將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，從而輸出液態(tài)物品針對高能X射線和低能X射線的掃描數(shù)據(jù)；控制器50，它用于控制整個系統(tǒng)的各個部分同步工作；以及計算機數(shù)據(jù)處理器60，它用來處理由數(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)物品的承載機構(gòu)40 —側(cè)，探測和采集裝置30置于承載機構(gòu)40的另一側(cè)，包括探測器和數(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(計數(shù))方式。探測和采集裝置30的數(shù)據(jù)輸出電纜與計算機數(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)存儲在計算機數(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所示的計算機數(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)通過接口單元68和總線64存儲在存儲器61中。只讀存儲器(ROM) 62 中存儲有計算機數(shù)據(jù)處理器的配置信息以及程序。隨機存取存儲器(RAM) 63用于在處理器 66工作過程中暫存各種數(shù)據(jù)。另外，存儲器61中還存儲有用于進行數(shù)據(jù)處理的計算機程序。內(nèi)部總線64連接上述的存儲器61、只讀存儲器62、隨機存取存儲器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，計算機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)來自計算機60的指令，來控制射線源10、承載機構(gòu)40和探測和采集裝置30 ；觸發(fā)信號產(chǎn)生單元52，用于在控制單元的控制下產(chǎn)生用來觸發(fā)射線源10、探測和采集裝置30以及承載機構(gòu)40的動作的觸發(fā)命令；第一驅(qū)動電機55，它在根據(jù)觸發(fā)信號產(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)動承載機構(gòu)40上升或者下降；高度信息獲取單元53，它隨著承載機構(gòu)40的運動，向控制單元51反饋承載機構(gòu)的高度信息；第二驅(qū)動電機56，它根據(jù)觸發(fā)信號產(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)動承載機構(gòu)40旋轉(zhuǎn)；角度信息獲取單元M，它在承載機構(gòu)40旋轉(zhuǎn)過程中獲取承載機構(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都是光電碼盤，它具備抗干擾的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過測量液態(tài)物品中液體的密度和原子序數(shù)，并且判斷測量的密度和原子序數(shù)是否落在預(yù)先設(shè)定的危險區(qū)域中，本發(fā)明的檢查方法可以用來檢測危險品。對于密度和原子序數(shù)，安全液體(比如飲料、護膚品、化妝品等)和危險液體(比如易燃液體、液體炸藥、強腐蝕性液體等)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)將安全液體和危險液體分開。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)，劃出一個或多個區(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，則被判為安全液體，反之被判為危險液體。而安全液體區(qū)域的確定方法是，實測大量的安全液體和危險液體，取安全液體較集中而危險液體較稀疏的區(qū)域，作為安全液體區(qū)域。 如圖4A所示，通過實際測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)域進行收縮以便提高檢測的靈敏度。這樣，在通過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判斷其是否為危險品。圖5是用于說明DR成像和CT成像的關(guān)系的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，首先對液態(tài)物品進行DR成像，以便判斷液態(tài)物品中的液體部分，然后僅僅針對液體部分中的某個位置進行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，在對某液態(tài)物品進行DR成像之后，通過如下所述的對像素值進行分析來判斷液態(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，通過對DR成像后獲得的DR圖像進行像素分析來判斷液體之間的分界面的位置。然后，針對不同的液體進行CT 成像。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的液態(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，需要對乘客攜帶的液態(tài)物品進行安全檢查。首先在步驟S111，操作員將被檢液態(tài)物品放在承載機構(gòu)40上。接下來，在步驟S112，操作員按下啟動按鈕開始執(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圖像自動識別液體位置，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。后面將詳細描述DR成像的詳細過程。必須說明的是，DR掃描并不是必須的。為了加快檢查速度，可以不通過DR掃描來引導(dǎo)CT掃描，而是直接預(yù)定若干位置進行CT掃描。比如，經(jīng)過調(diào)研，可知在距離瓶底5厘米的進行CT掃描時，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，操作員可以通過目測被檢物尺寸，憑經(jīng)驗設(shè)置合適的高度，比如設(shè)置罐狀可樂的掃描高度為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DR圖像進行分析，自動確定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來指定要進行CT掃描的位置。這樣，由于僅僅對液態(tài)物品中有代表性的位置進行CT掃描，從而加快了檢查速度，而不會降低檢查質(zhì)量。在確定了 CT掃描的位置之后，在步驟S114執(zhí)行CT掃描過程，也就是針對上述確定的掃描位置對液態(tài)物品進行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，計算機通過執(zhí)行分析程序來分析CT圖像，獲取測量的密度和原子序數(shù)。進而，在步驟S116，判斷實測的密度和原子序數(shù)所確定的點是否落在了由密度-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)所確定的點落在了預(yù)定的危險區(qū)中，則表明該液態(tài)物品是可疑的或者很可能是危險品，向操作員發(fā)出報警，或者打印出檢查結(jié)果。下面結(jié)合附圖9 14詳細說明上述各個步驟的詳細操作過程。圖9示出了 DR成像過程的流程圖，而圖10示出了在DR成像過程中探測和采集裝置30所采集的DR圖像數(shù)據(jù)的排列方式。如圖9所示，在DR成像過程中，在步驟S210，從計算機60向控制器50發(fā)送命令， 以驅(qū)動承載機構(gòu)40沿物體通道20垂直運動?？刂破?0在承載機構(gòu)垂直運動的過程中，通過高度信息獲取單元53實時監(jiān)控承載機構(gòu)的高度。在步驟S211，控制器50每隔一定的高度(比如1毫米)給探測和采集裝置30發(fā)送一個觸發(fā)信號。探測和采集裝置30接收到該觸發(fā)信號后，對每個探測器的輸出信號進行一次采集，獲得高能探測數(shù)據(jù)和低能探測數(shù)據(jù)，并保存到其內(nèi)置的緩沖器中。在步驟S212，判斷承載機構(gòu)40是否達到指定高度，比如500毫米。如果仍未達到， 則流程轉(zhuǎn)到步驟S210，繼續(xù)上述操作。如果承載機構(gòu)40到達上述預(yù)定的高度，則控制器50不再給探測和采集裝置30發(fā)送觸發(fā)信號。計算機60從探測和采集裝置30中讀取采集到的高低能探測器信號，排列為數(shù)據(jù)矩陣的形式，成為DR圖像。DR圖像的每個像素，記錄了射線穿透物體后剩余的強度，包括低能射線強度和高能射線強度。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。無論是使用自動識別的方式，還是人工指定的方式，都是首先在DR圖像上取得一個行號，然后計算機將這個行號轉(zhuǎn)換為承載機構(gòu)高度，并命令控制器50驅(qū)動承載機構(gòu)40運動到指定位置后，再進行 CT成像。由DR成像流程可知，DR圖像的每一行，對應(yīng)于一個特定的承載機構(gòu)40高度。假設(shè)DR成像過程開始時承載機構(gòu)高度值為0，成像過程中承載機構(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，其對應(yīng)的承載機構(gòu)高度為-m*h。圖11示出了對DR圖像進行處理以確定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，并確定各層CT掃描位置。在步驟S310，對DR圖像的高低能數(shù)據(jù)進行融合和平滑，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圖像進行濾波處理。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，因此其對應(yīng)的DR 圖像素值較低(DR圖像記錄的是射線的剩余強度)。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DR圖像的每個像素，計算其與垂直方向上相鄰像素的差異值；如果這個差異值大到某個閾值以上， 就認為這個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DR圖像中沿水平方向的每一行，統(tǒng)計其水平邊緣象素數(shù)和前景像素數(shù)的比例， 如果比例大到某個閾值以上(比如50% )，則將這一行歸為水平邊緣行。在步驟S314，對DR圖像進行垂直分區(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)、瓶內(nèi)空氣(如果有的話)、瓶蓋等。通過制定篩選準則，可以排除非液體區(qū)域，具體準則如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)空氣層厚度來確定。b)在水平方向上，各行的平均前景像素數(shù)小于某個閾值的區(qū)域，排除。這些區(qū)域往往對應(yīng)于細長的瓶頸。具體閾值值的確定，可以通過實現(xiàn)獲取各種液體包裝容器瓶頸的寬度來確定。在步驟S315，確定液體區(qū)域(可能有多個)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)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。以上描述的是自動確定CT掃描位置的過程。但是，在手動指定掃描位置的情況下，操作員通過輸入裝置65在顯示的DR圖像上直接指定要進行CT掃描的行，作為CT掃描位置。圖12示出了 CT成像過程，而圖13示出了在CT成像過程中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成像過程，也就是在所執(zhí)行的 CT掃描位置，進行CT成像，生成關(guān)于被檢物一個斷層的密度和原子序數(shù)圖像，以進行液體密度和原子序數(shù)的測量。如上所述，由于僅僅對典型的位置進行CT掃描，所以可以大大節(jié)省通關(guān)時間。在步驟S410，計算機60給控制器50發(fā)送命令，驅(qū)動承載機構(gòu)40旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，例如1度?？刂破?0在承載機構(gòu)旋轉(zhuǎn)運動的過程中，通過角度信息獲取單元M實時監(jiān)控承載機構(gòu)角度。在步驟S411，當(dāng)轉(zhuǎn)過1度，控制器50給探測和采集裝置40發(fā)送一個觸發(fā)信號。探測和采集裝置40接收到觸發(fā)信號后，對每個探測器的輸出信號進行一次采集，并保存到其內(nèi)置的緩沖器中。然后，在步驟S412，判斷累計轉(zhuǎn)動角度是否達到一周。如果未達到一周，則流程轉(zhuǎn)到步驟S410，繼續(xù)上述的操作過程。如果累計轉(zhuǎn)動角度達到指定角度(比如360度)后，在步驟S413旋轉(zhuǎn)運動停止， 控制器50不再給探測和采集裝置30發(fā)送觸發(fā)信號。計算機60從探測和采集裝置30中讀取采集到的高低能探測器信號，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)的每個像素，記錄了射線穿透物體后剩余的強度，包括低能射線強度和高能射線強度。在步驟S414，計算機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圖像中的每一個像素，記錄了被檢物體在該像素對應(yīng)位置的密度和原子序數(shù)。下面說明從高低能CT投影數(shù)據(jù)重建斷層圖像的過程。· CT數(shù)學(xué)原理將二維分布u(x，y)沿著某個方向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。如果能夠得到各個方向的投影p0 (t)，那么可以根據(jù)Radon 變換精確計算得到二維分布u (X，y)。從投影得到二維分布的過程稱為重建。實際應(yīng)用中，X光機和探測器圍繞物體旋轉(zhuǎn)一圈，便測量得到物體的某個切片的衰減系數(shù)分布在各個方向的投影，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式(1)來近似表示。μ (E) = a1fp(E)+a2fKN(E)(1)^=^-2"(2) 2 =77(3)公式(1)中，fp(E)表示光電效應(yīng)截面隨著能量的變化關(guān)系，fra(E)表示康普頓散射截面隨著能量的變化，fp(E)與fKN(E)均有已知的解析表達式。常數(shù) 和 與物質(zhì)的原子序數(shù)、質(zhì)量數(shù)和密度有關(guān)，其表達式如( 和C3)式所示，其中Z表示原子序數(shù)，M表示質(zhì)量數(shù)，P表示密度(g/cm3)，n為常數(shù)。由于每種物質(zhì)的線衰減系數(shù)都可以被公式(1)中的兩個系數(shù)％和％唯一確定，因此可以選取兩種基材料，比如碳和鋁，用基材料的線衰減系數(shù)的線性組合表示其他所有材料，如下式⑷所示μ (E) = bi μ ！ (E) +b2 μ 2 (E)(4)其中，μ (E)為任意一種材料的線衰減系數(shù)，P1(E)和μ2(Ε)為所選的兩種基材料的線衰減系數(shù)，h和ID2稱為基材料系數(shù)。
按照公式(5)，定義原子序數(shù)的2倍與質(zhì)量數(shù)的比值與密度的乘積為特征密度。Pli=P7^T(5)
M假設(shè)兩種基材料的原子序數(shù)和特征密度分別為(Z15A)和(Z2,《)，那么根據(jù)上面的公式(1) (4)可以推導(dǎo)出任意一種材料的原子序數(shù)和特征密度的表達式如下p=bip; + b2p2(6)z=(M^±M^)1/n(V)
biPi +b2Pi 基材料投影模型X光管產(chǎn)生的能譜通常為連續(xù)譜，探測器對X射線的能量響應(yīng)函數(shù)也不是常數(shù)。假設(shè)能譜N (E)與能量響應(yīng)函數(shù)Pd (E)的乘積為S(E)，并且將S (E)歸一化，f^ S(E)dE = 1(8)那么一條投影線上的投影值的表達式為如下的積分式p = -lny = -ln f^ S(E)εχρ(-|//(￡,x,y)dl)dE(9)
hι公式(9)中，Itl和I分別表示射線被物體衰減前和衰減后的探測器讀數(shù)值，Effl表示射線的最大能量，1表示射線穿過的路徑。公式(9)即為實際系統(tǒng)的測量投影值ρ與二維分布μ (x, y)的關(guān)系。可以看出， 由于X射線多色性，公式(9)并不表示μ (x, y)沿著某條直線的線積分，因而并不滿足CT 數(shù)學(xué)原理的要求。常規(guī)重建算法忽略這個不一致性，重建得到的μ (χ, y)圖像含有杯狀的偽影，稱為硬化偽影?，F(xiàn)有的雙能CT方法先采用常規(guī)重建算法得到兩組μ (x，y)，然后計算原子序數(shù)和密度等信息。但是這樣不能消除射線多色性的影響。本發(fā)明采用基材料分解的思路解決了這個問題。將基材料分解模型代入到公式(9)中，可以得到基于基材料系數(shù)的投影值表達式ρ = — In [Em S(E) exp(-^ [μ, (E)b, (χ, y) + μ2 (E)b2 (χ, y)]dl)dE (10)將上式中的沿著路徑1的積分用下面的式子表達/ (x, y)dl = B1(11)/ ^2 (χ, y)dl = B2(12)按照上述(11),(12)兩式定義，稱B1和&為基材料系數(shù)bjhy) ^P b2(x,y)的投影。假設(shè)獲取到了每個角度下的完整的基材料系數(shù)投影，那么便可以根據(jù)CT重建理論重建得到基材料系數(shù)1^和Id2的分布，從而根據(jù)基材料分解模型計算出物體的原子序數(shù)和特征密度分布，以及任意能量下的線衰減系數(shù)值。 基材料系數(shù)投影的求解雙能CT在兩個能量下采集投影數(shù)據(jù)，便得到如下的雙能投影數(shù)據(jù)p,(B^B2) = -In fEl (E)(E)-Β2μ2(E)]dE(13)
權(quán)利要求
1.一種用雙能CT對液態(tài)物品進行檢查的方法，包括步驟對被檢液態(tài)物品進行DR成像，以便判斷被檢液態(tài)物品中液體部分的有無及位置； 對被檢液態(tài)物品的液體部分進行雙能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在相應(yīng)維度的空間中的位置來判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險品。
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，在進行平面斷層CT掃描之前，先進行DR掃描得到被檢液態(tài)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，通過圖像處理技術(shù)自動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，穿透被檢液態(tài)物品，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，穿透被檢液態(tài)物品，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)進行重建，得到表示被檢液態(tài)物品所對應(yīng)的兩種基材料系數(shù)的CT圖像；以及根據(jù)所述表示被檢液態(tài)液態(tài)物品所對應(yīng)的兩種基材料系數(shù)的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應(yīng)的像素；對液體部分的像素計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2所述的方法，其中基于所述物理屬性值來判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險品的步驟包括判斷所述密度和原子序數(shù)所確定的點是否落在密度-原子序數(shù)二維坐標(biāo)空間中的預(yù)定區(qū)域中；在所述點落在所述預(yù)定區(qū)域中的情況下，認為所述被檢液態(tài)物品是危險品。
15.如權(quán)利要求3所述的方法，其中在針對每個位置進行雙能CT掃描之后，旋轉(zhuǎn)被檢液態(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齊。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在針對各行進行雙能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。
17.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述被檢液態(tài)物品放置在被分成了多個空間的桶內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，包括步驟 利用預(yù)定的模板來自動檢測桶的存在；在存在桶的情況下，檢測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。
19.如權(quán)利要求16或18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。
20.如權(quán)利要求16或18所述的方法，還包括步驟 將各個被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果打印出來。
21.如權(quán)利要求16或18所述的方法，還包括步驟 將各個被檢液態(tài)物品的CT圖像彩色化。
22.—種用雙能CT對液態(tài)物品進行檢查的設(shè)備，包括 射線源，用于發(fā)出射線；探測和采集裝置，用于探測并采集穿透至少一件被檢液態(tài)物品的射線信號； 控制器，控制所述射線源和探測和采集裝置先對被檢液態(tài)物品進行DR成像，以便判斷被檢液態(tài)物品中的液體部分的有無及位置，然后對被檢液態(tài)物品的液體部分進行雙能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判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險品的裝置。
23.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，所述雙能CT掃描是基于預(yù)定的位置進行的。
24.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述探測和采集裝置探測并采集穿透至少一件被檢液態(tài)物品的射線信號以形成透射圖像；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行的。
25.如權(quán)利要求22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)。
26.如權(quán)利要求M所述的設(shè)備，其中從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢液態(tài)物品，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。
27.如權(quán)利要求M所述的設(shè)備，其中從射線源發(fā)出高能射線和低能射線，穿透被檢液態(tài)物品，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。
28.如權(quán)利要求M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。
29.如權(quán)利要求M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行雙能CT掃描的行的裝置。
30.如權(quán)利要求M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)識的密度圖像和由被檢液態(tài)物品的原子序數(shù)所標(biāo)識的原子序數(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應(yīng)的像素；對液體部分的像素計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。
31.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中基于所述物理屬性值來判斷所述被檢液態(tài)物品是否是危險品的裝置包括判斷所述密度和原子序數(shù)所確定的點是否落在密度-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，在所述點落在預(yù)定區(qū)域中的情況下，認為所述被檢液態(tài)物品是危險品。
32.如權(quán)利要求M所述的設(shè)備，還包括在針對每行進行雙能CT掃描之后，旋轉(zhuǎn)被檢液態(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齊的裝置。
33.如權(quán)利要求M所述的設(shè)備，還包括在針對各行進行雙能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。
34.如權(quán)利要求M所述的設(shè)備，還包括桶，被分成了多個空間，分別用于放置所述被檢液態(tài)物品。
35.如權(quán)利要求34所述的設(shè)備，包括利用預(yù)定的模板來自動檢測桶的存在的裝置； 在存在桶的情況下，檢測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。
36.如權(quán)利要求33或35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。
37.如權(quán)利要求33或35所述的設(shè)備，還包括將各個被檢液態(tài)物品的判斷結(jié)果打印出來的裝置。
38.如權(quán)利要求33或35所述的設(shè)備，還包括 將各個被檢液態(tài)物品的CT圖像彩色化的裝置。
39.如權(quán)利要求M所述的設(shè)備，還包括承載所述被檢液態(tài)物品的承載機構(gòu)，所述承載機構(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別的多個區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過雙能CT成像來對液態(tài)物品進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)實現(xiàn)；在使用常規(guī)斷層CT掃描技術(shù)時，既可設(shè)置一系列特定的位置進行掃描，也可借助DR圖像由操作員指定掃描位置，還可以通過對DR圖像的自動分析來確定液體部分的位置，引導(dǎo)CT掃描。
文檔編號G01N23/087GK102435620SQ201110390869
公開日2012年5月2日 申請日期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 申請人:同方威視技術(shù)股份有限公司, 清華大學(xué)