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辐射检查系统

阅读:1035发布:2020-06-23

专利汇可以提供辐射检查系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 辐射 检查系统。辐射装置设置在辐射检查通道的底部,用于向 检测区域 发射扫描射 线束 ;探测器设置在辐射检查通道的顶部和/或侧部,用于接收从检测区域中的被检测物体透射或散射的成像射线束;拖动装置设置在辐射检查通道内一侧或两侧,用于拖动被检测物体沿着行进方向行进。控制装置在被检测物体在其自身的驱动作用下通过辐射检查通道的情况下,控制辐射装置以第一工作模式向检测区域发射扫描射线束,在被检测物体在拖动装置的拖动作用下通过辐射检查通道的情况下,控制辐射装置以第二工作模式向检测区域发射扫描射线束。由此,可以提高所成图像 质量 ,缩小整个辐射检查系统的高度尺寸,并实现双模式扫描。,下面是辐射检查系统专利的具体信息内容。

1.一种辐射检查系统,用于对沿着辐射检查通道限定的行进方向行进的被检测物体进行辐射检查,该系统包括:
辐射装置,设置在所述辐射检查通道的底部,用于向检测区域发射扫描射线束
一个或多个探测器,设置在所述辐射检查通道的顶部和/或侧部,用于接收从所述检测区域中的被检测物体透射或散射的成像射线束;
拖动装置,设置在所述辐射检查通道内垂直于所述行进方向的宽度方向上的一侧或两侧,所述拖动装置的上表面与所述辐射检查通道的底部的上表面基本持平,用于拖动所述被检测物体沿着所述行进方向行进;以及
控制装置,在所述被检测物体在其自身的驱动作用下通过所述辐射检查通道的情况下,控制所述辐射装置以第一工作模式向所述检测区域发射扫描射线束,在所述被检测物体在所述拖动装置的拖动作用下通过所述辐射检查通道的情况下,控制所述辐射装置以第二工作模式向所述检测区域发射扫描射线束;
其中,所述辐射装置包括:
扫描装置,用于向检测区域发射扫描射线束;以及
衰减装置,具有多种工作模式,不同工作模式下所述衰减装置对所述扫描装置发射的不同部分的扫描射线束的强度进行衰减,所述衰减装置包括多个衰减单元,不同衰减单元用于对所述扫描装置发射的不同部分的扫描射线束的强度进行衰减;
其中,所述被检测物体包括待检测部分和检测规避部分,
在所述第一工作模式下,所述控制装置根据所述被检测物体的检测规避部分的区域分布信息,确定所述被检测物体的检测规避部分的前沿到达所述检测区域时,所述衰减装置中参与工作的衰减单元,所述被检测物体的检测规避部分经过所述检测区域的过程中,所述衰减装置基于所确定的参与工作的衰减单元对所述扫描装置发射的与所述检测规避部分对应的扫描射线束的强度进行衰减,以使得所述检测规避部分的吸收剂量率低于预设阈值
在所述第二工作模式下,所述衰减装置不对所述扫描装置发射的扫描射线束的强度进行衰减。
2.根据权利要求1所述的辐射检查系统,其中,所述拖动装置包括:闭环传送机构,所述闭环传送机构的上表面与所述辐射检查通道的底部的上表面基本持平,所述闭环传送机构的上表面的传送方向与所述行进方向基本一致。
3.根据权利要求2所述的辐射检查系统,其中,在所述闭环传送机构上设有至少一个推辊,所述推辊在所述闭环传送机构的驱动下,推动所述被检测物体沿着所述行进方向行进。
4.根据权利要求3所述的辐射检查系统,其中,所述闭环传送机构包括:
驱动装置,用于提供驱动
闭环传送链,所述推辊设置在所述闭环传送链上,用于在所述驱动装置的驱动作用下,驱动所述推辊沿着所述传送方向运动,其中,在所述推辊移动至所述闭环传送链的上表面时,所述推辊高于所述辐射检查通道的底部上表面。
5.根据权利要求3所述的辐射检查系统,还包括:翻板,可活动地设置在所述闭环传送机构上游侧的起始位置与辐射检查通道之间,
在所述被检测物体的拖动部分沿着所述翻板移动到所述闭环传送机构上之后,所述推辊在所述闭环传送机构的驱动下,推起所述翻板,并移动至所述闭环传送机构的上表面。
6.根据权利要求2所述的辐射检查系统,还包括:
一个或多个传感器,分别设置在所述闭环传送机构的上游侧的起始位置和/或下游侧的结束位置,用于检测所述被检测物体经过所述起始位置和/或结束位置的时刻信息。
7.根据权利要求2所述的辐射检查系统,还包括:
限位装置,设置在所述闭环传送机构的下游侧的结束位置和所述辐射检查通道之间,用于在所述闭环传送机构结束对所述被检测物体的拖动时,将所述被检测物体限定在一固定位置。
8.根据权利要求1所述的辐射检查系统,还包括:
信息获取装置,设置在所述辐射检查通道内距所述检测区域上游预定距离处,用于获取所述被检测物体的多个特征部位之间的相对位置信息,所述多个特征部位至少包括所述检测规避部分的前沿和后沿,
所述控制装置根据所述多个特征部位之间的相对位置信息,确定所述检测规避部分的区域分布信息。

说明书全文

辐射检查系统

技术领域

[0001] 本发明涉及辐射检查领域,特别是涉及一种辐射检查系统。

背景技术

[0002] 针对中小型乘用车辆的检查系统,分为拖动扫描模式和驾驶通过扫描 方式。在拖动扫描模式下,当被检查车辆达到特定位置时,司机和乘客需 下车,然后由输送装置将被检查车辆从扫描通道入口边运送至出口边,经 过扫描区域时,车辆被输送至特定位置时,控制系统控制辐射源发出射线 扫描车辆。在驾驶通过扫描模式下,由司机驾驶车辆通过扫描通道。
[0003] 目前,无论是拖动扫描模式还是驾驶通过扫描方式,基本上采用的都 是辐射源在扫描通道上方顶置,射线自上而下地对车辆进行扫描成像,以 获得较好的扫描图像视觉效果。在辐射源的张一定且顶置时,当被检查 车辆较高或较宽时,为了能够对整个车辆进行完整扫描,需要增加辐射源 与被检查物体之间的距离,即增加辐射源的摆放高度,从而增加检查系统 的整体高度尺寸,同时降低了车辆扫描图像的指标。
[0004] 另外,在拖动扫描模式下,若采用单段式拖动系统,在对车辆进行扫 描成像时,所获取的扫描图像中位于车辆底部的输送部分将会与车辆部分 重叠,影响检测。因此,目前大多采用分段式的拖动系统,以解决输送系 统遮挡射线的问题。但是这需要解决被检查车辆在各段拖动系统之间的过 渡问题,以及速度同步难题。如图1所示,以两段式拖动系统为例,按照 车辆前进方向,以主射线束面为分界,上游侧为第一段输送机1,下游侧 为第二段输送机2,第一段输送机1和第二段输送机2之间的中间段为空 隙。第一段输送机1一般使用链板式,位于上游侧,与中间段平相接; 第二段输送机2使用链板式,位于下游侧,与中间段水平相接,辐射源3 位于中间段的上方,其发出的射线可以经过第一段输送机1和第二段输送 机2之间的空隙,并被探测器接收。可见,采用多段式拖动系统可以避免 输送部分造成的影响,但是整个输送部分结构较为复杂,需要保证相邻输 送段的输送速度精准一致。
[0005] 进一步地,为适应不同的应用场合,还需要进行扫描模式的灵活切换, 即车辆检查系统应提供拖动扫描模式和驾驶通过扫描方式。目前的车辆检 查系统需要为驾驶通过扫描的车辆单独设置一条检测通道,额外占用空间。
[0006] 由此,需要一种新的车辆检查系统,以解决上述至少一项问题。

发明内容

[0007] 本发明的主要目的在于提供一种尤其适用于车辆检测的辐射检查系 统,其可以在提高所成图像质量,缩小整个辐射检查系统的高度尺寸的同 时,在车辆拖动和车辆驾驶通过两种扫描模式间进行灵活切换。
[0008] 根据本发明的一个方面,提供了一种辐射检查系统,用于对沿着辐射 检查通道限定的行进方向行进的被检测物体进行辐射检查,该系统包括: 辐射装置,设置在辐射检查通道的底部,用于向检测区域发射扫描射线束; 一个或多个探测器,设置在辐射检查通道的顶部和/或侧部,用于接收从检 测区域中的被检测物体透射或散射的成像射线束;拖动装置,设置在辐射 检查通道内垂直于行进方向的宽度方向上的一侧或两侧,拖动装置的上表 面与辐射检查通道的底部的上表面基本持平,用于拖动被检测物体沿着行 进方向行进;以及控制装置,在被检测物体在其自身的驱动作用下通过辐 射检查通道的情况下,控制辐射装置以第一工作模式向检测区域发射扫描 射线束,在被检测物体在拖动装置的拖动作用下通过辐射检查通道的情况 下,控制辐射装置以第二工作模式向检测区域发射扫描射线束。
[0009] 优选地,拖动装置包括:闭环传送机构,闭环传送机构的上表面与辐 射检查通道的底部的上表面基本持平,闭环传送机构的上表面的传送方向 与行进方向基本一致。
[0010] 优选地,在闭环传送机构上设有至少一个推辊,推辊在闭环传送机构 的驱动下,推动被检测物体沿着行进方向行进。
[0011] 优选地,闭环传送机构可以包括:驱动装置,用于提供驱动;闭环 传送链,推辊设置在闭环传送链上,用于在驱动装置的驱动作用下,驱动 推辊沿着传送方向运动,其中,在推辊移动至闭环传送链的上表面时,推 辊高于辐射检查通道。
[0012] 优选地,该辐射检查系统还可以包括:翻板,可活动地设置在闭环传 送机构上游侧的起始位置与辐射检查通道之间,在被检测物体沿着翻板移 动到闭环传送机构上之后,推辊在闭环传送机构的驱动下,推起翻板,并 移动至闭环传送机构的上表面。
[0013] 优选地,该辐射检查系统还可以包括:一个或多个传感器,分别设置 在闭环传送机构的上游侧的起始位置和/或下游侧的结束位置,用于检测被 检测物体经过起始位置和/或结束位置的时刻信息。
[0014] 优选地,该辐射检查系统还可以包括:限位装置,设置在闭环传送机 构的下游侧的结束位置和辐射检查通道之间,用于在闭环传送机构结束对 被检测物体的拖动时,将被检测物体限定在一固定位置。
[0015] 优选地,辐射装置可以包括:扫描装置,用于向检测区域发射扫描射 线束;以及衰减装置,具有多种工作模式,不同工作模式下衰减装置对扫 描装置发射的不同部分的扫描射线束的强度进行衰减。
[0016] 优选地,被检测物体包括待检测部分和检测规避部分,在第一工作模 式下,被检测物体的检测规避部分经过检测区域的过程中,衰减装置对扫 描装置发射的与检测规避部分对应的扫描射线束的强度进行衰减,以使得 检测规避部分的吸收剂量率低于预设阈值,在第二工作模式下,衰减装置 不对扫描装置发射的任何扫描射线束的强度进行衰减。
[0017] 优选地,衰减装置包括多个衰减单元,不同衰减单元用于对扫描装置 发射的不同部分的扫描射线束的强度进行衰减,控制装置根据检测规避部 分的区域分布信息,确定被检测物体的检测规避部分的前沿到达检测区域 时,衰减装置中参与工作的衰减单元。
[0018] 优选地,该辐射检查系统还可以包括:信息获取装置,设置在辐射检 查通道内距检测区域上游预定距离处,用于获取被检测物体的多个特征部 位之间的相对位置信息,多个特征部位至少包括检测规避部分的前沿和后 沿,控制装置根据多个特征部位之间的相对位置信息,确定检测规避部分 的区域分布信息。
[0019] 综上,本发明的辐射检查系统通过将辐射源设置在辐射检查通道的底 部,采用自下而上的扫描方式对被检测物体(如车辆)进行扫描成像。可 以缩小辐射源与被检测物体之间的距离,提高所成的图像的质量,并且在 被检测物体较高或较低时,均无需对辐射源的位置进行调节,从而可以缩 小整个辐射检查系统的高度尺寸。可以在辐射检查通道内的一边或两边设 置拖动装置。可以在不增加辐射检查通道的宽度的情况下,实现双模式扫 描。附图说明
[0020] 通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述,本公开的 上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本公开示例性 实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
[0021] 图1是示出了现有的分段式拖动装置的结构示意图。
[0022] 图2是示出了根据本发明一实施例的辐射检查系统的结构的示意性方 框图
[0023] 图3A、图3B是示出了本发明一实施例下的拖动装置的结构示意图。
[0024] 图4是示出了本发明一实施例下的辐射装置的结构示意图。
[0025] 图5A至图5C是示出了本发明一实施例的衰减装置在不同工作模式 下的示意图。
[0026] 图6、图7是示出了单个衰减单元的结构示意图。
[0027] 图8A-图8D是示出了本发明另一实施例的衰减装置在不同工作模式 下的示意图。
[0028] 图9A、图9B是示出了小型车辆上的特征部位的分布示意图。
[0029] 图10是示出了本发明一具体实施例下的辐射检查系统在拖动扫描模 式下的结构示意图。
[0030] 图10A是图10中拖动装置部分的放大示意图。
[0031] 图11是示出了本发明一具体实施例下的辐射检查系统在驾驶通过扫 描模式下的结构示意图。
[0032] 图11A是图11中拖动装置部分的放大示意图。
[0033] 图12是示出了本发明一具体实施例下的辐射检查系统的侧部示意图。
[0034] 图13是示出了本发明一具体实施例下的辐射检查系统的俯视示意图。
[0035] 图14是示出了本发明另一具体实施例下的辐射检查系统在拖动扫描 模式下的结构示意图。
[0036] 图15是示出了本发明另一具体实施例下的辐射检查系统在驾驶通过 扫描模式下的结构示意图。
[0037] 图16是示出了本发明另一具体实施例下的辐射检查系统的侧部示意 图。
[0038] 图17是示出了本发明另一具体实施例下的辐射检查系统的俯视示意 图。

具体实施方式

[0039] 下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显 示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开 而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使 本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的 技术人员。
[0040] 如背景技术部分所述,目前中小型车辆检查系统,几乎采用的都是辐 射源在扫描通道顶部放置,射线自上而下对通过的车辆进行透射成像,这 种方案下,为了能够对较高的被检测物体也能进行完整检测,需要将辐射 源设置在距水平面较高的位置,这无疑会增大整个系统的高度尺寸,并且 在对高度较低的被检测物体进行检测时,辐射源与被检测物体之间的距离 较远,还会影响图像质量。
[0041] 另外,若采用单段式拖动系统时,输送部分将造成被检查车辆扫描图 像的遮挡,车辆关键部分的透射图像与拖动装置重叠,很大程度上影响成 像效果,因此目前各厂商基本上都是采用分段式的拖动系统,这解决了输 送系统遮挡射线的问题,但是需要解决被检查车辆在各段拖动系统之间的 过渡问题,以及速度同步难题。进一步地,为适应不同的应用场合,还需 要能够在司机驾驶通过扫描模式和拖动扫描模式之间进行灵活切换。
[0042] 有鉴于此,本发明提出了一种新的辐射检查系统。本发明的辐射检查 系统将辐射源设置在辐射检查通道的底部,采用自下而上的扫描方式对被 检测物体(如车辆)进行扫描成像。由此,可以缩小辐射源与被检测物体 之间的距离,提高所成的图像的质量,并且在被检测物体较高或较低时, 均无需对辐射源的位置进行调节,从而可以缩小整个辐射检查系统的高度 尺寸。其中,辐射源可以优选地采用较大张角的辐射源,以保证辐射源所 辐射的射线束能够在宽度上覆盖整个扫描通道。
[0043] 另外,本发明的辐射检查系统还在辐射检查通道的单边或双边设置拖 动装置,并且拖动装置置于辐射检查通道的底部水平面以下,中间部分为 正常的辐射检测通道。其中,在单边或双边设置的拖动装置可以是单段式 拖动系统,也可以是多段式拖动系统,优选地为单段式拖动系统。由此, 在避免拖动装置对扫描造成影响的同时,还可以简化拖动装置的结构,降 低成本。并且,在不增加辐射检查通道的宽度的同时,可以实现在拖动扫 描模式和驾驶通过扫描模式之间的灵活切换。
[0044] 进一步地,本发明还增设能够对辐射源发出的不同部分的光的强度进 行衰减的衰减装置,使得由辐射源和衰减装置构成的辐射装置具有多种工 作模式。如此本发明的辐射检查系统在拖动式扫描模式和主动通过式扫描 模式两者之间进行灵活切换时,可以根据所选取的扫描模式,控制辐射装 置以不同工作模式发射扫描射线束。
[0045] 图2是示出了根据本发明一实施例的辐射检查系统的结构的示意性方 框图。
[0046] 参见图2,辐射检查系统200包括辐射装置210、一个或多个探测器 220、拖动装置230以及控制装置240。
[0047] 辐射装置210和探测器220构成辐射成像装置,其中,辐射装置210 和探测器220构成的辐射成像装置可以是透射式辐射成像装置也可以是散 射式辐射成像装置,如可以是背散射辐射成像装置。关于辐射装置210和 探测器220的具体结构将在下文进行说明,这里暂不赘述。
[0048] 辐射装置210设置在辐射检查通道的底部,用于向检测区域发射扫描 射线束。一个或多个探测器220设置在辐射检查通道的顶部和/或侧部,用 于接收从检测区域中的被检测物体透射或散射的成像射线束。其中,优选 地,辐射装置210可以设置在辐射检查通道的底部水平面以下,辐射装置 210正上方的辐射检查通道可以开设一定宽度的缝隙,以使得辐射装置210 发射的扫描射线束能够通过开设的缝隙出射出去。检测区域可以是指扫描 射线束在辐射检查通道内的传播区域,在扫描射线束的传播方向与辐射检 查通道限定的行进方向垂直的情况下,检测区域为垂直于辐射检查通道限 定的行进方向的面区域。
[0049] 拖动装置230设置在辐射检查通道内垂直于行进方向的宽度方向上的 一侧或两侧,拖动装置的上表面与辐射检查通道的底部的上表面基本持平, 用于拖动被检测物体沿着行进方向行进。由此,拖动装置230可以是单边 拖动装置,也可以是双边拖动装置,拖动装置230可以通过拖动被检测物 体的一边或两边,驱使被检测物体整体沿着行进方向行进。
[0050] 控制装置240在被检测物体在其自身的驱动作用下通过辐射检查通道 的情况下,可以控制辐射装置210以第一工作模式向检测区域发射扫描射 线束,在被检测物体在拖动装置230的拖动作用下通过辐射检查通道的情 况下,可以控制辐射装置210以第二工作模式向检测区域发射扫描射线束。 其中,第一工作模式和第二工作模式分别与被检测物体通过辐射检查通道 的具体方式相对应。
[0051] 以被检测物体为车辆为例,在司机驾驶车辆通过辐射检查通道的情况 下,需要对车辆上的人员分布区域进行规避检测,避免车辆上人员受到较 高的辐射剂量。在司机、乘客下车,由拖动装置拖动车辆经过辐射检查通 道时,可以对整个车辆进行正常检测。因此,第一工作模式下,辐射装置 可以对车辆上人员分布区域进行规避检测,对其它区域进行正常检测,在 第二工作模式下,辐射装置可以对整个车辆进行正常检测。其中,规避检 测可以是指对与车辆上人员分布区域对应的扫描射线束进行衰减。由此, 在本发明的辐射检查系统应用于车辆检测时,可以在在拖动式扫描模式和 主动通过式扫描模式两者之间进行灵活切换。
[0052] 至此结合图2就本发明的辐射检查系统200的基本结构以及工作原理 做了简要说明。下面就构成辐射检查系统200的各部分结构做进一步说明。
[0053] 一、拖动装置
[0054] 在本发明中,拖动装置可以是单段拖动装置,也可以是多段拖动装置, 优选地为单段拖动装置,其中,单段拖动装置是指从入口区、扫描区、到 出口区为一整段,中间未断开。并且,拖动装置可以设置在辐射检查通道 内宽度方向的一边,进行单边拖动,也可以设置在辐射检查通道内宽度方 向的两边,进行双边拖动。以被检测物体为车辆为例,拖动装置可以是单 边拖动装置,拖动车辆的单侧车轮沿着辐射检查通道限定的行进方向行进; 拖动装置也可以是双边拖动装置,拖动车辆的双侧车轮沿着辐射检查通道 限定的行进方向行进。其中,拖动装置可以通过推车辆的前轮驱使车辆移 动,也可以推车辆的后轮驱使车辆移动,优选地,可以推车辆的前轮。
[0055] 拖动装置可以沿着辐射检查通道限定的行进方向单向运动,也可以双 向运动。在本发明中,拖动装置优选地可以采用闭环传送机构,闭环传送 机构可以按照一个方向循环地转动以推动被检测物体。例如,闭环传送机 构可以是环形链条、链板等多种可以做循环往复运动的装置。其中,在采 用链条传动时,可以是单链条结构,也可以是双链条结构。闭环传送机构 的上表面的传送方向应设置为与辐射检查通道限定的行进方向一致或基 本一致。
[0056] 闭环传送机构的主体结构可以安装在辐射检查通道的底部水平面以 下,并使得闭环传送机构的上表面与辐射检查通道的底部上表面基本持平。 其中,在辐射检查通道的底部为地面时,闭环传送机构的主体结构可以设 置在地面内,在辐射检查通道设置为离地面具有一定高度的坡台结构时, 闭环传送机构的主体结构可以设置坡台内。
[0057] 图3A是示出了拖动装置采用单链条传动装置时的侧视图,图3B为 俯视图。
[0058] 如图3A、图3B所示,拖动装置可以包括驱动装置1133和闭环传送 链1134。
[0059] 驱动装置1133用于为闭环传送链1134的运动提供驱动力,其可以是 电机和减速机,也可以是液压达和减速机等多种驱动装置。
[0060] 闭环传送链1134可以在驱动装置1133的驱动作用下,做循环往复运 动。闭环传送链1134的链条可以低于辐射检查通道的底部表面,此时可 以在闭环传送链1134链条上设有一个或多个推辊,推辊可以随传动链移 动,其可以与被检测物体的拖动部分(例如车辆的车轮)直接接触,作为 推动件推动被检测物体沿着辐射检查通道限定的行进方向行进。
[0061] 在本发明中,闭环传送链1134正上方的辐射检查通道可以称为输送 轨道1130,输送轨道1130上沿着行进的方向上可以设有一定宽度的缝隙, 以使得推辊能够通过该缝隙移动到输送轨道1130的上方,并随着闭环传 送链1134的转动而驱动被检测物体沿着输送轨道1130行进。
[0062] 出于提高输送效率和节约能源的考虑,可以在闭环传送链1134的链 条上设置多个推辊,由此闭环传送链1134在转动过程中,可以利用多个 推辊同时推动多个被检测物体沿着输送轨道1130的方向进行运动。如图 3A所示,作为发明的一个可选实施例,可以在闭环传送链1134上的两个 对称位置分别设置第一推辊11311和第二推辊11312。其中,在第一推辊 11311或第二推辊11312移动至闭环传送链的上表面时,推辊高于辐射检 查通道底部上表面。
[0063] 如图3A所示,在闭环传送机构上游侧的起始位置与辐射检查通道 1091之间还可以可活动地设置一个翻板1140。在被检测物体的拖动部分 沿着翻板1140移动到输送轨道1130上之后,相应的推辊(第一推辊11311 或第二推辊11312)可以随着闭环传送链1134的转动,推起翻板1140, 并移动至输送轨道1130上。此后,被检测物体就可以在推辊的推动作用 下,沿着输送轨道1130行进。
[0064] 进一步地,在闭环传送机构的上游侧的起始位置和/或下游侧的结束位 置,还可以分别设置一个或多个传感器,用于检测被检测物体经过起始位 置和/或结束位置的时刻信息。例如,可以在翻板1140的上游侧设置第一 位置传感器11361,也可以在翻板1140的下游侧设置第三位置传感器 11363。第一位置传感器11361可以用于检测第一推辊11311或者第二推 辊11312是否到达翻板下方合适的位置;第三位置传感器11363可以用于 检测被检测物体的拖动部分是否经过翻板1140到达输送轨道1130。在检 测到被检测物体的拖动部分经过翻板1140后,才可以启动驱动装置1133, 驱动第一推辊11311或第二推辊11312推起翻板1140,并移动到输送轨道 1130上,如此就可以由推辊推动被检测物体的拖动部分,驱使被检测物体 沿着输送轨道1130行进。如图所示,还可以在闭环传送链1134的结束位 置的上游侧附近设置第四位置传感器11364,在结束位置的下游侧附近设 置第二位置传感器11362。在检测到被检测物体经过第四位置传感器11364 时,表明很快将完成对被检测物体的拖动,此时可以控制驱动装置1133 减速,在检测到推动被检测物体的推辊到达第二位置传感器11362时,表 明已经完成对被检测物体的拖动,此时可以控制驱动装置1133停止工作。
[0065] 进一步地,如图3A所示,在闭环传送机构的下游侧的结束位置和辐 射检查通道之间还可以设置限位装置1150,用于在闭环传送机构结束对被 检测物体的拖动时,将被检测物体限定在结束位置下游侧的一固定位置, 例如,以被检测物体为车辆为例,推辊将车轮推至该位置,使得车辆在没 有刹车的情况下不会自己溜走。闭环传送机构还可以包括张紧装置1135, 可以用于调节闭环传送链1134的松紧力度。
[0066] 进一步地,如图3B所示,在整个辐射检查通道两侧可以设置限位保 险杆112,用于保证被检测物体尽量沿着辐射检查通道中间位置行进。在 输送轨道1130的两侧可以设置防出轨侧挡装置1138,用于在由拖动装置 拖动被检测物体沿着输送轨道运动中,限制被检测物体的拖动部分(例如 车辆的车轮)不脱离输送轨道1130。在输送轨道上可以设置限位器1139, 限位器可以通过控制命令控制其升降,对经过的被检测物体进行阻挡或放 行。例如,以被检测物体为车辆为例,在拖动模式下,车辆准备进入输送 轨道1130时,限位器1139将升起来阻挡车轮,使车轮停放的初始位置不 超过该限位器,待系统就绪,该限位器降下之后,就可以启动拖动装置推 动车轮。
[0067] 二、辐射装置
[0068] 本发明的辐射装置用于向检测区域发射扫描射线束。与现有的辐射装 置不同的是,本发明的辐射装置可以根据被检测物体(车辆)的具体扫描 模式(拖动扫描或驾驶通过扫描),按照与扫描模式对应的工作模式发射 扫描射线束。
[0069] 下面就辐射装置的具体结构及工作原理做进一步说明。
[0070] 本发明的辐射装置可以包括扫描装置和衰减装置。扫描装置用于向检 测区域发射扫描射线束。检测区域为对被检测物体进行辐射检查的区域, 检测区域可以是由扫描装置发射的扫描射线束在空间中传播所形成的区 域。在将扫描装置设置在辐射检查通道内的底部,用于对沿着辐射检查通 道限定的行进方向行进的被检测物体(如车辆)进行扫描时,扫描装置发 射的扫描射线束优选地与被检测物体的行进方向垂直,此时检测区域为与 被检测物体的行进方向垂直的面区域。
[0071] 扫描装置可以是现有的常规构造的扫描装置。例如,扫描装置可以包 括辐射源和准直器。辐射源可以采用160kV~450kV的X光管,其周围可 以采用铅或钨材料构成的屏蔽装置对未射向检测区域的无用射线束进行 屏蔽。其中,屏蔽装置可以设计成迷宫形状,以提高屏蔽效果。屏蔽装置 上可以设有开窗,辐射源发射的射线束可以通过开窗入射到准直器
[0072] 准直器可以设置在辐射源的辐射方向上,准直器上设有束流缝,准直 器可以通过束流缝约束辐射源辐射的X射线束在高度方向(与扫描方向垂 直)的张角和扫描方向(被检测物体的运动方向)上的宽度。辐射源发射 的射线束经过束流缝的束流作用形成向检测区域发射的扫描射线束。
[0073] 衰减装置具有多种工作模式。不同工作模式下衰减装置可以对扫描装 置发射的不同部分的扫描射线束的强度进行衰减,以使得经过衰减后的扫 描射线束入射到检测区域中的被检测物体上的相应部位的吸收剂量率低 于预设阈值。其中,相应部位优选地是被检测物体上的检测规避部分。以 被检测物体为车辆为例,相应部位可以是车辆上具有人员的如主驾驶、副 驾驶、后排座椅等区域。其中,预设阈值可以是根据实际情况设定的安全 值,吸收剂量率用于衡量物体受辐射后的能量吸收情况,其可以是指物体 受辐射时单位时间内的吸收剂量。就本发明而言,吸收剂量率也可以用单 次吸收剂量表征,吸收剂量是指单位质量物质受辐射后吸收辐射的能量, 单次吸收剂量是单位质量物体在单次辐射检测过程中所吸收的辐射的能 量。
[0074] 需要说明的是,在对被检测物体进行辐射检查时,被检测物体的检测 规避部分的单次吸收剂量与检测规避部分经过辐射检测的辐射时间和辐 射源的辐射强度正相关。本发明是通过对辐射源发射的与检测规避部分对 应的扫描射线束的强度进行衰减,以改变辐射源的辐射强度,从而降低检 测规避部分接收到的辐射强度,进而使得检测规避部分的单次吸收剂量低 于预设阈值。其中,对扫描射线束进行衰减的具体衰减程度可以根据预设 阈值的设定、被检测物体的实际行进速度、辐射源的辐射参数、辐射源与 被检测物体之间的距离等多种参数确定,此处不再赘述。
[0075] 由此,可以根据被检测物体的具体检测模式,控制衰减装置的工作模 式,以形成辐射装置在不同扫描模式下的工作模式。以被检测物体为车辆 为例,在司机驾驶车辆进行检测时,辐射装置可以以第一工作模式工作, 第一工作模式下,在车辆的检测规避部分经过检测区域的过程中,衰减装 置可以控制其工作模式,以使得该工作模式下仅对扫描装置发射的扫描射 线束中与检测规避部分对应的目标扫描射线束进行衰减。如此在保证检测 规避部分不受高强度辐射的情况下,还不影响对被检测物体上的非检测规 避部分的正常检测。在人员下车,由拖动装置拖动车辆进行检测时,辐射 装置可以以第二工作模式工作,第二工作模式下,衰减装置可以不对扫描 装置发射的任何扫描射线束的强度进行衰减。
[0076] 需要说明的是,在被检测物体具有多个检测规避部分,且这多个检测 规避部分经过检测区域时,对应不同部分的扫描射线束时,衰减装置可以 在被检测物体的多个检测规避部分逐个经过检测区域的过程中,实时控制 其工作模式,以实现对经过检测区域的检测规避部分所对应的扫描射线束 的衰减。以被检测物体为5座左驾车辆,车上坐驾驶位具有司机,后排中 间座位具有乘客为例,在驾驶室通过检测区域时,可以控制衰减装置的工 作模式,使得衰减装置对与左驾驶室对应的扫描射线束进行衰减,在后排 座位通过检测区域时,可以切换衰减装置的工作模式,控制衰减装置对于 后排中间座位对应的扫描射线束进行衰减。
[0077] 至此就本发明的辐射装置的基本结构以及利用本发明的辐射装置对 被检测物体进行辐射检查的基本过程做了简要说明。根据上文描述可知, 本发明主要是通过衰减装置实现对扫描装置发射的不同部分的扫描射线 束的衰减,下面就衰减装置的工作原理以及具体结构做进一步说明。
[0078] 射线穿过物质之后强度会减少,这种现象称为衰减。不同金属材料(比 如、铅、合金等)对射线的衰减系数不同。本发明的衰减装置 可以是由一种或几种具有较强的射线衰减能力的材质组成,例如铝、铁、 铜、铅、合金等。
[0079] 衰减装置可以通过遮挡扫描射线束,实现对扫描射线束的衰减。本发 明的衰减装置可以具有多种工作模式,不同工作模式下衰减装置可以对辐 射成像装置中的扫描装置发射的扫描射线束中不同部分的扫描射线束的 强度进行衰减。换句话说,衰减装置可以对扫描装置发射的扫描射线束中 不同部分的扫描射线束进行遮挡,以实现对不同部分的扫描射线束的衰减。
[0080] 图4是示出了根据本发明一实施例的辐射装置的结构示意图。
[0081] 在本实施例中,扫描装置可以包括辐射源101、开关装置102以及准 直器104。
[0082] 辐射源101用于发射射线束。射线源101附近可以设置屏蔽装置(图 中未示出),屏蔽装置可以设计成迷宫形式,包围在射线源101四周,屏 蔽装置在对应辐射源101发射射线的部位可以留有窗口。辐射源101发射 的射线束可以通过窗口出射出去。
[0083] 开关装置102可以由一种或多种射线衰减能力较强的材料如铅、钨制 成。开关装置102可以用于控制辐射源101发射的射向检测区域的射线束 的遮挡状态。开关装置102关闭时可以完全阻挡射线透过至检测区域,开 关装置102打开时,可以不阻挡任何有用射线发射至检测区域。其中,开 关装置102可以通过对屏蔽装置预留的窗口进行遮挡或不遮挡,控制辐射 源101发射的射线束的遮挡状态。
[0084] 准直器104上设有束流缝,辐射源101发射的射线束可以经过束流缝 后形成向检测区域发射的扫描射线束。
[0085] 衰减装置130可以通过对从不同部位的束流缝出射的扫描射线束进行 衰减,以形成多种工作模式。例如,衰减装置可以通过遮挡不同部位的束 流缝,实现对从相应部位出射的扫描射线束的衰减。其中,衰减装置120 在对相应部分的扫描射线束的强度进行衰减时,可以完全衰减,也可以是 部分衰减,只要使得衰减后出扫描射线束对应的部位的被检测物体的吸收 剂量率低于预设阈值即可。
[0086] 理论上,从准直器104的束流缝出射的所有扫描射线束都有可能与被 检测物体的检测规避部分对应。因此,优选地,衰减装置130应被设置为 能够对从束流缝出射的全部或大部分的扫描射线束进行衰减。
[0087] 作为本发明的一个可选实施例,衰减装置130可以由多个衰减单元构 成。多个衰减单元可以分别对应于束流缝的不同部位,多个衰减单元之间 可以是相互独立的结构,每个衰减单元可以通过遮挡其对应的部位的束流 缝,实现对从该部位的束流缝出射的扫描射线束的衰减。由此,通过控制 不同的衰减单元参与工作,即可形成不同的工作模式。
[0088] 如图5A所示,衰减装置可以由11个衰减单元S1-S11构成,这11个 衰减单元可以紧密排列,每个衰减单元对应于准直器104的一部分束流缝 1151。可以通过移动衰减单元遮挡其对应的部分的束流缝1151,实现对从 其对应的部分的束流缝出射的扫描射线束的强度的衰减。如图5B所示, 可以通过移动衰减单元S7、S8遮挡其对应的部位的束流缝1151,对从该 部位出射的扫描射线束的强度进行衰减。如图5C所示,也可以通过移动 衰减单元S3-S6遮挡另一部分束流缝1151,实现对从另一部分束流缝出射 的扫描射线束的衰减。
[0089] 如上文所述,衰减装置优选地应被设置为能够对从束流缝出射的全部 或大部分的扫描射线束进行衰减。因此,构成衰减装置的多个衰减单元可 以优选地对应整个或大部分束流缝1151。另外,构成衰减装置的多个衰减 单元也可以仅对应于部分束流缝1151,此时这多个衰减单元可以沿着束流 缝1151的方向做整体平移,以使得衰减装置可以对整个或大部分的束流 缝出射的扫描射线束进行衰减。
[0090] 在衰减装置由多个衰减单元构成时,单个衰减单元所对应的束流缝 1151的长度可以视为衰减装置对扫描射线束的控制精度,单个衰减单元所 对应的束流缝1151的长度越短,扫描射线束的最小可控部分越小,衰减 装置的控制精度越高。在实际应用中,构成衰减装置的衰减单元的个数以 及每个衰减单元所对应的束流缝1151的长度均可以根据实际需求设定, 此处不再赘述。
[0091] 图6是示出了单个衰减单元可以具有的一种结构示意图。如图6所示, 衰减单元可以包括衰减1212和驱动装置1211。
[0092] 衰减块1212可以由一种或几种具有较强的射线衰减能力的材质组成, 比如铝、铁、铜、铅、合金等。驱动装置1211用于驱动衰减块1212遮挡 其对应的部位的束流缝1151,以对从该部位的束流缝1151出射的扫描射 线束的强度进行衰减,并且还可以驱动衰减块1212远离其对应的部位的 束流缝1151,以使得从该部位的束流缝1151出射的扫描射线束能够正常 入射到检测区域。驱动装置1211可以是伸缩结构、推拉机构等多种动力 机构。例如,驱动装置1211可以是高速电磁铁
[0093] 衰减块1212的尺寸可以根据实际情况设定。如图6所示,一般来说, 衰减块1212垂直于从束流缝1151出射的扫描射线束的传播方向上的宽度w应设置为大于或等于其所对应的束流缝1151的缝宽,以使得衰减块1212 能够遮挡其对应的部位的束流缝1151。例如宽度w可以设置为大于束流 缝1151的最大缝宽。
[0094] 衰减块1212沿着从束流缝1151出射的扫描射线束的传播方向上的厚 度应被设置为,使得从其对应的部位的束流缝1151出射的扫描射线束的 强度经过衰减块1212的衰减作用后,入射到检测区域中的被检测物体上 的相应部位的吸收剂量率低于预设阈值。
[0095] 如本领域技术人员所公知,在距离靶点R处的物体受射线束(如X 射线)照射,所吸收剂量可近似按如下公式计算:
[0096] D=f·X0·I·t·(R0/R)2
[0097] 式中,f为吸收剂量转换系数(戈/伦),X0为离靶点为R0处的射线输 出额(伦/毫安.分),I为管电流(毫安),t为受照时间(分),R0为在 图上查出窄束输出额X0时,离靶点的距离(厘米),R为实际受照点离 靶点的距离(厘米)。
[0098] 从上式可以看出,若在辐射源参数一定的情况下,要降低车上人员或 车上特殊位置所接收的射线束的单次吸收剂量,其中一种方法是提高被扫 描车辆或人员通过的速度,以减少受射线照射时间,其中另一种方法是在 被扫描物与射线源之间增加金属过滤,一方面过滤对扫描探测图像质量无 用的低能射线,另一方面衰减射线的强度,将照射车辆人员区域的单次吸 收剂量降到非常低的级别。提高被扫描车辆或人员的通过速度,会在一定 程度上影响对车辆正常检测部分的检测精度,因此本发明采取对射线进行 衰减的方式来降低车上人员或车上特殊位置的单次吸收剂量。
[0099] 射线穿过物质之后强度会减少,这称为衰减,不同金属材料(比如铝、 铁、铜、铅、合金等)对X射线的衰减系数不同。描述射线衰减性质的物 理量称为衰减率,其计算公式为:Jd=J0·e-ud。式中,Jd为射线穿过物质 后的强,J0为射线未穿过物质时的强度,u为射线衰减系数,表示射线穿 透单位长度物质后,强度的衰减程度,d为物质的厚度。
[0100] 在辐射检查系统中,被检测物体的单次吸收剂量基本上来自有用射线 束,根据具体单次吸收剂量限值的需求,在确定衰减块的材质和检测系统 的如下几方面技术参数之后,便能计算出衰减块的厚度。所述几方面的技 术参数是:距离射线源1米处的射线剂量率2 -1
(μSv﹒m﹒h )、检测规避 部分与辐射源之间的距离(m)、与检测规避部分对应的扫描射线束入射 到检测规避部分上的束流宽度、被检测物体与辐射源之间的相对移动速度 (m/s)。
[0101] 如图7所示,衰减块1212沿着束流缝的方向上的长度可以基于衰减 块1212与辐射源101之间的距离以及衰减块1212所对应的扫描射线束的 辐射角度β确定。其中,辐射角度β可以视为衰减装置的控制精度,辐射 角度β越小,衰减装置130的控制精度越高。
[0102] 图8A至图8D是示出了本发明另一实施例下的衰减装置的结构示意 图。其中,图8A为正视图,图8B为没有衰减块遮挡时的俯视状态示意 图,图8C为衰减块S6、S8被推出参与工作时的俯视状态示意图。
[0103] 如图8A所示,衰减装置可以由13个衰减单元S1-S13构成。其中, 每个衰减单元包括高速推拉器1051(优选的是高速电磁铁)、衰减块1052、 定位杆1053、推杆1054。衰减块1052安装在定位杆上1053。定位杆1053 与推杆1054末端相连。推杆1054是高速推拉器1051的运动部件。
[0104] 每个衰减单元可在控制器指令下独立动作,推杆推动衰减块快速伸缩, 衰减块伸出时过滤对应区块的射线,衰减块缩回时取消射线过滤。每个衰 减单元的高速推拉器1051动作执行时间不大于20ms(优选的不大于10ms)。 推杆1054的行程不小于3mm(优选的为20mm)。在对被检测物体如车 辆进行辐射检查的流程中,可以由控制系统根据所获取的被检测物体在扫 描通道中的特征信息,选择性地发出命令控制相关的衰减单元执行动作, 被推出的衰减块减弱或者屏蔽相应区域的射线强度,以将相应区块的单次 吸收剂量限制在极低的范围。
[0105] 图8D为侧部示意图,如图8D所示,准直器104和衰减装置130均 可以安装在安装架1041上。扫描装置还可以包括开关装置102,开关装置 102用于控制辐射源101向检测区域发射的射线束的遮挡状态。开关装置 102可以由对射线具有极强的衰减能力的射线屏蔽材料制成,如铅、钨等。 开关装置102可以通过快速紧密关闭或者打开射线窗口,以快速打开和关 闭辐射源101发射的导向检测区域的射线束。其中,开关装置102在关闭 时可以完全阻挡射线透过至安全扫描区域,打开时,不阻挡任何有用射线 束发射至检测区域。
[0106] 三、探测器
[0107] 探测器和辐射装置构成辐射成像装置,优选地构成透射式辐射成像装 置。其中,探测器可以设置在辐射检查通道的顶部和/或侧部。
[0108] 探测器可以为多个,多个探测器的探测面可以与扫描装置发射的扫描 射线束的传播方向垂直,并且多个探测器的探测面的中心线可以基本在一 个平面内。其中,此处述及的中心线是指探测面内基本属于同一方向的中 心线。举例来说,探测器的探测面大多是矩形,矩形的中心线可以包括过 长边的中心线和过短边的中心线,多个探测器的探测面固定后,多个探测 器的探测面中的中心线可以分为大致沿水平方向的中心线和大致沿竖直 方向的中心线,多个探测器的探测面的中心线基本在一个平面内,是指大 致沿同一方向(水平和/或竖直)的中心线基本在一个平面内。
[0109] 四、信息获取装置
[0110] 回到图2,辐射检查系统还可以可选地包括图中虚线框所示的信息获 取装置250。
[0111] 信息获取装置250可以设置在辐射检查通道内距检测区域上游预定距 离处,用于获取被检测物体的多个特征部位之间的相对位置信息,多个特 征部位至少包括检测规避部分的前沿和后沿,控制装置240根据多个特征 部位之间的相对位置信息,可以确定检测规避部分的区域分布信息。
[0112] 具体来说,控制装置240可以预先获取被检测物体的属性信息,其可 以包括但不限于被检测物体中的检测规避部分的大致区域分布信息。以被 检测物体为车辆为例,属性信息可以包括但不限于车牌号、车辆类型、车 辆座位数量、车上人员分布情况以及其它诸如车身颜色、车辆外形轮廓、 司机身份识别、司机人脸拍照等信息。由此,根据信息获取装置250获取 的多个特征部位之间的相对位置信息可以确定被检测物体的基本轮廓和/ 或特征区域分布信息。而信息获取装置获取的属性信息包括被检测物体中 的检测规避部分的大致区域分布信息,因此根据属性信息和多个特征部位 之间的相对位置信息,可以确定检测规避部分在被检测物体中的精准区域 分布信息。
[0113] 如图9A、图9B所示,以被检测物体为5人座的车辆为例,车辆可以 分为五个特征区,每个特征区又包括多个特征部位。具体地,第一特征区 包括车辆头部最前沿P1、车辆头部轮廓拐点P2。第二特征区包括车辆前 挡玻璃下沿P3、车辆左后视镜P4、车辆右后视镜P4′、车辆左A柱 P4a、车辆右A柱P4a′、车辆前挡风玻璃上沿P5。第三特征区包括车辆 左B柱P6、车辆右B柱P6′、车辆顶部P7。第四特征区包括车辆左中支 柱P8、车辆右中支柱P8′、后挡风玻璃上沿P9、后挡风玻璃下沿P10。 第五特征区包括车尾部轮廓拐点P11、车辆尾部最后沿P12。
[0114] 进一步地,第二特征区、第三特征区又可以根据车辆的座位设置情况 进一步划分。如图8B所示,第二特征区可以划分为主驾驶区A12、副驾 驶区A11,第三特征区可以划分为左侧座位区A22、中间座椅区A20以及 右侧座椅区A21。并且,每个特征区以及特征区中的子特征区(如座椅区) 的前沿和后沿都可以由相应的特征部位描述。其中,车辆中各座位的尺寸 信息可以通过对多个特征部位进行分析得到,也可以参考国家设计标准 《客车车内尺寸GBT13053-2008》。
[0115] 控制装置240预先获取的属性信息可以是被检测车辆上的人员分布情 况,如仅主驾驶座位有一人。信息获取装置250可以获取图8A、图8B所 示的车辆的多个特征部位之间的相对位置信息,根据获取的车辆的多个特 征部位之间的相对位置信息,可以得到车辆的基本轮廓以及各个特征区域 的分布。由此,可以确定区域A12为对应于主驾驶座位的检测规避部分。 其中,区域A12的前沿为特征部位P4或P4a,后沿为特征部位P6。其中, 关于区域A12的尺寸大小可以参考国家设计标准《客车车内尺寸 GBT13053-2008》,也可以根据特征部位P4、P4a、P6、P6′之间的相对位 置信息确定。
[0116] 在本发明中,信息获取装置250可以采用测距、对射式传感器、图像 分析技术等多种方式获取被检测物体的多个特征部位之间的相对位置信 息。下面就信息获取装置250的几种可行实现方式进行说明。
[0117] 1、测距
[0118] 简单来说,可以向被检测物体发射扫描射线束,根据接收到从被检测 物体返回的信号的时间差,可以确定被检测物体上多个部位的距离信息, 通过对这多个部位的距离信息进行分析,可以得到被检测物体的形状信息。 对被检测物体的形状进行进一步分析,就可以得到具有代表性的多个特征 部位之间的相对位置信息。
[0119] 在基于测距原理获取多个特征部位之间的相对位置信息时,信息获取 装置250可以采用激光测距装置、声波测距传感器等多种测距装置获取 被检测物体的多个特征部位之间的相对位置信息。
[0120] 以信息获取装置250为激光测距装置为例,激光测距装置可以设置在 辐射检查通道的上方或者侧部(左侧或右侧)。激光测距装置可以按照预 定的频率周期性地向辐射检查通道扫描激光束,激光束的出射方向优选地 与辐射检查通道限定的行进方向基本垂直,激光束沿着出射方向形成的面 可以称为激光扫描面。在激光测距装置设置在辐射检查通道的上方时,激 光测距装置可以优选地设置在辐射检查通道的正上方,此时激光扫描面在 水平面上的投影优选地应能在宽度方向上覆盖整个辐射检查通道。在激光 测距装置设置在辐射检查通道的侧部时,激光扫描面在竖直平面上的投影 高度优选地应能大于被检测物体的高度。
[0121] 对于每个发射周期,激光测距装置可以根据预定的角分辨率得到多个 单位角度(最小分辨角)发射的激光束对应的测距值,以得到多个测距值。 在被检测物体未经过激光扫描面时,得到的多个测距值为辐射检查通道内 没有被检测物体时的距离信息。在被检测物体经过激光扫描面时,每个周 期下得到的多个测距值为被检测物体经过激光扫描面时,被检测物体在辐 射检查通道内的宽度方向上的多个部位的测距值。通过对多个周期下的测 距值进行分析,可以得到被检测物体的基本轮廓信息,而根据被检测物体 的类型等基本属性信息,可以进一步分析得到被检测物体中的多个特征部 位以及多个特征部位之间的相对位置信息。
[0122] 在信息获取装置250采用激光测距装置并置于辐射检查通道的上方时, 考虑到被检测物体有可能宽度较大,一台激光测距装置发射的激光束可能 无法实现对整个被检测物体的扫描。因此,信息获取装置还可以采用两台 或更多台激光测距装置。
[0123] 2、对射式传感器
[0124] 对射式传感器一般由分离的发射部和接收部组成,发射部和接收部可 以分别安装在辐射检查通道两侧,其测量原理为,发射部发射信号,接收 部根据是否接收到信号,判断发射部和接收部之间是否被遮挡,以此判断 发射部和接收部之间是否存在被检测物体。
[0125] 由此,信息获取装置250可以采用多个对射式传感器或对射式传感器 阵列,多个对射式传感器或对射式传感器阵列中的发射部和接收部可以分 别设置在辐射检查通道两侧,多个对射式传感器或对射式传感器阵列的探 测面可以基本位于同一平面内,并且与辐射检查通道限定的行进方向垂直。 在被检测物体经过多个对射式传感器或对射式传感器阵列的探测面时,根 据多个接收器在某一时刻的信号接收情况,可以确定该时刻位于探测面内 的被检测物体的侧部结构,由此在被检测物体完全通过探测面时,就可以 得到被检测物体的整个侧部结构信息。通过对侧部结构信息进行分析,可 以进一步得到多个特征部位以及多个特征部位之间的相对位置信息。
[0126] 另外,信息获取装置250在采用多个对射式传感器或对射式传感器阵 列时,多个对射式传感器或对射式传感器阵列中的发射部和接收部还可以 分别设置在辐射检查通道的上方和底部。多个对射式传感器或对射式传感 器阵列的探测面可以基本位于同一平面内,并且与辐射检查通道限定的行 进方向垂直。在被检测物体经过多个对射式传感器或对射式传感器阵列的 探测面时,根据多个接收器在某一时刻的信号接收情况,可以确定该时刻 位于探测面内的被检测物体的俯视结构,由此在被检测物体完全通过探测 面时,就可以得到被检测物体的整个俯视结构信息。通过对俯视结构信息 进行分析,也可以进一步得到多个特征部位以及多个特征部位之间的相对 位置信息。
[0127] 3、图像分析技术
[0128] 信息获取装置250还可以基于图像分析技术获取被检测物体的多个特 征部位之间的相对位置信息。具体地说,信息获取装置可以采用图像传感 器,图像传感器可以设置在辐射检查通道的上方和/或侧部。图像传感器用 于对被检测物体成像,可以通过对所成的图像进行分析,得到被检测物体 的多个特征部位以及多个特征部位之间的相对位置关系。其中,关于图像 分析技术已为本领域技术人员所公知,这里不再赘述。
[0129] 至此,就本发明的辐射成像系统的结构做了详细说明。下面以被检测 物体为车辆为例,就本发明的辐射检查系统的具体应用过程做进一步说明。
[0130] 具体应用例
[0131] 实施例一
[0132] 参见图10-图13,其中图10是示出了利用本发明搭建的辐射检查系 统对车辆进行拖动扫描时的正视图;图10A是图10中拖动装置部分的放 大示意图;图11是示出了利用本发明搭建的辐射检查系统对车辆进行驾 驶通过扫描时的正视图;图11A是图11中拖动装置部分的放大示意图; 图12是侧视图;图13是俯视图。
[0133] 机架100可以搭建在底盘1001上。机架100可以包括左立柱机架和 右立柱机架,与底盘1001上表面垂直。左立柱机架和右立柱机架的下端 分别与底盘1001的左右两边相连接,上端分别与横梁机架的左和右两边 相连接,左立柱机架、右立柱机架、横梁机架和底盘1001四者形成口字 型的通道,供被扫描的车辆通过。
[0134] 底盘1001的首尾两侧可以分别与上游侧平坡台1092和下游侧平坡台 1093相连接,底盘1001上表面与上、下游侧平坡台的上表面在同一水平 面上。上游侧平坡台1092和下游侧平坡台1093可以高于地面,上游侧平 坡台1092和下游侧平坡台1093与地面连接部分可以分别设置一个上游侧 斜坡台1091和下游侧斜坡台1094,以便于车辆平稳地进入和离开辐射检 查通道。上游侧斜坡台1091、上游侧平坡台1092、底盘1001和机架100、 下游侧平坡台1093以及下游侧斜坡台1094构成整个辐射检查通道。
[0135] 底盘1001是整套设备的承载基础,其水平平整度可灵活调整,底盘 1001内可以安装辐射装置和拖动装置。其中,辐射装置正上方对应的底盘 留有一定宽度的缝,以供辐射装置发射的扫描射线束通过。
[0136] 如图所示,辐射装置可以包括射线源101、快102、射线屏蔽室103、 射线准直器104以及衰减机构105。
[0137] 射线源101可以使用160kV~450kV的X光机,或者1MeV~3MeV的 电子感应加速器Betatron,射线源101发射射线束的张角应足够大(X光 机不小于90°),可以固定在射线屏蔽室103内部。
[0138] 快门102可以使用对射线具有极强的衰减能力射线屏蔽材料制成,比 如铅、钨等。可以快速紧密关闭或者打开射线窗口,用于快速打开和关闭 导向扫描通道的射线。快门
102关闭时可以完全阻挡射线透过至安全扫描 区域,快门102打开时,不阻挡任何有用射线发射至检测区域。
[0139] 射线屏蔽室103的结构可以设计成迷宫状,包围在射线源101四周, 正对准直器104的一室面上留有一定宽度的狭缝,可以多个自由度可调整 射线源101。
[0140] 射线准直器104可以主要由铅材料或者含铅材料的合金构成,通过其 间的束流缝,将射线源发射出的射线,整形成大致垂直于行车方向的扇形 束射线面。束流缝的宽度可以在0~10mm之间可调。
[0141] 衰减机构105优选地安装在准直器104上,并且在准直器104的束流 缝的射线出口侧,用于快速选择性过滤和减弱被扫描车辆特殊区域位置的 射线强度,保证其区域块受照射的单次吸收剂量在超低的范围。
[0142] 衰减机构105可以是上文述及的衰减装置。在本实施例中,衰减机构 105可以设计成多个层级,每个层级的衰减单元优选地设计成一字排列状, 还可以设计成圆弧形状排列,衰减单元阵列安装在底板上。例如,单层衰 减单元可以由多个个衰减单元构成,每个衰减单元可以包括高速推拉器 (优选的是高速电磁铁)、衰减块。每个衰减单元可在控制器指令下独立 动作,推杆推动衰减块快速伸缩,衰减块伸出时过滤对应区块的射线,衰 减块缩回时取消射线过滤。每个衰减单元的高速推拉器的动作执行时间不 大于20ms(优选的不大于10ms)。伸缩的行程不小于3mm(优选的为 20mm)。
[0143] 探测器106可以安装在探测器腔体107内,所有探测器的灵敏区中心 线可以优选地在一个面上。其中,探测器腔体107可以分为固定在左立柱 机架和右立柱机架的内部的左探测器腔体、右探测器腔体以及安装在上方 横梁机架内的顶部探测器腔体。左探测器腔体、右探测器腔体以及顶部探 测器腔体内均可以设有探测器106。探测器腔体可以进行左右、前后、升 降、俯仰、旋转等多个自由度灵活调整,以便于经过准直后的扇形射线束 能使探测器的输出达到最大值。
[0144] 辐射防护墙108可以分为左辐射防护墙和右辐射防护墙,分别连接安 装在左立柱支架和右立柱支架的外侧,以屏蔽多余的射线。
[0145] 底盘1001内设置的拖动装置113可以是链条传动机构。如图9所示, 在利用拖动装置113拖动车辆进行检测时,拖动装置113上的推辊可以高 于底盘1001的上表面(即辐射检查通道的底部上表面),如图11所示, 在由司机驾驶车辆进行检测时,拖动装置113可以全部收纳在底盘1001 内,以保证车辆能够正常行驶。
[0146] 拖动装置113的主体可以是制结构,以保证具有足够的强度和耐腐 蚀性,拖动装置113可以安装在辐射检查通道限定的行进方向上的地面内 或坡台内。拖动装置113可以包括输送轨道1130、第一推辊11311、第二 推辊11312、输送装置支架1132、驱动装置1133、传动链1134、张紧装 置1135、第一位置传感器11361、第二位置传感器11362、第三位置传感 器11363、第四位置传感器11364、车轮导正器1137、防出轨侧挡装置1138、 停车限位器1139、翻板1140、本地操作按钮盒1141以及控制系统(图中 未示出)。其中,关于拖动装置113的具体部件可以参见上文相关描述, 此处不再赘述。这里仅就上文未提到的部件及内容做简要说明。
[0147] 如图10A、图11A所示,防出轨侧挡装置1138可以设计成可升降结 构,例如防出轨侧挡装置1138可以由档杆和弹性部件(如弹簧)构成。 在车辆由拖动装置拖动通过时,防出轨侧挡装置1138可以升起,高于输 送轨道1130,以防止车辆的车轮偏离输送轨道1130,在车辆驾驶通过时, 防出轨侧挡装置1138可以下降,低于输送轨道1130,不影响车辆的正常 行驶。
[0148] 输送装置支架1132用于支撑输送机构,可以为加强型钢制结构。根 据实际情况,可安装在坡台内地面上、也可安装在地面下的沟槽里。输送 装置支架1132中与辐射装置对应的部分的支架横梁上可以留有一定宽度 的缝口,以供经准直器104整形后的射线束通过。
[0149] 张紧装置1135用于调节链条的松紧力度,车轮导正器1137用于将车 轮导正进入输送轨道。
[0150] 拖动装置的控制器(图中未标示)可以是电控系统,其可以包括控制 柜、控制CPU/PLC、变频器等。
[0151] 本地操作按钮盒1141上设置有指示灯、“本地/远程”选择开关、“急 停”钥匙开关、“正点”、“反点”、“运行”、“上载/就绪”等按钮; 用于在本地调试和操作拖动系统,以及当被检查车辆停车就位,司机和乘 客均下车并到达安全区域之后,操作人员按下“上载/就绪”按钮,远程控 制室操作员便可进行车辆扫描流程。
[0152] 在检查系统上游侧的入口处和下游侧的出口处分别设有入口挡杆 1111和出口挡杆1112。入口挡杆1111用于提示扫描流程和限制进入扫描 通道的交通流量,限制违规车辆的进入等;出口挡杆1112用于限制车流 和车辆的放行。护栏611作为辐射防护区安全区域边界围护栏,避免无关 人员非法进入。梯子612可以方便相关人员上下坡台。
[0153] 本发明实施例下的扫描过程如下:
[0154] 1)设备启动。
[0155] 2)系统上电初始化、自检,系统为默认状态。射线源101处于停止 发射线状态,或者射线源101处于发射线但是快门102处于关闭状态。所 有衰减单元处于缩回状态,射线束均未被衰减块遮挡,清空扫描通道。
[0156] 3)扫描模式选择,系统默认为拖动模式。
[0157] 4)拖动模式下主要操作步骤为:
[0158] A.根据交通信号提示允许待扫描车辆进入扫描通道,车轮导正器1137 将车轮导正进入输送轨道1130;
[0159] B.前轮后沿离开第三位置传感器11363,确保前轮不能压在翻板1140 上,前轮前沿不能超过停车限位器1139;
[0160] C.司机根据指示将车辆停妥:方向盘打正、挂空挡、松手刹等;
[0161] D.司机和车上人员下车,从梯子612位置离开扫描通道,从护栏611 后面的人行道步行至出口侧梯子612位置等待;
[0162] E.确认就绪之后,引导员按下本地操作按钮盒1141上的“上载/就绪” 按钮;
[0163] F.控制室操作员“确认”后,启动拖动系统,第一推辊11311从翻板 1140下方开始启动,车辆被从入口侧输送至出口侧,同时可以由信息检测 单元(图中未示出)获取车辆位置信息;
[0164] G.信息检测单元可以将车辆位置信息发送到控制系统,控制系统可 以根据接收到的信号进行综合处理,并进行异常判断(如车速过低),若 出现异常,则直接中断扫描,结束流程;若正常,则继续如下步骤;
[0165] H.控制系统正常控制射线源发/停射线、探测器、和其他系统部件, 对车辆实施扫描流程;
[0166] I.第一推辊11311行走到第四位置传感器11364时开始降低速度,将 车辆慢速推至防溜车限位区内,第一推辊11311行走到第二位置传感器 11362处时,拖动系统停止;
[0167] J.检查员查看图像决定是否放行,确定放行后,司机上车驾车驶离通 道,该车扫描结束;进入下一车辆的扫描。
[0168] K.结束。
[0169] 5)驾驶通过模式下的主要步骤如下:
[0170] A.根据交通信号提示允许待扫描车辆进入扫描通道,车轮导正器 1137将车轮导正进入输送轨道1130;
[0171] B.防出轨侧挡装置1138、停车限位器1139均下降到其顶部与输送轨 道1130面持平;
[0172] C.等待系统就绪指令;
[0173] D.系统就绪之后,根据交通信号指示,允许司机驾驶车辆进入扫描 通道,车轮导正器1137将车轮导正进入输送轨道1130;
[0174] E.司机驾车继续前进,信息单元获取车辆位置状态、信息,并发送 至控制系统进行综合处理,并进行异常判断。若出现异常,则直接中断扫 描,结束流程;若正常,则继续执行如下步骤;
[0175] F.在车辆的前端经过检测区域时,控制射线源101开始发射扫描射线 束,或者控制快门102打开以使得射线源101发射的扫描射线束能够正常 入射到检测区域。
[0176] 在车辆上的检测规避部分(即人员所在区域)经过检测区域时,控制 衰减装置对射线源101发射的与检测规避部分对应的扫描射线束进行衰减, 在检测规避部分完全经过检测区域时,控制衰减装置停止衰减。在车辆的 末端离开检测区域时,控制射线源101停止发射射线束,或者控制快门102 关闭,以遮挡射线源101发射的射线束。
[0177] G.检查员查看图像决定是否放行,确定放行后,司机上车驾车驶离 通道,该车扫描结束;进入下一车辆的扫描。
[0178] H.结束。
[0179] 实施例二
[0180] 参见图14-图17,其中图14是示出了利用本发明搭建的辐射检查系 统对车辆进行拖动扫描时的正视图;图15是示出了利用本发明搭建的辐 射检查系统对车辆进行驾驶通过扫描时的正视图;图16是侧视图;图17 是俯视图。
[0181] 与实施例一不同的是,本实施例下的辐射检查系统采用双边拖动装置, 即在辐射检查通道的两边各设置一个拖动装置。并且,拖动装置是采用链 板/平板拖动装置。下面仅就不同之处加以说明,对于相同部分可以参见上 文相关描述。
[0182] 如图所示,第一拖动装置213和第二拖动装置214均是单段式平板/ 链板式输送装置结构,安装在辐射检查通道内的两边,分别用于承载和拖 动被检查车辆的两侧车轮,在输送车辆时,第一拖动装置213和第二拖动 装置214保持速度一致。其中,第一拖动装置213和第二拖动装置214可 以共用一个驱动电机,之间用传动轴相连接,也可以使用两个驱动电机, 分别驱动两边的拖动装置。当未拖动车辆或者系统切换到驾驶通过模式时, 第一拖动装置213和第二拖动装置214处于停止和制动状态,以便于被检 查车辆从平板/链板上驾驶通过,进行扫描。
[0183] 第一输送装置支架2132和第二输送装置支架2142用于支撑输送机构, 可以为加强型钢制结构。根据实际情况,第一输送装置支架2132和第二 输送装置支架2142可安装在坡台内地面上、也可安装在地面下的沟槽里。 第一输送装置支架2132和第二输送装置支架2142中与辐射装置对应的部 分的支架横梁上可以留有一定宽度的缝口,以供经准直器104整形后的射 线束通过。
[0184] 第一驱动装置2133可提供较强的驱动力,驱动第一传动链板2134和 第二传动链板2144运动,以输送被检查车辆,其可以是电机和减速机, 也可以是液压马达和减速机等。
[0185] 同步传动轴2143优选地选用同步传动轴,用于传递第一驱动装置2133产生的力,以驱动第二传动链板2144,并保持与第一传动链板2134 的速度同步。可选地,还可以设置第二驱动装置,其可以是电机和减速机, 也可以是液压马达和减速机等。
[0186] 第一传动链板2134和第二传动链板2144用于承载车轮和车体,在车 辆拖动模式下,可以将车辆从入口侧输送到出口侧。
[0187] 第一张紧装置2135和第二张紧装置2145用于调节板链的松紧力度。
[0188] 本发明实施例下的扫描过程与实施例一的过程基本相,此处不再赘述, 不同之处在于,在拖动模式下,需要确保车辆所有车轮都落在传动链板上。
[0189] 上文中已经参考附图详细描述了根据本发明的辐射检查系统。
[0190] 以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽 性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范 围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更 都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原 理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技 术人员能理解本文披露的各实施例。
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