技术领域
[0001] 本
发明涉及辐射成像技术领域，具体涉及一种对移动目标进行辐射成像的设备及方法。
背景技术
[0002] 利用射线对移动目标，如车辆、货物等进行扫描检查是目前边境检查和海关查验的常用手段。随着日益严峻的反恐形势和打击走私的需要，需要对通过边境的车辆和通关的车辆进行全部检查。这就要求检查系统能够实现对移动目标进行自动快速扫描。对于车辆而言，就是需要司机不停车，驾驶车辆快速通过检查系统，加快检查速度。
[0003] 针对这一需求，已有一些安检设备可以进行车辆的扫描检查，在扫描检查过程中一个最重要的问题是系统必须对车辆中乘员所在的区域进行避让，防止辐射伤害。对此，一般是采取预装的
传感器检测车辆行驶状态，确保乘员所在的乘员舱驶过之后，再对车辆的货舱开始辐射扫描。
[0004] 但是，由于传感器无法对车辆的乘员舱和货舱加以区别，也无法识别不同车辆乘员舱的长度，因此绝大多数这类车辆安检设备都采用偏安全的设计方式，即将系统设计为针对所有被检车辆总是避让一个固定长度，这个固定长度比市面上所有类型车辆的乘员舱的长度都大，从而确保对各类型被检车辆中人员的安全避让。在这种设计理念之下，当被检车辆乘员舱长度很小、货舱长度很大时，漏检情况就非常严重，存在安全隐患。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明提出一种对移动目标进行辐射成像的设备及方法，采用非
接触式传感器获取移动目标的特征信息，消除安全隐患。
[0006] 本发明提供一种对移动目标进行辐射扫描的系统，包括：辐射源，用于发出射线；标签读取器，用于读取搭载在移动目标上的数据信息标签所携带的信息，并发送给控
制模块；检测模块，用于检测移动目标在检测通道中所处的
位置，并在移动目标到达预
定位置时，向
控制模块发出
信号；控制模块，用于基于来自标签读取器的信息以及来自检测模块的信号，对辐射源发出射线的过程进行控制；
辐射探测器，用于接收经过辐射扫描区域的射线，并转换成
数字信号；辐射成像装置，用于根据辐射探测器的数字信号生成辐射图像；其中，数据信息标签所携带的信息中包含长度信息，长度信息指示移动目标中需要辐射避让的区域的长度或者需要以低
剂量率射线扫描的区域的长度。
[0007] 优选地，数据信息标签所携带的信息中还包含辐射扫描模式信息，辐射扫描模式信息选择性地指示以下各种扫描模式中的一种：①对移动目标的第一部分不予扫描，对移动目标的第二部分扫描；②对移动目标的第一部分以低剂量率射线扫描，对移动目标的第二部分以高剂量率射线扫描；③对移动目标整体以低剂量率射线扫描；④对移动目标整体以高剂量率射线扫描；⑤对移动目标整体不予扫描；其中，移动目标的第一部分指的是移动目标中需要辐射避让的区域或者需要以低剂量率射线扫描的区域，移动目标的第二部分指的是移动目标中不需要辐射避让的区域或者不需要以低剂量率射线扫描的区域。
[0008] 优选地，数据信息标签选择性地采用以下各种标签中的至少一种：
射频识别RFID标签、二维图形码、
条形码。
[0009] 优选地，当数据信息标签为RFID标签时，系统还包括触发模块，用于在检测到移动目标到达时激活标签读取器。
[0010] 优选地，检测模块为视觉传感器。
[0011] 优选地，检测模块包括第一检测子模块和第二检测子模块，其中，第一检测子模块位于辐射扫描区域的上游侧，用于在移动目标即将进入辐射扫描区域时，向控制模块发出信号；第二检测子模块位于辐射扫描区域的下游侧，用于在移动目标驶过预定距离时，向控制模块发出信号；第一检测子模块/第二检测子模块选择性地采用以下各种传感器中的至少一种：光电
开关、光幕、地感线圈、
压力传感器。
[0012] 优选地，辐射源选择性地采用以下各种辐射源中的至少一种：
电子直线
加速器、电子感应加速器Betatron、跑道式电子回旋加速器RTM、
中子发生器、Co-60
放射源、Cs-137放射源、
X射线管。
[0013] 本发明还提供一种对移动目标进行辐射扫描的系统，包括：辐射源，用于发出射线；信息读取器，用于读取移动目标的特征信息，并发送给控制模块；检测模块，用于检测移动目标在检测通道中所处的位置，并在移动目标到达预定位置时，向控制模块发出信号；控制模块，用于基于来自信息读取器的移动目标特征信息以及来自检测模块的信号，对辐射源发出射线的过程进行控制；辐射探测器，用于接收经过辐射扫描区域的射线，并转换成数字信号；辐射成像装置，用于根据辐射探测器的数字信号生成辐射图像；其中，信息读取器与
数据库模块相连，数据库模块中储存与移动目标特征信息对应的长度信息，长度信息指示移动目标中需要辐射避让的区域的长度或者需要以低剂量率射线扫描的区域的长度。
[0014] 本发明还提供一种对移动目标进行辐射扫描的方法，包括：在移动目标进入辐射扫描区域之前，通过移动目标上搭载的数据信息标签获取移动目标中第一部分的长度和移动目标需要的辐射扫描模式，其中第一部分指的是移动目标中需要辐射避让的部分或者需要以低剂量率射线扫描的部分；在移动目标进入辐射扫描区域之后，根据移动目标所处的位置，控制辐射源按照辐射扫描模式对移动目标进行辐射扫描；在移动目标离开辐射扫描区域之后，控制辐射源停止辐射扫描。
[0015] 本发明还提供一种数据信息标签，标签中储存有长度信息和辐射扫描模式信息，长度信息指示目标物中的第一部分的长度，辐射扫描模式信息选择性地指示以下各种扫描模式中的一种：①对目标物的第一部分不予扫描，对目标物的第二部分扫描；②对目标物的第一部分以低剂量率射线扫描，对目标物的第二部分以高剂量率射线扫描；③对目标物整体以低剂量率射线扫描；④对目标物整体以高剂量率射线扫描；⑤对目标物整体不予扫描。
[0016] 本发明的有益效果：
[0017] 1、本发明能够准确识别移动目标需要进行的扫描检查模式，能够准确识别移动目标需要屏蔽的长度或者低剂量率射线扫描检查的长度。
[0018] 2、本发明可以对载货车辆的货物实现完全高剂量扫描检查。
[0019] 3、对于允许以低剂量扫描方式对乘员进行扫描的场合，本发明可以实现对移动目标进行100％的完全快速扫描检查。
[0020] 4、本发明具有多种扫描检查模式，可对不同类型的移动目标进行扫描检查，使得自动检查系统的应用范围更广。
附图说明
[0021] 图1是本发明的对移动目标进行辐射扫描的系统结构
框图。
[0022] 图2是本发明一个
实施例的系统使用状态示意图。
[0023] 图3是本发明另一实施例的系统使用状态示意图。
[0024] 图4是图3实施例中车辆的车头经过辐射扫描区域的状态示意图。
[0025] 图5是本发明的辐射扫描系统对辐射源的控制逻辑框图。
[0026] 图6是本发明一个实施例中数据信息标签的数据存储格式。
具体实施方式
[0027] 以下结合附图以及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。
[0028] 图1示出本发明的对移动目标进行辐射扫描的系统结构框图，包括：
[0029] 辐射源，其发出射线；
[0030] 标签读取器，其读取搭载在移动目标上的数据信息标签所携带的信息，并发送给控制模块；其中，数据信息标签中储存有一长度信息，该长度信息指示移动目标中需要辐射避让的区域的长度；
[0031] 检测模块，其检测移动目标在检测通道中所处的位置，并在移动目标到达预定位置时向控制模块发出信号；
[0032] 控制模块，其基于来自标签读取器的信息以及来自检测模块的信号，对辐射源发出射线的过程进行控制；
[0033] 辐射探测器，其接收经过辐射扫描区域的射线并转换成数字信号；
[0034] 辐射成像装置，其根据辐射探测器的数字信号生成辐射图像。
[0035] 在实际应用场景中，移动目标可为各类需要进行辐射扫描检查的对象，如行驶中的各种型号的货车、大型客车、小型轿车等，或者是置于移动台上的各种目标物，均可采用本发明的系统进行辐射扫描检查。
[0036] 在本发明的实施例中，辐射源可以采用加速器射线源，如电子
直线加速器，电子感应加速器(Betatron)，跑道式电子回旋加速器(RTM)，中子发生器等；也可以采用放射源，如Co-60、Cs-137等；也可以采用
X射线管。
[0037] 在本发明的实施例中，数据信息标签可以采用射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签，也可以采用条形码、二维码等。相应地，标签读取器应采用RFID标签读取设备、条形码或二维码等的读取设备。其中，当使用RFID标签时，还可以为辐射扫描系统增设一个触发模块，用于在检测到移动目标到达时激活RFID标签读取设备。
[0038] 在本发明的实施例中，检测模块可采用视觉传感器，参考图2，示出了采用视觉传感器时辐射扫描系统的使用状态图。其中，移动目标为一货车，从检测通道110左侧驶入，并不间断地行驶。在视觉传感器108的监测下，货车首先到达触发模块101(可采用光电开关、RFID标签的低频触发线圈等)位置处，触发模块101被触发后向标签读取器102发出信号，以激活标签读取器102，标签读取器102开始读搭载在货车上的数据信息标签，获得一长度信息，假设长度为L(L为车头的长度，由于驾驶员在车头，应实施车头的辐射避让)，标签读取器102将长度信息发送给控制模块106。在视觉传感器108的监测下，当货车的车头已经离开辐射扫描区域103距离大于等于L时，视觉传感器108向控制模块106发出信号，控制模块106根据接收到信号，控制模块106控制辐射源104开始发出射线，对货车的货箱进行辐射扫描，辐射探测器105和辐射成像装置进行扫描射线的接收和成像处理。
[0039] 以上处理实现了对货车车头的精确辐射避让。由于事先获取了车头的长度信息，系统能够在车头进入扫描区域时不发出射线，而一旦车头离开扫描区域后，辐射源立即出束，对其余部分实施扫描，从而在确保人员安全的前提下，可最大限度地避免货物漏检。
[0040] 在图2实施例中，还可在扫描区域103位置处设置传感器107(例如地感线圈或
压力传感器)，作用是仅在传感器107被触发时才执行辐射扫描流程；如果传感器107没有被触发，说明没有车辆驶入，则不执行辐射扫描流程。可防止系统被意外进入的人员触发而启动辐射扫描，对人员造成意外伤害。
[0041] 在本发明的实施例中，检测模块还可采用一系列传感器组件，参考图3，其中，为了检测车辆是否即将进入扫描区域103，在辐射源104的上游侧(图3中为左侧)设置有传感器组件109，且传感器组件109紧邻扫描区域103的边界；同时，为了检测车辆进入扫描区域之后的实时位置，在辐射源104的下游侧设置有传感器组件108，且传感器组件108沿检测通道110一边依次排开，需要时，相邻两个传感器组件之间可预留一定距离。上述传感器组件108和109可采用目前已有的传感器种类，如光电开关、光幕、地感线圈、压力传感器等或其组合。
[0042] 在辐射扫描过程中，与图2实施例相比，图3实施例的不同之处在于，当传感器组件109被触发时，其向控制模块106发出信号，表明车头即将进入辐射扫描区域103；随着货车继续行驶，传感器组件108将依次被触发，由于传感器组件108的设置方式是沿通道110依次排列，且位置和距离事先已知，使得其可以记录目标对象在通道110内的位移，则根据之前标签读取器102获得的车头长度L，当货车的位移使得车头离开扫描区域103时，也就是货箱将要进入扫描区域103，此时控制模块106控制辐射源104开始出束，对货车的货箱实施扫描。
[0043] 图4示出了图3实施例中车头经过扫描区域103时的状态图，图4中省略了标签读取器102等部件。其中，以扫描区域103的右侧边界为起点(原点O)，当传感器组件108监测到车头到达L位置时，辐射源104出束，实现在确保人员安全的前提下最大限度地避免货物漏检。
[0044] 另一方面，根据相关辐射安全标准的规定，除了对特定区域——例如图2和图3中的货车车头——实施辐射避让而不予扫描之外，也可以对这些区域以低剂量率射线进行辐射扫描，对不需要辐射避让的部分以高剂量率射线扫描，可以在
辐射剂量安全范围内，实现对目标物的百分百安全检查。
[0045] 在实际应用场景中，可将移动目标分为两部分看待，第一部分是需要以低剂量率射线扫描的区域，通常为人员所在的区域，第二部分是不需要以低剂量率射线扫描的区域，如货物所在的区域。
[0046] 基于此，为移动目标设置适合的辐射扫描模式，仍以图2中的货车为例，其长度为L的车头部分为第一部分，货箱部分为第二部分，可将扫描模式设置为：以低剂量率射线扫描第一部分、以高剂量率射线扫描第二部分。对车辆扫描检查时，视觉传感器108检测到货车的第一部分即将进入扫描区域103时通知控制模块106，控制模块106令辐射源104开始发出低剂量率射线(低于辐射安全标准规定的限制)，视觉传感器108检测到第一部分已离开扫描区域103距离大于等于L时通知控制模块106，控制模块106令辐射源104转换为发出高剂量率射线，对第二部分进行扫描。在本实施例中，辐射源104优选地采用电子感应加速器Betatron或者跑道式电子回旋加速器RTM，可快速实现不同剂量率射线的转换。按照上述处理既符合相关辐射安全标准，又实现了车辆全车扫描，安检可靠性大幅提高。
[0047] 对于图3实施例，也可执行上述扫描模式，具体地，当传感器组件109被触发时通知控制模块106，表明第一部分即将进入辐射扫描区域103，控制模块106令辐射源104发出低剂量率射线；随着货车继续行驶，传感器组件108依次被触发，根据标签读取器102获得的第一部分长度L，当货车的第一部分离开扫描区域103距离大于等于L时，传感器组件108通知控制模块106，令辐射源104转换为发出高剂量率射线，对货车第二部分进行扫描。
[0048] 在本发明的一个实施例中，将移动目标整体作为乘员舱，例如小型轿车或大型客车，需对整车进行辐射避让或低剂量率扫描，这时应将扫描模式设置为：对移动目标整体不予扫描，或者对移动目标整体以低剂量率射线扫描，都可以确保扫描过程中的人员安全。
[0049] 在本发明的一个实施例中，移动目标是位于移动台上的待检货物，则不需要进行任何避让或射线剂量率调整，应对该待检货物整体以高剂量率射线扫描。
[0050] 对于上述针对不同类型移动目标的辐射扫描模式的设置，本发明将扫描模式信息M存储于数据信息标签中，连同标签中储存的长度信息L，作为辐射扫描系统中对辐射源的控制依据。
[0051] 图5示出了本发明的辐射扫描系统对辐射源的控制逻辑框图，当移动目标进入检测通道，标签读取器将读取其标签中携带的扫描模式信息M和长度信息L，按照扫描模式来控制辐射源的出束时机和出束射线的剂量率，实现对移动目标中人员所在的第一部分区域不予扫描、对移动目标中不包含人员的第二部分区域扫描；或是对第一部分区域以低剂量率射线扫描、对第二部分区域以高剂量率射线扫描；或是对移动目标整体以低剂量率射线扫描；或是对移动目标整体以高剂量率射线扫描；或是对移动目标整体不予射线扫描。
[0052] 当移动目标完全通过扫描区域时，控制辐射源停止发出射线，完成辐射扫描检查。完全通过扫描区域是指移动目标的尾部已经离开扫描区域下游侧的边界，也可以是指移动目标的尾部已经离开扫描区域下游侧的边界并继续前进一定的距离，优选的该距离小于
3m。
[0053] 图6所示为本发明一个实施例中数据信息标签的数据存储格式，是对本发明提出的辐射扫描模式和各部分长度数据结构的一种定义，该定义的第一个字节为数据区，后续的部分为校验和。数据区长度为8，最高位U表示是否对目标物的第一部分不予扫描，后7表示移动目标中第一部分的长度，单位为0.05m，即1表示移动目标的第一部分长度为0.05m，其中127表示第一部分的长度等于移动目标的总长(如下文表1)。后续的n位为校验和，可以是1位的奇偶校验，也可以是8位或者其他位数的循环冗余校验CRC校验。该校验和的作用是用来校验数据的完整性，防止数据的读写错误。校验和不是必须的。表1给出了一种上述扫描方式和长度数据结构的具体形式：
[0054]
[0055] 表1
[0056] 根据移动目标的类型和移动目标中第一部分的长度，将长度信息和适合的扫描模式的信息存储在RFID标签(或二维图形码、条形码)中，将标签置于移动目标内部或粘附于移动目标外部，以便与辐射扫描系统配合使用。使用的RFID标签可以是无源的，也可以是有源的，或者半有源的。优选地使用抗金属RFID标签。
[0057] 此外，对于车辆而言，其本身具有唯一的车牌号码或车辆识别码VIN，反映车辆的特征信息(车型和车辆各部分的长度信息)，因此，本发明中也可将辐射扫描系统的标签读取器替换为信息读取器，读取器读取车辆的车牌号码或VIN码，并为该信息读取器连接一数据库模块，在数据库中存储与车牌号码或VIN码对应的扫描模式信息M和长度信息L。将这些信息反馈给系统控制模块106，执行上述方案中给出的处理流程，同样可以实现对不同车型的车辆采用适合的扫描模式，完成辐射扫描检查。在其它实施例中，也可以保留标签读取器，而为系统增设信息读取器，在标签读取器获取数据失败的情况下，以信息读取器读取车辆的车牌号码或VIN码。
[0058] 在本发明的上述实施例中，当移动目标的第一部分长度为L时，系统进行辐射避让(或低剂量率扫描)的长度大于等于L，其中，长度设置为等于L，意味着对第一部分的精确避让，控制
精度高；长度设置为大于L，意味着加大了避让长度，是一种偏安全的设置，可防止对人员意外辐射。
[0059] 关于本发明中定义的移动目标的第一部分和第二部分，为描述方便，实施例中给出的第一部分和第二部分是各自连续的，在其它实施例中，第一部分有可能是不连续的。例如：某种大型车辆的
驾驶室有驾驶员，车辆的中间部分为货箱，车辆的车尾设置有乘员座位，则该移动目标中的第一部分包括车头的驾驶室和车尾的乘员座位区域，第二部分为中间的货箱。对此，可在标签中至少存储驾驶室的长度L1和货箱的长度L2，并相应设置扫描模式，对车头驾驶室和车尾乘员座位区域不予扫描、仅对货箱进行扫描；或者对车头驾驶室和车尾乘员座位区域以低剂量率扫描、对货箱以高剂量率扫描。
[0060] 以上，结合具体实施例对本发明的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本发明的思想。本领域技术人员在本发明具体实施例的
基础上做出的推导和变型也属于本发明保护范围之内。
