檢查系統和方法

專利名稱：檢查系統和方法
技術領域：
本發明總體涉及探測有關的物品，尤其涉及通過采用射線照相裝置探測 貨物容器和卡車中的違禁品。
背景技術：
現代全球經濟很大程度上依賴于用于快速和高效運輸海運貨物的聯運 貨物容器。但是，可能將大規模殺傷性武器(WMD )和射線擴散裝置(RDD ) 隱藏在這些容器內，這就潛在地造成了對自由商務流的中斷。
有關的材料諸如鈾和钚可用于制造核武器，其特征在于具有高原子序數 (高Z)。類似地，射線源可采用高Z物質而^皮屏蔽，從而防止這些物質佳_ 用無源裝置被探測到。當前的x射線檢查系統可能不能夠探測到這種物質以 及相關的其他物品，諸如爆炸物、毒品和酒精飲料，并且也不能便利地將它 們與普通的物質區分開。因此，需要一種克服這些缺點的貨物容器檢查裝置。

發明內容
本發明的一項實施例包括一種判定在貨物容器中存在感興趣的物品的 方法。該方法包括從所述貨物容器和其中內含物其中至少一個的初始輻射掃 描獲取信息；響應于所獲得的信息識別所述貨物容器的目標部分；沿著所述 貨物容器的目標部分傳送目標輻射束；探測響應于所述傳送所接收的輻射。 該方法還包括分析所述探測到的輻射以判定是否存在所述感興趣的物品；以 及響應于所進行的分析，產生表示所述感興趣的物品存在的第一信號，或者 產生表示所述感興趣的物品不存在的第二信號。本發明的另 一實施例包括一種貨物容器檢查系統。該系統包括處理器和 具有檢查腔的支承件，其尺寸形成為圍繞所述貨物容器，所述支承件與所述 處理器進行信號通信。輻射源設置在支承件上，所述輻射源與處理器信號通 信并且響應于所述處理器從而朝向所述貨物容器發送輻射束。輻射探測器設
置在所述支承件上與所述輻射源相對，所述輻射^:測器與所述處理器信號通 信從而響應于所傳送的通過貨物容器的輻射束來纟冢測已削弱的輻射束。當從
初始輻射掃描獲得信息時，所述處理器識別所述貨物容器的目標部分并且佳:
得沿著已識別出的目標部分傳送目標輻射束。所述處理器分析響應于所述目 標輻射束的傳送而探測到的削弱的輻射束，從而判定貨物容器內存在或不存 在感興趣的物品并且產生表示感興趣的物品存在的第一信號或者表示感興 趣的物品不存在的第二信號其中之一 。
并且結合附圖而更加容易讓人理解<


圖l描述4艮據本發明一項實施例的檢查系統的透視剖面圖。 圖2描述根據本發明一項實施例的移動臺架的透視圖。 圖3描述根據本發明一項實施例的移動臺架的俯視圖。 圖4描述根據本發明一項實施例的用于探測貨物容器內的相關物品的方 法的實施例的流程圖。
具體實施例方式
本發明的一項實施例提供一種貨物先進自動輻射系統，在這里也稱為斗企 查系統，用于根據貨物容器中的物品的密度、形狀、質量和/或原子數的分析 來探測感興趣的物品。如這里所使用的，詞組"貨物容器"指代任何貨物容 納裝置，諸如聯運貨物容器，放置貨物的條板箱或箱子，以及貨物可以例如 放置和固緊其上的架板或滑軌。此外，考慮這種貨物容器可經由任何適當的 貨運模式運輸，諸如通過飛機、船、車。如這里使用的，短語"感興趣的(各) 物品"將表示經由貨物容器運輸的任何物品，可能需要被標識出來，諸如爆 炸物、武器、藥品、香煙、酒精。在一項實施例中，檢查系統探測具有高原 子數的有關物品，同樣這里稱為高Z物質，或者所包括的用于屏蔽貨物容器
8中的探測專用核武器和輻射物質的其他高密度物質。如這里所使用的，術語
"高原子序數"指代原子序數大于大約57的物質。在另一實施例中，該檢 查系統根據意外的密度變化或梯度探測相關的物品，諸如探測貨物容器中的 藥物、爆炸物或者其他違禁品。在一項實施例中，該檢查系統執行初始的高 速篩選從而定位貨物容器可能包括有關物品的區域，采用適當地速度第二次 有目的地篩選貨物容器的已定位區域，從而提供對有關物品的區分。在一項 實施例中，該檢查系統使用來自于有源入口系統的信息，探測從所述貨物容 器發出的輻射。 一項實施例包括光分裂探詢從而判定任何探測到的高Z物質 是裂變的。
現在參照圖1，描述檢查系統100的透視剖面圖。該檢查系統100包括 圍繞物110，諸如建筑物，從而經由例如屏蔽來控制建筑物110外部的由內 部檢查過程造成的輻射程度。在一項實施例中，該建筑物110包括辦公室 120、支承件125，諸如移動臺架，同樣這里稱為臺架，以及一套卡車牽引平 臺130。在辦公室120中的是處理器145,諸如計算機，與該移動臺架125 和該組牽引平臺130進行信號通信。處理器145包括輸入裝置150、 155，諸 如鍵盤和鼠標，輸出裝置160,諸如顯示屏，以及程序存儲裝置165,諸如 硬盤驅動器。程序存儲裝置165包括在處理器145上執行的程序，用于執行 貨物容器185的檢查方法，下文將更詳細地進行討論。處理器145可以與網 絡175進行信號連接，諸如因特網或局域網，例如，與存儲與貨物容器185 這里也稱為容器的檢查相關聯的信息的數據庫180進一步連接。
在一項實施例中，卡車牽引平臺130響應于處理器從而將卡車186傳送 至少進入、通過或離開建筑物110。使用卡車牽引平臺130和移動臺架125 其中的至少一個允許容器185的管線執行與其他過程并行的各種過程，由此 防止降低輸出量的"等待"期。使用牽引平臺130允許通過消除與司機離開 建筑物110相關聯的延遲而增加輸出量。移動臺架125響應于由處理器145 提供的控制信號從而以可變的速度掃描容器185,向前和向后。該移動臺架 125還允許響應于可能發現有關物品而執行更詳細或者"有目標"的掃描， 如下文所述。
雖然所描述的一項實施例具有卡車牽引平臺130來傳送卡車186進入、 通過和離開建筑物110，但是應當理解的是，該實施例的范圍并不如此受到 限制，該實施例也將應用至包括其他車輛移動裝置的檢查系統100，容器支承平臺從而傳送貨物容器185至少進入、穿過和離開建筑物110其中的一項， 并且使得司機駕駛卡車例如進入、穿過和離開建筑物110其中的至少一項。
現在參照圖2,并結合圖1,描述移動臺架125的俯視透視圖。該移動 臺架125包括至少 一個輻射源210,諸如x射線源，至少 一個輻射探測器220， 諸如x射線探測器陣列。在一項實施例中，輻射源210包括線性顆粒加速器， 或者直線加速器，來產生x射線束。該輻射源210和輻射探測器陣列220安 裝至移動臺架125上。該輻射源210和輻射探測器陣列220相對地設置，從 而由探測腔230分離開，其尺寸設計成允許貨物容器185移動穿過。在一項 示例性實施例中，貨物容器185設置在檢查腔230內部。輻射源210與處理 器145進行信號通信并且響應于該處理器從而傳送輻射束，該輻射束導引朝 向輻射探測器220從而穿過容器185。穿過容器185的輻射束響應于容器185 中的內含物的物質特性而衰弱。在穿過容器185并且由該容器185削弱之后， 探測器220接收該削弱后的輻射束。探測器220接收或探測已削弱的輻射束 并且響應于所削弱的輻射束的強度而產生一組電子信號。應當理解的是，響 應于容器185和移動臺架125其中至少一個的移動，這組電子信號將沿著由 貨物容器185的由行駛軸線126限定的長度發生變化。該組電子信號提供至 處理器145,其執行重新構建的程序從而解釋并且表示這組電子信號為待進 一步分析的圖像數據組，并且顯示在顯示屏160上。
雖然已經描述具有線性加速器來加速電子從而產生x射線的實施例，但 是應當理解的是該實施例的范圍并不受到如此的局限，該實施例可應用至使 用其他輻射形式的其他探測系統100,諸如撞擊在一個或多個目標物質上的 質子從而產生伽瑪射線輻射，以及例如撞擊在氘上的氘核，產生中子輻射。
在一項實施例中，處理器145接受并且響應于篩選操作(這里也稱為初 始掃描)，該篩選操作響應于篩選輻射束諸如篩選x射線束的傳送來提供電 子信號組(這里也稱為篩選探測器信號)。篩選x射線束的傳送沿著貨物容 器185的長度，這里也稱為篩選部分，并且包括沿著篩選部分的對應篩選掃 描率。當獲得來自于首次掃描的信息時，該處理器145根據篩選信號產生用 于容器185的掃描部分的圖像數據組。處理器145分析該圖像數據組從而確 定有關物品存在的可能性，諸如具有至少一種高Z物質的物品，以及屏蔽物 品，可能影響篩選來自于源211的篩選x射線束從而適當地穿過容器185以 及由例如探測器220探測到的能力。例如，處理器145可分析圖像數據組從
10而識別非平常的或者未預料的密度梯度，或者處理器145可分析篩選探測器 信號從而判定該篩選探測器信號是否超過門檻值。響應于處理器145判定容 器185中存在相關物品的可能性，該處理器145識別容器185的可能容納相 關物品的一個或多個目標部分。該處理器145將使得目標輻射束進行傳送， 諸如目標x射線束。目標x射線束的傳送是沿著貨物容器185的長度的，這 里也稱為目標部分，并且包括沿著貨物容器185的所識別的一個或多個目標 部分的對應目標掃描率。在一項實施例中，篩選部分表示容器185的整個長 度， 一個或多個目標部分表示處理器145已經判定的容器185的部分的長度 具有存在相關物品的可能性。該目標掃描率不同于篩選掃描率，從而產生適 當的目標電子信號來增加探測判定精確度。在一項實施例中，目標掃描率十曼 于篩選掃描率。如上所述，移動臺架125響應于處理器145從而沿著貨物容 器185的篩選部分和所識別的目標部分移動。
如這里所使用的，術語"掃描率"將指代x射線源210相對于容器185 的移動率或者速度。應當理解的是，特定篩選掃描率和特定目標掃描率其中 的至少一個可通過響應于驅動與容器185機械連接的卡車186、 187的移動 率、卡車牽引平臺130的移動率、移動臺架125的移動率和其上設置有例如 貨物容器185的支承平臺的移動率其中的至少一個而被限定。
在傳送目標x射線束之后，處理器145接收并且響應于由探測器220提 供的與探測到的已削弱目標x射線束相對應的一組目標電子信號。根據目標 電子信號，相應于容器185的目標部分產生一圖像數據組。處理器145分析 由該目標電子信號產生的圖像數據組從而判定貨物容器185中的有關物品是 否存在。處理器145還配置以產生表示有關物品存在的第一信號或者表示有 關物品不存在的第二信號。在一項實施例中，響應于產生表示高Z物質的第 一信號，貨物容器185采用可選的光裂變探詢進行檢查，從而判定所懷疑的 有關物品是否是裂變物質。
在一項實施例中，臺架125包括低能輻射源211，諸如低能x射線源， 高能輻射源212,諸如高能x射線源，這里分別指代為第 一和第二輻射源211 、 212。第一和第二輻射源211、 212提供一組多能量輻射束，諸如一組多能量 x射線束。在一項實施例中，該組多能量輻射束是雙能量x射線束。臺架125 也包括兩個探測器221、 222。第一x射線源211產生多能量x射線束的一個 能量分布，第二x射線源212產生多能量x射線束的另一能量分布。處理器145接收并且響應于由探測器221、 222響應于對x射線源211、 212的多能 量x射線束的探測而提供的不同的電子信號。處理器145經由能量區分或雙 能量成像這種本領域中已知的技術提供容器185內含物的圖像。應當理解的 是，響應于物質對不同能量分布的響應的變化，由處理器145提供的能量區 分圖像在可能具有類似密度的不同物質之間區分。這對比于在以單能量x射 線成像進行的不同物質的削弱(由不同的密度得到)之間區分的能力。篩選 x射線束和目標x射線束其中的至少一個包括多能量輻射束。如這里所公開 的，臺架125包括第一和第二x射線源211、 212并且提供識別容器185的 目標部分的能力，其有必要使用目標掃描率來提供正確的探測精度。
在另一實施例中，臺架125包括現有技術中已知的一個輻射源211作為 交錯的輻射源211,諸如交錯的x射線源211，和輻射探測器221。交錯的x 射線源211能夠以非常快的方式在以多于一種能量分布發射x射線之間變 換。篩選x射線束包括一次掃描容器185的篩選部分，以快速交替的方式從 交錯x射線源211發出多于一種的能量分布，由此提供多能量x射線束。應 當理解的是，以快速交替的方式發射多于一種的能量分布使得處理器145具 有必要的信號來得到容器185的內含物的多能量圖像。在一項實施例中，目 標x射線束包括由交錯x射線源211提供的多能量x射線束組。
初始狀態是卡車186到達裝載位置97,位于建筑物110的入口 111 (圖 1)。卡車186裝載入裝載位置97的卡車牽引平臺130(在描述的透視圖中是 不可見的)，司機離開卡車186走向設置在建筑物IIO旁的運輸平臺190,諸 如電梯或傳送帶。卡車186被牽引至建筑物110中的檢查位置98，同時處理 器經由輸入裝置150、 155其中的至少一個識別容器185和卡車186其中的 至少一個。在一項實施例中，光學文字識別(OCR)、輻射頻率識別(RFID) 或者任何其他的識別裝置技術被用于識別容器185和卡車186其中的至少一 個。保存對容器185和卡車186其中的至少一個識別的結果，同時將檢查結 果記錄下來，其對應于數據庫180中的容器185和卡車186其中的至少一個。 響應于將卡車186設置在建筑物110中的檢查位置98，處理器145將提供控 制信號來關閉建筑物110的入口 111和出口 115的門。
容器輪廓探測器112,諸如光幕，與處理器145信號通信，設置在入口 111附近。響應于容器185和卡車186的移動，光幕112向處理器145提供 表示容器185和卡車186的輪廓的尺寸的信號，處理器145將發送控制信號
12從而自動地沿著行駛軸線126在x射線掃描開始時定位移動臺架125，諸如 在容器185后部。響應于該處理器145, x射線源210將開始產生x射線束 并且移動臺架125將開始掃描容器185同時加速與篩選掃描率對應的恒定速 度。在一項實施例中，移動臺架125將加速至大約3英尺/秒的篩選掃描率。 處理器145將發送控制信號從而自動地停止該移動臺架125，諸如響應于到 達卡車186的后部，由光幕112確定的。在開始掃描的同時，第二卡車186 裝載至裝載位置97處的另一牽引平臺130上。
雖然所描述的實施例采用容器185的后部作為掃描的開始，但是應該理 解的是，本實施例的范圍并不局限于此，本實施例也可應用至掃描其他方向 的才僉查系統IOO，諸如在容器185的前部開始掃描。此外，雖然所描述的實 施例是掃描容器185,但是應當理解的是，本實施例的范圍并不如此限定， 本實施例也可應用至掃描卡車186以及容器185的檢查系統100。
在一項實施例中，對該圖像數據組進行實時分析從而最小化由處理器 145產生警報決定的時間，諸如響應于處理器145判定由目標信號產生的圖 像數據組表示存在相關物品的可能性。可選地，容器185的圖像凄t據組以最 小的延遲時間顯示在顯示屏160上，該最小延遲來自于將圖像數據組處理為 視頻圖像所必要的時間，由此允許操作人員在完成掃描之前開始^r查所述圖 像。實時地分析所述圖像，從而最小化產生"干凈"判定的時間，該"干凈" 判定即為容器185和卡車186其中的至少一個不具有相關任何物品，并且允 許卡車186離開。
在一項實施例中，容器185的處理器145已經判定的所識別目標部分可 包括經由處理器145的顯示器160而展示給操作人員的相關物品。操作人員 可采用圖像觀察器通過包括有執行在處理器145上的重構程序的各種圖像查 看和操縱工具來分析所得到的圖像。操作步驟將指導操作人員根據圖像的分 析來清除警才艮并且釋放卡車186，或者按照進一步的報警步驟，諸如拆箱卸 貨以從容器185移除貨物來進行進一步的檢查。
在一項實施例中，"標準"模式將包括經由通過輻射源210發送的篩選x 射線束進行的對整個卡車186或容器185的完整掃描，在掃描完成的大約一 秒內，報告由處理器判定的掃描結果。如果做出"干凈"判定，那么入口 111 和出口 115的門被打開，卡車186通過卡車牽引平臺140而被傳送離開建筑 物110至排出位置99,同時，等候在牽引平臺130上的入口位置97處的下一"1^車186被牽引入建筑物110至檢查位置98,該過程被重復進行。司機進 入排出位置99處無違禁品的卡車187,駕駛離開牽引平臺130。牽引平臺130 然后經由循環軌道131運輸至入口 11外部的入口位置97。
在"標準"模式的一項實施例中，響應于完整掃描結束時的一個或多個 警報決定，處理器145將自動地經由目標x射線束命令臺架125進行重新掃 描包括警報狀態的容器185的一個或多個目標位置。該重新掃描將具有目標 掃描率。如上所述，處理器145分析由目標信號產生的圖像數據組，從而判 定所述圖像數據組是否表示存在相關物品的可能性，并且提供具有增高精確 度的報警判定。該報警判定可以是單獨通過處理器145產生的判定。可選擇 地，該報警判定可通過處理器145重新推薦并且在對容器185的相關目標部 分的圖像進行進一步分析之后由操作人員確認。應當理解的是，在完成整個 掃描之后重新掃描容器185的目標部分將增加評價容器185的嫌疑目標部分 所需的處理時間。減小處理時間的其他實施例如下所述。
在另一實施例中，臺架125包括一個輻射源211和一個輻射4笨測器221。 響應于處理器145判定出由探測器221響應于篩選x射線束而產生的電子信 號已經辨識出可能包含相關物品的容器185的目標部分，處理器145命令臺 架125停止并且中斷沿著貨物容器185的篩選部分的移動。移動臺架響應性 地返回至容器185的所識別的目標部分的起點，并且使用目標x射線束沿著 貨物容器185的已識別目標部分進行平移，其目標掃描率為源211和探測器 221產生增加的精確度所需的，有必要使用該精確度來區分相關的物品和良 好的物品。在已經采用目標掃描率由源211和探測器221掃描的有問題目標 部分之后，處理器145命令臺架125增加至標準、更高速的篩選掃描率。應 當理解的是，對于相比于容器的長度來說一個或多個目標部分較小的情況， 這將減小提供對容器185的內含物進行詳細檢查所需的時間，相比于"標準" 模式，因為其不需要在容器185的完整掃描之后將臺架125返回至容器185 的有問題目標部分。
在一項實施例中，臺架125包括兩個x射線源211、 212以及兩個輻射 探測器221、222。響應于臺架125沿著由方向線127限定的向前的方向移動， 應當理解的是，x射線源211和輻射探測器221,(相對于源211設置)，是 導引源211和探測器221，這里也稱為是篩選輻射源和篩選輻射探測器，從 而傳送和探測篩選x射線源。類似地，x射線源212和輻射探測器222 (相對于源212設置)是>^人動源212和^:測器222,這里也稱為是目標輻射源和 目標輻射探測器，從而傳送和探測目標x射線束。在一項實施例中，檢查系 統100以"向前看"的方式操作。在"向前看"的模式下，響應于處理器145 使用篩選x射線束判定容器185的目標部分可能包含相關物品，該臺架125 響應于處理器145從而中斷沿著篩選部分的平移并且沿著所識別的目標部分 平移，包括目標x射線束產生增加的精確度所需的目標掃描率，有必要使用 該增加的精確度區分相關物品和良好物品。在目標部分已經以目標掃描率 (采用目標x射線束)由從動源212和探測器222掃描之后，處理器145命 令臺架125重新開始沿著篩選部分的平移(包括經由牽引源211和探測器221 的篩選掃描率和篩選x射線束)。應當理解的是，"向前看"模式減少了提供 對容器185的內含物進行詳細審查所需的時間，因為其不需要將臺架125平 移返回至容器185的所識別目標部分的開始。在一項示例性實施例中，牽引 源211是如上所述的交錯多能量源，從而減小錯誤警報。
雖然所描述的本發明的實施例使用臺架125沿著向前的方向移動從而限 定牽引源和探測器以及從動源和探測器，但是應當理解的是，該實施例的范 圍并不是如此限定的，該實施例也適用于使用能夠前后移動的臺架的檢查系 統100。
現在參照圖3，在另一實施例中，臺架125包括一個x射線源211和兩 個輻射探測器221、 222。響應于臺架125沿著向前的方向移動，由方向線 127限定的那樣，應當理解的是，輻射探測器221是導引探測器221,輻射 探測器222是從動探測器222。 x射線源211以變量"a"表示的相對于導引 探測器221的角度照射該篩選x射線束311,以變量"b"表示的相對于從動 探測器222的角度照射目標x射線束312，處于"改進的向前看"模式。在 "改進的向前看"的模式下，響應于處理器145判定出牽引探測器221使用 篩選x射線束判定容器185的目標部分可能包含相關物品，該臺架125響應 于處理器145從而中斷沿著篩選部分的平移并且沿著所識別的目標部分平 移，包括目標x射線束(經由探測器222)產生增加的精確度所需的目標掃 描率，有必要使用該增加的精確度區分相關物品和良好物品。在目標部分已 經以目標掃描率(采用目標x射線束312)由從動探測器222掃描之后，處 理器145命令臺架125重新開始沿著篩選部分的平移，(包括經由篩選x射 線束311和引導探測器221的篩選掃描率)。由于篩選和目標x射線束311、 312的角度路徑的不同，也^^知為傾存牛 線，待審查的物品的深度尚未得知，臺架125必須以與角度"a，，和"b"相 關的距離320向回重新定位。因此，處理器145根據由x射線源211、牽引 探測器221和從動探測器222限定的傾斜角識別該目標位置。這一效果導致 類似的總共重新輻射時間，如上述實施例那樣，通過一個源211和探測器221 使用臺架125從而中斷沿著篩選部分的平移從而返回為沿著所識別目標部分 的平移，但是需要使用額外的探測器222。
由目前通過觀察操作提供的數據可知，大約容器185的平均大約僅30% 包括可能產生警報狀態的內含物，或者需要使用相應于容器185的一個或多 個目標部分的目標掃描率。在一項實施例中，該系統將以"預掃描"模式操 作。在該"預掃描"模式下，臺架125定位在入口 111,卡車186駕駛進入 建筑物IIO，篩選輻射束的強度，諸如減小強度的x射線束，小于目標x射 線束的強度。在一項實施例中，臺架125包括設置在x射線源211和貨物容 器185之間的過濾器209,用于吸收能量并且由此減小離開源211的篩選x 射線源的強度。使用已減小的強度篩選x射線束由此提供對容器185的預掃 描。在一項實施例中，強度被減小，使得其不必要關閉建筑物IIO的預防輻 射污染的門，以及使司機離開卡車，入口 11或卡車186內司機的位置都不 會受到超過任何規定輻射暴露限制的輻射程度的影響。
在"預掃描"模式的一項實施例中，卡車185進入入口 111， x射線源 211響應于容器185通過與由源211發射的減小強度篩選x射線束對應的平 面而被激活，如光幕112所確定的。如果沒有識別出可能包含相關物品的目 標部分，那么卡車186繼續不停止地前進。響應于識別出一個或多個目標部 分，卡車186^皮命令停止。司機然后離開卡車186，建筑物IIO的門被關閉。 在使用具有過濾器209的x射線源211的一項實施例中，過濾器209從x射 線源211移除，目標部分采用目標掃描率以全強度(未過濾)的目標x射線 束而被檢查，如上所述。在使用兩個x射線源的另一實施例中，x射線源211 是減小強度的篩選x射線源211，探測器221是篩選探測器221， x射線源 212是全強度的目標x射線源212，以全強度目標x射線源檢查懷疑區域， 探測器222是目標探測器222。在使用兩個x射線源的另一實施例中，x射 線源211初始地使用作為減小強度的篩選x射線源211,探測器221是篩選 探測器221。在預掃描之后，x射線源211被恢復為全強度，其與全強度x射線源212共同用于以全強度目標x射線束掃描懷疑區域，探測器221和222 用作目標探測器。另外，響應于處理器145判定預掃描檢查已經識別出多個 目標部分，(或者大多數的容器185)，由于可能具有相關物品，那么以全強 度目標x射線束掃描全部容器185。 一旦掃描完成，并且做出"干凈"判定， 則建筑物110的門打開，司機返回至卡車186并且開車離開。這一模式的優 勢在于，可能隱藏在容器185中人暴露至較少的輻射量，因為篩選x射線束 的強度減小了。在一項實施例中，處理器145根據先進的算法執行圖像分析， 從而表示有人存在并且提供警報從而防止以全強度x射線束進行輻射。
在一項實施例中，可能希望對卡車186和容器185進行檢查。響應于判 定卡車186和容器185將被檢查，可以考慮優選使用卡車牽引平臺130以避 免對司機的輻射。在這一模式下，卡車186被傳送進入建筑物110并且經由 減小強度的篩選x射線束而被^全查，如上所述。使用卡車牽引平臺130的優 勢在于，響應于判定出以全強度目標x射線束進行檢查是必須的，那么檢查 系統100將不必等待司機離開卡車186，因此增加了高效的掃描輸出。
雖然所描述的實施例具有減小強度的x射線源211，諸如設置在臺架125 中的篩選x射線源211來提供預掃描，但是應當理解的是，本實施例的范圍 并不限定為此，該實施例也適用的檢查系統100包括將輻射源設置在臺架外 部以及定位在建筑物入口 111處，以及利用或不理由過濾器209提供適當強 度的輻射束從而預掃描容器185和卡車186其中的至少一個。
在另一實施例中，作為使用上述交錯輻射源的備選方案，臺架125包括 一個輻射探測器221和一個x射線源211,能夠以非交錯模式發射具有超過 一種能量分布的x射線，從而提供多能量x射線束。在一項實施例中，篩選 x射線束包括以篩選掃描率進行的至少兩種對容器185的完整掃描以一種 能量分布完整掃描容器185,之后以不同的能量分布采用至少一種其他的完 整掃描來掃描容器185。因此，篩選x射線束提供給處理器145必要的信號 來產生容器185的內含物的多能量圖像。如這里所公開的， 一項實施例包括 識別容器的不同部分的能力，必要情況下可需要使用篩選和目標掃描率來對 容器185的不同部分提供正確的探測精度。
在另一實施例中，臺架125包括兩個x射線源211、 212,其至少一個是 交叉x射線源211，兩個輻射探測器221、 222。已經觀察到，在一些多能量 成像應用中，噪音比可以由低能量分布控制。為了提供改善的信號統計數據，考慮操作至少一個交錯x射線源211，使得其產生多能量x射線束的至少兩 種能量分布，快速地在至少兩種能量分布之間交替。其他的輻射源212考慮 操作使得其產生至少兩種能量分布其中之一。例如，在以篩選掃描率掃描該 篩選x射線束或者以目標掃描率掃描目標x射線束的掃描期間，交4晉x射線 源211在九百萬伏(MV)能量分布于6MV能量分布之間交替，其他x射線 源212以6MV能量分布操作。如這里所公開的， 一項實施例包括識別容器 185的不同部分的能力，可以按照需要使用篩選和目標掃描率，從而提供相 應于容器185的不同部分的正確的探測精確度。
在一項實施例中，處理器145接收預檢查信息從而確定該檢查的適當操 作參數，諸如臺架125的掃描速度，至少一個x射線源220的強度級別，以 及可能需要例如目標檢查的容器185的目標部分。在一項實施例中，預檢查 信息包括可通過檢查系統IOO執行的預篩選，如上所述，或者通過額外的評 價系統。關于容器185和通過多種預檢查提供的內含物其中的至少一個的預 檢查信息的其他實例包括容器185的輻射發射的無源探測的結果，采用門戶 監視器或手持輻射監視器，所述監視器探測容器中放射性同位素的瞬間衰 退，貨運清單上的信息，貨物容器185的重量，容器185的外部狀態，用于 運輸容器185的公司的標識，以及貨物容器185的貨運源頭。貨運清單上的 信息可用于根據例如所公開的內容確定容器185的預期特性，諸如預期重量 或密度。類似地，貨運源頭，以及任何直接目的地，可表示容器185內有關 物品的存在的可能性增加(或減少)。關于負責運輸容器185的公司的信息 可以例如與由相同公司運輸的容器的先前檢查結果的歷史相結合地用于確 定預期具有或大或小的運輸包括嫌疑物體的容器185的可能性的公司。
因此，應當理解，檢查系統100包括多種操作場景，可提供各種檢查輸 出。該檢查系統100包括若干種實施選項，包括可掃描一個或多個卡車的建 筑物IIO，使用卡車牽引平臺130，以及掃描由移動臺架125、卡車牽引平臺 130和卡車186的司機其中的至少一個執行的移動。各實施例也可包括使用 預檢查信息。
現在參照圖4，描述通過一種檢查系統諸如檢查系統IOO確定貨物容器 中諸如貨物容器195中存在有關物品的過程步驟的流程圖。
該過程開始于在步驟410獲得來自于貨物容器185和其中內含物的至少 一個的初始輻射掃描的信息。該過程繼續在步驟420響應于所獲得的信息識別貨物容器185的目標部分，在步驟430沿著貨物容器185的目標部分傳送 目標輻射束，在步驟440探測響應于已傳送的束而接收的輻射，在步驟450 分析用于有關物品存在的探測到的輻射，并且響應于步驟450的分析，在步 驟460產生表示有關物品存在的第一信號，或者產生表示有關物品不存在的 第二信號。
在一項實施例中，在步驟450進行分析包括分析相應于高Z物質的存在 的探測到的輻射。響應于在步驟460產生表示存在高Z物質的信號，該方法 還包括使用光裂變探詢來檢查貨物容器185從而判定有關物品是否是裂變物 質。
在一項實施例中，在步驟410獲得信息包括沿著貨物容器185的篩選部 分傳送篩選輻射束，該篩選部分大于該目標部分，探測響應于傳送篩選輻射 束所接收的輻射，并且分析響應于傳送該掃描輻射束而接收的探測到的輻 射，從而得到關于初始輻射掃描的信息。
在一項實施例中，在步驟430傳送目標輻射束以及傳送篩選輻射束包括 傳送x射線輻射、傳送伽瑪射線輻射和傳送中子輻射其中的至少一個。
在一項實施例中，在步驟430傳送目標輻射束和傳送篩選輻射束其中的 至少一個包括傳送多能量輻射束的組。在一項實施例中，傳送多能量輻射束 的組包括經由至少一個交錯輻射源211傳送多能量輻射束的組。在另一實施 例中，經由至少一個交錯輻射源211傳送多能量輻射束的組包括經由至少一 個交錯輻射源211發射包括至少兩種不同能量分布的輻射束以及經由其他輻 射源212發射包括至少兩種能量分布的其中之一的另一輻射束。在另一實施 例中，發送多能量輻射束的組包括經由至少兩個非交錯輻射源211、 212發 送多能量輻射束的組。
在一項實施例中，傳送篩選輻射束包括沿著貨物容器185的篩選部分以 篩選掃描率傳送該篩選輻射束。此外，在步驟430傳送目標輻射束包括沿著 貨物容器185的已識別目標部分以目標掃描率傳送目標輻射束，該目標掃描 率不同于篩選掃描率，諸如更慢。
在一項實施例中，篩選輻射束具有比目標輻射束低的強度，傳送該篩選 x射線束包括傳送具有低于目標x射線束的強度的已過濾篩選x射線束。
在一項實施例中，傳送具有較低強度的篩選輻射束包括以篩選掃描率經 由卡車186、卡車牽引平臺130其中的至少一個來移動該貨物容器185，并且經由固定的輻射源211沿著貨物容器185的篩選部分傳送具有更低強度的 篩選輻射束。
本發明的一項實施例可實現為用于實現那些過程的計算機實施的過程 和設備的形式。本發明的實施例也可實現為電腦程序產品的形式，具有包含 在可觸摸介質(諸如CD-ROM、硬盤、USB (通用串行總線)驅動器或者其 他任何的計算機可讀取存儲介質)中實現的指令的計算機程序代碼，其中， 當計算機程序代碼裝載入計算機并且由計算機執行時，計算機成為實現本發
明的設備。本發明的實施例也可實現為計算機程序代碼的形式，例如，不論 存儲在存儲介質中，裝載入電腦和/或由電腦執行，或者傳送通過一些傳送介 質，諸如通過電線或電纜，通過光纖，或者經由電磁輻射，其中當計算機程 序代碼裝載入計算機并且由計算機執行時，計算機成為實現本發明的設備。 當實現在通用目的的微處理器上時，該計算機程序代碼片段將微處理器配置 成產生特定的邏輯電路。可執行指令的技術效果是增加可包含有關物品的貨 物容器的檢查的輸出量。
如所公開的那樣，本發明的一些實施例可包括下述優勢其中的一些能 夠探測貨物容器中的感興趣的物品；能夠在想要將這些物品屏蔽在貨物容器 中的物質中探測到感興趣的物品；能夠識別容器的可能需要更完整檢查的部 分；通過以用于更完整檢查的相同設備來執行貨物容器預掃描從而能夠減少 總共檢查時間；以及能夠使用低強度預掃描減少總檢查時間。
雖然已經參照示例性實施例說明本發明，但是本領域技術人員應當理解 的是，可在不脫離本發明的范圍的情況下做出各種變化以及采用等同物替換 其元件。另外，可在不脫離本發明精髓范圍的情況下做出許多改進從而將特 定情況或物質調整于本發明的教導。因此，本發明并不限制與所公開的特定 實施例，其僅僅是實現本發明的最佳的或唯一的模式，但是本發明將包括落 入所附的權利要求的范圍的所有實施例。同樣，在附圖和說明書中，已經公 開本發明的示例性實施例，雖然已經采用專門的術語，但是它們僅僅是通用 且進行描述，除非另行說明，并不是為了限制的目的，因此，本發明的范圍 并非如此限制。而且，使用術語第一、第二等不表示任何順序或重要性而是 采用術語第一、第二等將元件彼此區分開。此外，使用術語一個等并不是表 示對數量的限制，而是表示存在至少一個相關物品。
權利要求
1、一種判定在貨物容器中存在感興趣的物品的方法，該方法包括從所述貨物容器和其中內含物其中至少一個的初始輻射掃描獲取信息；響應于所獲得的信息識別所述貨物容器的目標部分；沿著所述貨物容器的目標部分傳送目標輻射束；探測響應于所述傳送所接收的輻射；分析所述探測到的輻射以判定是否存在所述感興趣的物品；以及響應于所進行的分析，產生表示所述感興趣的物品存在的第一信號，或者產生表示所述感興趣的物品不存在的第二信號。
2、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述分析包括相應于高Z物質 的存在而分析已探測輻射。
3、 根據權利要求2所述的方法，還包括，響應于產生表示存在高Z物 質的信號，使用光裂變探詢來檢查所述貨物容器從而判定所述感興趣的物品 是否是裂變物質。
4、 根據權利要求1所述的方法，其中，從初始輻射掃描獲取信息包括 沿著所述貨物容器的篩選部分傳送篩選輻射束，所述篩選部分大于所述目標部分；探測響應于所述傳送所述篩選輻射束所接收的輻射；以及 分析響應于所述傳送所述篩選輻射束所接收的探測輻射從而研究關于 所述初始輻射掃描的信息。
5、 根據權利要求4所述的方法，其中，傳送所述目標輻射束和傳送所 述篩選輻射束其中的至少 一個包括下述過程的至少 一個傳送x射線輻射； 傳送伽瑪射線輻射；以及 傳送中子輻射。
6、 根據權利要求4所述的方法，其中，傳送目標輻射束和傳送篩選輻 射束其中的至少一個包括傳送多能量輻射束。
7、 根據權利要求6所述的方法，其中，傳送多能量輻射束包括經由至 少一個交錯輻射源傳送多能量輻射束。
8、 根據權利要求7所述的方法，其中，經由至少一個交錯輻射源傳送多能量輻射束包括經由至少 一個交錯輻射源發射包括至少兩種不同能量分布的輻射束；以及經由另一輻射源發送包括至少兩種不同能量分布其中之一的另一輻射束。
9、 根據權利要求6所述的方法，其中，所述發送多能量輻射束包括經 由至少兩個非交錯輻射源發送多能量輻射束。
10、 根據權利要求4所述的方法，其中，傳送所述篩選輻射束包括沿著所述貨物容器的篩選部分以篩選掃描率 傳送所述篩選輻射束；以及傳送所述目標輻射束包括沿著所述貨物容器的已識別的目標部分以目 標掃描率發送所述目標輻射束，所述目標掃描率不同于所述篩選掃描率。
11、 根據權利要求10所述的方法，其中，發送所述篩選輻射束包括發 送強度低于目標輻射束的篩選輻射束。
12、 根據權利要求11所述的方法，其中，發送所述篩選輻射束包括發 送強度低于目標輻射束的已過濾篩選輻射束。
13、 根據權利要求11所述的方法，'其中，傳送所述篩選輻射束包括 以篩選掃描率移動所述貨物容器；以及經由固定輻射源傳送所述篩選輻射束。
14、 一種可由處理器讀取的程序存儲裝置，該裝置實現可由處理器執行 的程序或指令從而執行根據權利要求1所述的方法。
15、 一種貨物容器檢查系統包括 處理器；包括;險查腔的支承件，其尺寸形成為圍繞所述貨物容器，所述支承件與 所述處理器進行信號通信；設置在支承件上的輻射源，所述輻射源與處理器信號通信并且響應于所 述處理器從而朝向所述貨物容器發送輻射束；以及設置在所述支承件上與所述輻射源相對的輻射探測器，所述輻射探測器 與所述處理器信號通信從而響應于所傳送的通過貨物容器的輻射束來探測 已削弱的輻射束；其中，當從初始輻射掃描獲得信息時，所述處理器識別所述貨物容器的目標部分并且使得沿著已識別出的目標部分傳送目標輻射束；以及其中，所述處理器分析響應于所述目標輻射束的傳送而探測到的削弱的 輻射束，從而判定貨物容器內存在或不存在感興趣的物品并且產生表示感興 趣的物品存在的第一信號或者表示感興趣的物品不存在的第二信號其中之
16、 根據權利要求15所述的系統，其中，所述處理器分析響應于所述 目標輻射束的傳送而探測到的削弱輻射束從而判定高Z物質的存在或不存 在。
17、 根據權利要求15所述的系統，其中，所述處理器響應于所述初始輻 射掃描的信息，所述信息包括響應于篩選輻射束沿著貨物容器的篩選部分傳 送而作出的對篩選探測器信號的分析從而識別所述目標部分，所述篩選部分 大于所述目標部分。
18、 根據權利要求17所述的系統，其中，篩選輻射束和目標輻射束其 中的至少一個包括下述項的至少一個x射線輻射； 伽瑪射線輻射；以及 中子輻射。
19、 根據權利要求17所述的系統，其中篩選輻射束和目標輻射束其中的至少一個是多能量輻射束；以及 所述輻射源是交錯輻射源。
20、 根據權利要求19所述的系統，其中，所述輻射源是第一交錯輻射 源，用于產生多能量輻射束的至少兩種能量分布，所述系統還包括第二輻射 源，用于產生多能量輻射束的至少兩種能量分布其中的一個。
21、 根據權利要求17所述的系統，其中，所述輻射源是第一輻射源， 所述系統還包括第二輻射源；其中所述篩選輻射束和目標輻射束其中的至少一個是多能量輻射束；以及其中，第一輻射源產生多能量x射線束的一種能量分布，第二輻射源產 生多能量x射線束的另 一種能量分布。
22、 根據權利要求17所述的系統，其中沿著貨物容器的篩選部分傳送所述篩選輻射束包括篩選掃描率； 沿著貨物容器的已識別目標部分傳送所述目標輻射束包括目標掃描率；以及目標掃描率不同于篩選掃描率。
23、 根據權利要求22所述的系統，還包括 響應于所述處理器的卡車牽引平臺；其中，篩選掃瞄率和目標掃瞄率其中的至少一個由與貨物容器機械連接 的卡車的移動率和卡車牽引平臺的移動率其中的至少一個進行限定。
24、 根據權利要求22所述的系統，其中 所述支承件是響應于所述處理器的移動臺架；以及 所述篩選掃描率和目標掃描率其中的至少一個由所述移動臺架的移動-率限定。
25、 根據權利要求24所述的系統，其中，所述移動臺架響應于所述處 理器從而沿著所述貨物容器的篩選部分和已識別目標部分移動。
26、 根據權利要求24所述的系統，其中，在識別目標部分之后，所述 移動臺架響應于所述處理器從而中斷沿著篩選部分的移動，從而沿著已識別的目標部分移動。
27、 根據權利要求26所述的系統，其中，所述輻射探測器是從動輻射 探測器，用于探測所述目標輻射束，所述系統還包括用于探測所述篩選輻射 束的牽引輻射探測器。
28、 根據權利要求27所述的系統，其中，所述處理器根據由所述輻射 源、牽引輻射探測器和從動輻射探測器限定的傾斜角識別所述目標部分。
29、 根據權利要求22所述的系統，其中，所述篩選輻射束的強度小于 所述目標輻射束的強度。
30、 根據權利要求29所述的系統，還包括設置在輻射源和貨物容器之 間的過濾器從而減小所述篩選輻射束的強度。
31、 根據權利要求29所述的系統，其中，所述輻射源是用于產生目標 輻射束的目標輻射源，所述輻射探測器是目標輻射探測器，該系統還包括與所述處理器信號通信的篩選輻射源，并且響應于所述處理器來傳送所 述篩選輻射束；以及相對于所述篩選能量源設置的篩選輻射探測器，所述篩選輻射探測器與處理器進行信號通信從而響應于穿過所述貨物容器所傳送的篩選輻射束採: 測削弱的篩選輻射束。
32、 根據權利要求31所述的系統，其中，所述篩選輻射源和篩選輻射 探測器設置在支承件上。
33、 根據權利要求15所述的系統，還包括圍繞所述支承件的建筑物，用于控制所述建筑物外部的輻射程度；以及 沿著所述建筑物設置的運輸平臺。
全文摘要
公開一種判定在貨物容器中存在感興趣的物品的方法。該方法包括從所述貨物容器和其中內含物其中至少一個的初始輻射掃描獲取信息；響應于所獲得的信息識別所述貨物容器的目標部分；沿著所述貨物容器的目標部分傳送目標輻射束；探測響應于所述傳送所接收的輻射。該方法還包括分析所述探測到的輻射以判定是否存在所述感興趣的物品；以及響應于所進行的分析，產生表示所述感興趣的物品存在的第一信號，或者產生表示所述感興趣的物品不存在的第二信號。
文檔編號G01V5/00GK101606084SQ200880004157
公開日2009年12月16日 申請日期2008年1月25日 優先權日2007年2月5日
發明者威廉·J·凱利, 福里斯特·F·霍普金斯, 約瑟夫·本達漢 申請人:通用電氣公司