本發明涉及輻射成像領域,特別是涉及一種用于對移動目標進行檢查的輻射檢查系統及方法。
背景技術:
輻射型貨物車輛檢查系統按照掃描方式分為固定式、移動式、司機駕車通過式。固定式系統是掃描裝置固定、被檢查車輛通過拖動或輸送裝置通過檢查系統進行掃描檢查,移動式系統是掃描裝置可以在軌道或平整地面上自行移動對固定的被檢查車輛進行檢查,而司機駕車通過式系統的掃描裝置固定不動、司機駕駛被檢車車輛直接通過掃描裝置進行掃描檢查。固定式和移動式掃描速度僅有0.2~0.8m/s,且被檢查車輛均需要停在指定區域,等待司機離開掃描區域后系統才能啟動掃描,待掃描完成后司機返回將被檢查車輛駛離檢查區域,才能進行下一輛車的掃描,因此每小時僅能檢查約20輛,檢查效率很低。
隨著國際貿易量的增加和日益嚴峻的國際安全形勢,很多國家和地區都提出了100%檢查的要求,即對所有通關的車輛和貨物進行掃描檢查,傳統的固定式和移動式掃描設備很難適應新的100%檢查需求。新型的司機駕車通過式掃描系統允許司機直接駕駛被檢車車輛高速(5~18km/h)通過檢查系統,檢查系統可自動檢測車輛位置,當檢測到車輛駕駛室內人員達到安全位置后,自動啟動輻射束掃描檢查,此種系統具有200輛/小時以上的極高檢查效率,另外整個掃描過程自動完成,不需要人工干預,可大大降低工作人員的勞動強度。區別于傳統的固定式和移動式檢查系統,如何檢測車輛位置并在恰當的時刻啟動輻射束是司機駕車通過式檢查技術的關鍵。
而現有的輻射束啟動控制技術,如美國專利us6031890a和中國專利cn101163369b所公開的通過設置在移動目標前進方向(即車輛行駛方向)輻射源下游側并與輻射源相距預訂距離的檢測器檢測移動目標到達的時刻進而控制輻射源自動發出射線的方法,只能實現固定長度的駕駛室避讓,無法準確避讓不同駕駛室長度的車輛。在存在有不同長度駕駛室車輛的應用場景,為了保證駕駛室人員的輻射安全,只能按照最大的駕駛室長度安裝傳感器,這樣會導致駕駛室較短的車輛靠近駕駛室的部分貨物漏掃描。并且,由于傳感器觸發信號傳輸至控制系統、控制系統處理傳感器信號并向輻射源系統發出輻射束發射指令、輻射束發射指令傳輸至輻射源以及輻射源響應都需要一定的時間,綜合起來導致駕駛室長度相同的車輛以不同速度通過檢查系統時掃描起始位置也差異很大。具體地,車輛速度慢時掃描起始位置更靠近駕駛室(避讓長度短),而速度快時掃描起始位置遠離駕駛室(避讓長度長),導致速度快時的圖像比速度慢時的圖像短,造成車輛貨物部分一部分漏掃描。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種能夠更加準確、安全地對移動目標進行檢測的輻射檢查系統和輻射檢查方法。
根據本發明的一個方面,提供了一種輻射檢查系統,用于對沿著檢測通道限定的行進方向行進的被檢測物體進行輻射檢查,其中,被檢測物體包括需檢測部分和檢測規避部分,該輻射檢查系統包括:輻射成像裝置,設置在檢測通道的輻射檢查位置處,用于發射輻射束以對被檢測物體進行掃描并生成輻射圖像;第一檢測器,設置在輻射檢查位置上游預定距離處的第一預設位置,用于檢測被檢測物體的檢測規避部分前端到達第一預設位置的第一時刻t1,并發出包括第一時刻t1的第一檢測器信號;第二檢測器,設置在第一預設位置下游預定距離處的第二預設位置,用于檢測被檢測物體的檢測規避部分前端到達第二預設位置的第二時刻t2,并發出包括第二時刻t2的第二檢測器信號;控制單元,用于接收第一檢測器信號和第二檢測器信號,基于第一時刻t1、第二時刻t2以及第一預設位置和第二預設位置之間的距離,確定被檢測物體在第一預設位置和第二預設位置之間行進的平均速度v,并在第二時刻t2之后經過第一時間間隔t1,發出用于控制輻射成像裝置發射輻射束的指令,其中,t1=k/v-t0,k為基于檢測規避部分的長度和第二預設位置確定的參數,t0為基于輻射檢查系統的系統響應延遲預先設定的延遲補償。
優選地,延遲補償t0可以在5ms~200ms之間,k可以大于或等于檢測規避部分的末端到達輻射檢查位置時檢測規避部分的前端與第二預設位置之間的距離。
優選地,可以響應于平均速度v小于預設速度,在第二時刻t2之后經過第一時間間隔t1控制單元禁止輻射成像裝置發射輻射束。
優選地,輻射檢查系統還包括第三檢測器,設置在第二預設位置下游預定距離處的第三預設位置,用于檢測被檢測物體的檢測規避部分前端是否到達第三預設位置,在檢測到被檢測物體的檢測規避部分前端到達第三預設位置時,發出第三檢測器信號。響應于在第二時刻t2后經過第二時間間隔t2未接收到第三檢測器信號,控制單元控制輻射成像裝置停止發射輻射束,其中,t2=l2/v0,l2為第三預設位置與第二預設位置之間的距離,v0為預設速度。
優選地,輻射檢查系統還可以包括第四檢測器,設置在輻射檢查位置下游的預定位置處,用于以預定時間間隔檢測被檢測物體在第二預設位置與第四預設位置之間的行進速度,其中,第四預設位置位于第二預設位置的下游,且與第二預設位置相比更遠離輻射檢查位置。響應于第四檢測器檢測到的行進速度低于預設速度,控制單元控制輻射成像裝置禁止或停止發射輻射束。
根據本發明的另一方面,還提供了一種輻射檢查方法,用于基于輻射成像裝置對沿著檢測通道限定的行進方向行進的被檢測物體進行輻射檢查,其中,被檢測物體包括需檢測部分和檢測規避部分,輻射成像裝置設置在檢測通道的輻射檢查位置處,該方法包括:檢測被檢測物體的檢測規避部分前端到達距輻射檢查位置上游預定距離處的第一預設位置的第一時刻t1;檢測被檢測物體的檢測規避部分前端到達距第一預設位置下游預定距離處的第二預設位置的第二時刻t2;基于第一時刻t1、第二時刻t2以及第一預設位置和第二預設位置之間的距離,確定被檢測物體在第一預設位置和第二預設位置之間行進的平均速度v;在第二時刻t2之后經過第一時間間隔t1,發出用于控制輻射成像裝置發射輻射束的指令,其中,t1=k/v-t0,k為基于檢測規避部分的長度和第二預設位置確定的參數,t0為基于輻射檢查系統的系統響應延遲預先設定的延遲補償。
優選地,延遲補償t0在5ms~200ms之間,k可以大于或等于檢測規避部分的末端到達輻射檢查位置時檢測規避部分的前端與第二預設位置之間的距離。
優選地,該輻射檢查方法還可以包括:響應于平均速度v小于預設速度,在第二時刻t2之后經過第一時間間隔t1禁止輻射成像裝置發射輻射束。
優選地,該輻射檢查方法還可以包括:檢測被檢測物體的檢測規避部分前端是否到達第二預設位置下游預定距離處的第三預設位置;在第二時刻t2后經過第二時間間隔t2檢測到檢測規避部分前端未到達第三預設位置時,控制輻射成像裝置停止發射輻射束,其中,t2=l2/v0,l2為第三預設位置與第二預設位置之間的距離,v0為預設速度。
優選地,該輻射檢查方法還可以包括:以預定時間間隔檢測被檢測物體在第二預設位置與第四預設位置之間的行進速度;響應于檢測到行進速度低于預設速度,控制輻射成像裝置禁止或停止發射輻射束。
綜上,本發明的輻射檢查系統和輻射檢查方法,基于被檢測物體在通過輻射檢查位置之前的速度以及輻射檢查系統的系統響應延遲參數,確定發出用于控制輻射成像裝置發射輻射束的指令的發射時刻。由此,使得在輻射成像裝置開始發射輻射束時,被檢測物體的檢測規避部分恰好全部通過輻射檢查位置,從而可以避免漏檢以及超檢的情況發生,提高檢測精準度。
附圖說明
通過結合附圖對本公開示例性實施方式進行更詳細的描述,本公開的上述以及其它目的、特征和優勢將變得更加明顯,其中,在本公開示例性實施方式中,相同的參考標號通常代表相同部件。
圖1示出了根據本發明一個實施例的輻射檢查系統的示意性框圖。
圖2a、圖2b示出了根據本發明一個實施例的輻射檢查系統的示意圖。
圖3a、圖3b示出了根據本發明另一個實施例的輻射檢查系統的示意圖。
圖4示出了根據本發明一個實施例的輻射檢查方法的示意性流程圖。
具體實施方式
下面將參照附圖更詳細地描述本公開的優選實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的優選實施方式,然而應該理解,可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反,提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整,并且能夠將本公開的范圍完整地傳達給本領域的技術人員。
在描述本發明之前,首先就本發明涉及的一些概念做簡要說明。
本領域的技術人員可以理解,如果沒有明確說明,本公開所述的連接,圖示中標明的連接,可以是直接連接也可以是通過其他設備、裝置、介質等的間接連接。
本發明述及的被檢測物體可以包括需檢測部分和檢測規避部分,需檢測部分為被檢測物體上需要使用輻射成像裝置進行輻射檢查的部分,檢測規避部分可以是指被檢測物體上不適宜使用輻射成像裝置進行輻射檢查的部分。對于檢測規避部分,可以使用其它方式進行檢查,或者也可以使用輻射成像裝置發射不同于需檢測部分的輻射束進行檢查。
在一個優選實施例中,被檢測物體可以是車輛,優選為載貨型車輛,如卡車、掛車、載貨火車等,此時,需檢測部分為貨物裝載部分,檢測規避部分是至少包括駕駛人員所在區域的駕駛室部分。
本發明述及的檢測通道可以是使車輛行駛通過的公路、軌道等通道,也可以是為進行檢測而設置的專用通道。檢測通道優選可以是單向通道,其行進方向唯一確定。本文中,對于檢測通道上的任意一個位置a的前后兩側,設定車輛在沿行進方向行駛時在先通過的一側稱為位置a的上游側,在后通過的一側稱為位置a的下游側。因此,對于檢測通道上的輻射檢查位置,車輛在行進方向上在先通過輻射檢查位置的上游側,在后通過輻射檢查位置的下游側。
圖1是示出了根據本發明一個實施例的輻射檢查系統的結構的示意性框圖。本發明的輻射檢查系統可以對沿著檢測通道限定的行進方向行進的被檢測物體進行輻射檢查,被檢測物體可以包括需檢測部分和檢測規避部分,優選地,檢測規避部分可以位于需檢測部分的前端。
如圖1所示,本發明的輻射檢查系統可以包括輻射成像裝置10、第一檢測器21、第二檢測器22和控制單元30。其中,控制單元30可以以直接或間接的方式分別與輻射成像裝置10、第一檢測器21、第二檢測器22相連接。輻射檢查系統的各個部分也可以劃分為子裝置或子模塊,從而實現本發明的輻射檢查原理。
下面結合圖2a、圖2b就本發明的輻射檢查系統中各部分的設置方式以及工作原理進行詳細說明。其中,圖2a是示出了側視狀態下本發明的輻射檢查系統的狀態示意圖,圖2b是示出了俯視狀態下本發明的輻射檢查系統的狀態示意圖。并且,圖2a、圖2b是以透射式輻射成像裝置為例進行說明的,應該知道,輻射成像裝置10還可以是散射式輻射成像裝置。
1、輻射成像裝置
如圖2a、圖2b所示,輻射成像裝置10可以設置在檢測通道50內的輻射檢查位置處,用于發射輻射束以對被檢測物體40進行掃描并生成輻射圖像。其中,此處述及的輻射檢查位置可以是指輻射成像裝置10的出射輻射束的位置。
輻射成像裝置10可以包括輻射源11、輻射源屏蔽器12、輻射束準直器13、成像輻射束14和輻射探測器單元15。輻射源11產生的輻射束經輻射源屏蔽器12屏蔽和準直器13準直后,形成成像輻射束14,輻射探測器單元15接收透過被檢查目標的像輻射束14以形成被檢查目標的掃描圖像。其中,輻射源11發射輻射束的位置即可以認為是輻射成像裝置10的輻射檢查位置,即可以是成像輻射束14的位置。
輻射成像裝置10可以直接或間接地與控制單元相連,以接收控制單元發出的諸如發射輻射束或停止發射輻射束等的控制指令。
2、第一檢測器和第二檢測器
第一檢測器21可以設置在輻射檢查位置上游預定距離處的第一預設位置,用于檢測被檢測物體的檢測規避部分前端到達第一預設位置的第一時刻t1,并發出包括第一時刻t1的第一檢測器信號。
第二檢測器22可以設置在第一預設位置下游預定距離處的第二預設位置,用于檢測被檢測物體的檢測規避部分前端到達第二預設位置的第二時刻t2,并發出包括第二時刻t2的第二檢測器信號。
第一檢測器21和第二檢測器22可以是檢測原理相同的檢測器,例如可以是對射光電傳感器、對射光幕傳感器以及激光雷達傳感器等多種類型的傳感器。
為了精確地避開檢測規避部分,優選地使得第一檢測器21和第二檢測器22僅能被檢測規避部分前端觸發。考慮到檢測規避部分前端還可能存在其他部分,因此,可以將第一檢測器21和第二檢測器22的檢測范圍設定為檢測規避部分前端及以上的高度范圍。
具體來說,在第一檢測器21和/或第二檢測器22采用對射光電傳感器或對射光幕傳感器時,包括發射部和接收部,發射部和接收部需要安裝在檢測通道50兩側,在被檢測物體40的檢測規避部分41到達第一預設位置時會遮擋發射部和接收部之間的光路,第一檢測器21/第二檢測器22響應于光路被遮擋,就可以確定第一時刻t1/第二時刻t2。對射光電傳感器或對射光幕傳感器的安裝應使得其僅對被檢測物體的檢測規避部分前端敏感。以被檢測物體40為車輛,檢測規避部分41為駕駛室,需檢測部分42為車廂為例,考慮到駕駛室前端存在高度較低的發動機艙的情況(如美國和歐洲流行的長頭卡車,又稱長鼻子卡車,區別于駕駛室位于發動機艙上方的平頭卡車,長頭卡車的駕駛室位于發動機艙的后方),對射光電傳感器或對射光幕傳感器的安裝高度應不低于發動機艙的高度,以保證對射光電傳感器或對射光幕傳感器僅能被駕駛室前表面觸發。例如,對射光電傳感器或對射光幕傳感器可以安裝在距地面不小于1.8米的高處。
激光雷達傳感器具有一體化的發射部和接收部,僅需安裝在檢測通道的一側,安裝較為便利,因此第一檢測器21和第二檢測器22可以優選地采用激光雷達傳感器。激光雷達傳感器通過對發射部發射的激光以及接收部接收到反射激光進行分析,可以確定被檢測物體的檢測規避部分到達第一預設位置的第一時刻t1、以及到達第二預設位置的第二時刻t2。激光雷達傳感器的安裝和設置也應使得其僅對被檢測物體的檢測規避部分前端敏感。以被檢測物體為車輛,檢測規避部分為駕駛室為例,優選地,激光雷達傳感器的安裝高度不小于3米,且其檢測高度范圍應設置為1.8米以上,以使得其檢測高度范圍為不包括發動機艙部分。
需要說明的是,本發明提及的第一檢測器21、第二檢測器22的安裝應僅對被檢測物體的檢測規避部分前端敏感,是指在被檢測物體沿著檢測通道限定的行進方向行進的過程中,第一檢測器21、第二檢測器22對處于檢測規避部分前面的其它部分(如長頭卡車的發動機艙)不進行檢測,而對于檢測規避部分后面的部分,不做要求。仍以被檢測物體為車輛、需檢測部分為車廂、檢測規避部分為駕駛室為例,駕駛室前面的發動機艙是第一檢測器21、第二檢測器22需要規避檢測的部分,至于第一檢測器21、第二檢測器22對駕駛室后面的車廂是否敏感不做要求。這是因為,第一檢測器21、第二檢測器22主要用于確定被檢測物體的檢測規避部分前端到達第一預設位置的第一時刻t1、第二預設位置的第二時刻t2,因此如果第一檢測器21、第二檢測器22的設置使得被檢測物體的檢測規避部分前面的其它部分到達第一預設位置時,也能進行檢測,則會導致無法準確地確定第一時刻t1、第二時刻t2。
第一預設位置與輻射檢查位置之間的預定距離優選地可以為2米。第二預設位置可以設置在輻射檢查位置的上游側,也可以設置在輻射檢查位置的下游側。
在設定第一預設位置和第二預設位置之間的距離l1時,可以參考控制單元30的系統誤差,例如,考慮到控制單元30計時器一般有5ms~20ms左右的誤差,以被檢測物體的速度為18公里/小時計算,當l1<1米時,t2-t1在200ms左右,則計時器誤差可能導致檢測到的t2-t1存在10%的誤差,進而導致檢測到的車輛速度v存在10%左右的誤差。為了保證車輛速度的檢測精度,距離l1較佳的不小于1米;另一方面,被檢測物體在行駛中可能會存在速度變化,如果l1設置的過大,會導致檢測到的速度v與第二時刻t2后的速度誤差較大,因此l1較佳地應不大于3米。在一個實施例中,當第二預設位置在輻射檢查位置的上游側0.5米時,l1=2-0.5=1.5米;當第二預設位置在輻射檢查位置的下游側0.5米時,l1=2+0.5=2.5米。
3、控制單元
控制單元30可以用于接收第一檢測器信號和第二檢測器信號,基于第一時刻t1、第二時刻t2以及第一預設位置和第二預設位置之間的距離,確定被檢測物體在第一預設位置和第二預設位置之間行進的平均速度v,并在第二時刻t2之后經過第一時間間隔t1,發出用于控制輻射成像裝置發射輻射束的指令。
控制單元30可以是獨立的控制設備,也可以是輻射檢查系統的子裝置。并且,控制單元30可以具有接收檢測器信號的接收模塊、發送控制指令的發送模塊、或者計算平均速度的計算模塊等子模塊,以更好地實現信號或指令等的傳輸以及對被檢測物體輻射掃描的控制。
基于第一時刻t1、第二時刻t2,控制單元可以通過公式v=l1/(t2-t1)計算被檢測物體在第一預設位置與第二預設位置之間的平均速度v。在得到平均速度v后就可以確定被檢測物體的檢測規避部分完全通過輻射檢查位置的時刻。
考慮到輻射檢查系統的各個裝置的響應需要時間,例如,檢測器響應、控制單元響應和輻射源響應等等,導致輻射束的發射時刻的延遲。因此,可以基于輻射檢查系統中各部分裝置的性能(響應性能)預先設定延遲補償t0,以減少延遲時間,提高檢測精度。例如,在第一檢測器21和第二檢測器為bea公司的lzr激光雷達傳感器時響應時間約為20ms,控制單元30采用施耐德m340邏輯控制器(plc)時的響應時間小于15ms,輻射成像裝置10中的射線源為betatron射線源時的響應時間為40-50ms,此時可以將t0設定為80ms。
由此,在計算被檢測物體的檢測規避部分完全通過輻射檢查位置的時刻時,就可以將延遲t0計算在內,此時第二時刻t2之后經過第一時間間隔t1控制單元30就可以發出用于控制輻射成像裝置10發射輻射束的指令,其中,t1=k/v-t0,k為基于所述檢測規避部分的長度和所述第二預設位置確定的參數。需要說明的是,在第二時刻t2之后經過第一時間間隔t1,被檢測物體的檢測規避部分可能未全部經過輻射檢查位置,但是考慮到系統具有一定的反應延遲,因此可以在該時刻發出控制輻射成像裝置10發射輻射束的指令,如此在輻射成像裝置10根據接收到的指令發射輻射束時,被檢測物體的檢測規避部分能夠基本恰好完全通過輻射檢查位置,從而可以避免漏檢以及超檢的情況發生,提高檢測精準度。
如上文所述,k是基于檢測規避部分的長度和所述第二預設位置確定的參數。具體地,k應大于或等于檢測規避部分的末端到達輻射檢查位置時檢測規避部分的前端與第二預設位置之間的距離。優選地,為了使輻射束恰好避開檢測規避部分,可以使k等于檢測規避部分的末端到達輻射檢查位置時檢測規避部分的前端與第二預設位置之間的距離。
簡單地,檢測規避部分的長度可以設定為固定的允許檢測的最大值。例如,集裝箱卡車駕駛室長度一般不大于2.5米,因此檢測規避部分的長度可以設定為2.5米。這樣,當已知第二預設位置在輻射檢查位置的上游0.5米處時,很容易得到k的值為3米。當第二預設位置在輻射檢查位置的下游0.5米處時,k為2米。
至此,結合圖1、圖2a、圖2b就本發明的輻射檢查系統的基本結構以及工作原理做了詳細說明,在本發明上述輻射檢查系統的基礎上還可以進行一定的改進以實現更多的功能。
一、針對檢測規避部分的掃描
在本發明的一個優選實施例中,輻射成像裝置10可以發射至少兩種不同強度的輻射束。不同強度的輻射束可以針對不同的目標物體,例如針對被檢測物體的需檢測部分,可以發射強度較大的主輻射束,針對被檢測物體的檢測規避部分,可以發射強度較小的次級輻射束。次級輻射束的單次掃描劑量率小于主輻射束,例如,主輻射束可以是單次掃描劑量大于0.25μsv的高劑量率輻射束,次級輻射束可以是單次掃描劑量低于0.25μsv的低劑量率輻射束。
對本發明而言,在控制單元30發出用于控制輻射成像裝置10發射輻射束的指令之前,控制單元30還可以控制輻射成像裝置10發射用于對檢測規避部分進行掃描的次級輻射束。
作為本發明的一個可選實施例,可以在第一檢測器21檢測到被檢測物體的檢測規避部分的前端到達第一預設位置的第一時刻t1后,由控制單元30控制輻射成像裝置10發射針對檢測規避部分的次級輻射束。
另外,第一檢測器21還可以同時檢測被檢測物體前表面到達第一預設位置的時刻t0,或者另設一檢測器檢測被檢測物體前表面到達輻射檢查位置上游預設位置的時刻t0,在時刻t0后可以由控制單元30控制輻射成像裝置發射針對檢測規避部分的次級輻射束。或者如果在第一時刻t1時被檢測物體的前表面還處于輻射檢查位置上游,則在第一時刻t1后由控制單元30控制輻射成像裝置發射針對檢測規避部分的次級輻射束。
二、低速保護
以被檢測物體為車輛為例,在車輛發生減速、停車或倒車時,如果輻射成像裝置仍發射輻射束,勢必會對車載人員造成人身傷害。由此,本發明的輻射檢查系統還提供了針對這種情況的保護措施。
具體地,可以預先設定一個速度閾值(例如3km/h),為了便于區分可以稱為預設速度,在被檢測物體的速度(可以是平均)低于預設速度時禁止或停止輻射成像裝置發射輻射束。其中,如果是在被檢測物體的檢測規避部分通過輻射檢查位置的過程中檢測到被檢測物體的速度低于預設速度,可以在第二時刻t2之后經過第一時間間隔t1,控制單元禁止輻射成像裝置發射輻射束,即不再發出用于控制輻射成像裝置10發射輻射束的指令。
另外,如果是在輻射成像裝置10發射輻射束的過程中,檢測到被檢測物體的速度低于預設速度,也可以由控制單元30控制輻射成像裝置停止發射輻射束。
作為本發明的一個可選實施例,如圖2a、圖2b所示,輻射檢查系統還可以包括第三檢測器23。第三檢測器23設置在第二預設位置下游預定距離處的第三預設位置,用于檢測被檢測物體的檢測規避部分前端是否到達所述第三預設位置,在檢測到被檢測物體的檢測規避部分前端到達第三預設位置時,發出第三檢測器信號。
由此,在第二時刻t2之后經過第二時間間隔t2,t2=l2/v0,l2為第三預設位置與第二預設位置之間的距離,v0為預設速度,第三檢測器23仍未檢測到被檢測物體的檢測規避部分前端到達第三預設位置時,表明被檢測物體在第二預設位置和第三預設位置之間的平均速度低于預設速度,此時控制單元30可以控制輻射成像裝置10禁止或停止發射輻射束。其中,在t2小于t1時,在第二時刻t2之后經過第一時間間隔t1,控制單元30可以禁止輻射成像裝置發射輻射束,即不再發出用于控制輻射成像裝置10發射輻射束的指令。在t2大于或等于t1時,控制單元30可以發出用于控制輻射成像裝置10停止發射輻射束的指令。
作為本發明的一個可選實施例,如圖3a、圖3b所示,輻射檢查系統還可以包括第四檢測器24,設置在輻射檢查位置下游的預定位置處,用于以預定時間間隔檢測被檢測物體在第二預設位置與第四預設位置之間的行進速度,其中,第四預設位置位于所述第二預設位置的下游,響應于第四檢測器檢測到的行進速度低于預設速度,控制單元控制輻射成像裝置停止發射輻射束。由此,第二預設位置和第四預設位置之間的范圍可以稱為低速保護區,低速保護區的具體長度可以根據需要設定,這里不再贅述。優選地,第二預設位置與第四預設位置之間的距離為l,l大于k。一般地,第四預設位置距離輻射檢查位置不小于3米,最好不小于5米。
如上文所述,輻射成像裝置10還可以發射針對檢測規避部分的次級輻射束。因此,如果在低速保護區中檢測到被檢測物體的速度低于預設速度時,輻射成像裝置10正在發射次級輻射束,此時也可以由控制單元控制輻射成像裝置10停止次級輻射束的發射。即上文述及的禁止/停止發射輻射束中的輻射束也包括針對檢測規避部分的次級輻射束。
需要說明的是,第三檢測器23與上文述及的第一檢測器21、第二檢測器22類似,可以是對射光電傳感器、對射光幕傳感器以及激光雷達傳感器等多種類型的傳感器。第三檢測器23的安裝方式與上文述及的第一檢測器21、第二檢測器22的安裝方式類似,這里不再贅述。
第四檢測器24可以為多普勒測速雷達、視頻測速裝置等多種類型的速度檢測裝置。第四檢測器24可以安裝在檢測通道的頂部或側邊,以最大限度的覆蓋檢測區域。為了不影響被檢測物體的正常行進并且不影響速度的檢測,頂部安裝時可以將第四檢測器24居中安裝(如圖3a、圖3b所示),并且安裝高度可以高于被檢測物體的最大高度,例如,安裝高度可以不低于5米。側邊安裝時應使得第四檢測器24位于被檢測物體最大寬度的外側并和被檢測物體之間具有預定空間。因此,可以將第四檢測器24安裝在檢測通道的外側。
三、速度波動保護
在被檢測物體的速度波動較大(例如突然加速、突然減速)時,不適宜對被檢測物體進行輻射掃描成像,此時可以控制輻射成像裝置禁止或停止發射輻射束。
作為本發明的一個優選實施例,控制單元30可以根據接收到的第四檢測器24以預定時間間隔檢測到的被檢測物體行進速度確定被檢查物體的速度波動,在檢測到被檢查物體速度波動超出預設范圍(例如,檢測到的速度最大值和最小值的差值超過預設范圍,或者單位時間內的速度變化值超過預設范圍)時,控制單元30控制輻射成像裝置10禁止/停止發射輻射束。
與前文述及的低速保護區類似,也可以設置一個速度波動區,可以僅在被檢測物體處于速度波動區內時的速度波動較大時,禁止/停止輻射成像裝置10發射輻射束。其中,關于速度波動區的設置以及被檢測物體是否處于速度波動區的具體實施方式可以參見上文對低速保護區的說明,這里不再贅述。
四、身份識別
本發明的輻射檢查系統還可以包括身份識別裝置,設置在第一預設位置的上游,用于識別被檢測物體的身份信息,以便于根據身份信息確定檢測物體的檢測規避部分的長度。這里,身份識別裝置可以是能夠識別被檢測物體上的標識信息的標識識別裝置,例如可以是車牌識別裝置。另外,身份識別裝置還可以似乎rfid讀取裝置或者二維碼識別裝置,此時需要被檢測物體上設置相應的rfid標簽或者二維碼。由此,通過身份識別裝置可以提前獲知被檢測物體的檢測規避部分的長度信息。
五、結束檢測
本發明的輻射檢查系統中的控制單元可采用公知的技術,在被檢測物體的需檢測部分掃描完成后控制輻射成像裝置10停止發射輻射束。例如,可以由輻射成像裝置10中的輻射探測單元檢測信號與空載信號來確定被檢測物體是否完全通過輻射檢查位置,在確定完全通過時由控制單元控制輻射成像裝置10停止發射輻射束。再例如,還可以通過設置檢測器來確定被檢測物體是否完全通過輻射檢查位置。
作為本發明的一個實施例,第一檢測器還可以用于檢測被檢測物體尾部離開第一預設位置的第四時刻t4,并發出包括第四時刻t4的第四檢測器信號。
控制單元接收包括第四時刻t4的第四檢測器信號,并在第四時刻t4后被檢測物體向前行駛距離大于或等于第一預設位置與輻射檢查位置之間的距離時,控制輻射成像裝置停止發射用于掃描被檢測物體的輻射束。
至此,已經結合附圖1-3及實施例詳細說明了本發明的輻射檢查系統。另外,本發明的輻射檢查系統除了可以具備上文述及的傳感器,還可以集成使用區分待檢查物體和非待檢查物體的傳感器,如埋設在地面下的地感線圈或軸重檢測器(圖2a和3a中的25),或者安裝在檢查通道頂部的多普勒雷達或紅外傳感器等,此為本領域的公知常識。
圖4是示出了根據本發明一實施例的輻射檢查方法的示意性流程圖。圖4所示的輻射檢查方法可以由本發明的輻射檢查系統實現,下面僅就方法可以具有的步驟進行說明,對于其中涉及的細節可以參見上文相關描述,這里不再贅述。
圖4示出了根據本發明一個實施例的輻射檢查方法的示意性流程圖。其中,本實施例中,k等于第二預設位置與輻射檢查位置之間的距離與檢測規避部分的長度之和。檢測規避部分的長度是已知的固定長度,也可以是在第二時刻t2之前獲得的檢測規避部分的實際長度。
如圖4所示,在步驟s510,檢測被檢測物體的檢測規避部分前端到達距輻射檢查位置上游預定距離處的第一預設位置的第一時刻t1。
在步驟s520,檢測被檢測物體的檢測規避部分前端到達距第一預設位置下游預定距離處的第二預設位置的第二時刻t2。
在步驟s530,基于第一時刻t1、第二時刻t2以及第一預設位置和第二預設位置之間的距離,確定被檢測物體在第一預設位置和第二預設位置之間行進的平均速度v。并基于平均速度v、參數k、延遲補償t0確定第一時間間隔t1=k/v-t0。
在步驟s540,判斷平均速度v是否低于預設速度。若判斷結果為是,即平均速度小于預設速度,則進入步驟s560;若判斷結果為否,即平均速度大于或等于預設速度,則進入步驟s550。
在步驟s550,控制單元在第二時刻t2之后經過第一時間間隔t1,發出用于控制輻射成像裝置發射輻射束的指令。
在步驟s560,響應于平均速度小于預設速度,在第二時刻之后經過第一時間間隔t1控制單元禁止控制輻射成像裝置發射輻射束。
在步驟s570,控制單元判斷檢測規避部分前端是否到達第二預設位置下游預定距離處的第三預設位置,即檢測規避部分在第二時刻t2后經過第二時間間隔t2是否接收到第三檢測器信號。若判斷結果為是,即接收到第三檢測器信號,則進入步驟s580,若判斷結果為否,則進入步驟s560。
在步驟s560,響應于在第二時刻t2后經過第二時間間隔t2檢測到檢測規避部分前端未到達第三預設位置時,控制輻射成像裝置停止發射輻射束。
在步驟s580,輻射成像裝置繼續發射用于掃描被檢測物體的需檢測部分的輻射束,直至該被檢測物體完成掃描。
另外,在步驟s550之前,即在發出用于控制輻射成像裝置發射輻射束的指令之前,控制輻射成像裝置發射用于對檢測規避部分進行掃描的次級輻射束。
由此,通過上述的輻射檢查方法,即可精確實現對被檢測物體的輻射掃描控制,提高檢測效率和檢測精確度。并且有效的保護措施更能夠保護檢測規避部分的輻射安全。
上文中已經參考附圖詳細描述了根據本發明的輻射檢查系統和輻射檢查方法。
此外,根據本發明的方法還可以實現為一種計算機程序,該計算機程序包括用于執行本發明的上述方法中限定的上述各步驟的計算機程序代碼指令。或者,根據本發明的方法還可以實現為一種計算機程序產品,該計算機程序產品包括計算機可讀介質,在該計算機可讀介質上存儲有用于執行本發明的上述方法中限定的上述功能的計算機程序。本領域技術人員還將明白的是,結合這里的公開所描述的各種示例性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可以被實現為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。
附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發明的多個實施例的系統和方法的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上,流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分,所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用于實現規定的邏輯功能的可執行指令。也應當注意,在有些作為替換的實現中,方框中所標記的功能也可以以不同于附圖中所標記的順序發生。例如,兩個連續的方框實際上可以基本并行地執行,它們有時也可以按相反的順序執行,這依所涉及的功能而定。也要注意的是,框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合,可以用執行規定的功能或操作的專用的基于硬件的系統來實現,或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現。
以上已經描述了本發明的各實施例,上述說明是示例性的,并非窮盡性的,并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下,對于本技術領域的普通技術人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術語的選擇,旨在最好地解釋各實施例的原理、實際應用或對市場中的技術的改進,或者使本技術領域的其它普通技術人員能理解本文披露的各實施例。
本發明的研發和專利申請費用得到國家重點研發計劃(nationalkeyr&dprogramofchina)資助(2016yfc0800500立體化智能安全卡口研發與應用)。