多視角背散射檢查系統(tǒng)的制作方法

本實(shí)用新型涉及背散射成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多視角背散射檢查系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

X射線背散射成像技術(shù)是使用筆形X射線束流照射物體，通過探測物體的背散射射線來成像的技術(shù)。X射線背散射成像技術(shù)具有輻射劑量低、對輕質(zhì)材料敏感、圖像直觀等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在人體、貨物、車輛的安全檢查領(lǐng)域，適用于檢查藏匿的毒品和爆炸物。背散射成像用的X射線穿透力較低，只能對檢查目標(biāo)的表面的淺層成像。

多視角背散射檢查系統(tǒng)可以對檢查目標(biāo)的多個(gè)表面成像，從而可以得到檢查目標(biāo)更多的信息。

美國科技工程公司的申請?zhí)枮镃N1947001A、實(shí)用新型名稱為“通過確保在一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)源在發(fā)射輻射而對包括多個(gè)源的反向散射檢查入口中的串?dāng)_的消除”的中國專利申請公開了一種采用多個(gè)穿透性輻射源檢查物體的檢查系統(tǒng)和檢查方法。如圖1所示，該中國專利申請描述的檢查系統(tǒng)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)式筆形束射線源，用于產(chǎn)生多個(gè)束流面，且多個(gè)束流面大致共面。該實(shí)用新型提出使每個(gè)射線源在其工作周期中只出束一段時(shí)間，通過使不同射線源的出束時(shí)間錯(cuò)開，達(dá)到在任意時(shí)刻只有一個(gè)射線源出束的效果，從而消除多個(gè)束流面的互相干擾。圖1中各附圖標(biāo)記分別代表：10-檢查系統(tǒng)，12-橫穿入口，13、15、17-源，18-檢查目標(biāo)，23、24、25、26、27、28-波束，30-X射線，31、32、33、34、35、36-檢測器，40-處理器，42-檢查目標(biāo)的內(nèi)部特征，44-散射射線。

在實(shí)現(xiàn)本申請的過程中，設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)以上中國專利申請公開的技術(shù)方案具有如下足之處：

每個(gè)射線源分時(shí)出束，雖然解決了多視角的互相干擾問題，但引起了每個(gè)視角輸出輻射平均劑量率的降低。在每個(gè)射線源的功率固定的情況下，出束時(shí)間占工作周期的比例越大，則輸出輻射平均劑量率越大，圖像質(zhì)量越好。如圖1所示的檢查系統(tǒng)中，每個(gè)射線源出束時(shí)間最多只占工作周期的1/3，即輸出輻射平均劑量率是單視角的1/3，從而圖像質(zhì)量會(huì)遠(yuǎn)差于單視角系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種多視角背散射檢查系統(tǒng)，旨在有效減少多視角同時(shí)出束時(shí)彼此之間的相互干擾，提高檢查圖像質(zhì)量。

本實(shí)用新型提供一種多視角背散射檢查系統(tǒng)，包括檢查通道、至少兩個(gè)檢查單元、控制裝置和數(shù)據(jù)處理裝置；其中，

各所述檢查單元包括射線源和探測器陣列，所述射線源用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的筆形射線束流，所述探測器陣列用于接收射線束流照射到檢測目標(biāo)后形成的背散射射線，所述探測器陣列包括布置在不同位置且相互獨(dú)立的至少兩個(gè)探測器模塊；

所述至少兩個(gè)檢查單元設(shè)置于所述檢查通道的外周的不同周向位置形成至少兩個(gè)不同的視角，且布置為任一所述檢查單元的射線源產(chǎn)生的射線束流直射到其余檢查單元的探測器陣列外部；

所述控制裝置與各所述射線源耦合并控制各射線源的射線束流之間的相位差，以在檢查過程中使任意時(shí)刻各探測器陣列的有效探測區(qū)域遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾區(qū)域，所述有效探測區(qū)域?yàn)樘綔y器陣列接收同一檢查單元的背散射信號(hào)最大的位置及附近區(qū)域，所述強(qiáng)干擾區(qū)域?yàn)樘綔y器陣列接收其它檢查單元的散射信號(hào)最大的位置及附近區(qū)域；

所述數(shù)據(jù)處理裝置與各所述探測器陣列耦合以接收各所述探測器模塊的探測信號(hào)并根據(jù)各所述探測器模塊的探測信號(hào)形成各時(shí)刻各探測器陣列對應(yīng)的檢查圖像，其中，形成某一時(shí)刻某一探測器陣列對應(yīng)的檢查圖像時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理裝置計(jì)算該時(shí)刻該探測器陣列的所述有效探測區(qū)域，對有效探測區(qū)域內(nèi)的探測器模塊的探測信號(hào)進(jìn)行處理形成該時(shí)刻檢查目標(biāo)位于該探測器陣列一側(cè)的檢查圖像。

基于本實(shí)用新型提供的多視角背散射檢查系統(tǒng)，探測器陣列包括布置在不同位置且相互獨(dú)立的至少兩個(gè)探測器模塊，使探測器陣列具有位置分辨能力；至少兩個(gè)檢查單元布置為使任一檢查單元的射線源產(chǎn)生的射線束流直射到其余檢查單元的探測器陣列外部，可以防止因射線源穿透檢查目標(biāo)時(shí)透射射線對其余檢查單元的探測信號(hào)的干擾；控制各射線源的射線束流之間的相位差，使檢查過程中任意時(shí)刻各探測器陣列的有效探測區(qū)域遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾區(qū)域，可以在形成檢查圖像的過程中，對有效探測區(qū)域?qū)?yīng)的探測器模塊的探測信號(hào)和其余區(qū)域?qū)?yīng)的探測器模塊的探測信號(hào)區(qū)別對待，有效減少各射線源的散射射線(包括背散射射線和前向散射射線)之間的相互干擾；數(shù)據(jù)處理裝置計(jì)算有效探測區(qū)域，對有效探測區(qū)域內(nèi)的探測器模塊的探測信號(hào)進(jìn)行處理形成相應(yīng)時(shí)刻檢查目標(biāo)位于該檢查單元一側(cè)的檢查圖像，可以較好地抑制干擾信號(hào)的影響，最終得到的檢查圖像的質(zhì)量較好。由于透射射線和散射射線的干擾均可有效減少，因而，本實(shí)用新型中多個(gè)視角可以同時(shí)出束，提高了每一視角的輸出輻射平均劑量率，從而可以提高檢查目標(biāo)的圖像質(zhì)量。

通過以下參照附圖對本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的具有多個(gè)穿透性輻射源的多視角射線檢查系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的多視角背散射檢查系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的頂視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖2所示實(shí)施例的探測器陣列的有效探測區(qū)域與強(qiáng)干擾區(qū)域分離的原理示意圖。

圖2至圖4中，各附圖標(biāo)記代表：

1、3、5，探測器陣列；2、4、6，射線源；7，多通道數(shù)據(jù)采集板；8，控制裝置；9，數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)；21、左視角束流面；22、頂視角束流面；23，右視角束流面；30，檢查通道。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等詞語來限定零部件，僅僅是為了便于對相應(yīng)零部件進(jìn)行區(qū)別，如沒有另行聲明，上述詞語并沒有特殊含義，因此不能理解為對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，方位詞如“前、后、上、下、左、右”、“橫向、豎向、垂直、水平”和“頂、底”等所指示的方位或位置關(guān)系通常是基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，在未作相反說明的情況下，這些方位詞并不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制；方位詞“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)外。

如圖2至圖4所示，本實(shí)用新型提供一種多視角背散射檢查系統(tǒng)。該多視角背散射檢查系統(tǒng)包括檢查通道30、至少兩個(gè)檢查單元、控制裝置8和數(shù)據(jù)處理裝置。

檢查單元包括射線源和探測器陣列。射線源用于發(fā)射旋轉(zhuǎn)的筆形射線束流。探測器陣列用于接收射線源發(fā)出的射線束流照射到檢查目標(biāo)后的背散射射線。

探測器陣列包括布置在不同位置且相互獨(dú)立的至少兩個(gè)探測器模塊，該設(shè)置使探測器陣列具有位置分辨能力。各探測器陣列中探測器模塊的數(shù)量可以相同，也可以不同。探測器陣列中探測器模塊的數(shù)量越多，探測器陣列的位置分辨能力越強(qiáng)。

如圖2所示，至少兩個(gè)檢查單元設(shè)置于檢查通道30的外周的不同周向位置形成至少兩個(gè)不同的視角。如圖3所示，任一射線源產(chǎn)生的射線束流均直射到其余檢查單元的探測器陣列外部。該設(shè)置可以使任一射線源產(chǎn)生的射線束流不能直射到其它檢查單元的探測器陣列，從而可以防止因射線源穿透檢查目標(biāo)時(shí)透射射線對其余檢查單元的探測信號(hào)的干擾。例如，可以使至少兩個(gè)檢查單元在檢查通道30的延伸方向上錯(cuò)位布置以使各射線源的束流面彼此大致平行間隔地設(shè)置，來實(shí)現(xiàn)任一射線源產(chǎn)生的射線束流直射到其余檢查單元的探測器陣列外部。

控制裝置8與各檢查單元的射線源耦合?？刂蒲b置8控制各射線源的射線束流之間的相位差，以在檢查過程中使任意時(shí)刻各探測器陣列的有效探測區(qū)域遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾區(qū)域。

有效探測區(qū)域?yàn)樘綔y器陣列接收同一檢查單元的背散射信號(hào)最大的位置及附近區(qū)域。強(qiáng)干擾區(qū)域?yàn)樘綔y器陣列接收其它檢查單元的散射信號(hào)最大的位置及附近區(qū)域。

有效探測區(qū)域是隨著射線束流的位置變化而不斷變化的。強(qiáng)干擾區(qū)域也是隨著射線束流的位置變化而不斷變化的。其中，控制裝置8可以控制各射線源的射線束流的掃描周期、初始相位和/或旋轉(zhuǎn)方向以控制射線束流之間的相位差。

有效控測區(qū)域可以直接根據(jù)探測器陣列的峰值數(shù)值和峰值位置確定；也可根據(jù)射線束流位置確定。

例如，在直接根據(jù)探測器陣列的峰值數(shù)值和峰值位置確定有效探測區(qū)域時(shí)，可以將峰值信號(hào)所在位置及與峰值位置較近且輸出信號(hào)達(dá)到峰值的一定百分比以上區(qū)域(對應(yīng)于附近區(qū)域)作為有效探測區(qū)域。所述百分比可以在20％～70％之間，例如可以為20％、25％、35％、50％、60％、65％等等。

在射線束流劑量比較低時(shí)，峰值位置和峰值數(shù)值的誤差較大，此情況下利用射線束流位置來估計(jì)有效探測區(qū)域更為準(zhǔn)確。提前通過計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算出射線束流在不同位置下的散射光子分布，根據(jù)散射光子的分布計(jì)算出探測器陣列上的散射信號(hào)分布，再根據(jù)峰值數(shù)值和峰值位置確定理論有效探測區(qū)域，從而得到理論上的射線束流位置和有效探測區(qū)域的關(guān)系。根據(jù)射線束流位置確定有效探測區(qū)域時(shí)，根據(jù)理論上的射線束流位置和有效探測區(qū)域的關(guān)系確定有效探測區(qū)域。

在檢查過程中使任意時(shí)刻各探測器陣列的有效探測區(qū)域遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾區(qū)域可以在形成檢查圖像的過程中，對有效探測區(qū)域?qū)?yīng)的探測器模塊的探測信號(hào)和其余區(qū)域?qū)?yīng)的探測器模塊的探測信號(hào)區(qū)別對待，有效減少各射線源的散射射線之間的相互干擾。

數(shù)據(jù)處理裝置與各探測器陣列耦合，接收各探測器模塊的探測信號(hào)并根據(jù)各探測器模塊的探測信號(hào)形成各時(shí)刻各探測器陣列對應(yīng)的檢查圖像。形成某一時(shí)刻某一探測器陣列對應(yīng)的檢查圖像時(shí)，數(shù)據(jù)處理裝置計(jì)算該時(shí)刻該探測器陣列的有效探測區(qū)域，對有效探測區(qū)域內(nèi)的探測器模塊的探測信號(hào)進(jìn)行處理形成該時(shí)刻檢查目標(biāo)10位于該探測器陣列一側(cè)的檢查圖像。

對有效探測區(qū)域?qū)?yīng)的探測器模塊的探測信號(hào)進(jìn)行處理得到的檢查圖像的質(zhì)量較好，有效減少干擾信號(hào)對檢查圖像的影響。

根據(jù)以上描述可知，由于透射射線和散射射線的干擾均可有效減少，本實(shí)用新型中多個(gè)視角可以同時(shí)出束，提高了每一視角的輸出輻射平均劑量率，從而可以提高檢查目標(biāo)的圖像質(zhì)量。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理裝置包括數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9。數(shù)據(jù)采集裝置分別與各檢查單元的探測器陣列和數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9耦合，以接收各探測器模塊的探測信號(hào)并將探測信號(hào)輸送至數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9。數(shù)據(jù)采集裝置優(yōu)選地包括多通道數(shù)據(jù)采集板7。數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9根據(jù)各探測器模塊的探測信號(hào)形成各時(shí)刻各探測器陣列對應(yīng)的檢查圖像。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，多視角背散射檢查系統(tǒng)還包括射線束流位置檢測裝置。射線束流位置檢測裝置與數(shù)據(jù)處理裝置耦合，射線束流位置檢測裝置檢測各檢查單元的射線源的射線束流的位置信號(hào)并將位置信號(hào)輸送至數(shù)據(jù)處理裝置。數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)位置信號(hào)計(jì)算各檢查單元的探測器陣列的有效探測區(qū)域。

射線束流位置檢測裝置可以包括與兩個(gè)以上檢查單元的背散射放射源一一對應(yīng)的兩個(gè)以上傳感器。每個(gè)傳感器檢測對應(yīng)的射線源的射線束流的位置信號(hào)。傳感器例如為測量射線源的旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)角度的角度傳感器。

其中，射線束流位置檢測裝置可以與數(shù)據(jù)處理裝置直接連接，也可以通過控制裝置8與數(shù)據(jù)處理裝置連接。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，控制裝置8控制各檢查單元的射線源的射線束流的掃描周期相同和/或旋轉(zhuǎn)方向相同(例如，使各射線源的射線束流的旋轉(zhuǎn)方向均為正時(shí)針方向或均為逆時(shí)針方向)而初始相位不同。該設(shè)置可以使控制過程更加簡單。

在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，多視角背散射檢查系統(tǒng)可以包括兩個(gè)檢查單元。

例如，多視角背散射檢查系統(tǒng)可以包括在檢查通道30的相對的兩側(cè)分別設(shè)置的第一檢查單元和第二檢查單元。第一檢查單元和第二檢查單元形成共同的第一端和共同的第二端?？刂蒲b置8控制第一檢查單元的射線源的射線束流從第一端向第二端掃描，同時(shí)控制第二檢查單元的射線源的射線束流從第二端向第一端掃描。例如，第一檢查單元和第二檢查單元均為上下方向設(shè)置，在下端為第一端的情況下，上端即為第二端。該設(shè)置可以使各探測器陣列的有效探測區(qū)域與射線源強(qiáng)干擾區(qū)域分離，相對的第一檢查單元和第二檢查單元之間互不干擾。

再例如，多視角背散射檢查系統(tǒng)也可以包括在檢查通道30的周向上相鄰設(shè)置的第一檢查單元和第二檢查單元，控制裝置8控制第一檢查單元的射線源的射線束流從遠(yuǎn)離第二檢查單元的一端開始向靠近第二檢查單元的一端掃描，同時(shí)控制第二檢查單元的射線源的射線束流從靠近第一檢查單元的一端開始向遠(yuǎn)離第一檢查單元的一端掃描。此時(shí)，各探測器陣列的有效探測區(qū)域與射線源強(qiáng)干擾區(qū)域分離。

在另一些優(yōu)選的實(shí)施例中，多視角背散射檢查系統(tǒng)可以包括三個(gè)以上檢查單元。

例如，在前述的具有相對的第一檢查單元和第二檢查單元的多視角背散射檢查系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，多視角背散射檢查系統(tǒng)還包括分別與第一個(gè)檢查單元和第二檢查單元相鄰的第三檢查單元，第三檢查單元設(shè)置于第二端，控制裝置8同時(shí)控制第三檢查單元的射線源的射線束流從靠近第一檢查單元的一端向靠近第二檢查單元的一端掃描。此時(shí)，三個(gè)檢查單元中各探測器陣列的有效探測區(qū)域均射線源與強(qiáng)干擾區(qū)域分離。

還可以設(shè)置四個(gè)或更多個(gè)檢查單元，并控制各射線源的射線束流之間的相位差使各探測器陣列的有效探測區(qū)域射線源與強(qiáng)干擾區(qū)域分離，以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的。

該多視角背散射檢查系統(tǒng)對檢查目標(biāo)10進(jìn)行檢查的多視角背散射檢查方法包括：

控制各射線源的射線束流之間的相位差，以在檢查過程中使任意時(shí)刻各探測器陣列的有效探測區(qū)域遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾區(qū)域；

根據(jù)各探測器模塊的探測信號(hào)形成各時(shí)刻各探測器陣列對應(yīng)的檢查圖像，其中，形成某一時(shí)刻某一探測器陣列對應(yīng)的檢查圖像時(shí)，數(shù)據(jù)處理裝置計(jì)算該時(shí)刻該探測器陣列的有效探測區(qū)域，對有效探測區(qū)域內(nèi)的探測器模塊的探測信號(hào)進(jìn)行處理形成該時(shí)刻檢查目標(biāo)10位于該探測器陣列一側(cè)的檢查圖像。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，多視角背散射檢查方法還包括檢測各檢查單元的射線源的射線束流的位置信號(hào)，根據(jù)位置信號(hào)計(jì)算各檢查單元的探測器陣列的有效探測區(qū)域。

可以通過控制各射線源的射線束流的掃描周期、初始相位和/或旋轉(zhuǎn)方向以控制各射線束流之間的相位差。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，多視角背散射檢查方法包括控制各檢查單元的探測器的射線束流的掃描周期和/或旋轉(zhuǎn)方向相同，而初始相位不同。

在檢查通道30的相對的兩側(cè)分別設(shè)置第一檢查單元和第二檢查單元，第一檢查單元和第二檢查單元形成共同的第一端和共同的第二端的情況下，多視角背散射檢查方法優(yōu)選地包括：控制第一檢查單元的射線源的射線束流從第一端向第二端掃描，同時(shí)控制第二檢查單元的射線源的射線束流從第二端向第一端掃描。

在多視角背散射檢查系統(tǒng)進(jìn)一步包括分別與第一檢查單元和第二檢查單元相鄰的第三檢查單元，第三檢查單元設(shè)置于第二端的情況下，多視角背散射檢查方法優(yōu)選地還包括：同時(shí)控制第三檢查單元的射線源的射線束流從靠近第一檢查單元的一端向靠近第二檢查單元的一端掃描。

在檢查通道30的周向上相鄰設(shè)置第一檢查單元和第二檢查單元的情況下，多視角背散射檢查方法優(yōu)選地包括：控制第一檢查單元的射線源的射線束流從遠(yuǎn)離第二檢查單元的一端開始向靠近第二檢查單元的一端掃描，同時(shí)控制第二檢查單元的射線源的射線束流從靠近第一檢查單元的一端開始向遠(yuǎn)離第一檢查單元的一端掃描。

多視角背散射檢查方法與前述的多視角背散射檢查系統(tǒng)具有相同的優(yōu)點(diǎn)。

以下結(jié)合圖2至圖4對本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說明。

如圖2所示，該實(shí)施例的多視角背散射檢查系統(tǒng)為一種三視角背散射檢查系統(tǒng)。該三視角背散射檢查系統(tǒng)共有三個(gè)檢查單元，分別為左側(cè)檢查單元、頂端檢查單元和右側(cè)檢查單元。每個(gè)檢查單元形成一個(gè)檢查視角。該三視角背散射檢查系統(tǒng)還包括控制裝置8、射線束流位置檢測裝置和數(shù)據(jù)處理裝置。

參見圖2。左側(cè)檢查單元位于檢查通道30的左側(cè)，形成左視檢查面，包括射線源2和探測器陣列1。頂部檢查單元位于檢查通道30的頂部，形成頂視檢查面，包括射線源4和探測器陣列3。右側(cè)檢查單元位于檢查通道30的右側(cè)，形成右視檢查面，包括射線源6和探測器陣列5。

射線源2、射線源4、射線源6均為旋轉(zhuǎn)式筆形束X射線源，可以產(chǎn)生空間位置周期變化的筆形X射線束流。旋轉(zhuǎn)式筆形束X射線源可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，如中國專利申請CN1947001A、美國專利US8861684B2和US6434219B1等所描述的旋轉(zhuǎn)式筆形束X射線源均可作為本申請的射線源。

如圖2所示，探測器陣列1、探測器陣列3、探測器陣列5分別包括至少兩個(gè)布置在不同位置且相互獨(dú)立的探測器模塊。其中每個(gè)探測器模塊相互獨(dú)立，從而本實(shí)施例的各探測器模塊具有分辯能力。

如圖3所示，射線源2的射線束流掃描形成左視角束流面21；射線源4的射線束流掃描形成頂視角束流面22；射線源6的射線束流掃描形成右視角束流面23。左視角束流面21、頂視角束流面22、和右視角束流面23兩兩不共面，彼此大至平行地互相遠(yuǎn)離一定距離。此遠(yuǎn)離的距離使射線源2產(chǎn)生的束流不能直射到探測器陣列3和探測器陣列5，使射線源4產(chǎn)生的束流不能直射到探測器陣列1和探測器陣列5，射線源6產(chǎn)生的束流不能直射到探測器陣列1和探測器陣列3。從而，本實(shí)施例的三視角背散射檢查系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了使任一檢查單元的射線源產(chǎn)生的射線束流直射到其余檢查單元的探測器陣列外部。當(dāng)然，只要通過合理的布置使各射線源的射線束流不能直射非同一檢查單元的探測器陣列上即可消除任一射線源的透射光線對其它檢查單元的干擾。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理裝置包括數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9。數(shù)據(jù)采集裝置包括多通道數(shù)據(jù)采集板7。多通道數(shù)據(jù)采集板7與控制裝置8和數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9分別耦合。多通道數(shù)據(jù)采集板7的數(shù)量可以是一個(gè)或多個(gè)，視多通道數(shù)據(jù)采集板7的通道數(shù)與探測器模塊的數(shù)量而定，在需要通過多通道數(shù)據(jù)采集板7向數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9傳遞射線束流位置檢測裝置的位置信號(hào)或需要傳遞其它信號(hào)時(shí)，還需考慮所需傳遞的位置信號(hào)或其它信號(hào)的數(shù)量。

如圖2所示，各檢查單元的探測器陣列的各探測器模塊分別接入多通道數(shù)據(jù)采集板7的多個(gè)通道，從而多通道數(shù)據(jù)采集板7能夠采集各探測器模塊的探測信號(hào)，并將探測信號(hào)傳遞至數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9。

控制裝置8與射線源2、射線源4、射線源6分別耦合，可以向各射線源發(fā)出控制信號(hào)。本實(shí)施例中，各射線源的射線束流的掃描周期和旋轉(zhuǎn)方向相同，但控制裝置8控制射線源的射線束流的初始相位不同。其中各射線源的旋轉(zhuǎn)方向均為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)施例中，射線束流位置檢測裝置包括分別設(shè)置于射線源2、射線源4、射線源6上并與數(shù)據(jù)處理裝置耦合的傳感器。射線束流位置檢測裝置采集對應(yīng)的射線源的射線束流的位置信號(hào)。

如圖2所示，本實(shí)施例中，傳感器首先將位置信號(hào)發(fā)送給控制裝置8，控制裝置8再通過多通道數(shù)據(jù)采集板7將各位置信號(hào)輸送至數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9。從而，多通道數(shù)據(jù)采集板7同時(shí)采集各探測器模塊的探測信號(hào)和各傳感器探測的各射線源的射線束流的位置信號(hào)，并將各探測信號(hào)和各位置信號(hào)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9。數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)9依據(jù)每一時(shí)刻的射線束流的位置信號(hào)計(jì)算該時(shí)刻各探測器陣列的有效探測區(qū)域，根據(jù)有效探測區(qū)域內(nèi)各探測器模塊的探測信號(hào)形成檢查目標(biāo)10相應(yīng)的檢查圖像，以降低來自其它檢查單元的散射射線的干擾。

以下結(jié)合圖4對該實(shí)施例的多視角背散射檢查系統(tǒng)的檢查方法和工作原理進(jìn)行說明。

多視角背散射檢查系統(tǒng)的多個(gè)視角之間的互相干擾主要分為兩種：第一種是射線束流穿過檢查目標(biāo)10后的透射射線對對側(cè)探測器陣列的干擾，如射線源2對探測器陣列5的干擾；第二種是射線束流經(jīng)檢查目標(biāo)10散射產(chǎn)生的散射射線(包括背散射射線和前向散射射線)對其余檢查單元的探測器陣列的干擾，如射線源2對探測器陣列3的干擾。

透射射線的定向性較好，本實(shí)施例通過將各射線源的束流面互相遠(yuǎn)離一定距離，可以有效消除因透射射線產(chǎn)生的互相干擾。

本實(shí)施例中，因散射射線產(chǎn)生的干擾可以通過控制各檢查單元的射線源的射線束流之間的相位差使任意時(shí)刻各探測器陣列的有效探測區(qū)域與強(qiáng)干擾區(qū)域分離，并根據(jù)探測器陣列的有效探測區(qū)域內(nèi)的探測器模塊的探測信號(hào)形成檢測目標(biāo)的檢查圖像來有效減少因散射射線產(chǎn)生的干擾。

如圖4所示。本實(shí)施例中，射線源2、射線源4、射線源6產(chǎn)生的射線束流均逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。由控制裝置8控制使三個(gè)射線源的射線束流的掃描周期相同。

本實(shí)施例中，在各射線源的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期中，每個(gè)射線源的射線束流可以掃過檢查目標(biāo)10的表面3次。由控制裝置8精確控制各射線源的射線束流的初始相位。

如圖4中圖片a2所示，使射線源2在初始時(shí)的射線束流打在檢查目標(biāo)10的最左下方，射線源4在初始時(shí)的射線束流打在檢查目標(biāo)10的最左上方，射線源6在初始時(shí)的射線束流打在檢查目標(biāo)10的最右上方。由于各射線源均逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在1/6旋轉(zhuǎn)周期后，各射線源的射線束流的位置如圖4中圖片b2所示，再經(jīng)過1/6旋轉(zhuǎn)周期后，各射線源的射線束流位置如圖4中圖片c2所示。

將射線束流打在檢查目標(biāo)10上的位置稱為檢測點(diǎn)。從射線源2產(chǎn)生的檢測點(diǎn)散射到探測器陣列1的不同位置的光子通量不同，射線源2的射線源束流掃描的每一時(shí)刻，根據(jù)探測器陣列上的不同位置及對應(yīng)的光子通量可以形成一個(gè)分布曲線。圖4的圖片a1(與圖片a2對應(yīng))、圖片b1(與圖片b2對應(yīng))和圖片c1(與圖片c2對應(yīng))示出了探測器陣列1在不同時(shí)刻對應(yīng)的散射光子通量的分布曲線。距離檢測點(diǎn)最近處光子通量最大，距離越遠(yuǎn)光子通量越小，因此可以根據(jù)檢測點(diǎn)的位置設(shè)置一個(gè)探測器陣列的有效探測區(qū)域?？梢哉J(rèn)為只有有效探測區(qū)域內(nèi)的光子才是從射線源2的檢測點(diǎn)散射出的光子。

本實(shí)施例中，射線源4的檢測點(diǎn)的背散射射線會(huì)打到探測器陣列1中，形成強(qiáng)干擾區(qū)域，特別是當(dāng)檢測點(diǎn)在檢查目標(biāo)10的最左側(cè)時(shí)，可以在探測器陣列1的上部形成顯著的強(qiáng)干擾區(qū)域，如圖4的圖片a1所示。但在如圖4所示的各射線源的射線束流的掃描狀態(tài)下，可以保證射線源4對探測器陣列1產(chǎn)生的強(qiáng)干擾區(qū)域與探測器陣列1的有效探測區(qū)域分離，同時(shí)射線源4對探測器陣列5產(chǎn)生的強(qiáng)干擾區(qū)域也與探測器陣列5的有效探測區(qū)域分離，通過對有效探測區(qū)域?qū)?yīng)的探測器模塊的探測信號(hào)形成檢查圖像，可以有效減少其它檢查單元的散射射線的干擾。

根據(jù)以上描述可知，本實(shí)用新型實(shí)施例中各視角的束流面互相遠(yuǎn)離一定的距離，并且控制各射線源的射線束流之間相位差，對有效探測區(qū)域和其余探測區(qū)域的探測信號(hào)差別對待，使各個(gè)視角的射線源即使同時(shí)出束也可以有效減少多視角間的相互干擾，因此，各視角能同時(shí)出束，提高每一視角的輸出輻射平均劑量率，從而可以提高圖像質(zhì)量。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。