[发明专利]射线照片数据的解译

说明书

技术领域

本发明涉及用于使用已分解空间和能量数据收集和解译(interpretation)射线照片数据，尤其是x射线交互数据的方法和装置。因而，例如，在期望获得关于内部含量和/或组分的信息的情况下，本发明涉及用于检测和表征位于三维空间中的对象的方法和装置。本发明可以进一步涉及通过材料图像的生成或者与材料图像的生成一起运行的方法和装置，而不仅限于上述成像。

背景技术

在以下环境中广泛应用通过诸如x射线或者γ-射线(gamma)的高能量射线扫描对象的原理：可能期望获得关于对象的内部含量和/或组分的信息，包括例如为了识别和为了库存控制而进行扫描，以在用于检测危险品或违禁品的安全等情况下监控随时间的改变，尤其监控随时间的劣化，例如，从而为了质量控制目的或者确定结构完整性等目的对进入或退出限定区域的人或箱包进行检查。

大多数x射线照射的对象由多种材料、复合组织等组成。尽管该普通射线照片为仅包含单色强度信息的简单平面阴影照片图像，但是实际上，这些对象通常也是三维的。x射线源几乎一直为辐射的较宽频谱发射器。然而，大多数检测器类型不能分解这种能量信息。因此，以这种方式所生成的射线照片具有转化为单个2-D平面的所有空间信息和所有能量信息。这表示如果人们仅对查看特定深度和由某种类型的材料组成的对象内部的信息感兴趣，则其通常与由位于相同x，y区域中和由其他类型材料组成的对象所生成的图像中的杂波(clutter)背景(backdrop)相平衡。

检测器的最新发展可能导致在多个能带上辨别以生成多幅能量差分图像的装置的发展，该检测器可以更有效地分解关于透射x射线的光谱信息。例如，US5943388描述了利用碲化镉检测器生成至少在三个能带上的图像和至少三幅图像的系统。以这种方法所生成的射线照片具有某些差分能量信息，但是所有的空间信息保持转化(collapse)为单个2-D平面。

已经在第PCT/GB 2008/001103号申请中提出了用于生成单眼运动视差(parallax)x射线图像的方法和装置。系统结构必须为如此生成的一系列图像，仅含有水平方向上的视差(disparity)信息(即，在人眼分离的方向上)。人类观察者看到的这种图像序列将提供与旋转对象相同的效果。这种视角图像序列已经在其中包含了三维坐标数据。以相同的方法，可以通过测量在透视图之间的视差将照相测量法应用于立体图像对，所以也可以将这种照相测量法应用于单眼运动视差图像序列。本应用的较大优点是图像越多，包含的视差就越大，进一步，就可以测量更精确的深度或者z坐标。使用立体对的限制是对视差的非常严格的控制的限制，可以使用该视差来有效限制可以获得的深度分解率(resolution)。

然而，我们仍然期望开发用于收集和解译射线照片数据的方法和装置，该方法和装置有效利用以可分解的坐标方式通过选择能量检测器射线收集的空间信息和能量信息。

发明内容

根据本发明，在第一方面，提供了用于收集和解译来自对象的射线照片数据的方法，该方法包括以下步骤：

提供了辐射源和与该辐射源间隔的辐射检测系统，以限定横向间隔的至少第一扫描位置和第二扫描位置的方式限定该辐射源和该辐射检测系统之间的扫描区，该检测系统能够检测和收集关于入射在该检测系统上的辐射的光谱可分解信息；

使对象在横向间隔的扫描位置上相对于扫描区进行移动并且穿过该扫描区；以及

从位于第一扫描位置处的检测器输出端生成强度信息的至少第一视角数据集；

从位于第二扫描位置处的检测器输出端生成强度信息的至少第二视角数据集；

将每个视角数据集分解为至少三个光谱能带；

对于每个这种可分解的光谱能带：

进行来自每个视角数据集的数据的数字图像分析以识别位于不同视角数据集中的相应点；

从而获得有关在每个视角数据集之间的视差的数字数据；

从而使用三角测量法获得z坐标信息并且使用该z坐标信息将位于每个能带处的每个视角数据集划分为多个深度切片；

以及从而，生成一系列输出数据集，每个输出数据集均包括分解为单个能带和深度切片的强度信息的2-D数据集。

根据本发明的另一方面，使用类推法提供了用于收集和处理来自对象的射线照片数据的装置，包括：

辐射源和与该辐射源间隔的辐射检测系统，以限定横向间隔的至少第一扫描位置和第二扫描位置的方式限定配置在该辐射源和该辐射检测系统之间的扫描区，该检测系统能够检测和收集关于入射在该检测系统上的辐射的光谱可分解信息；