[实用新型]基于分布式光源的辐射成像系统

说明书

技术领域

本实用新型的实施例一般涉及辐射成像，具体涉及基于分布式光源的辐射成像系统。

背景技术

辐射成像是海关、民航机场和铁路系统必需的安全检测手段。其利用射线穿透物体发生相互作用的原理，能够在不开箱的情况下对内容物进行成像，有效识别行李物品中的枪支、炸药、毒品等违禁物品，对于保障公民人身财产安全、维护社会稳定有着积极作用。

在现有辐射成像技术中，实现无损检测的一种主要手段是透射成像技术，即利用X射线穿透不同密度和材料的物质会产生不同的衰减这一原理，实现对货运集装箱、行李物品的不开箱检查。如在公开号为CN102804326A的专利中，申请人提出了一种使用X射线透射原理的辐射成像安检系统，所述系统主要由位于待检物一侧的产生X射线的射线源、位于待检物体另一侧的用于接收射线源的探测器模块、放置待检物的待检区域以及数据处理单元和人机交互单元组成。上述专利同时公开了一种多视角透射成像系统及方法，使用多个射线源-探测器模块形成多个扫描面，各扫描面独立扫描，获得目标物体多个角度的透视图像，避免单一视角下物体重叠、辨识困难的问题。另外，双能、多能成像在透射成像技术中也被广泛采用，如在公开号为CN102484935A的专利中公开了一种多能透射成像系统，利用不同能量的X射线穿过物质时的衰减能力的差异，通过采用多层具有不同能量相应的探测器模块实现能谱分解，从而获得对透视图像进行物质原子序数、电子密度等的估计。

对于安检技术而言，如何更好的识别目标货物中的违禁物品是其核心内容。现有透视成像技术中提高违禁品识别性能主要通过增加扫描视角 和采用双能/多能扫描的方法实现，其具有如下问题。

一方面，通过增加射线源-探测器对数的方法尽管实现了不同视角的透视扫描，有助于解决单一角度的透视成像具有物体重叠、辨识困难的问题。然而采用多个射线源、探测器的方案将导致系统整体成本的大幅增加，而由于不同的射线源-探测器对之间需要彼此独立工作，各扫描面之间需要保持一定的距离间隔，因此双视角/多视角透视系统往往占地面积更大，一定程度上限制了系统的灵活性和适用场所。

另一方面，采用双能/多能成像的方法可以实现对物质原子序数、电子密度等物理参数的计算，有助于提高违禁物品的辨识能力，但是双能/多能成像通常采用多层探测器的方式来实现不同能量的透射射线的区别化采集，这意味着需要的探测器晶体单元和读出电路通道数量的增加，考虑到探测器单元的成本昂贵，采用多层探测器也将带来系统整体成本的升高。

实用新型内容

鉴于现有技术中的一个或多个问题，提出了基于分布式光源的辐射成像系统。

在本实用新型的一个方面，提出了一种辐射成像系统，包括：射线源，包括多个X射线发生器，所述多个X射线发生器分布在与被检查物体的行进方向交叉的一个或者多个平面上；探测器模块，包括多个探测单元，接收穿透被检查物体的X射线；数据采集电路，与所述探测器模块耦接，将所述探测器模块产生的信号转换为探测数据；控制器，与所述射线源、所述探测器模块和所述数据采集电路连接，控制所述射线源中的所述多个X射线发生器的至少两个X射线发生器轮流产生X射线，从而随着被检查物体的移动而发出穿透所述被检查物体，并且控制所述探测器模块和所述数据采集电路，分别获得与所述至少两个X射线发生器相对应的探测数据；数据处理计算机，基于所述探测数据重建所述至少两个X射线发生器的视角下的被检查物体的图像。

根据一些实施例，所述探测器模块包括低能探测器和位于所述低能 探测器后面的高能探测器。

根据一些实施例，所述射线源具体包括多个碳纳米管X射线发生器或者多个磁约束X射线发生器。

根据一些实施例，所述多个X射线源中的至少一些能够以切换的方式发出高能X射线和低能X射线。

根据一些实施例，所述多个X射线发生器设置在L形、倒L形、U形或弧形的支架上，向着所述探测器模块发出X射线。

根据一些实施例，所述射线源包括第一排X射线发生器和第二X排射线发生器，分别在所述控制器的控制下以切换的方式产生高能X射线和低能X射线，并且所述探测器模块包括并列设置的第一排探测器和第二排探测器，分别针对高能X射线和低能射X线做出响应。

根据一些实施例，所述多个X射线发生器的分布模式为两两配对，匹配的两个靶点在空间距离上接近，在出束顺序上前后近邻，其中一个采用第一种能量的高压产生X射线，另一个采用第二种能量的高压产生X射线。