[发明专利]层析X射线摄影合成装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及X射线扫描并且具体地涉及使用多平面图形来产生物体的三维呈现的X射线扫描。本发明可以具体地使用在行李扫描的领域中。

背景技术

在机场处的旅行袋的典型行李扫描使用位于行李传输系统上的主X射线扫描仪，该行李传输系统将行李持续地牵引通过X射线扫描仪。行李由X射线扫描，主要是扫描通过行李的2维断层。操作员识别和分离一部分的行李以进行二级扫描并且允许剩余的通过。

二级扫描可以使用多个不同的技术来进行。然而，通常二级扫描发生在单项行李上，这些单项的行李并不在传输带上，但是其可以被装载进机器中并且在二级检查期间是固定的。由此以速度为代价允许使用更多先进的和精确的检查技术，以此方式检查更多的一小部分行李是行不通的。

一种分析是称为CT扫描(计算的断层X光摄影)的方法，其特别使用在医学应用中。这涉及将通过样本的多个二维断面经过全360度，从其计算三维表示。这通常通过在将样本直线地沿旋转的轴移动时，将X射线源和检测器绕待成像的样本旋转时来实现。组合的动作因此是螺旋形的。必须要精确的记录样本、源和检测器的位置，从而确保精确地计算图像。

此类的CT扫描仪是大型的、笨重的并且极其昂贵。结果它们通常不优选用于行李扫描。在它们使用的地方，鉴于低的输送量和需要精确的对准样本和检测器，它们用于二级检查。

一个专利US 7,319,737建议使用断层X射线或层析X射线摄影合成(tomosynthesis)来进行行李扫描。不像CT扫描，其中图像主要从所有的角度获取，称为层析X射线摄影合成的方法从有限范围的角度获取并且从扫描计算三维表示。

该专利未解决的问题是如何对准图像。层析X射线摄影合成要求十分精确地对准从不同的角度获取的图像。如果意图在不同的时间获取样本的图像，则样本的动作需要被准确地控制，从而获知图像之间的样本的确切动作，以便能够精确地组合图像，以构建样本的三维表示。

这意味着US 7,319,737中建议的系统并不适于已经安装在机场和类似位置中的常规行李处理传输带系统，因为沿此类传输带系统移动行李并不能足以控制精确地构建三维表示。相反，系统将需要常规在CT扫描中使用的更为精确的传输带类型。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种根据权利要求1所述的系统。通过组合视觉图像和X射线图像，视觉图像可以用于精确地定位当待成像的物体沿传输带行进时，物体的位置和方位。这允许X射线图像的三维表示被计算。

根据本发明的另一方面，提供一种根据权利要求10所述的方法。

附图说明

将纯粹通过例子、参考附图来描述本发明的实施方式，其中：

图1图示沿传输带移动的物体的俯视图；以及

图2示出沿传输带的拐角移动的行李的详细视图。

附图是示意性的并且不依比例。

具体实施方式

用于输送机场或其他设施中行李8类型的行李传输带2沿预定的线路携带行李。此类的线路几乎从来不会是直的并且因此预先存在的行李传输带通常包括若干个弯曲或拐角4。

行李检查系统10安装在沿传输带的拐角4处。在所描述的实施方式中，选择90度的拐角，因为此类的拐角经常发生。因此，通常可以将行李检查系统10放置在绕行李传输带中的拐角。然而，使用90度拐角不是必要的，所要求的是行李绕拐角的动作允许捕获足够的各种图像以实施本方法。180度拐角特别合适，尽管其不经常发生。拐角的几何中心6被指示。

行李检查系统10包括广角X射线源12，即没有瞄准仪，该广角X射线源12在广的角度上放射X射线，优选地至少40度，或进一步优选地55度。源被安排在远离于行李传输带中弯曲的中心6但在传输带上与中心6相同的一侧。多个线X射线检测器14安排在传输带上与X射线源的相反侧上，使得当行李沿传输带沿由X射线源定义的拐角平面图像移动时，每个检测器的线随行李移动而被取得。

当行李8绕拐角4沿传输带前进时，其将旋转，并且从而传输带的几何学并不能将行李的动作完全地限定到足以精确进行层析X射线摄影合成的水平。

行李检查系统10包括安装在传输带上的照相机18，以记录沿传输带的行李的动作。

控制器20连接到X射线源12、X射线检测器14和照相机18。控制器20包括图像识别和分析模块22，其与照相机18组合形成视觉记录系统，其确定沿传输带移动的行李8的位置和方位。