[实用新型]一种直线轨迹扫描成像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及辐射成像领域，更具体地，本实用新型涉及一种直线轨迹扫描成像系统。

背景技术

安全检查在反恐、打击贩毒走私等领域具有十分重要的意义。在美国911之后，世界各国对安全检查越来越重视，尤其在机场、车站、海关和码头等公共场所，采取了一系列安全检查措施对旅客行李物品、货物集装箱等进行严格检查。

目前，广泛使用的安全检查系统所采用的主流成像技术为辐射成像技术。辐射成像技术根据射线的指数衰减原理，采用射线源在检查对象的一侧照射检查对象，射线透过检查对象后被射线采集装置接收，射线采集装置将接收的射线转换为数字信号并输出给用于成像的计算机，计算机处理采集数据，合成或重建图像并显示出来。采用辐射成像技术的安全检查系统能够进行断层成像或透视成像。断层成像显示的是检查对象的断层图像，并可将多层的断层图像组合成为三维立体图像；而透视成像显示的是检查对象的二维透视图像。

由于断层成像要求射线采集装置接收对检查对象进行的全方位照射，以获得射线束的透射投影数据，所以断层成像安全检查系统一般需要利用检查对象和射线源二者至少有一个应能够进行旋转的计算机断层成像(Computed Tomography，CT)设备。在实际应用中，安全检查系统一般需要在线实时检查，要求安全检查系统成像速度非常快，例如民航物品检查，由于要求通关率是0.5米/秒，即使是大螺距的螺旋CT设备也很难达到这个要求。另外，对于大型物体，比如海关集装箱，无论是集装箱旋转还是射线源旋转都非常困难。再加上CT设备成本很高，以上诸多因素使利用CT设备进行立体成像的安全检查系统未能广泛应用。

与断层成像安全检查系统相比，透视成像安全检查系统广泛应用于机场、车站、海关和码头等公共场所。但是，透视成像安全检查系统无法避免射线方向上物体的重叠效应，无法解决射线方向上物体的重叠问题，导致透视成像安全检查系统检查能力严重不足。

在本申请申请人已提交的申请号为200510123587.6、200510123588.0和200610076573.8(公开号分别为CN1971414、CN1971620、CN101071109)的专利申请中提出了一种单段及多段直线轨迹扫描成像模式，在扫描过程中使位于射线源和探测器阵列之间的待检查对象与射线源和探测器阵列做相对直线运动(射线源与探测器阵列构成的张角为成像时的扫描视角)，射线源和探测器与物体不发生相对旋转，基本可以满足安全检查系统快速成像的要求，解决大型物体旋转困难及透视成像安全检查系统射线方向上物体重叠的问题。在多段直线轨迹扫描成像中，检查对象的行进轨迹包括相互成角度的至少两段直线轨迹；且检查对象在该至少两段直线轨迹上仅作平移运动而没有任何旋转。多段直线轨迹扫描成像模式通过采用安排在多段直线轨迹上的多个探测器阵列，用同一个射线源对检查对象进行多次照射，可以将系统的扫描视角扩大多倍(取决于直线轨迹的段数和探测器阵列的数目)，从而可以解决单段直线实际应用中存在的有限角度投影问题。但上述成像系统均有一个共同的不足：为了使探测器与射线源构成足够大的扫描视角以得到高质量的成像图像，探测器在物体运动方向上必须覆盖足够长的范围，因而造成成像系统中探测器成本高且被检物体扫描距离长。

实用新型内容

本发明的目的是提供一种直线轨迹扫描成像系统，它可以满足安全检查系统快速成像的要求，解决大型物体旋转困难及透视成像安全检查系统在射线方向上物体重叠的问题，并且能够以较短的探测器实现较大的扫描视角。

上述目的通过根据本发明的一种直线轨迹扫描成像系统来实现。所述直线轨迹扫描成像系统包括：包括：射线发生单元，包含多个射线源，所述多个射线源交替出束，在同一时间只有一个射线源出束；传动装置，用于使检查对象与所述直线轨迹扫描系统沿直线轨迹作相对运动，从而使检查对象穿过所述直线轨迹扫描成像系统的扫描区域；数据采集单元，对于每个射线源，分别采集检查对象的投影数据；成像单元，根据对于每个射线源所采集的投影数据，重建所述检查对象的图像；显示单元，用于显示重建的图像。

本发明的另一个目的是提供一种直线轨迹扫描成像方法，包括如下步骤：检查对象相对于扫描成像系统移动进入该扫描成像系统的扫描区域；控制多个射线源交替出束，确保在同一时间只有一个射线源出束；对于每个射线源，由一个探测器阵列分别采集相应的投影数据；根据对于每个射线源采集的投影数据，重建所述检查对象的图像；以及显示重建的图像。