[发明专利]通道式四视角X射线液态物品安全检查方法及检查装置

说明书

技术领域

本发明属于X射线透射成像安全检查技术领域，特别涉及通道式四视角X射线液态物品安全检查方法。本发明还涉及用于通道式四视角X射线液态物品安全检查方法中的检查装置。

背景技术

自“9.11”事件以来，液态物品检查逐渐成为安全检查领域的热点问题，特别是在航空、铁路、公路、集会等安全领域，由于液态物品涉及种类繁多、包装各异，使得快速、准确地对各类液态物品进行危险性识别的难度越来越大。

在现有液态物品安全检查技术中，基于X射线透射成像技术的无损检测方法，以其同时具备检查结果准确性高、对容器材质敏感性低、操作便捷等特点，受到越来越多安检厂商的重视，这其中，比较有代表性的是公开号为CN101140247A和CN101629916A的两篇发明专利，它们的共同点是都基于了CT断层扫描技术，其方法可简述为：由射线源发出X射线透射被检查液态物品，利用探测器接受透射过液态物品的射线束，并形成数以百计的多角度投影数据，通过对此数以百计的多角度投影数据进行求逆计算，来计算得到被检查液态物品的射线吸收系数，其中，CN101629916A由于利用了双能X射线，更加能同时获得被检查液态物品的密度及材料信息，最后，将液态物品吸收系数或液态物品密度、材料信息与预设的数据库进行比对，完成对被检液态物品的检查。这类基于CT断层扫描技术的液态物品安全检查方法，其最大优势是检查精度高，因为其在检查过程中获得了数以百计的多角度投影数据，再利用相对成熟的各种投影重建技术，能够得到理想的断层截面数据。但是，这类CT断层扫描技术也存在较明显的不足：1)检查速度较低，通常检查一次需要约8秒，一次通常只能检查一个常规体积大小液态物品，且一次检查过程耗时较长；2)检查对象覆盖面不广，对于被检查液态物品的直径、高度、容积都有一定程度限制，且只能专门检查液态物品不能兼容检查包裹。这两点不足都将限制CT型液态物品安全检查方法及设备在人流量较大场合，如：机场、铁路车站、大型集会等场所的应用。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中存在的不足，提供一种利用通道式四视角X射线对液态物品进行安全检查装置检查液体物品的检查方法，该方法能够一次对检查盒中多个液态物品进行快速检查。

所述方法是通过一个检查装置对获取的四视角液态物品图像进行分析，提取液态物品的材料和密度两维特征来实现液态物品检查，其具体步骤包括：

步骤一、液态物品图像的定位：对获取的每个视角图像进行图像分割，定位出液态物品区域，并通过区域匹配，在四视角图像中找出代表同一液态物品的一组成像区；其中：

所述的视角图像分割包括如下步骤：

对每个视角图像采用0.9倍饱和值的灰度阈值V_S进行分割，将图像中灰度值低于V_S部分标记成液态物品初始分割区域。

在初始分割区域附近进行边缘检测，使用图像处理技术领域中经典的Canny算子边缘检测方法，获得精确被检查液态物品边缘，完成液态物品分割。

所述的区域匹配是根据视角图像分割完成之后的每组液态物品在V1、V2、V3、V4视角图像中的相对位置关系，在四视角图像中找出代表同一个物品的一组成像区，完成液态物品四视角匹配。

步骤二、容器材质与壁厚的得出：对每组液态物品，首先判断容器材料属性，若容器材质为低原子序数物质，则容器效应对液态物品影响忽略不计，无需计算容器壁厚，将容器与液体作为一个整体进行计算；若容器为高原子序数物质，结合液态物品投影特征与四视角投影空间几何关系，计算出容器壁厚；其中：

所述容器材质的计算是通过分析四视角液态物品分割结果对应的原始高低能图像完成；包括如下步骤：

首先，根据容器的方向寻找瓶身中间位置的一行像素，计算这一行中容器边缘与容器中间的材料值的相对值，差异越大容器材质的原子序数越高；

然后，再通过这一行上下若干行容器边界特征补充判断，得到容器的材质属性，完成容器材质计算。

所述容器壁厚与容器外径的计算是通过分析四视角分割结果在输送通道坐标系中的空间几何关系完成；包括如下步骤：

首先，将通道截面以一个像素的宽度分为若干小正方形，并为每个单元格赋初值0，建立以(p1x,p1y)、(p2x,p2y)、(p3x,p3y)、(p4x,p4y)分别代表X射线源2、X射线源4、X射线源10和X射线源7的坐标系；

计算四个视角的每个射线源与被检查液态物品起始和终止交线围成的交点区域多边形的小内切圆，获得其圆心位置;