[发明专利]多视角立体辐射成像系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及辐射成像技术领域，特别涉及一种多视角立体辐射成像系统及方法。

背景技术

大型客体立体成像检测装置是常规集装箱、货运列车和机动车检测技术的升级产品，在上世纪90年代末期以来，随着国家打击走私、交通运输业滚装运输安全、高速公路绿色通道车辆检测的要求，用于集装箱、机动车以及货运列车的辐射成像检测系统大量装备并出口到多个国家。

目前广泛采用的集装箱、货运列车和轿车的辐射成像检测系统均采用单排探测器阵列，其系统组成如图1所示，射线源11发出的射线经过准直器12准直成扇形射线束，穿过被检客体13后，由线阵探测器阵列14测量透射射线，被检客体13沿垂直于射线束的方向移动，通过扫描由数据采集与图像显示系统15生成透视图像。这种方法一次只能获得一个视角的透视图像，不能将前后重叠的物体进行区分，且由于没有纵深信息，无法确定可疑物的具体位置。

近年来发展出一种如中国发明专利CN101210895B“一种双视角扫描辐射成像的方法及系统”中所述的利用两组成一定夹角的探测器阵列获得的左、右透视图像，将左、右图像数据进行分割、匹配，建成透视图在深度方向上的断层图，从而形成带有深度信息的透视图像，可对不同深度的物体进行识别。由于集装箱内部所装物品的形状、位置、品种等各不相同，且无法提前获知，因此这种方法要想将感兴趣的物品进行图像分割、空间定位十分困难，图像识别效果不理想，实用价值不大。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种多视角立体辐射成像系统及方法，利用人眼双目立体成像原理，通过双目立体成像技术实现对被检客体的立体成像，可从不同角度观察被检客体内部感兴趣区域的物体，从而获知物体的形状、空间位置和内部结构信息，为判断违禁品、危险品和走私品等提供依据。

（二）技术方案

本发明提供了一种多视角立体辐射成像系统，包括：射线源、准直器、探测器系统、图像数据采集系统、数据处理系统和图像显示系统；

所述射线源，发出射线通过准直器生成至少两束射线束；

所述探测器系统，接收穿过被检客体的射线，并转换为数据信号发送给所述图像数据采集系统；

所述图像数据采集系统，将采集到的图像数据发送给数据处理系统；

所述数据处理系统，处理图像数据并将处理后的图像发送给图像显示系统；

所述探测器系统包括至少两组探测器阵列；所述射线源发出的射线通过准直器后形成的射线束中任意相邻两束射线束之间的夹角为3度～15度。

其中，所述任意相邻两束射线束之间的夹角为8度～9度。

其中，所述射线源为X光机射线源、同位素射线源或加速器X射线源。

其中，所述探测器阵列为充气电离室探测器阵列、闪烁体探测器阵列或半导体探测器阵列。

本发明提供一种利用上述的多视角立体辐射成像系统生成立体辐射图像的方法，包括以下步骤：

S1：射线源发出射线并通过准直器生成至少两束射线束，任意相邻两束射线束之间的夹角为3度～15度；

S2：探测器系统的每组探测器阵列接收穿过被检客体后进入该探测器阵列的射线，生成图像信号并发送给图像数据采集系统；

S3：所述图像数据采集系统接收图像信号并发送给数据处理系统；

S4：所述数据处理系统处理数据信号，返回S2并重复S2-S4，直至生成所有探测器阵列获得的图像；

S5：在S4中所述的探测器阵列获得的图像中，选取夹角不大于30度的任意两束射线束对应的两组探测器阵列获得的图像，生成立体图像，并将立体图像发送到图像显示系统。

其中，在S1中，只要任意相邻两束射线束之间的夹角在3度～15度之间，就能由其对应的两组探测器阵列分别获得的透视图像生成某一观察角度的立体图像，该立体图像能满足人眼观察要求，能实现本发明的目的。但随着该夹角的增大，其对应的两组探测器阵列获得的透视图像的相关性就变小，立体成像的图像质量和观察效果就会变差。因此，为了进一步提高立体图像的质量，保证优异的检测效果，该夹角最好为8度～9度。

其中，在S2中，所述探测器系统接收穿过被检客体的射线并生成所述图像信号后，通过放大器发送给所述图像数据采集系统。

其中，S5中生成的每个立体图像均通过由两组探测器阵列获得的图像分别转换为左模拟视图和右模拟视图形成。

在S5中，生成立体图像的方法是：色分法、光分法、时分法或全息法。