[发明专利]X射线扫描仪

说明书

本申请是申请日为2010年02月25日、申请号为201080018157.7(国际申请号为PCT/GB2010/050318)的、名称为“X射线扫描仪”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及X射线扫描仪以及扫描仪系统。其具体应用在用于扫描行李和货物的扫描仪系统中，但是也可以用在其他类型的X射线扫描仪中。

背景技术

在典型的计算的X射线照相系统中，由X射线源产生的X射线被校准以形成透过成像对象传播到定向在成像平面内的X射线检测器阵列的扇形光束。该检测器阵列由检测器元件组成，每个检测器元件测量沿着从X射线源投射到该具体检测元件的射线的穿透辐射的强度。X射线源和检测器阵列通常在成像平面内的支架上绕着成像对象旋转，使得扇形光束以不同角度截取成像对象。在每个角度，获取由来自每个检测器元件的强度信号构成的投射(projection)。然后支架旋转到新的角度，并且重复该处理已收集不同角度的多个透射，来形成X射线照相投射集。在替换的X射线照相系统中，检测器阵列保持固定并且包括360度的检测器环，并且射线源绕着成像对象弧式移动过180度加上扇形光束角或者更多弧度。在这样的系统中，仅X射线源旋转以获得X射线照相投射集。

X射线照相研究的时间和花费随着需要的片段(slice)数而增加。收集一系列片段的数据所需的时间部分地取决于诸如以下的方面：a)将支架加速到扫描速度所需的时间、b)获得完整的X射线照相投射集所需的时间、c)减速支架所需的时间以及d)重新定位Z轴中的对象用于下一片段所需的时间。降低获得全部片段系列所需的时间可以通过降低完成这四个步骤的任意一个所需的时间来实现。另外，使用支架的在检查下的对象的移动以及X射线源和/或检测器的移动导致在重构的图像中创建了不可接受的高程度的伪像。

从而，在现有技术中需要降低进行X射线照相检查的整体时间。还需要通过克服导致图像伪像的原因——尤其是由源-检测器配合的物理移动引入的那些原因来改善X射线照相检查的整体成像质量。

发明内容

本发明的目标是提供X射线扫描仪，包括：X射线源，被布置为从多个源点发射穿过成像空间的X射线。该扫描仪还可以包括X射线检测器的阵列，其可以布置在成像空间周围，并且可以被布置为响应于检测到X射线而输出检测器信号。该扫描仪还可以包括传送带，被布置为在扫描方向上传送对象穿过成像空间；以及还可以包括至少一个处理器，被布置为处理该检测器信号以产生定义了对象的图像的图像数据集。该图像可以是二维图像或三维图像。该图像可以具有在扫描方向上是在与扫描方向正交的一个方向上、在某些情况下是两个方向上的90％高的分辨率。对于三维图像，扫描方向上的分辨率可以是两个其他正交方向上的分辨率的平均值的至少90％高或与其一样高。在一些实施例中，扫描方向上的分辨率可以比一个或两个其他正交方向上的分辨率高例如至少20％或者在某些情况下高50％。该图像可以具有在至少两个方向上、即扫描方向(R₁)和与扫描方向正交的方向(R₂)上的分辨率。在一些实施例中，R₁≥(0.90)*R₂。在某些情况下，R₁≥R₂。

扫描方向上的分辨率可以基本等于其他两个方向上的分辨率。例如，分辨率可以彼此相差都在10％内，并且优选彼此相差在5％内。

源点可以被布置在与扫描方向垂直的平面内。该阵列的检测器可以位于与扫描方向垂直的平面内或者多个这样的平面内。

检测器阵列在扫描方向上可以从源点偏移。检测器阵列在扫描方向上可以至少两个检测器宽，并且可以在扫描方向上例如达六个或八个检测器宽，或者在某些情况下达十个检测器宽。检测器可以被布置在多个环中，环在各个平面中，各平面可以在扫描方向上相互间隔。在此情况下可以存在十个环或更少，或者在某些情况下八个环或更少，或者甚至六个环或更少。检测器可以在圆周方向上具有宽度，并且每个检测器在圆周方向上与在扫描方向上与其相邻的检测器偏移。每个检测器可以在圆周方向上具有宽度，并且该偏移小于该宽度。

该扫描仪还可以包括：控制器，被布置为在每个扫描周期的序列中按预定次序激活每个源点一次。该控制器还可以被布置为控制扫描周期的频率，使得对于对象在扫描方向上移动等于检测器在扫描方向上的间隔的距离，取整数个扫描周期，该整数可以大于1。

扫描周期频率可以是可变的，使得可以调整扫描方向上的分辨率。该控制部件可以被布置为调整扫描频率以便对于多个对象速度提供在扫描方向上恒定的分辨率。