[发明专利]对输送机上的异物进行探测的多能量X射线吸收成像

说明书

使用多能量X射线吸收成像对输送带上的材料进行探测的装置和方法。由像素的线阵列组成的光谱X射线探测器接收被从X射线源引导穿过输送带的X射线。X射线在其穿过输送带和输送带上的材料时发生衰减。每个像素产生所接收到的X射线的能谱。每个像素所接收到的能谱被与源X射线能谱相关，以确定所测量到的衰减，随后该所测量到的衰减被与衰减模型相关，该衰减模型包括预期在带内或带上的一组预选构成材料的衰减系数。针对每个像素使用数学回归将测量到的衰减拟合到衰减模型，以得出每种构成材料的厚度。

技术领域

本发明总体上涉及X射线系统，尤其涉及用于对在输送带上连续前进的产品进行吸收成像的装置和方法。

背景技术

用于肉类、家禽和其它食品工业的模块化塑料输送带的损伤经常导致塑料碎片污染所输送的产品。除了输送带的维修或更换的成本以及生产中断之外，食品加工者还必须应对所输送的食品可能被碎片污染的问题。

发明内容

用于对输送带上的材料进行探测的装置的一种型式包括沿输送方向输送产品的输送带、X射线源以及光谱X射线探测器。该X射线源引导X射线束沿着X射线路径穿过该输送带的厚度，该X射线束具有分布在源能谱上的源强度。该光谱X射线探测器包括在该输送带的与该X射线源相反的一侧上的一个或多个像素，该一个或多个像素在横跨该输送带的宽度的离散像素位置处接收在穿过该输送带、被输送的该产品以及在该输送带上的与被输送的该产品一起前进的任何异物时发生衰减的X射线。该一个或多个像素限定每个像素位置处的相应视场，并且确定在每个像素位置处的相应视场中接收到的分布在衰减X射线的能谱上的接收到的强度。该处理系统将在每个像素位置处接收到的能谱与该源能谱相关联以确定该X射线的测量衰减，并且将该测量衰减与X射线衰减模型相关联，该X射线衰减模型包括一组预选构成材料的衰减系数，该一组预选构成材料包括构成该产品的材料、构成该输送带的材料以及构成被怀疑为可能的污染物的异物的材料，从而确定在每个像素位置处的视场中的材料的厚度。

用于对输送带上的材料进行探测的方法的一种型式包括：(a)在输送表面上沿着输送方向输送产品；(b)沿着穿过该输送表面和该产品的X射线路径引导源X射线使其沿着横跨该输送表面的宽度的线，该源X射线具有分布在源X射线能谱上的源强度；(c)利用包括一个或多个像素的光谱X射线探测器在沿着该线的多个像素位置处探测在穿过该输送表面时发生衰减的X射线；(d)测量在每个像素位置处的连续能量仓中的衰减X射线的强度，以产生在每个该像素位置处接收到的X射线能谱；(e)将该接收到的X射线能谱与该源X射线能谱相关联，以确定所测量的X射线衰减；(f)将所测量的X射线衰减与X射线衰减模型相关联，该X射线衰减模型包括一组预选构成材料的衰减系数，该一组预选构成材料包括构成该产品的材料、构成该输送带的材料以及构成被怀疑为可能的污染物的异物的材料，从而确定该线中的每个像素的视场中的材料的厚度。

附图说明

图1是体现本发明特征的X射线成像装置的示意图；

图2是图1的成像装置的一部分的放大视图，其示出了光谱X射线探测器的视场；

图3是示例性材料的X射线衰减系数随X射线能级变化的对数-对数曲线图；

图4是由X射线源发射的X射线以及在衰减之后由图3的光谱X射线探测器接收的X射线的示例性能谱的图示；

图5是用于如图1所示的X射线成像系统的处理系统的示意图，其示出了各种通知选项；

图6是各种材料的X射线衰减系数随X射线能级变化的半对数曲线图；

图7是建立将由图1的X射线成像装置进行成像的构成材料的模型的流程图；以及

图8是用图1的X射线成像装置进行成像的示例性过程的流程图。

具体实施方式