[发明专利]用于爆炸物检测的集成多传感器系统和方法

说明书

技术领域

一般来说，本公开涉及用于爆炸物检测的筛查装置，更具体来说，涉及用于爆炸物检测的集成多传感器筛查装置，它提供高吞吐量，同时实现低误报警率。

背景技术

常规系统经由不同的筛查装置来提供交替等级的筛查能力。例如，CT系统将用作初始或第1级筛查装置。如果检测到威胁并且无法通过屏幕上的审查来澄清嫌疑，则行李可进入辅助或第2级筛查装置，它可以是X射线衍射系统。如果告警无法被解除，则可能需要打开行李，以便人工检查引起告警的物品，和/或使用痕量检测技术来使包裹澄清嫌疑。每个进一级的筛查要求增加人工操作和投入的等级的技术。常规系统没有将第1级筛查装置与可能需要的后续级的筛查集成，因此增加了筛查行李的时间延迟并且需要复杂的行李处理系统。

本领域所需的是一种有效的集成多传感器第1级筛查装置，它取代至今一直需要的多级筛查。

发明内容

通过本集成多传感器第1级筛查装置来克服或减轻现有技术的上述及其它问题和缺点。这个系统配置提供爆炸物检测系统(EDS)，所述爆炸物检测系统实现高吞吐量并且保持威胁检测，同时减少误报警。

在示范实施例中，本系统包括都按联机配置的无旋转计算机断层扫描(CT)系统和无平移X射线衍射(XRD)系统。无旋转CT系统结合分布式X射线源和检测器，它们都配置成以固定配置来获取能量敏感X射线投影数据，这降低台架的机械复杂度，降低检测器成本，并且在整个成像视场中提供均匀成像分辨率(在整个视场中提供均匀的威胁可检测性)。常规第三代CT系统还可以联机配置与无平移XRD系统配合使用。此外，不需要CT系统具有谱能力。但是，在采用谱CT系统的示范实施例中，系统的性能可相对于无谱能力的系统得到增强。

在处理采用CT系统获取的数据之后，使XRD系统排队以询问可疑包裹内的感兴趣区域(ROI)。XRD系统拓扑结合在整个视场中提供检查的分布式无平移X射线源。无需使传送带停止或减速，就可从可疑ROI获取X射线衍射信息并且将其用于识别指示物体类型(威胁或误报警)的分子特征。

在使用谱CT和XRD成像技术、自动化威胁检测和新颖的排队技术的示范实施例中，新系统将能够在前所未有的误报警率下具有每小时1000件包裹或更大的扫描速率。谱CT系统是其中获取能量敏感投影数据的一种系统，由此通过与材料类型有关的信息(例如材料的有效原子序数)来增强标准CT数重构。

通过以下附图和详细描述来举例说明上述及其它特征。

附图说明

图1是根据本发明的一个示范实施例的爆炸物检测系统。

图2是根据本发明的一个示范实施例的CT和XRD的交错能量敏感检测器和分布式X射线源拓扑的部分透明透视图。

图3说明根据本发明的一个示范实施例、适合于谱CT的用于获取能量敏感投影数据的三种技术。

图4是根据本发明的一个示范实施例的CT的分布式固定束X射线源的透视平面图。

图5是根据本发明的一个实施例的示范发射器阵列的子部分的正视图。

图6说明与根据本发明的一个示范实施例使用多个源相比，使用单个源获取多行数据的复杂性。

图7是根据本发明的一个示范实施例的无平移XRD系统的示意透视图。

具体实施方式

当前描述的方案有利地融合来自例如CT、能量鉴别X射线检测和X射线衍射(XRD)成像的多个传感器的数据，以便满足预期检测和误报警规范。CT系统概念中的能量鉴别或能量敏感信息的生成表示为“谱CT”；这个术语已用于表示两种概念的结合。此外，系统拓扑表示从旋转和平移技术到完全固定的设计的完整平台移植，这表示允许筛查器满足未来要求的范例转换。

如本文所述，新颖的、无旋转系统配置中结合的分布式X射线源技术在整个成像视场中提供图像质量的极大改进。这还在整个成像体积中提供均匀的威胁可检测性。此外，示范系统概念包括多传感器信息(例如谱CT和X射线衍射)的融合，从而相对于现有EDS极大地减少误报警。因此，这种示范设计提供联机方案，其中系统的所有部分以恒定传送带速度进行操作。因此，这些示范系统的安装只需对按照当前设置的行李处理系统的最小影响。