[发明专利]一种三源摆动螺旋安检CT成像装置及方法

说明书

本发明涉及一种三源摆动螺旋安检CT成像装置及方法，属于安检CT领域。该装置包括三套射线源‑探测器，呈圆周均布式排列，用于对传送带上的行李实现检测。扫描过程中，三组射线源‑探测器由电机驱动，每组射线源‑探测器分别负责120°往复摆动，并结合传送带直线运动实现对传送带输送的行李进行摆动螺旋扫描。在本发明中，由于每组射线源‑探测器只需实现120°扫描，有利于使用线缆传输射线源和探测器检测所需电能及信号。通过三组射线源‑探测器协同工作以获得物体360°全螺旋扫描数据，系统结构简单。本发明采用SIRT算法对投影数据进行图像重建，SIRT算法能减小投影数据不一致的影响，提高重建图像质量。

技术领域

本发明属于安检CT领域，涉及一种三源摆动螺旋安检CT成像装置及方法

背景技术

公共安全是关系到人民生命财产安全的大问题，公共场所人流量大，潜在危险比较多，排除安全隐患，保障公共秩序事关重大。现今安全检查已经成为航空、铁路、地铁和码头等公共场所的重要安全措施，传统安检设备采用X射线透射方式，容易造成影像重叠，使得感兴趣对象清晰度大为下降，难以检查到隐藏物品，而危险物品既有液体，又有固体，气体等，形式千变万化，这就要求安检设备能够全面、准确、有效地检查出危险物。X射线计算机断层成像技术(Computed Tomography，CT)能够对扫描物体内部进行三维成像，清楚地展示物体内部结构，且对不同密度的物质具有较好的区分度。目前常用的安检CT都会使用滑环技术，滑环能够解决螺旋扫描时的射线源球管的供电和探测器数据传输的问题，但是它的结构复杂，制作难度大，价格昂贵，且属于易损耗部件。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三源摆动螺旋安检CT成像装置，其采用摆动螺旋扫描方式。三组射线源-探测器只需在一定角度内摆动，故可以采用线缆进行电力和数据传输，大大降低了使用滑环传输电力和数据的复杂程度。相比于滑环，线缆允许提供更高的电压传输和更可靠的信号传输，有利于检测大件行李，且耐磨损、成本相对较低。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三源摆动螺旋安检CT成像装置，包括三组射线源-探测器、电机、齿轮、中空齿圈、传送装置以及轴承；

每组射线源-探测器相对应，射线源焦点、旋转中心和探测器中心对齐，三个射线源均匀分布在以旋转中心为圆心的同一圆周上，对应的探测器均匀分布在以旋转中心为圆心的另一圆周上，且三组射线源-探测器中心处于同一平面。三组射线源-探测器全部固定在中空齿圈上，齿圈中空部分设置传送装置，用来承载被测物体；电机带动齿轮旋转，齿轮带动与之啮合的中空齿圈旋转，同时带动射线源-探测器组旋转。

进一步，探测器采用线阵探测器或多排线阵探测器。

进一步，该成像装置还包括主控单元、计算机处理单元和图像显示单元；

所述主控单元用于控制传送装置的匀速运动，控制三组射线源和探测器的开启和关闭，控制电机的转动；电机带动射线源和探测器运动，实现物体360°扫描；并将探测器采集到的数据传输到计算机处理单元进行图像重建工作，重建后的图像显示在图像显示单元。

进一步，该装置的视场大小由三组探测器的有效长度L、射线源焦点到旋转中心的距离SOD、以及射线源焦点到探测器中心的距离SDD决定：

其中，

进一步，该装置检测时，射线源-探测器组围绕旋转中心做圆周往复摆动，传送装置沿着垂直于射线源-探测器中心平面，且使扫描物体通过射线源-探测器的旋转中心的方向运动。

进一步，射线源位置向量S的位置坐标轨迹为：