[發明專利]X射線掃描儀

在審

• 申請號: 201510312296.5
• 申請日: 2010-02-25
• 公開（公告）號: CN105116459A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: E.J.莫頓;R.D.魯加;P.德安東尼斯
• 申請（專利權）人: CXR有限公司
• 主分類號: G01V5/00
• 分類號: G01V5/00;G01T1/29
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 黃劍飛

本申請是申請日為2010年02月25日、申請號為201080018157.7(國際申請號為PCT/GB2010/050318)的、名稱為“X射線掃描儀”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及X射線掃描儀以及掃描儀系統。其具體應用在用于掃描行李和貨物的掃描儀系統中，但是也可以用在其他類型的X射線掃描儀中。

背景技術

在典型的計算的X射線照相系統中，由X射線源產生的X射線被校準以形成透過成像對象傳播到定向在成像平面內的X射線檢測器陣列的扇形光束。該檢測器陣列由檢測器元件組成，每個檢測器元件測量沿著從X射線源投射到該具體檢測元件的射線的穿透輻射的強度。X射線源和檢測器陣列通常在成像平面內的支架上繞著成像對象旋轉，使得扇形光束以不同角度截取成像對象。在每個角度，獲取由來自每個檢測器元件的強度信號構成的投射(projection)。然后支架旋轉到新的角度，并且重復該處理已收集不同角度的多個透射，來形成X射線照相投射集。在替換的X射線照相系統中，檢測器陣列保持固定并且包括360度的檢測器環，并且射線源繞著成像對象弧式移動過180度加上扇形光束角或者更多弧度。在這樣的系統中，僅X射線源旋轉以獲得X射線照相投射集。

X射線照相研究的時間和花費隨著需要的片段(slice)數而增加。收集一系列片段的數據所需的時間部分地取決于諸如以下的方面：a)將支架加速到掃描速度所需的時間、b)獲得完整的X射線照相投射集所需的時間、c)減速支架所需的時間以及d)重新定位Z軸中的對象用于下一片段所需的時間。降低獲得全部片段系列所需的時間可以通過降低完成這四個步驟的任意一個所需的時間來實現。另外，使用支架的在檢查下的對象的移動以及X射線源和/或檢測器的移動導致在重構的圖像中創建了不可接受的高程度的偽像。

從而，在現有技術中需要降低進行X射線照相檢查的整體時間。還需要通過克服導致圖像偽像的原因——尤其是由源-檢測器配合的物理移動引入的那些原因來改善X射線照相檢查的整體成像質量。

發明內容

本發明的目標是提供X射線掃描儀，包括：X射線源，被布置為從多個源點發射穿過成像空間的X射線。該掃描儀還可以包括X射線檢測器的陣列，其可以布置在成像空間周圍，并且可以被布置為響應于檢測到X射線而輸出檢測器信號。該掃描儀還可以包括傳送帶，被布置為在掃描方向上傳送對象穿過成像空間；以及還可以包括至少一個處理器，被布置為處理該檢測器信號以產生定義了對象的圖像的圖像數據集。該圖像可以是二維圖像或三維圖像。該圖像可以具有在掃描方向上是在與掃描方向正交的一個方向上、在某些情況下是兩個方向上的90％高的分辨率。對于三維圖像，掃描方向上的分辨率可以是兩個其他正交方向上的分辨率的平均值的至少90％高或與其一樣高。在一些實施例中，掃描方向上的分辨率可以比一個或兩個其他正交方向上的分辨率高例如至少20％或者在某些情況下高50％。該圖像可以具有在至少兩個方向上、即掃描方向(R₁)和與掃描方向正交的方向(R₂)上的分辨率。在一些實施例中，R₁≥(0.90)*R₂。在某些情況下，R₁≥R₂。

掃描方向上的分辨率可以基本等于其他兩個方向上的分辨率。例如，分辨率可以彼此相差都在10％內，并且優選彼此相差在5％內。

源點可以被布置在與掃描方向垂直的平面內。該陣列的檢測器可以位于與掃描方向垂直的平面內或者多個這樣的平面內。

檢測器陣列在掃描方向上可以從源點偏移。檢測器陣列在掃描方向上可以至少兩個檢測器寬，并且可以在掃描方向上例如達六個或八個檢測器寬，或者在某些情況下達十個檢測器寬。檢測器可以被布置在多個環中，環在各個平面中，各平面可以在掃描方向上相互間隔。在此情況下可以存在十個環或更少，或者在某些情況下八個環或更少，或者甚至六個環或更少。檢測器可以在圓周方向上具有寬度，并且每個檢測器在圓周方向上與在掃描方向上與其相鄰的檢測器偏移。每個檢測器可以在圓周方向上具有寬度，并且該偏移小于該寬度。

該掃描儀還可以包括：控制器，被布置為在每個掃描周期的序列中按預定次序激活每個源點一次。該控制器還可以被布置為控制掃描周期的頻率，使得對于對象在掃描方向上移動等于檢測器在掃描方向上的間隔的距離，取整數個掃描周期，該整數可以大于1。

掃描周期頻率可以是可變的，使得可以調整掃描方向上的分辨率。該控制部件可以被布置為調整掃描頻率以便對于多個對象速度提供在掃描方向上恒定的分辨率。