[發(fā)明專利]對(duì)輸送機(jī)上的異物進(jìn)行探測的多能量X射線吸收成像

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780073109.X
• 申請(qǐng)日: 2017-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN109997029B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·S·默里
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萊特拉姆有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N23/18
• 分類號(hào): G01N23/18;G01N23/04;G01N21/88;G01N21/89;G01N21/84
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

使用多能量X射線吸收成像對(duì)輸送帶上的材料進(jìn)行探測的裝置和方法。由像素的線陣列組成的光譜X射線探測器接收被從X射線源引導(dǎo)穿過輸送帶的X射線。X射線在其穿過輸送帶和輸送帶上的材料時(shí)發(fā)生衰減。每個(gè)像素產(chǎn)生所接收到的X射線的能譜。每個(gè)像素所接收到的能譜被與源X射線能譜相關(guān)，以確定所測量到的衰減，隨后該所測量到的衰減被與衰減模型相關(guān)，該衰減模型包括預(yù)期在帶內(nèi)或帶上的一組預(yù)選構(gòu)成材料的衰減系數(shù)。針對(duì)每個(gè)像素使用數(shù)學(xué)回歸將測量到的衰減擬合到衰減模型，以得出每種構(gòu)成材料的厚度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及X射線系統(tǒng)，尤其涉及用于對(duì)在輸送帶上連續(xù)前進(jìn)的產(chǎn)品進(jìn)行吸收成像的裝置和方法。

背景技術(shù)

用于肉類、家禽和其它食品工業(yè)的模塊化塑料輸送帶的損傷經(jīng)常導(dǎo)致塑料碎片污染所輸送的產(chǎn)品。除了輸送帶的維修或更換的成本以及生產(chǎn)中斷之外，食品加工者還必須應(yīng)對(duì)所輸送的食品可能被碎片污染的問題。

發(fā)明內(nèi)容

用于對(duì)輸送帶上的材料進(jìn)行探測的裝置的一種型式包括沿輸送方向輸送產(chǎn)品的輸送帶、X射線源以及光譜X射線探測器。該X射線源引導(dǎo)X射線束沿著X射線路徑穿過該輸送帶的厚度，該X射線束具有分布在源能譜上的源強(qiáng)度。該光譜X射線探測器包括在該輸送帶的與該X射線源相反的一側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)像素，該一個(gè)或多個(gè)像素在橫跨該輸送帶的寬度的離散像素位置處接收在穿過該輸送帶、被輸送的該產(chǎn)品以及在該輸送帶上的與被輸送的該產(chǎn)品一起前進(jìn)的任何異物時(shí)發(fā)生衰減的X射線。該一個(gè)或多個(gè)像素限定每個(gè)像素位置處的相應(yīng)視場，并且確定在每個(gè)像素位置處的相應(yīng)視場中接收到的分布在衰減X射線的能譜上的接收到的強(qiáng)度。該處理系統(tǒng)將在每個(gè)像素位置處接收到的能譜與該源能譜相關(guān)聯(lián)以確定該X射線的測量衰減，并且將該測量衰減與X射線衰減模型相關(guān)聯(lián)，該X射線衰減模型包括一組預(yù)選構(gòu)成材料的衰減系數(shù)，該一組預(yù)選構(gòu)成材料包括構(gòu)成該產(chǎn)品的材料、構(gòu)成該輸送帶的材料以及構(gòu)成被懷疑為可能的污染物的異物的材料，從而確定在每個(gè)像素位置處的視場中的材料的厚度。

用于對(duì)輸送帶上的材料進(jìn)行探測的方法的一種型式包括：(a)在輸送表面上沿著輸送方向輸送產(chǎn)品；(b)沿著穿過該輸送表面和該產(chǎn)品的X射線路徑引導(dǎo)源X射線使其沿著橫跨該輸送表面的寬度的線，該源X射線具有分布在源X射線能譜上的源強(qiáng)度；(c)利用包括一個(gè)或多個(gè)像素的光譜X射線探測器在沿著該線的多個(gè)像素位置處探測在穿過該輸送表面時(shí)發(fā)生衰減的X射線；(d)測量在每個(gè)像素位置處的連續(xù)能量倉中的衰減X射線的強(qiáng)度，以產(chǎn)生在每個(gè)該像素位置處接收到的X射線能譜；(e)將該接收到的X射線能譜與該源X射線能譜相關(guān)聯(lián)，以確定所測量的X射線衰減；(f)將所測量的X射線衰減與X射線衰減模型相關(guān)聯(lián)，該X射線衰減模型包括一組預(yù)選構(gòu)成材料的衰減系數(shù)，該一組預(yù)選構(gòu)成材料包括構(gòu)成該產(chǎn)品的材料、構(gòu)成該輸送帶的材料以及構(gòu)成被懷疑為可能的污染物的異物的材料，從而確定該線中的每個(gè)像素的視場中的材料的厚度。

附圖說明

圖1是體現(xiàn)本發(fā)明特征的X射線成像裝置的示意圖；

圖2是圖1的成像裝置的一部分的放大視圖，其示出了光譜X射線探測器的視場；

圖3是示例性材料的X射線衰減系數(shù)隨X射線能級(jí)變化的對(duì)數(shù)-對(duì)數(shù)曲線圖；

圖4是由X射線源發(fā)射的X射線以及在衰減之后由圖3的光譜X射線探測器接收的X射線的示例性能譜的圖示；

圖5是用于如圖1所示的X射線成像系統(tǒng)的處理系統(tǒng)的示意圖，其示出了各種通知選項(xiàng)；

圖6是各種材料的X射線衰減系數(shù)隨X射線能級(jí)變化的半對(duì)數(shù)曲線圖；

圖7是建立將由圖1的X射線成像裝置進(jìn)行成像的構(gòu)成材料的模型的流程圖；以及

圖8是用圖1的X射線成像裝置進(jìn)行成像的示例性過程的流程圖。

具體實(shí)施方式