[發(fā)明專利]產(chǎn)品尤其是食品的X射線檢查的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010370385.6
• 申請(qǐng)日: 2020-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN111521624B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯蒂安·布爾;馬爾可·維克爾特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 偉博泰有限公司
• 主分類號(hào): G01N23/04
• 分類號(hào): G01N23/04;G01N23/083
• 代理公司: 北京之于行知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11767
• 代理人: 何志欣

本發(fā)明涉及預(yù)定類型產(chǎn)品的X射線檢查方法，該產(chǎn)品由第一和第二部分構(gòu)成且具有不同吸收系數(shù)。X射線借助頻譜分辨X射線探測(cè)器探測(cè)。X射線探測(cè)器為頻譜分辨而給X射線量子分配預(yù)定數(shù)量能量通道并產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，其對(duì)于每個(gè)像素包含所選或所有能量通道的頻譜值和/或一組或多組相鄰能量通道的總頻譜值。為將圖像數(shù)據(jù)處理成總圖，對(duì)各產(chǎn)品類型確定映射規(guī)范。每個(gè)映射規(guī)范如此構(gòu)成，頻譜值或總頻譜值被映射到圖像點(diǎn)的總圖值。每個(gè)映射規(guī)范被如此確定，在總圖中，存在不同總厚度的區(qū)域之間的總圖值的平均距離大于將通過簡(jiǎn)單相加頻譜值至總圖點(diǎn)來產(chǎn)生的總圖時(shí)的情況。或者如此選擇映射規(guī)范，圖像點(diǎn)的總圖值是用于第一或第二部分的總厚度的值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及產(chǎn)品尤其是食品的X射線檢查的方法和裝置。

背景技術(shù)

為了運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品的X射線檢查，通常采用行掃描探測(cè)器，其橫向于待檢產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置。代替產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)，也可使整個(gè)X射線檢查裝置或至少相關(guān)的X射線探測(cè)裝置相對(duì)于待檢產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)。待檢產(chǎn)品借助探測(cè)由一個(gè)或多個(gè)X射線源產(chǎn)生的X射線的行掃描探測(cè)器被掃描，逐行產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為待檢產(chǎn)品圖像。為了生成圖像，圖像數(shù)據(jù)能被適當(dāng)處理。如此生成的圖像可通過圖像處理被檢查。尤其是，待檢產(chǎn)品圖像可以就是否存在或滿足一個(gè)或多個(gè)預(yù)定特征被檢查。例如食品如肉塊可以就其中是否有不希望的異物如骨頭碎片、加工設(shè)備金屬碎屑、玻璃碎片、塑料、石頭等被檢查。

為此已知的是采用頻域積分的行掃描探測(cè)器(非光譜探測(cè)器)，其實(shí)際上探測(cè)由相關(guān)X射線源產(chǎn)生的X射線的X射線頻譜的整個(gè)寬度。這樣的行掃描探測(cè)器在例如200-800毫米或更大的總探測(cè)器寬度范圍內(nèi)具備在例如0.2毫米范圍內(nèi)的較高位置分辨率。行掃描探測(cè)器此時(shí)可以成模塊形式構(gòu)成，其可以牽涉到分別僅很小的僅幾個(gè)像素的間隙(例如每個(gè)模塊邊緣的1至2個(gè)像素)，直至達(dá)到期望的掃描寬度。因此，利用這樣的非頻譜探測(cè)器，也可以探測(cè)很小的異物或污染。另外，這種探測(cè)器不需要冷卻并且可廉價(jià)制造。

但這樣的非頻譜探測(cè)器因頻域積分而僅產(chǎn)生灰度值。灰度值此時(shí)與X射線在穿透待檢產(chǎn)品時(shí)的衰減相關(guān)。衰減在此又取決于產(chǎn)品厚度和材料性能。

這種傳感器類型尤其適用于強(qiáng)烈吸收性的極小異物如金屬碎片的探測(cè)。

由行掃描探測(cè)器生成的圖像的對(duì)比度的改善可通過雙能量法獲得。此時(shí)采用兩個(gè)行掃描探測(cè)器，它們的掃描圖像被疊加。行掃描探測(cè)器此時(shí)采集穿透產(chǎn)品的X射線的不同頻譜范圍。這通過使用至少一個(gè)X射線濾波器來達(dá)成，其在射線路徑中布置在其中一個(gè)非頻譜探測(cè)器前方。但這種濾光器僅作為高通濾波器工作且還無法就期望的濾波器邊緣而言充分靈活地制造。另外，它們也衰減期望頻譜范圍內(nèi)的待探測(cè)X射線。通過分開采集不同的頻譜范圍，在各行掃描探測(cè)器的圖像信號(hào)中包含有不同的信息。通過加權(quán)疊加(如加權(quán)圖像數(shù)據(jù)符號(hào)正確地相加)可產(chǎn)生一個(gè)總圖，其就某些異物材料的可識(shí)別性而言具有比單能量圖像更高的對(duì)比度。但是，利用固定的X射線濾波器，只可針對(duì)一種或多種規(guī)定的材料改善對(duì)比度。因此，雙能量法就其使用而言不太靈活，因?yàn)閄射線濾波器與應(yīng)用場(chǎng)合相關(guān)必須以合適方式來選擇。

另外，被兩個(gè)行掃描探測(cè)器采集的X射線的頻譜范圍大多重疊，從而在兩個(gè)圖像信號(hào)中的每一個(gè)中包含相同信息的一部分。為此無法獲得最佳的對(duì)比度改善。

但雙能量法允許在適當(dāng)組合兩種圖像信號(hào)情況下隱去僅由兩種材料構(gòu)成的產(chǎn)品的產(chǎn)品區(qū)域。因此，例如在產(chǎn)品(即第二材料)之內(nèi)的異物(即第一材料)的區(qū)域中的對(duì)比度可得以優(yōu)化。但這僅適用于由唯一材料構(gòu)成的基本均質(zhì)的產(chǎn)品(或具有對(duì)于X射線的很相似的衰減性能的材料的組合)，在該產(chǎn)品中含有由另一種材料構(gòu)成的異物(具有對(duì)于X射線的不同的衰減性能)。