[發(fā)明專利]三維多視角X光機(jī)及其成像方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011549060.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN112666190A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳哲;許亮;劉秦豫;張?zhí)扃?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳礪劍防衛(wèi)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N23/04
• 分類號(hào): G01N23/04
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

1.三維多視角X光機(jī)，其特征在于，包括：

置物臺(tái)，用于放置被檢測(cè)物體；

X射線源，所述X射線源被設(shè)置于所述置物臺(tái)的一側(cè)，用于發(fā)射平面扇形的X射線；

探測(cè)器，所述探測(cè)器被設(shè)置于所述置物臺(tái)的另一側(cè)，即所述置物臺(tái)被設(shè)置于所述X射線源和所述探測(cè)器之間，所述探測(cè)器被設(shè)置用于對(duì)由所述X射線源發(fā)射的穿透所述被檢測(cè)物體的所述X射線進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理以輸出數(shù)字信號(hào)；以及

活動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述活動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)于所述置物臺(tái)并包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和升降電機(jī)，以供聯(lián)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述置物臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)和/或移動(dòng)，從而切換所述被檢測(cè)物體的不同檢測(cè)角度，則經(jīng)由對(duì)所述活動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所述檢測(cè)物體的不同檢測(cè)角度的切換，對(duì)應(yīng)使得所述探測(cè)器輸出相應(yīng)的所述數(shù)字信號(hào)，以獲得所述被檢測(cè)物體的處于不同檢測(cè)角度的透視圖圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維多視角X光機(jī)，其特征在于，所述三維多視角X光機(jī)進(jìn)一步包括成像單元，所述成像單元可通信地連接于所述探測(cè)器，并能夠?qū)⑺鎏綔y(cè)器輸出的所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述被檢測(cè)物體的透視圖圖像，所述成像單元的成像方式為：在一個(gè)固定方向上，控制所述活動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行多次升降運(yùn)動(dòng)，所述探測(cè)器對(duì)應(yīng)輸出相應(yīng)的所述數(shù)字信號(hào)，所述成像單元依次接收所述數(shù)字信號(hào)以對(duì)應(yīng)輸出所述被檢測(cè)物體的多條水平切線透視圖，并將多條水平切線透視圖順序拼湊以得到該固定方向的完整透視圖圖像，完成一個(gè)角度的成像后，控制所述活動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)至另一角度，再次重復(fù)前述成像過程，以得到所述被檢測(cè)物體的各個(gè)角度的透視圖圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維多視角X光機(jī)，其特征在于，所述三維多視角X光機(jī)進(jìn)一步包括成像單元，所述成像單元可通信地連接于所述探測(cè)器，并能夠?qū)⑺鎏綔y(cè)器輸出的所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述被檢測(cè)物體的透視圖圖像，所述成像單元的成像方式為：控制所述活動(dòng)機(jī)構(gòu)以螺旋式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)，所述探測(cè)器輸出相應(yīng)的所述數(shù)字信號(hào)，所述成像單元接收所述數(shù)字信號(hào)以輸出各個(gè)角度的切線，并將各個(gè)角度的線投影重新拼裝，以獲得所述被檢測(cè)物體的各個(gè)角度的透視圖圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的三維多視角X光機(jī)，其特征在于，所述探測(cè)器被設(shè)置為X射線弧形線陣探測(cè)器，并包括相互可通信地連接的轉(zhuǎn)換晶體、CMOS器件和AD采樣單元，所述轉(zhuǎn)換晶體能夠?qū)⑺鯴射線源發(fā)射的所述X射線轉(zhuǎn)換為可見光，所述CMOS器件用于完成光電轉(zhuǎn)換以輸出模擬電信號(hào)，所述AD采樣單元將所述模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)化為所述數(shù)字信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維多視角X光機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換晶體為鎢酸鎘晶體、鍺酸鉍晶體以及碘化銫晶體中的任一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維多視角X光機(jī)，其特征在于，所述三維多視角X光機(jī)進(jìn)一步包括控制單元，所述控制單元可通信地連接于所述活動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述X射線源、所述探測(cè)器以及所述成像單元，以供控制所述活動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述X射線源、所述探測(cè)器以及所述成像單元的工作。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維多視角X光機(jī)，其特征在于，所述三維多視角X光機(jī)進(jìn)一步包括光柵和雙目攝像頭，所述光柵被設(shè)置用于快速閃爍以對(duì)所述被檢測(cè)物體表面進(jìn)行標(biāo)記，所述雙目攝像頭被設(shè)置用于對(duì)所述被檢測(cè)物體的各個(gè)角度進(jìn)行拍照掃描，所述光柵和所述雙目攝像頭相互配合以生成所述被檢測(cè)物體的表面三維模型，其中將所述成像單元輸出的透視圖圖像按照坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系插入所述被檢測(cè)物體的表面三維模型，能夠得到所述被檢測(cè)物體的三維透視視圖。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維多視角X光機(jī)，其特征在于，所述控制單元將所述成像單元輸出的透視視圖圖像進(jìn)行三維重建，利用反映射算法還原待所述被檢測(cè)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而得到所述被檢測(cè)物體的三維透視視圖。