一種連續通過式輻射掃描系統和方法

2023-10-05 12:59:04

一種連續通過式輻射掃描系統和方法
【專利摘要】本發明公開了一種連續通過式輻射掃描系統，其包括：輻射源、準直器、輻射探測器、成像裝置、第一檢測單元(105)、第二檢測單元(108)和控制模塊；其中，第一檢測單元(105)用於檢測目標物是否到達預定位置，所述預定位置位於掃描區域的上遊且與掃描區域的上遊側邊界相距第一長度L1；所述掃描區域是檢測通道中被輻射源射線覆蓋的區域；第二檢測單元(108)用於檢測目標物中需要以低劑量率射線掃描的部分已經離開掃描區域且目標物中需要以高劑量率射線掃描的部分即將進入掃描區域；控制模塊用於接收來自各個檢測單元的信號並根據信號對輻射源進行控制。利用本發明可實現大量待檢車輛連續快速通過檢測通道，完成輻射掃描檢查。
【專利說明】一種連續通過式輻射掃描系統和方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及輻射成像【技術領域】，特別是對移動目標進行快速輻射成像的領域，具 體涉及一種連續通過式輻射掃描系統和方法。

【背景技術】
[0002] 利用射線對車輛、貨物等進行掃描檢查是目前邊境檢查和海關查驗的常用手段。 隨著日益嚴峻的反恐形勢和打擊走私的需要，需要對通關的所有車輛進行輻射掃描檢查。 在通關車輛數量眾多的情況下，為了提高檢查效率，有必要對移動車輛實施快速輻射成像， 在足夠短的時間內完成掃描，這樣，待檢車輛可以在不停車的情況下接受掃描檢查，安檢效 率高。在這種快速、連續的掃描檢查技術中，一個最重要的問題是需對車輛中乘員所在的區 域進行避讓，防止輻射傷害，對乘員所在區域的射線劑量率不得高於相關輻射安全標準規 定的限制，如ANSI M3. 17、IEC62463要求的劑量安全限值。目前，可實現這種快速輻射掃 描安檢的設備主要有兩種類型。
[0003] 第一種是不區分車輛中乘員所在區域（如車頭的駕駛室）和貨物所在區域（如大 型貨車的後部貨艙），對待檢車輛全程使用低劑量率射線掃描。這種方案的優點是以單一的 低劑量率射線進行掃描，系統的控制邏輯簡單，投入成本低。但是，由於全程使用無差別的 低劑量率射線掃描，射線的穿透能力不高、反差解析度低下，對輻射成像質量影響較大，限 制了這類設備的嫌疑物檢出能力。
[0004] 第二種是區分車輛乘員所在區域和貨物所在區域，對待檢車輛中乘員所在區域以 低劑量率射線掃描，對貨物所在區域以高劑量率射線掃描。也就是先發出低劑量率射線掃 描車頭（駕駛室），後發出高劑量率射線掃描貨艙。這種方案的優點是在確保人員安全的 前提下，提高了設備的嫌疑物檢出能力。但是，這種輻射掃描安檢設備必須與其它輔助設施 共同使用，比如必須在檢測通道的入口處設置交通信號燈和/或擋杆等指示裝置對掃描流 程進行控制，在當前車輛掃描過程中，指示裝置將後續車輛擋在檢測通道外，前車檢查結束 後，再引導後車進入檢測通道。如果不設置這類指示裝置，後車有可能誤入檢測通道，導致 後車乘員接受的劑量超過安全限值，甚至存在後車的車頭被正在出射的高劑量率射線誤掃 的危險，為此有些安檢場所甚至需要安排專人輔助引導，設備維護和人力成本高。


【發明內容】

[0005] 有鑑於此，本發明提出一種連續通過式輻射掃描系統和方法，通過在掃描區域上 遊側設置安全邊界，監測前後車狀態，控制輻射源的工作模式，可杜絕誤掃的發生，確保車 輛乘員的接受劑量在安全限值以下。
[0006] 本發明提供一種連續通過式輻射掃描系統，其包括：輻射源、準直器、輻射探測器 和成像裝置，其特徵在於，還包括：第一檢測單元（105)、第二檢測單元（108)和控制模塊； 其中，第一檢測單元（105)用於檢測目標物是否到達預定位置，所述預定位置位於掃描區 域的上遊且與掃描區域的上遊側邊界相距第一長度Ll ;其中，所述掃描區域是檢測通道中 被輻射源射線覆蓋的區域；第二檢測單元（108)用於檢測目標物中需要以低劑量率射線掃 描的部分已經離開掃描區域且目標物中需要以高劑量率射線掃描的部分即將進入掃描區 域；控制模塊用於接收來自各個檢測單元的信號並根據信號對輻射源進行控制；其中，當 目標物到達所述預定位置且輻射源正在以高劑量率射線進行掃描時，所述控制模塊控制輻 射源轉換為以低劑量率射線進行掃描。
[0007] 優選地，其中第一長度Ll大於等於1米。
[0008] 優選地，其中第二檢測單元（108)位於掃描區域的下遊且與掃描區域下遊側邊界 相距第二長度L2。
[0009] 優選地，其中第二檢測單元（108)包括光電開關和光幕，其中，光電開關位於距離 地面高度H處，光幕位於光電開關正下方地面上，光電開關和光幕到掃描區域下遊側邊界 的距離均為第二長度L2。
[0010] 優選地，其中高度H大於等於2米，第二長度L2大於等於2. 5米。
[0011] 優選地，該系統進一步包括第三檢測單元（106)，位於第一檢測單元和掃描區域之 間，且第三檢測單元與掃描區域的上遊側邊界鄰近。
[0012] 優選地，該系統進一步包括第四檢測單元（107)，其位於掃描區域和第二檢測單元 之間，且第四檢測單元與掃描區域的下遊側邊界鄰近。
[0013] 優選地，該系統進一步包括第五檢測單元（109)，其位於掃描區域內部，且第五檢 測單元靠近掃描區域的下遊側邊界。
[0014] 優選地，該系統進一步包括第六檢測單元（112)，其位於檢測通道的入口和出口之 間，當目標物為車輛時，第六檢測單元用於識別車輛的車牌號碼、車輛識別碼VIN和/或集 裝箱箱號。
[0015] 優選地，在檢測通道的入口和出口之間安裝有測速雷達或者視覺傳感器。
[0016] 優選地，在掃描區域的下遊側邊界和檢測通道的出口之間設置有緩衝區，緩衝區 是長度為L3的部分檢測通道；當緩衝區內的車輛速度小於預定速度時，控制模塊控制輻射 掃描系統暫停工作，關閉檢測通道，直到緩衝區內沒有車輛時，控制模塊控制輻射掃描系統 恢復工作，重新打開檢測通道。
[0017] 優選地，緩衝區的長度L3大於等於20米，預定速度為3km/h。
[0018] 優選地，在檢測通道的入口處安裝有交通信號燈和/或擋杆。
[0019] 本發明還提供一種連續通過式輻射掃描方法，以輻射源發出的射線對檢測通道中 的車輛進行掃描，該方法包括：第一步，在檢測到第一車輛即將進入掃描區域時，以低劑量 率射線進行掃描；第二步，在第一車輛中需要以低劑量率射線掃描的部分尚開掃描區域之 後，且需要以高劑量率射線掃描的部分進入掃描區域時，轉換為以高劑量率射線進行掃描； 第三步，在第一車輛完全離開掃描區域之後，停止掃描；其中，在第二步中，在以高劑量率射 線進行掃描期間，如果檢測到檢測通道中的第二車輛已經到達預定的安全邊界，則立即對 輻射源進行控制，將以高劑量率射線進行掃描轉換為以低劑量率射線進行掃描；第四步，在 檢測到第二車輛進入掃描區域時，繼續以低劑量率射線進行掃描；第五步，將第二車輛作為 新的第一車輛，轉入第二步；其中，安全邊界位於掃描區域的上遊，安全邊界與掃描區域的 上遊側邊界之間的距離為預定長度L1。
[0020] 本發明的有益效果：本發明能夠對載貨車輛的駕駛艙做低劑量率射線掃描，對貨 艙做高劑量率射線掃描，對載客車輛則整車做低劑量率射線掃描，在確保駕乘人員安全的 前提下，具有較高的嫌疑物檢出能力；更重要的是，本發明為多車連續進入檢測通道的情況 設置了安全邊界，實現了掃描模式的自動切換，能夠百分百杜絕誤掃，使得大量待檢車輛可 以連續快速通過檢測通道，完成輻射掃描檢查，檢測效率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是四種典型的車輛的類型。
[0022] 圖2是一種典型的輻射掃描檢測通道的俯視圖。
[0023] 圖3是本發明實施例的連續通過式輻射掃描系統的俯視圖。
[0024] 圖4是圖3實施例的側視圖。
[0025] 圖5-7是在圖3檢測通道內有車輛Vl和車輛V2連續通過的示意圖。
[0026] 圖8和圖9是本發明兩個實施例的輻射掃描系統側視圖。
[0027] 圖10和圖11是本發明的系統作業狀態轉移圖。
[0028] 圖12是本發明實施例的設置有緩衝區等的系統俯視圖。
[0029] 圖13是本發明實施例掃描圖像與識別號的對應關係圖。

【具體實施方式】
[0030] 以下結合附圖以及具體實施例，對本發明的技術方案進行詳細描述。
[0031] 圖1示例性地示出了幾種不同類型的車輛，例如⑴為普通載貨車輛，如貨櫃車、 卡車，車頭與貨艙之間的間隙不可識別。（2)為貨櫃式載貨車輛，車頭與貨櫃之間的間 隙可識別。（3)為拖兩個貨櫃的貨櫃式載貨車輛。（4)為小型載客車輛，如轎車。以對 圖1示出的幾種車型進行掃描為例，描述本發明的原理、工作過程和技術細節。本發明的適 用對象並不限於圖1中示出的車型，也適用於類似的所有車型。
[0032] 圖2示例性地示出了一種典型的檢測通道的俯視圖。其中，射線源101發出射線， 射線經準直器出射後在檢測通道內覆蓋一定空間，車輛經過這部分空間時接受射線掃描， 這部分空間標記為掃描區域104。輻射探測器陣列102接收穿過掃描區域104的射線，用於 後期成像。控制模塊103控制射線源101的工作狀態。圖2中省略了常用的準直器、成像 設備和現場輻射防護牆等。
[0033] 圖3為本發明實施例的輻射掃描系統俯視圖，圖4為圖3實施例的側視圖，圖4中 省略了射線源101、輻射探測器陣列102和控制模塊103。工作時，待檢車輛從檢測通道上 遊側（圖中為左側）的入口駛入。
[0034] 在該實施例中，在檢測通道內布置有多個檢測單元105、106和108,各個檢測單元 可以是光電傳感器、金屬傳感器、壓力傳感器、視覺傳感器，或者是多種傳感器的組合，例如 可將地感線圈和光幕組合作為一個檢測單元。
[0035] 其中，檢測單元105位於掃描區域104上遊側的預定位置處，與掃描區域104的上 遊側邊界相距特定距離L1，檢測單元105所在位置可視為"安全邊界"。工作時，如果檢測 單元105被觸發，表明有車輛到達了安全邊界，此時，如果射線源101正在以高劑量率模式 發出射線，則需要立即將其轉換為低劑量率模式，避免該車繼續行駛導致人員所在的車頭 部分接受高劑量率射線，從而確保後車乘員接受的劑量在安全限值以下，杜絕誤掃的發生。
[0036] 同時，檢測單元105還可用於檢測車輛是否即將進入掃描區域。如果檢測單元105 被觸發，表明車輛即將越過安全邊界進入掃描區域104。由於最先進入的必然是車頭，因此 檢測單元105被觸發時應開始以低劑量率模式掃描。
[0037] 優選地，Ll大於等於lm，檢測單元105可採用光幕。
[0038] 檢測單元108位於掃描區域104的下遊側，與掃描區域104的下遊側邊界相距特 定距離L2,且檢測高度為H ;其中，L2大於等於最長車頭的長度，例如在各類型車輛中，集裝 箱貨車的車頭長度為2. 5米，其它車型的車頭長度均小於該值，則L2 > 2. 5米。檢測高度 H可設為2米，對於車頭高度小於2米的車輛，如小型載客車，不會觸發檢測單元108。
[0039] 該檢測單元108主要用於執行三個功能：①檢測車輛的類型、②檢測車輛中需以 低劑量率射線掃描的部分（車頭）是否已經駛離掃描區域104以及③檢測車輛整體是否已 經駛離掃描區域104。在本發明的實施例中，檢測單元108適宜採用多種傳感器的組合，一 種優選的組合方式是光電開關和光幕。其中，光電開關設置在距離地面H高度處，用於執行 第①個功能；光幕設置在該光電開關正下方的地面上，用於執行第②和第③個功能。工作 時，如果光電開關被觸發，表明車輛的類型是貨車（車頭高度大於2米），此時光幕也必然 會被觸發，表明車頭已經駛離掃描區域104,這之後進入掃描區域104的是車輛的貨艙（此 時應轉換為高劑量率模式掃描），當光幕恢復為未觸發狀態時，表明車尾已經駛離檢測單元 108,也即車輛整體已經駛離掃描區域104 (此時應停止掃描）。另一方面，如果光幕被觸發 而光電開關沒有被觸發，表明車輛的類型是小型載客車（車頭高度小於2米），表明該車輛 整車需以低劑量率射線掃描（不需要區分車頭和貨艙，不需要改變掃描模式），光幕恢復為 未觸發時表明整車已經駛離（應停止掃描）。
[0040] 在某些實施例中，所有待檢車輛的類型全部為載貨車輛，例如，在前期對待檢車輛 進行分流，僅允許載貨車輛接受上述輻射掃描檢查。此時，上述檢測單元108可以不具備第 ①個功能。
[0041] 優選地，檢測單元108的功能也可以由視覺傳感器實現，視覺傳感器可以檢測正 在通過掃描區域104的車輛的類型，檢測車輛中的低劑量掃描部分是否已經離開掃描區域 104,檢測整車是否已經離開掃描區域104,控制模塊103根據這些信息控制射線源101的出 束模式。
[0042] 除此之外，可以在鄰近掃描區域104的上遊側邊界布置檢測單元106,用於檢測車 輛是否即將進入掃描區域104。工作時，如果檢測單元106被觸發，表明車輛即將進入掃描 區域104,應立即開始以低劑量率模式掃描。設置檢測單元106的好處是，能夠更加準確地 檢測到車輛進入掃描區域104的時刻。優選地，檢測單元106採用光幕。
[0043] 上述所有檢測單元的觸發信號全部實時傳送至控制模塊103,控制模塊103根據 不同的觸發信號控制輻射源101的工作狀態。
[0044] 以下描述本發明實施例的輻射掃描流程。圖5示出了在圖3的檢測通道內有車輛 Vl和車輛V2正在通過的示意圖。圖5實施例中Vl和V2均為載貨車輛，兩車從左側依次駛 入，Vl在前，V2在後，連續通過檢測通道。
[0045] 車輛Vl先駛入檢測通道，先後觸發檢測單元105和106,其中106被觸發時，控制 模塊103根據此觸發信號控制輻射源101開始發出低劑量率射線，對進入掃描區域104的 Vl車頭實施掃描；當Vl車頭駛出掃描區域104時觸發檢測單元108,控制模塊103根據此 觸發信號控制輻射源101進入高劑量率模式，發出高劑量率射線對進入掃描區域104的Vl 貨艙實施掃描；在輻射源101處於高劑量率模式期間，V2駛入檢測通道，並觸發檢測單元 105 (如圖5)，說明V2已行駛到安全邊界處，此時控制模塊103根據此觸發信號控制輻射源 101立即進入低劑量率模式，在檢測到V2車頭駛出掃描區域104之前，令輻射源101持續以 低劑量率模式發出射線，確保後車乘員接受的劑量在安全限值以下，消除V2車頭被誤掃的 風險。也就是說，在V2觸發檢測單元105之後，輻射源101轉換為發出低劑量率射線，則對 於尚未駛離掃描區域104的部分Vl貨艙為低劑量率射線掃描，在檢測單元108檢測到Vl 整體已完全離開掃描區域104時（如圖6)，輻射源101並不暫停工作，而是維持發出低劑量 率射線，直到檢測單元108檢測到V2車頭已駛出掃描區域104(這時檢測單元108也檢測 到V2為貨車），控制模塊103控制輻射源101再次轉換為高劑量率模式（如圖7)，以對V2 的貨艙做高劑量率射線掃描；然後，在檢測單元108檢測到V2已完全離開掃描區域104時， 控制模塊103令輻射源101停止發出射線。當然，如果V2尚未完全離開掃描區域104、輻射 源101還處於高劑量率模式期間，又有車輛V3駛入檢測通道觸發了檢測單元105,類似地， 可令輻射源101立即進入低劑量率模式，執行上述類似流程即可。
[0046] 以上控制流程的關鍵是在後車V2到達安全邊界的檢測單元105時，將輻射源101 的高劑量率模式切換為低劑量率模式，確保後車乘員接受的劑量在安全限值以下，不會發 生高劑量率射線誤掃駕駛室的情況。
[0047] 另外，如果後車V2到達安全邊界的檢測單元105時，輻射源101並不處於高劑量 率模式，則不需要改變輻射源101的工作狀態。例如，通過檢測單元108檢測發現前車Vl 為小型載客車輛（車身高度低於?，則控制單元103不會通知輻射源101轉換為高劑量率 模式，而是以低劑量率模式對前車Vl的小型載客車輛進行整車掃描，因此不存在後車V2乘 員接受的劑量超過安全限值情況可能性。
[0048] 可選地，為了縮短輻射源101出束的總時間，降低車輛乘員接受的劑量，對於圖5 實施例，在輻射源101處於高劑量率模式期間，在V2駛入檢測通道觸發檢測單元105之後， 但尚未觸發檢測單元106之前，如果檢測單元108檢測到前車Vl整體已完全離開掃描區域 104,控制模塊103令輻射源101停止發出射線，直到V2觸發檢測單元106時，控制模塊103 才令輻射源101發出低劑量率射線，開始對V2的掃描。這種掃描流程縮短了輻射源101出 束的總時間，且降低車輛乘員接受的輻射劑量，而且不影響對連續通過的Vl和V2的掃描檢 查。
[0049] 圖8為本發明另一實施例的輻射掃描系統側視圖。相對於圖4,圖8增加了檢測 單元107,其鄰近掃描區域104的下遊側邊界，用於檢測車輛整體是否已經駛離掃描區域 104。工作時，如果檢測單元107從觸發狀態恢復到未觸發狀態，表明車尾已經駛離檢測單 元107,也即車輛整體已經駛離掃描區域104。
[0050] 注意到檢測單元107的作用與檢測單元108所具備的第③個功能的作用相同，因 此在掃描流程上，控制模塊103可根據檢測單元107的觸發狀態獲取車輛駛離掃描區域104 的信息，以此代替檢測單元108的第③個功能。
[0051] 由於檢測單元107比檢測單元108更靠近掃描區域104的下遊側邊界，因此一旦 車輛駛離，檢測單元107能夠在第一時間檢測到，及時上報給控制模塊103,令輻射源101停 止掃描，因此設置檢測單元107能夠在整體上縮短輻射源101的掃描時間。
[0052] 圖9為本發明又一實施例的輻射掃描系統側視圖。相對於圖4,圖9增加了檢測單 元109,其位於掃描區域104內，用於檢測車輛的車頭是否已經駛離掃描區域104。
[0053] 注意到檢測單元109的作用與檢測單元108所具備的第②個功能的作用相同。但 是，兩者的工作機制不同，檢測單元109通過識別車輛的車頭和貨艙（如貨櫃）之間的間 隙，判斷車頭是否已經駛離掃描區域104。具體地，工作時，在車頭進入掃描區域104後將觸 發檢測單元109,在車輛整體駛離之前的一個時間段內，如果檢測單元109恢復到未觸發， 表明該時間段所對應的掃描對象是車頭和貨艙之間的間隙，則在該時間段之後進入掃描區 域104的是車輛的貨艙。也就是說，檢測單元109的觸發狀態的變化反映了車頭和貨艙之 間的間隙，在掃描流程上，控制模塊103根據檢測單元109的觸發信號識別該間隙，在該間 隙通過之後，令輻射源101轉換為高劑量率模式掃描貨艙，以此代替檢測單元108的第②個 功能。有些車輛在車頭和貨艙之間並不存在間隙，109將無法檢測車頭是否已通過掃描區 域，這種情況下，在108被觸發時，則表示車頭已經通過掃描區域，控制模塊103將根據檢測 單元108的觸發信號，令輻射源101轉換為高劑量率模式掃描貨艙。
[0054] 優選地，將檢測單元109布置在掃描區域104內且靠近掃描區域104下遊側邊界 處。檢測單元109可採用測量光幕。
[0055] 設置檢測單元109的好處是，一旦車頭離開掃描區域104,檢測單元109能夠在第 一時間檢測到，及時上報給控制模塊103,令輻射源101轉換為高劑量率模式掃描，可避免 對貨艙的漏檢，最大限度地提高設備的嫌疑物檢出能力。
[0056] 可以理解，在同時具備檢測單元107和檢測單元109的優選實施例中，可以僅保留 檢測單元108中的光電開關，用來檢測車輛的類型，同時取消檢測單元108中的光幕。
[0057] 在實際作業中，存在不同類型的車輛單車通過或者多車連續通過檢測通道的情 況，可針對性地對本發明的輻射掃描系統設置多種工作模式，各工作模式均是基於以上描 述的本發明實施例的流程，在此僅舉例說明。參考圖10,其中包含了大部分可設置的系統工 作模式。
[0058] a)小型載客車輛
[0059] 狀態轉移按照：S0->S1->S0。
[0060] b)載貨車輛
[0061] 狀態轉移按照：S0->S1->S2->S0。
[0062] c)小型載客車輛緊跟載貨車輛
[0063] 狀態轉移按照：S0->S1->S2->S3->S5->S6->S0。
[0064] d)小型載客車輛緊跟小型載客車輛
[0065] 狀態轉移按照：S0->S1->S7->S1->S0。
[0066] e)載貨車輛緊跟小型載客車輛
[0067] 狀態轉移按照：S0->S1->S7->S1->S2->S0。
[0068] f)載貨車輛緊跟載貨車輛
[0069] 狀態轉移按照：S0->S1->S2->S3->S5->S6->S2->S0。
[0070] g)連續緊跟前車通過n輛小型載客車輛
[0071] 前車為載貨車輛，狀態轉移按照：S0->Sl->S2->S3->(S5->S6) n->S0。
[0072] 前車為小型載客車輛，狀態轉移按照：S0->Sl->(S7->Sl)n->S0。
[0073] h)連續緊跟前車通過n輛載貨車輛
[0074] 前車為載貨車輛，狀態轉移按照：S0->Sl->S2->(S3->S5->S6->S2)n->S0。
[0075] 前車為小型載客車輛，狀態轉移按照：S0->S1->S7->S1->S2->(S3->S5->S6->S2) 。其中，
[0076] 狀態SO :檢查系統就緒，射線源101停止發出射線。
[0077] 狀態Sl :射線源101發出低劑量率射線。
[0078] 狀態S2 :射線源101發出高劑量率射線。
[0079] 狀態S3 :將射線源101切換至低劑量率模式，發出低劑量率射線。
[0080] 狀態S4 :射線源101停止發出射線。
[0081] 狀態S5 :射線源101繼續發出低劑量率射線。
[0082] 狀態S6 :射線源101繼續發出低劑量率射線。
[0083] 狀態S7 :射線源101繼續發出低劑量率射線。
[0084] 圖11給出另一個狀態轉移圖，與圖10的不同之處是，圖11中檢測單元108同時 檢測車輛已經離開掃描區域（檢測單元108的第③個功能）。
[0085] 在某些實施例中，射線源101可以是加速器射線源，如電子直線加速器，電子感應 加速器（Betatron)，跑道式電子回旋加速器（RTM)，中子發生器；也可以是放射源如Co-60、 Cs-137等；也可以是X射線管。
[0086] 另一方面，為確保安全，應為檢測通道內車輛的行駛速度規定最小值，例如可定為 3km/h。在車輛越過安全邊界之後、至離開檢測通道出口前的期間內，如果車速低於允許的 最低速度3km/h，系統將暫停掃描檢查工作，射線源101停止出束，掃系統暫停工作。
[0087] 優選地，可在掃描區域104的下遊側設置一個緩衝區，用以監測緩衝區中車輛的 狀態。如圖12所示，將掃描區域104與檢測通道出口之間的部分作為交通緩衝區，該緩衝 區的長度應不小於被檢車輛的最大長度，例如可定為20m。當車輛在緩衝區內的速度低於 3km/h時，掃系統暫停工作，射線源101停止出束。直到緩衝區內的車輛全部離開之後，掃描 系統恢復工作。設置緩衝區可實現系統在工作狀態和暫停狀態之間的自動切換。在道路交 通發生擁堵時，無需對系統進行人為幹預。
[0088] 在某些實施例中，可以在檢測通道內布置用於車輛信息識別的傳感器112,如車 牌識別傳感器和/或車型識別傳感器，可識別車牌號碼和/或車輛識別碼VIN(Vehicle Identification Number)，可以反映車輛的特徵信息（例如車型、車頭和貨艙的長度以及高 度等信息），傳感器112還可以設置為可識別貨櫃箱號的傳感器。在圖12實施例中，車輛 信息識別傳感器112布置在入口處。
[0089] 在某些實施例中，控制模塊103根據檢測單元檢測到的車輛已經離開掃描區域 104的信號，通知系統對於該車輛的掃描已經完成，後續進行的將是下一車輛的掃描。在這 種連續掃描的過程中，可以實現掃描圖像的分割。對於圖1中示出的4種典型車型，如果 4種車型連續依次通過本發明的輻射掃描系統，載貨車輛的車頭部分將以低劑量率射線掃 描，貨艙部分將以高劑量率射線掃描，小型載客車輛將以低劑量率掃描整車。一方面，系統 將產生4幅掃描圖像，依次為頂Gl、MG2、MG3和MG4 ;另一方面，由車牌識別傳感器可識 別出各車的車牌號，並且貨櫃箱號識別傳感器還可識別出貨櫃貨車的貨櫃箱號，於 是得到LP1、LP2、CN1、LP3、LP4、CN2、CN3 ;將4幅掃描圖像與各識別號按照對應關係進行綁 定，如圖13所示，可得到被檢車輛的全面信息。
[0090] 根據電子轟擊金屬靶產生X射線輻射的經驗公式：
[0091]

【權利要求】
1. 一種連續通過式輻射掃描系統，其包括：輻射源、準直器、輻射探測器和成像裝置， 其特徵在於，還包括：第一檢測單元（105)、第二檢測單元（108)和控制模塊；其中， 第一檢測單元（105)用於檢測目標物是否到達預定位置，所述預定位置位於掃描區域 的上遊且與掃描區域的上遊側邊界相距第一長度L1 ;其中，所述掃描區域是檢測通道中被 輻射源射線覆蓋的區域； 第二檢測單元（108)用於檢測目標物中需要以低劑量率射線掃描的部分已經離開掃 描區域且目標物中需要以高劑量率射線掃描的部分即將進入掃描區域； 控制模塊用於接收來自各個檢測單元的信號並根據信號對輻射源進行控制；其中，當 目標物到達所述預定位置且輻射源正在以高劑量率射線進行掃描時，控制模塊控制輻射源 轉換為以低劑量率射線進行掃描。
2. 如權利要求1所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，其中所述第一長度L1 大於等於1米。
3. 如權利要求2所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，其中所述第二檢測單 元（108)位於掃描區域的下遊且與掃描區域下遊側邊界相距第二長度L2。
4. 如權利要求1所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，其中所述第二檢測單 元（108)包括光電開關和光幕，其中，光電開關位於距離地面高度H處，光幕位於光電開關 正下方地面上，光電開關和光幕到掃描區域下遊側邊界的距離均為所述第二長度L2。
5. 如權利要求4所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，其中所述高度H大於等 於2米，所述第二長度L2大於等於2. 5米。
6. 如權利要求1所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，所述系統進一步包括 第三檢測單元（106)，位於第一檢測單元和掃描區域之間，且第三檢測單元與掃描區域的上 遊側邊界鄰近。
7. 如權利要求1所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，所述系統進一步包括 第四檢測單元（107)，其位於掃描區域和第二檢測單元之間，且第四檢測單元與掃描區域的 下遊側邊界鄰近。
8. 如權利要求1所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，所述系統進一步包括 第五檢測單元（109)，其位於掃描區域內部，且第五檢測單元靠近掃描區域的下遊側邊界。
9. 如權利要求1所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，所述系統進一步包括 第六檢測單元（112)，其位於檢測通道的入口和出口之間，當目標物為車輛時，第六檢測單 元用於識別車輛的車牌號碼、車輛識別碼VIN和/或貨櫃箱號。
10. 如權利要求1所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，在所述檢測通道的入 口和出口之間安裝有測速雷達或者視覺傳感器。
11. 如權利要求1所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，在所述掃描區域的下 遊側邊界和檢測通道的出口之間設置有緩衝區，緩衝區是長度為L3的部分檢測通道；當緩 衝區內的車輛速度小於預定速度時，所述控制模塊控制輻射掃描系統暫停工作，關閉檢測 通道，直到緩衝區內沒有車輛時，所述控制模塊控制輻射掃描系統恢復工作，重新打開檢測 通道。
12. 如權利要求11所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，其中所述緩衝區的 長度L3大於等於20米，所述預定速度為3km/h。
13. 如權利要求1所述的連續通過式輻射掃描系統，其特徵在於，在所述檢測通道的入 口處安裝有交通信號燈和/或擋杆。
14. 一種連續通過式輻射掃描方法，以輻射源發出的射線對檢測通道中的車輛進行掃 描，其特徵在於，所述方法包括： 第一步，在檢測到第一車輛即將進入掃描區域時，以低劑量率射線進行掃描； 第二步，在第一車輛中需要以低劑量率射線掃描的部分離開掃描區域之後，且需要以 高劑量率射線掃描的部分進入掃描區域時，轉換為以高劑量率射線進行掃描； 第三步，在第一車輛完全離開掃描區域之後，停止掃描；其中， 在所述第二步中，在以高劑量率射線進行掃描期間，如果檢測到檢測通道中的第二車 輛已經到達預定的安全邊界，則立即對輻射源進行控制，將以高劑量率射線進行掃描轉換 為以低劑量率射線進行掃描； 第四步，在檢測到第二車輛進入掃描區域時，繼續以低劑量率射線進行掃描； 第五步，將第二車輛作為新的第一車輛，轉入第二步;其中， 所述安全邊界位於所述掃描區域的上遊，所述安全邊界與所述掃描區域的上遊側邊界 之間的距離為預定長度L1。
15. 如權利要求14所述的連續通過式輻射掃描方法，其特徵在於，所述預定長度L1大 於等於1米。
16. 如權利要求14所述的連續通過式輻射掃描方法，其特徵在於，在所述第一步之後 且在所述第二步之前，所述方法進一步包括：檢測第一車輛的類型，如果第一車輛為載貨車 輛，轉入第二步；如果第一車輛為載客車輛，轉入第三步；以及， 在所述第四步之後且在所述第五步之前，所述方法還包括：檢測第二車輛的類型，如果 第二車輛為載貨車輛，轉入第五步；如果第二車輛為載客車輛，則將第二車輛作為新的第一 車輛，轉入第三步。
17. 如權利要求14所述的連續通過式輻射掃描方法，其特徵在於，其中，在所述將以高 劑量率射線進行掃描轉換為以低劑量率射線進行掃描之後，且在所述檢測到第二車輛即將 進入掃描區域之前，所述方法進一步包括：對輻射源進行控制以使輻射源暫停掃描，直到檢 測到第二車輛即將進入掃描區域時，以低劑量率射線開始掃描。
18. 如權利要求14所述的連續通過式輻射掃描方法，其特徵在於，在對檢測通道中的 車輛進行掃描時，所述方法進一步包括：識別車輛的車牌號碼、車輛識別碼VIN和/或集裝 箱箱號，並且將車輛的掃描圖像與對應的車牌號碼、車輛識別碼VIN和/或貨櫃箱號進行 綁定。
19. 如權利要求14所述的連續通過式輻射掃描方法，其特徵在於，在對檢測通道中的 車輛進行掃描時，所述方法進一步包括：獲取檢測通道內車輛的行駛速度，當行駛速度小於 3km/h時，控制輻射源暫停掃描，當行駛速度大於等於3km/h時，控制輻射源恢復掃描。
20. 如權利要求14所述的連續通過式輻射掃描方法，其特徵在於，在對檢測通道中的 車輛進行掃描時，所述方法進一步包括：在掃描區域下遊側設置一個緩衝區，當該緩衝區內 車輛的行駛速度小於3km/h時，控制輻射掃描系統暫停工作，關閉檢測通道，直到所述緩衝 區內沒有車輛時，控制輻射掃描系統恢復工作，重新打開檢測通道；其中，所述緩衝區的長 度大於允許通過所述檢測通道的車輛的最大長度。
21. 如權利要求14所述的連續通過式輻射掃描方法，其特徵在於，在對檢測通道中的 車輛進行掃描時，所述方法進一步包括：根據車輛通過掃描區域時的速度，對車輛的掃描圖 像進行車輛行進方向變形的校正。
22. 如權利要求14所述的連續通過式輻射掃描方法，其特徵在於，在對檢測通道中的 車輛進行掃描時，所述方法進一步包括：對輻射探測器的低劑量率射線響應的不一致性進 行校正，對輻射探測器的高劑量率射線響應的不一致性進行校正。
【文檔編號】G01N23/04GK104374785SQ201410647357
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】王少鋒, 閆雄 申請人:北京君和信達科技有限公司