CN101162209B - 对移动目标进行快速成像检查的设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种对移动目标进行快速成像检查的设备，包括：供所述移动目标通过的通道；扫描成像装置，所述扫描成像装置向通过所述通道的移动目标发射辐射束以对移动目标进行成像，从而进行检查；第一检测单元，用于判别所述移动目标的是否进入所述通道并对进入所述通道的移动目标进行计数；第二检测单元，用于测量移动目标在所述通道内的移动速度；和控制单元，所述控制单元根据从第一检测单元接收的有关移动目标进入所述通道的检测信号控制第二检测单元对移动目标的移动速度进行检测，并根据第二检测单元的测量结果控制扫描成像装置，以便扫描成像装置以与移动目标的速度相对应的频率发出辐射束，从而对移动目标进行检查。

Description

对移动目标进行快速成像检查的设备及方法

技术领域

本发明涉及对移动目标的扫描成像过程，特别是在目标进行非匀速运动和需要进行不完全快速成像的情况下的扫描成像过程。具体而言，本申请涉及一种对移动目标进行快速成像检查的设备及方法。

背景技术

利用高能射线对车辆进行检查的设备是对移动目标进行成像检查的设备的一个典型实例。在利用高能射线对车辆进行检查的设备中，通常采用的是司乘人员离开车辆，由拖动装置拖动被检查车辆匀速移动，辐射源采用固定的频率对整个车辆进行扫描、成像。整个检查时间需要数分钟，设备成本高。车辆检查率低。

WO2005098400公开了一种对物体进行检查的检查系统，其包括：第一源，提供具有特定横截面的第一辐射束，第一辐射束指向第一方向，所述第一方向与物体移动方向成横向；第二源，提供具有特定横截面的第二辐射束，第二辐射束指向第二方向并且暂时地与第一辐射束相互混杂；多个散射探测器，用于探测从第一和第二辐射束中的至少一个发射来的辐射束，并产生辐射信号；和控制器，用于基于上述辐射信号产生图像。

WO2005098401公开了一种用于检查移动物体的自动物体检查系统，包括：扫描区，具有辐射源和辐射源检测器；第一传感器元件，自动检测移动目标的第一部分通过扫描区和移动目标的第二部分将进入扫描区，其中当检测到目标的第二部分将进入扫描区时第一传感器元件向自动物体检查系统发出信号以开始扫描第二部分；和闸板，由来自第一传感器元件的信号触发，当移动目标的第二部分通过扫描区时，使辐射源发出的辐射沿着辐射探测器的方向通过扫描区，当移动目标的第二部分不处于扫描区时关闭辐射。

上述两种检查装置都存在上面所述的现有技术的缺点，即采用固定的频率进行扫描，检查时间长，设备成本高，车辆检查率低。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种对移动目标进行快速成像检查的设备及方法，能够对以一定速度范围移动的目标进行快速检查，大大缩短检查时间。

根据本发明的另一方面，提供一种对移动目标进行快速成像检查的设备，其能够根据移动目标的不同类型采用不同的扫描触发条件。

根据本发明的进一步的方面，提供一种对移动目标进行快速成像检查的设备，其能够根据通道内移动目标的数量控制扫描成像装置的工作状态。

根据本发明的更进一步的方面，提供一种对移动目标进行快速成像检查的设备，其能够保护移动目标的操作人员免受辐射束的辐射。

为了实现上述的发明目的，本发明的技术方案采用如下的方式实现。

一种对移动目标进行快速成像检查的设备，包括：供所述移动目标通过的通道；扫描成像装置，所述扫描成像装置向通过所述通道的移动目标发射辐射束以对移动目标进行成像，从而进行检查；第一检测单元，用于判别所述移动目标的是否进入所述通道并对进入所述通道的移动目标进行计数；第二检测单元，用于测量移动目标在所述通道内的移动速度；和控制单元，所述控制单元根据从第一检测单元接收的有关移动目标进入所述通道的检测信号控制第二检测单元对移动目标的移动速度进行检测，并根据第二检测单元的测量结果控制扫描成像装置，以便扫描成像装置以与移动目标的速度相对应的频率发出辐射束，从而对移动目标进行检查。

在上述设备中，还包括第三检测单元，用于判断所述移动目标的类型，所述控制单元根据所检测的移动目标的类型控制扫描成像装置发出辐射束的时间。

在上述设备中，还包括第四检测单元，用于判别受检查移动目标的是否离开所述通道并对驶入通道内的受检查移动目标进行计数，并且当控制单元确定第一检测单元的计数与第四检测单元的计数之间差值为零时，使设备进入待机状态。

在上述设备中，所述第一检测单元包括：埋设于所述通道入口地表下面的第一地感线圈和与之结合使用的设置在所述通道两侧的第一快速响应光幕开关。

在上述设备中，所述扫描成像装置包括：辐射源，用于发射辐射束以对通过所述通道的移动目标进行扫描；探测器，用于接收穿过所述移动目标的辐射束；成像装置，根据探测器接收到的穿过移动目标的辐射束进行成像；和辐射防护装置，用于将设备周边的辐射束的量限定在允许范围之内。进一步地，所述辐射防护装置是设置在通道两侧的防护墙。

本发明还提供一种对移动目标进行快速成像检查的方法，包括下面的步骤：判断移动目标是否进入通道；判断进入所述通道的移动目标的移动速度；以与移动目标的移动速度相对应的频率发出辐射束，从而对移动目标进行检查。

上述方法还包括判断移动目标是否离开通道并对离开所述通道的移动目标进行计数，其中判断移动目标是否进入通道包括对进入所述通道的移动目标进行计数，比较离开所述通道的移动目标的计数和进入所述通道的移动目标的计数，当离开所述通道的移动目标的计数和进入所述通道的移动目标的计数相等时，暂停发出辐射束。

在本发明的一个实施例中，提供了利用高能射线对车辆进行检查的设备，在车辆以一定速度行进的过程中进行检查，不需要司乘人员下车，可以大大缩短检查时间，从而提高车辆通过率实现100％检查率。

本发明由于采用了上述的技术方案，可将车辆通过率提高到每小时大于200辆集装箱卡车。同现有技术相比，本发明可大大提高车辆检查率，设备成本显著降低，设备占地面积小。从而可使设备在各类公路卡口场合使用。

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的说明。

附图说明

参照附图通过详细说明优选实施例，本发明的上述目的和优点将更为明显，其中：

图1是根据本发明的实施例的车辆检查设备的示意图；

图2是图1所示设备的俯视示意图；以及

图3是根据本发明所述的对移动目标进行快速成像检查的方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图1和2对作为本发明的一个示例性实施例的车辆检查设备的结构和工作过程进行详细说明。

本发明的车辆快速检查设备包括供诸如载有集装箱之类的受检查移动目标通过的通道14、其内安装有扫描成像装置的辐射源舱体9、用于检测车辆驶入通道中的快速响应光幕开关2和地感线圈3、用于测量车辆的移动速度的测速雷达7和控制室(未示出)。快速响应光幕开关2安装在通道两侧的安装立柱上，地感线圈3埋设于通道入口(附图2的右侧附近)的地表下面作为车辆入口的第一个开关，这两个装置结合使用，用于判别受检查移动目标的是否进入所述通道并对已进入通道的车辆通过第一计数器进行计数。该第一计数器可以设置在快速响应光幕开关2和/或地感线圈3中，也可以设置在控制室中。测速雷达7用于测量受检查移动目标的移动速度，在本实施例中可以安装在辐射源舱体9靠近通道的外墙上。控制室与所述辐射源、快速响应光幕开关2和地感线圈3、测速雷达7电连通，使快速响应光幕开关2和地感线圈3、测速雷达7的检测信号输送到控制室，控制室设有安装有控制软件的控制单元，能够根据从快速响应光幕开关2和地感线圈3接收的有关车辆进入所述通道的检测信号控制测速雷达7对车辆的移动速度进行检测，并根据测速雷达7的测量结果控制扫描成像装置采用与车辆的速度相对应的扫描频率对车辆进行检查。当所检测的车辆的移动速度较快时扫描频率较高，而当所检测的车辆的移动速度较慢时，扫描频率较低，这样可以确保图像不变形。

参看图1和2，车辆快速检查设备还包括光电开关10和光幕开关5，用于判断所述车辆的类型，并且所述控制单元根据所述判断结果控制辐射源的触发条件，例如发出辐射束的时间。快速响应光幕开关5安装在通道两侧的辐射源舱体9的墙壁和探测器臂12上，光电开关10安装在通道两侧的防护墙11上。

在一种利用光电开关10和光幕开关5判断所述车辆类型的实施例中，控制单元中存有集装箱卡车、箱式货车、客车的特征信息和轮廓信息。光幕开关5例如由分别安装在通道两侧的发射器和接收器两部分组成。控制单元能够根据车辆的某个显著特征或车辆的部分轮廓特征快速判别车辆类型。当移动目标驶入通道14中的检测区域时，光电开关10有效，于是控制单元启动光幕开关5开始工作。光幕开关5的发射器发出一定数量的光束射向接受器，接收器有相应数量的传感器接收发射器发出的光束。根据光束被遮挡的情况可以探测到车辆外形的高度信息。随着车辆的行进，光幕开关5不断检测车辆的高度信息并传给控制单元。控制单元将光幕开关5的接收器传来的信息还原成车辆外形轮廓，并将测量得到的车辆信息和控制器中存有的车辆信息进行比对，进而区分出车辆类型。

车辆快速检查设备还包括快速响应光幕开关6和埋设于通道的地表下偏向于出口方向的地感线圈8，用于判别受检查车辆是否离开所述通道并对驶出通道内的受检查车辆通过第二计数器进行计数。该第二计数器可以设置在快速响应光幕开关6和/或地感线圈8中，也可以设置在控制室中。

扫描成像装置可以包括：辐射源，用于发射辐射束以对诸如车辆之类的受检查移动目标进行扫描，该辐射源在可控制单元的控制下，根据测速雷达7所测量的车辆的速度调整辐射束的频率，进而控制对车辆的扫描频率；探测器，用于接收从受检查移动目标透射的辐射束；成像装置，根据探测器所探测到的从受检查移动目标透射的辐射束进行成像；和辐射防护装置，用于保证设备周边的辐射束的量限定在允许范围之内，从而保护有可能靠近设备周围的工作人员免受辐射束的伤害。进一步地，该辐射防护装置是设置在通道两侧的可以阻止辐射线穿透的防护墙4、11。

在本实施例中，防护墙4、11立装在通道14两侧并分别和通道两侧的辐射源舱体9和探测器臂12连接，快速响应光幕开关6安装在通道两侧的辐射源舱体9的墙壁和探测器臂12上，该辐射源可以是X射线辐射源，也可以是γ射线辐射源等可以发射辐射线的其它辐射源。

控制单元的控制软件由五部分组成，分别是系统管理模块、通道车辆计数模块、司机自动识别和避让模块、软件看门狗模块、异常情况处理模块。系统管理模块负责协调各模块的工作、与外部的通讯、控制外部设备。车辆计数模块可以包括第一计数器和第二计数器，以能正确识别进入车辆、驶出车辆的数量，并由此计算通道内的车辆数，通道内的车辆数是系统管理模块进行控制的重要依据。司机自动识别和避让模块用于判别车辆的位置和车辆的类型，该模块能正确识别集装箱卡车和封闭式货车，并由系统管理模块根据不同的车型进行不同的扫描控制。司机自动识别和避让模块中内嵌安全联锁程序，在司机通过扫描区域时能监测辐射源工作状态，能确保司乘人员的安全。软件看门狗模块用于避免系统进入异常状态，或与实际情况不相吻合的状态。异常情况处理模块包括报警、应急情况处理、人员干预等，用于处理异常情况。

在本发明的上述实施例中，描述了分别用于检测车辆的驶入或者驶出的快速响应光幕开关2、5、6和地感线圈3、8，但本发明并不局限于此，比如，可以使用光幕开关和地感线圈中的其中之一检测车辆的驶入和驶出。需要说明的是，根据地感线圈的特性，仅当在检查通道14内移动的移动目标与地感线圈的接触面积达到一定程度时，地感线圈才产生检测到移动目标的信号(肯定信号)。

进一步地，光幕开关2、5、6也可以由传统的光电检测器代替。可供选择地，地感线圈3、8也可以由光电检测器、压电检测器、超声波传感器、微波传感器、压力传感器中的至少一种代替。

参见图3，根据另一方面，本发明还提供一种对移动目标进行快速成像检查的方法，包括下面的步骤：开始检查步骤；(S1)判断诸如车辆之类的移动目标是否进入通道(S2)，如果判断到移动目标进入通道，则启动扫描成像装置开始检查程序(S3)；判断移动目标的移动速度(S4)，根据所述移动速度确定扫描成像装置检测的扫描频率，从而进行与移动速度相对应的检查(S5)。

上述方法还包括判断移动目标的类型(S6)，比如判别移动目标是集装箱卡车还是封闭货车，并根据所述类型进行预定类型的检查(S7)，即根据不同车型采用不同扫描触发条件。例如，若此时的移动目标是封闭货车则立即出束进行扫描，如果是集装箱卡车，则延迟一定的时间，待车辆的车头部分驶出检查区域而集装箱到达检查区域时进行扫描检查。

上述方法还包括判断移动目标是否离开通道并对离开所述通道的移动目标进行计数(S8)，其中判断移动目标是否进入通道包括对进入所述通道的移动目标进行计数，并且比较离开所述通道的移动目标的计数和进入所述通道的移动目标的计数，当离开所述通道的移动目标的计数和进入所述通道的移动目标的计数相等时，暂停发出辐射束(S9)。如果还有其它移动目标就继续检查，否则暂停检查。

更详细的，本发明的工作过程如下：

在通道内车辆数为0时系统处于待机状态，当一辆车1A向通道驶来时，地感线圈3首先有效，并结合快速响应光幕开关2完成对车辆进入通道和行驶方向的判别，若车辆驶入通道则使表示通道内车辆数目的第一计数器的计数值加1，测速雷达7对车辆行驶速度进行测量，系统进入就绪状态。车辆继续向前行驶，系统全程记录车辆在通道行使过程中的状态变化。当车辆以正常速度由1A经1B到1C时，光电开关10有效，此时通过光幕开关5的检测结果由控制单元判别被检车辆是集装箱卡车还是封闭货车，并根据不同车型采用不同扫描触发条件。若此时的车辆是封闭货车则立即出束进行扫描，如果是集装箱卡车，则延迟一定的时间，待车辆的车头部分驶出检查区域而集装箱到达检查区域时进行扫描检查。扫描的脉冲频率是由实时测速雷达7对车辆实时测速得到的，实时测速雷达7的输出频率会根据车辆行驶速度的变化而改变。在驾驶室通过扫描区域时，控制单元实时监测辐射源的工作状态，确保辐射源不会误出束。当车辆行驶出扫描通道时，则使表示通道内车辆的第二计数器的计数值加1。只要第二计数器的计数值和第一计数器的值不相等，检查设备的扫描成像装置就保持在扫描状态；当二者相等时，扫描成像装置进入待机状态。

值得说明的是，按照本发明的技术方案，将上述实施例中的技术特征，其中测速方法中的测速雷达7可以作以下技术特征等同替换，例如利用间隔一定距离光电开关或光幕开关进行测速。总之这些技术特征的替换采取的是本领域技术人员公知技术所形成的技术方案均应属于本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种对移动目标进行快速成像检查的设备，包括：

供所述移动目标通过的通道；

扫描成像装置，所述扫描成像装置向通过所述通道的移动目标发射辐射束以对移动目标进行成像，从而进行检查；

第一检测单元，用于判别所述移动目标的是否进入所述通道并对进入所述通道的移动目标进行计数；

第二检测单元，用于测量移动目标在所述通道内的移动速度；和

控制单元，所述控制单元根据从第一检测单元接收的有关移动目标进入所述通道的检测信号控制第二检测单元对移动目标的移动速度进行检测，并根据第二检测单元的测量结果控制扫描成像装置，以便扫描成像装置以与移动目标的速度相对应的频率发出辐射束，从而对移动目标进行检查。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括第三检测单元，用于判断所述移动目标的类型，所述控制单元根据所检测的移动目标的类型控制扫描成像装置发出辐射束的时间。

3.根据权利要求1所述的设备，还包括第四检测单元，用于判别移动目标是否离开所述通道并对离开所述通道的移动目标进行计数。

4.根据权利要求3所述的设备，其中当控制单元确定第一检测单元的计数与第四检测单元的计数之间的差值为零时，使设备进入待机状态。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一检测单元包括：

埋设于所述通道入口地表下面的第一地感线圈和与之结合使用的设置在所述通道两侧的第一快速响应光幕开关。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述通道两侧具有安装立柱，所述第一快速响应光幕开关设置在所述立柱上。

7.根据权利要求3所述的设备，其中所述第四检测单元包括：

埋设于所述通道内的地表下面偏向于出口的第二地感线圈和与之结合使用的设置在所述通道两侧的第二快速响应光幕开关。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二检测单元包括设置在通道两侧的测速雷达。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二检测单元包括设置在通道两侧的间隔预定距离的光电开关。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二检测单元包括设置在通道两侧间隔预定距离的光幕开关。

11.根据权利要求2所述的设备，其中所述第三检测单元包括设置在通道两侧的光电开关和与之结合使用的第三快速响应光幕开关。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述扫描成像装置包括：

辐射源，用于发射辐射束以对通过所述通道的移动目标进行扫描；

探测器，用于接收穿过所述移动目标的辐射束；

成像装置，根据探测器接收到的穿过移动目标的辐射束进行成像；和

辐射防护装置，用于将设备周边的辐射束的量限定在允许范围之内。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述辐射防护装置包括设置在通道两侧的防护墙。

14.根据权利要求12所述的设备，其中所述探测器具有探测器臂，第二快速响应光幕开关设置在探测器臂上。

15.根据权利要求1-14中任一所述的设备，其中所述移动目标是车辆。

16.一种对移动目标进行快速成像检查的方法，包括下面的步骤：

判断移动目标是否进入通道；

判断进入所述通道的移动目标的移动速度；

以与移动目标的移动速度相对应的频率发出辐射束，从而对移动目标进行检查。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括判断移动目标的类型，根据所述类型控制发出辐射束的时间。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括判断移动目标是否离开通道并对离开所述通道的移动目标进行计数，

其中判断移动目标是否进入通道包括对进入所述通道的移动目标进行计数，

比较离开所述通道的移动目标的计数和进入所述通道的移动目标的计数，当离开所述通道的移动目标的计数和进入所述通道的移动目标的计数相等时，暂停发出辐射束。

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