一種單射線源多視角立體顯示安檢設備及方法
【專利摘要】本發明涉及安全檢測【技術領域】，具體涉及的是一種單射線源多視角立體顯示安檢設備及方法。本發明提供了一種單射線源多視角立體顯示安檢設備，通過對單射線源發出的射線錐束進行多分束處理，形成不同視角的多個扇形射線束，輸傳帶上的行包同時從不同角度進行掃描，行包一次即可生成多個不同視角的透射圖像對，結合圖像處理算法，構成適合于人眼觀察的多組視差射線圖像對或一組左右眼視差視頻對，借助相應的立體顯示設備，使觀察者看到行包的多個不同視角的立體圖像或者行包的可多方位觀察的動態旋轉的立體視頻，具有逼真的臨場感，多個視角的掃描提高設備的多視角圖像違禁品自動探測功能的精度，使安檢射線圖像的觀察方式和檢測精度得到提升。
【專利說明】一種單射線源多視角立體顯示安檢設備及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及安全檢測【技術領域】，具體涉及的是一種單射線源多視角立體顯示安檢 設備及方法。
【背景技術】
[0002] 目前，單射線源多視角立體顯示安檢技術在國內外還沒有看見相關的報道和論 文。關于安檢設備立體視覺方面有一篇專利可以進行比較，專利號 ：200510111240.X《立體 視覺放射線安檢設備》。
[0003] 200510111240. X專利分為兩種掃描方式：
[0004] (1)當射線源為1個時，被檢行包與檢查設備相對移動系統為弧形轉角傳送帶，射 線源置于通過傳送帶彎邊弧線的圓心與傳送帶上的平面垂直的直線附近并保持適當距離， 所用射線探測器為1個線掃描探測器。
[0005] (2)當射線源為2個時，被檢行包與檢查設備相對移動系統為弧形轉角傳送帶，射 線源置于通過傳送帶彎邊弧線的圓心與傳送帶上的平面垂直的直線上或該直線附近。工作 時被檢物品保持靜止，探測器和兩射線源沿以兩射線源連線中心為圓心的弧線作同步勻速 轉動或者工作時探測器做勻速直線運動，以兩射線源連線中點為軸心轉動兩射線源并讓射 線照射方向跟蹤兩探測器，探測器同步自轉，探測靶面保持與射線源相對。
[0006] 該發明的缺點在于被檢行包與檢查設備相對移動系統為弧形轉角傳送帶，或者需 要探測器同步自轉，弧形傳送帶的設計一方面不僅造成場地的擴大，也不利于與現有機場 安檢系統直線傳送帶的接軌；另一方面弧形傳送帶精度不易把控，物品易于在離心力的作 用下發生移動，造成左右視差圖像不匹配。該發明的另一個缺點在于探測器的同步自轉，而 自轉系統的機械及控制系統設計將會加大設備的復雜度。另外，自轉系統的精度保證、射線 扇形束與對應探測器的對準及射線接收問題都將加大設備的制造難度，上述問題還會加大 機器的占地面積，抬高成本，使機器的實用性大大降低。
【發明內容】
[0007] 為了解決現有技術存在的技術問題，本發明設置了只有一個射線源的多視角安檢 設備，被檢行包放置在勻速直線運動的傳送帶上，探測器陣列和射線源均保持固定靜止。一 個射線源被分成了大于等于2個的扇形射線束，且每相鄰兩個扇形射線束之間的夾角都相 同，多個方向出射的扇形射線束同時掃描勻速直線運動的傳送帶上的行包后，射線被與每 個扇形射線束相對應的探測器陣列接收，經過信號處理，得到與扇形射線束數量一致的行 包透射圖像，而每相鄰的兩個透射圖像都可以形成一組左右眼視差的透射圖像對，借助立 體顯示設備，既可以看到行包的多個不同視角的立體圖像，也可以形成雙眼視差的視頻對， 看到行包的動態旋轉的立體視頻。
[0008] 本發明是通過如下技術方案實現的：一種單射線源多視角立體顯示安檢設備，包 括：為計算機主機提供成像信號的單射線源多視角探測器陣列透射成像裝置，所述計算機 主機為立體顯示設備提供經過處理的圖像信號，所述單射線源多視角探測器陣列透射成像 裝置包括：一個射線源，所述射線源上部設有多分束刀口板準直裝置，所述多分束刀口板 準直裝置上部設有傳送帶，所述傳送帶上部設有與形成的多組扇形射線束相對應的多組透 射探測器陣列。
[0009] 進一步地，所述透射探測器陣列為開口向下的U形探測器陣列。
[0010] 進一步地，所述透射探測器陣列為圓弧形探測器陣列。
[0011] 進一步地，所述立體顯示設備包括：助視設備和立體光柵設備。
[0012] 進一步地，所述助視設備包括：3D眼鏡和\或頭盔。
[0013] 本發明還提供了一種單射線源多視角立體顯示安檢方法，包括以下步驟：
[0014] 步驟一、將一個射線源發出的錐束射線從錐束頂點射出，經過多分束刀口板準直 裝置，將錐束射線分成N個扇形射線束，N3 2,相鄰兩個扇形射線束之間的夾角角度相等， 每個扇形射線束對應一組透射探測器陣列，透射探測器陣列為開口向下的U形探測器陣列 或圓弧形探測器陣列；
[0015] 步驟二、檢測行包時，先將行包放在安檢設備的勻速直線運動的傳送帶上，當行包 經過射線通道時，觸發射線開關，行包被N個扇形射線束依次同時掃描，掃描后的射線分別 被N個扇形射線束對應的N個透射探測器陣列所接收，由計算機主機對信號處理，獲得N個 透射圖像；
[0016] 步驟三、在N個透射圖像中，每兩個相鄰的透射圖像構成一組適于人眼立體視覺 的左右眼視差的圖像對，形成N-1組雙眼視差的透射圖像對；按照行包進入通道后依次被 扇形射線束掃描的順序，由第1，2, "·，Ν-1個的透射圖像組成一個左眼視頻，由第2, 3,…， Ν個透射圖像組成一個右眼視頻，則左右眼視頻構成一組雙眼視差的視頻對；
[0017] 步驟四、將步驟三得到的Ν-1組視差的透射圖像對或者步驟三得到的由左右眼視 頻構成的一組雙眼視差的視頻對，輸入立體顯示設備中，再依靠人腦的融合功能，使觀察者 看到根據Ν-1組雙眼視差的透射圖像對形成的Ν-1個不同視角的行包立體圖像，隨安檢通 道卷軸同步輸出在顯示器的屏幕上或者看見根據雙眼視差的視頻對形成的動態旋轉的行 包立體視頻；
[0018] 步驟五、依賴設備的多視角圖像違禁品自動探測功能，從行包立體圖像或立體視 頻中的眾多物品影像中識別出違禁品。
[0019] 本發明提供的一種單射線源多視角立體顯示安檢設備和方法，通過對單射線源發 出的射線錐束進行多分束處理，形成不同視角的多個扇形射線束射出，對勻速直線運行的 傳送帶上的行包同時從不同角度進行掃描。行包一次通過安檢通道，即可生成多個不同視 角的透射圖像，結合圖像處理算法，構成適合于人眼觀察的多組視差射線圖像對或一組左 右眼視差視頻對，借助相應的立體顯示設備，依靠人腦的融合功能，使觀察者看到行包的多 個不同視角的立體圖像，或者行包的可多方位觀察的動態旋轉的立體視頻，具有逼真的臨 場感。多個視角的掃描也加大了對行包的全面剖析度，有利于提高設備的多視角圖像違禁 品自動探測功能的精度，使安檢射線圖像的觀察方式和檢測精度得到一個較大的提升。與 多射線源多視角安檢設備相比，本發明充分利用了單個射線源的能量，同時獲得了多個視 角的圖像，能量利用率高，設備結構緊湊，占地面積小，成本低；與價格昂貴的CT安檢設備 相比，本發明形成的人眼或設備可觀察的立體圖像或視頻，既在一定程度上提升了安檢設 備的性能，也盡可能的降低了立體顯示的成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發明中的開口向下的U形探測器陣列透視成像設備結構示意圖；
[0021] 圖2為本發明中的圓弧形探測器陣列透視成像設備結構示意圖；
[0022] 圖3為本發明中立體顯示設備說明圖。
[0023] 附圖標記如下：
[0024] 1--個射線源，2-多分束刀口板準直裝置，3-傳送帶，4-射線扇束，5-開口向下的 U形探測器陣列，6-圓弧形探測器列陣，7-立體顯示設備。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖對本發明【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0026] 如說明書附圖1-3所示，具體說明本發明提供的一種單射線源多視角立體顯示安 檢設備，包括：單射線源多視角探測器陣列透射成像裝置，所述單射線源多視角探測器陣 列透射成像裝置為計算機主機提供成像信號，所述計算機主機為立體顯示設備7提供經過 處理的圖像信號，所述單射線源多視角探測器陣列透射成像裝置包括：一個射線源1，所述 射線源1上部設有多分束刀口板準直裝置2,所述多分束刀口板準直裝置2上部設有傳送帶 3,所述傳送帶3上部設有與形成的多組扇形射線束相對應的多組透射探測器陣列。所述透 射探測器陣列為開口向下的U形探測器陣列5,所述透射探測器陣列還可以為圓弧形探測 器陣列6,本實施例立體顯示設備7包括：助視設備和立體光柵設備，助視設備包括：3D眼 鏡和\或頭盔。
[0027] 本發明還提供了一種單射線源多視角立體顯示安檢方法，所述方法包括以下步 驟：
[0028] 步驟一、將一個射線源發出的錐束射線從錐束頂點射出，經過多分束刀口板準直 裝置，將錐束射線分成N個扇形射線束，N3 2,相鄰兩個扇形射線束之間的夾角角度相等， 每個扇形射線束對應一組透射探測器陣列，透射探測器陣列為開口向下的U形探測器陣列 或圓弧形探測器陣列；
[0029] 步驟二、檢測行包時，先將行包放在安檢設備的勻速直線運動的傳送帶上，當行包 經過射線通道時，觸發射線開關，行包被N個扇形射線束依次同時掃描，掃描后的射線分別 被N個扇形射線束對應的N個透射探測器陣列所接收，由計算機主機對信號處理，獲得N個 透射圖像；
[0030] 步驟三、在N個透射圖像中，每兩個相鄰的透射圖像構成一組適于人眼立體視覺 的左右眼視差的圖像對，形成N-1組雙眼視差的透射圖像對；按照行包進入通道后依次被 扇形射線束掃描的順序，由第1，2, "·，Ν-1個的透射圖像組成一個左眼視頻，由第2, 3,…， Ν個透射圖像組成一個右眼視頻，則左右眼視頻構成一組雙眼視差的視頻對；
[0031] 步驟四、將步驟三得到的Ν-1組視差的透射圖像對或者步驟三得到的由左右眼視 頻構成的一組雙眼視差的視頻對，輸入立體顯示設備中，再依靠人腦的融合功能，使觀察者 看到根據Ν-1組雙眼視差的透射圖像對形成的Ν-1個不同視角的行包立體圖像，隨安檢通 道卷軸同步輸出在顯示器的屏幕上或者看見根據雙眼視差的視頻對形成的動態旋轉的行 包立體視頻；
[0032] 步驟五、依賴設備的多視角圖像違禁品自動探測功能，從行包立體圖像或立體視 頻中的眾多物品影像中識別出違禁品。
[0033] 本發明充分利用了單個射線源的能量，獲得了多個視角的圖像，能量利用率高，設 備結構緊湊，占地面積小，成本低。與價格昂貴的CT安檢設備相比，本發明能夠形成利用設 備或人眼對可觀察的立體圖像或視頻，既在一定程度上提升了安檢設備的性能，也盡可能 的降低了立體顯示的成本。
[0034] 本發明并不限于上述實施步驟和方式，在不背離本發明的實質內容的情況下，本 領域技術人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本發明的范圍。
【權利要求】
1. 一種單射線源多視角立體顯示安檢設備，其特征在于，包括：為計算機主機提供成 像信號的單射線源多視角探測器陣列透射成像裝置，所述計算機主機為立體顯示設備（7) 提供經過處理的圖像信號，所述單射線源多視角探測器陣列透射成像裝置包括：一個射線 源（1)，所述射線源（1)上部設有多分束刀口板準直裝置（2)，所述多分束刀口板準直裝置 (2)上部設有傳送帶（3)，所述傳送帶（3)上部設有與形成的多組扇形射線束相對應的多組 透射探測器陣列。
2. 根據權利要求1所述單射線源多視角立體顯示安檢設備，其特征在于，所述透射探 測器陣列為開口向下的U形探測器陣列（5)。
3. 根據權利要求1所述單射線源多視角立體顯示安檢設備，其特征在于，所述透射探 測器陣列為圓弧形探測器陣列（6)。
4. 根據權利要求1所述單射線源多視角立體顯示安檢設備，其特征在于，所述立體顯 示設備（7)包括：助視設備和立體光柵設備。
5. 根據權利要求4所述單射線源多視角立體顯示安檢設備，其特征在于，所述助視設 備包括：3D眼鏡和\或頭盜。
6. 根據權利要求1所述一種單射線源多視角立體顯示安檢的方法，其特征在于，所述 方法包括以下步驟： 步驟一、將一個射線源發出的錐束射線從錐束頂點射出，經過多分束刀口板準直裝置， 將錐束射線分成N個扇形射線束，N3 2,相鄰兩個扇形射線束之間的夾角角度相等，每個扇 形射線束對應一組透射探測器陣列，透射探測器陣列為開口向下的U形探測器陣列或圓弧 形探測器陣列； 步驟二、檢測行包時，先將行包放在安檢設備的勻速直線運動的傳送帶上，當行包經過 射線通道時，觸發射線開關，行包被N個扇形射線束依次同時掃描，掃描后的射線分別被N 個扇形射線束對應的N個透射探測器陣列所接收，由計算機主機對信號處理，獲得N個透射 圖像； 步驟三、在N個透射圖像中，每兩個相鄰的透射圖像構成一組適于人眼立體視覺的左 右眼視差的圖像對，則共形成N-1組雙眼視差的透射圖像對；按照行包進入通道后依次被 扇形射線束掃描的順序，由第1，2, "·，Ν-1個的透射圖像組成一個左眼視頻，由第2, 3,…， Ν個透射圖像組成一個右眼視頻，則左右眼視頻構成一組雙眼視差的視頻對； 步驟四、將步驟三得到的Ν-1組雙眼視差的透射圖像對或者步驟三得到的由左右眼視 頻構成的一組雙眼視差的視頻對，輸入立體顯示設備中，再依靠人腦的融合功能，使觀察者 看到根據Ν-1組雙眼視差的透射圖像對形成的Ν-1個不同視角的行包立體圖像，隨安檢通 道卷軸同步輸出在顯示器的屏幕上或者看見根據雙眼視差的視頻對形成的動態旋轉的行 包立體視頻； 步驟五、依賴設備的多視角圖像違禁品自動探測功能，從行包立體圖像或立體視頻中 的眾多物品影像中識別出違禁品。
【文檔編號】G01V5/00GK104155697SQ201410390027
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月8日 優先權日:2014年8月8日
【發明者】王懷穎, 陳力, 褚愛珠, 王建榮, 肖建生, 莫陽, 董明文, 李 昊 申請人:公安部第一研究所, 北京中盾安民分析技術有限公司
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