直線軌跡斷層掃描裝置以及透視成像裝置制造方法
【專利摘要】直線軌跡斷層掃描裝置以及透視成像裝置。本發(fā)明涉及輻射成像【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種直線軌跡斷層掃描裝置。該直線軌跡斷層掃描裝置包括：用于產(chǎn)生位于特定張角范圍內(nèi)的射線束的射線發(fā)生單元；供待檢查對象通過的待檢查對象通道；以及，設(shè)置在所述待檢查對象通道兩側(cè)的第一準(zhǔn)直器和射線接收單元；所述射線束依次透過所述第一準(zhǔn)直器和待檢查對象后被所述射線接收單元接收；所述射線發(fā)生單元靜止，所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元器做同向直線運(yùn)動且運(yùn)動方向與所述待檢查對象通道平行。本發(fā)明中的直線軌跡斷層掃描裝置可以最少僅使用一個射線接收單元即可完成斷層掃描，因此精簡了直線軌跡斷層掃描裝置的結(jié)構(gòu)，降低了直線軌跡斷層掃描裝置的實(shí)現(xiàn)成本。
【專利說明】直線軌跡斷層掃描裝置以及透視成像裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輻射成像【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種直線軌跡斷層掃描裝置以及透視成像裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]由于X射線具有極好的穿透性和規(guī)律的衰減特性，基于X射線實(shí)現(xiàn)的斷層掃描(Computed Tomography,縮寫為CT)裝置在安全檢查、無損檢測和醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。斷層掃描裝置主要包括射線發(fā)生單元、射線接收單元以及成像計(jì)算機(jī)等等；在斷層掃描裝置進(jìn)行輻射成像時，斷層掃描裝置通過圍繞待檢查對象各個角度進(jìn)行掃描，射線發(fā)生單元產(chǎn)生的射線照射待檢查對象并產(chǎn)生投影數(shù)據(jù)，接收單元接收產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)并傳輸至成像計(jì)算機(jī)，成像計(jì)算機(jī)對接收的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，并重建投影數(shù)據(jù)得到待檢查對象每個斷層的信息，從而直觀清晰地展示待檢查對象的結(jié)構(gòu)和組成。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，直線軌跡斷層掃描裝置因?yàn)椴徊捎脗鹘y(tǒng)的圓軌跡或螺旋軌跡，采用的是直線掃描軌跡，日益得到了越來越廣泛的關(guān)注和研究?，F(xiàn)有技術(shù)中的直線軌跡斷層掃描裝置，通過射線發(fā)生單元產(chǎn)生的射線束對待檢查對象進(jìn)行直線軌跡掃描，通過在直線軌道上設(shè)置大量射線接收單元進(jìn)行射線束的接收，射線接收單元包括探測器以及輻射防護(hù)部件等。這樣，由于需要使用大量的探測器和輻射防護(hù)部件，造成直線軌跡斷層掃描裝置成本大幅度提升，嚴(yán)重限制了直線軌跡斷層掃描裝置的推廣和應(yīng)用。
[0004]因此，一種低成本的直線軌跡斷層掃描裝置是亟待提供的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)且成本較低的直線軌跡斷層掃描
>J-U ρ?α裝直。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0009]一種直線軌跡斷層掃描裝置，包括:
[0010]用于產(chǎn)生位于特定張角范圍內(nèi)的射線束的射線發(fā)生單元；
[0011]供待檢查對象通過的待檢查對象通道；以及，
[0012]設(shè)置在所述待檢查對象通道兩側(cè)的第一準(zhǔn)直器和射線接收單元；
[0013]所述射線束依次透過所述第一準(zhǔn)直器和待檢查對象后被所述射線接收單元接收；
[0014]所述射線發(fā)生單元靜止，所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元器做同向運(yùn)動。
[0015]優(yōu)選的，所述第一準(zhǔn)直器上開設(shè)有若干供所述射線束通過的第一準(zhǔn)直縫；
[0016]所述第一準(zhǔn)直縫位于所述張角范圍內(nèi)，所述第一準(zhǔn)直器的邊界超出所述張角范圍。
[0017]優(yōu)選的，所述第一準(zhǔn)直縫的數(shù)量為η ;當(dāng)η等于I時，所述第一準(zhǔn)直縫一次單向運(yùn)動最大的行程為s ;當(dāng)η大于I時，相鄰所述第一準(zhǔn)直縫的縫心間距等于s/n。
[0018]優(yōu)選的，所述射線接收單元的數(shù)量與所述第一準(zhǔn)直縫的數(shù)量相同，每個射線接收單元對應(yīng)一個所述第一準(zhǔn)直縫。
[0019]優(yōu)選的，所述射線接收單元包括開設(shè)有第二準(zhǔn)直縫的第二準(zhǔn)直器以及接收透過所述第二準(zhǔn)直器的射線束的探測器。
[0020]優(yōu)選的，所述射線發(fā)生單元包括產(chǎn)生射線束的射線源以及將所述射線束限定在所述特定張角范圍內(nèi)的第三準(zhǔn)直器。
[0021]優(yōu)選的，所述射線源、任意一個所述第一準(zhǔn)直縫以及與該準(zhǔn)直縫對應(yīng)的第二準(zhǔn)直縫保持在同一直線上。
[0022]優(yōu)選的，還包括平行設(shè)置在所述運(yùn)動通道兩側(cè)的第一軌道和第二軌道，所述第一準(zhǔn)直器沿所述第一軌道上運(yùn)動，所述第二準(zhǔn)直器沿所述第二軌道運(yùn)動；所述第一準(zhǔn)直器和第二準(zhǔn)直器的運(yùn)動速度之比等于所述射線源到第一軌道的距離和到第二軌道的距離之比。
[0023]優(yōu)選的，所述第一軌道以及第二軌道為與所述運(yùn)動通道平行的直線軌道；
[0024]或者，所述第一軌道以及第二軌道為以所述射線發(fā)生單元為圓心的弧形軌道。
[0025]優(yōu)選的，位于同一直線上的射線源、第一準(zhǔn)直器以及射線接收單元均連接至一直桿。
[0026]優(yōu)選的，所述第一準(zhǔn)直縫和第二準(zhǔn)直縫的寬度比等于所述射線源到第一軌道的距離和到第二軌道的距離之比。
[0027]優(yōu)選的，所述射線接收單元還包括用于吸收透過所述第二準(zhǔn)直器、未被探測器吸收的射線束的輻射防護(hù)部件。
[0028]優(yōu)選的，在進(jìn)行斷層掃描時，所述待檢查對象在所述運(yùn)動通道中運(yùn)動；所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元做往復(fù)運(yùn)動。
[0029]優(yōu)選的，所述待檢查對象的運(yùn)動速度是射線接收單元運(yùn)動速度的0.005-0.1倍。
[0030]優(yōu)選的，還包括可以控制以及監(jiān)測所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元運(yùn)動狀態(tài)的控制單元。
[0031]本發(fā)明還提供了一種直線軌跡透視成像裝置:
[0032]一種直線軌跡透視成像裝置，包括:
[0033]用于產(chǎn)生位于特定張角范圍內(nèi)的射線束的射線發(fā)生單元；
[0034]供待檢查對象通過的待檢查對象通道；以及，
[0035]設(shè)置在所述待檢查對象通道兩側(cè)的第一準(zhǔn)直器和射線接收單元；
[0036]所述射線束依次透過所述第一準(zhǔn)直器和待檢查對象后被所述射線接收單元接收；
[0037]所述射線發(fā)生單元靜止，所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元器做同向運(yùn)動；
[0038]在進(jìn)行掃描時，所述待檢查對象靜止在所述運(yùn)動通道中；所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元僅做一次單向運(yùn)動。
[0039](三)有益效果
[0040]本發(fā)明實(shí)施例所提供的直線軌跡斷層掃描裝置，通過在射線接收單元和待檢查對象通道之間設(shè)置第一準(zhǔn)直器，射線束依次透過第一準(zhǔn)直器和待檢查對象后被射線接收單元接收，在掃描的過程中，射線發(fā)生單元靜止，而第一準(zhǔn)直器和射線接收單元器做同向直線運(yùn)動且運(yùn)動方向與待檢查對象通道平行，通過第一準(zhǔn)直器和射線接收單元相互配合的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)對待檢查對象各個角度的掃描。因此，本發(fā)明中的直線軌跡斷層掃描裝置可以最少僅使用一個射線接收單元即可完成斷層掃描，因此精簡了直線軌跡斷層掃描裝置的結(jié)構(gòu)，降低了直線軌跡斷層掃描裝置的實(shí)現(xiàn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是本發(fā)明所提供的一種直線軌跡斷層掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中所提供的一種直線軌跡斷層掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二中所提供的一種直線軌跡斷層掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖4是本發(fā)明實(shí)施例三中所提供的一種直線軌跡斷層掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖5A-5C是本發(fā)明實(shí)施例五中所提供的一種直線軌跡斷層掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖中:1:射線源；2:第三準(zhǔn)直器；3:第一準(zhǔn)直器；4:第一軌道；5:待檢查對象通道；6:待檢查對象；7:弟_■準(zhǔn)直器；8:探測器；9:福射防護(hù)部件；10:弟_■軌道；11:直桿。

【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0048]如圖1中所示，本發(fā)明所提供的直線軌跡斷層掃描裝置主要包括依次設(shè)置的射線發(fā)生單元、第一準(zhǔn)直器3、待檢查對象通道5以及射線接收單元、成像計(jì)算機(jī)等；射線發(fā)生單元用于產(chǎn)生射線束，并且所述射線束被限定在特定的張角范圍內(nèi)，例如，90度張角范圍內(nèi)，120度張角范圍內(nèi)等等；第一準(zhǔn)直器3，用于進(jìn)一步限定所述射線束，射線束透過第一準(zhǔn)直器3后形成張角范圍很窄的射線束；待檢查對象通道5用于供待檢查對象6通過，射線發(fā)生單元以及第一準(zhǔn)直器3設(shè)置在待檢查對象通道5的一側(cè)，射線接收單元設(shè)置在待檢查對象通道5的另一側(cè)；射線束依次透過第一準(zhǔn)直器3和待檢查對象6后，被射線接收單元接收，并且，射線接收單元將接收到的射線束數(shù)據(jù)傳輸給成像計(jì)算機(jī)，成像計(jì)算機(jī)對接收到的射線束數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建并顯示。本發(fā)明的主要改進(jìn)點(diǎn)之一在于，在對待檢查對象6進(jìn)行掃描檢測時，射線發(fā)生單元靜止，而第一準(zhǔn)直器3和射線接收單元器做同向直線運(yùn)動且運(yùn)動方向與待檢查對象通道5平行，通過第一準(zhǔn)直器3和射線接收單元相互配合的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)對待檢查對象6各個角度的掃描。因此，本發(fā)明中的直線軌跡斷層掃描裝置可以最少僅使用一個射線接收單元即可完成斷層掃描，因此精簡了直線軌跡斷層掃描裝置的結(jié)構(gòu)，降低了直線軌跡斷層掃描裝置的實(shí)現(xiàn)成本，從而可以為例如集裝箱直線軌跡斷層掃描的普及提供技術(shù)支持；由于通過本發(fā)明所提供的直線軌跡斷層掃描裝置可以得到待檢查對象6的斷層圖像，可以克服傳統(tǒng)透視成像中圖像重疊問題；由于本發(fā)明所提供的直線軌跡斷層掃描裝置的結(jié)構(gòu)較現(xiàn)有技術(shù)中的直線軌跡斷層掃描裝置的結(jié)構(gòu)要簡單的多，搬運(yùn)起來更輕便更容易，因此，該直線軌跡斷層掃描裝置還可以設(shè)計(jì)成可搬運(yùn)使用的形式，而不是固定在一處無法移動；由于本發(fā)明所提供的直線軌跡斷層掃描裝置中的第一準(zhǔn)直器3可以將射線束限定在很窄的張角范圍內(nèi)，因此可以在一定程度上抑制散射對斷層掃描成像的影響；同時，由于本發(fā)明所提供的直線軌跡斷層掃描裝置中可以采用數(shù)量較少的射線接收單元，從而可以大幅度減少設(shè)置避免射線接收單元之間的信號串?dāng)_，提升成像的準(zhǔn)確性。由于節(jié)省了大量的探測器，本發(fā)明的系統(tǒng)在必要時可以采用性能更高的探測器，比如余暉效應(yīng)小的探測器、三明治型的雙能探測器或能量分辨率更高的探測器等。
[0049]下面結(jié)合實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三以及實(shí)施例四對本發(fā)明的直線軌跡斷層掃描裝置加以詳細(xì)的說明。
[0050]實(shí)施例一
[0051]本實(shí)施例中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置如圖2中所示。該直線軌跡斷層掃描裝置包括依次設(shè)置的射線發(fā)生單元、第一準(zhǔn)直器3、待檢查對象通道5以及射線接收單元、成像計(jì)算機(jī)等。
[0052]本實(shí)施例中，射線發(fā)生單元可以包括產(chǎn)生射線束的射線源I以及將射線束限定在特定張角范圍內(nèi)的第三準(zhǔn)直器2 ;射線源I可以是X射線光機(jī)、電子加速器射線源或者同位素源等等；例如對于X射線光機(jī)或者電子加速器射線源，可以在射線源I的位置放置靶材，X射線光機(jī)的電子束或電子加速器出射的電子束轟擊在靶材上，從而產(chǎn)生X射線輻射。第三準(zhǔn)直器2上開設(shè)有一個第三準(zhǔn)直縫，第三準(zhǔn)直器2 —方面用于使射線源I產(chǎn)生的射線束中的一部分透過第三準(zhǔn)直縫，從而起到準(zhǔn)直作用，另一方面，用于吸收以及阻擋另一部分未透過第三準(zhǔn)直縫的射線束，從而起到輻射防護(hù)作用。
[0053]在射線源I的前方，設(shè)置有開設(shè)有一個第一準(zhǔn)直縫的第一準(zhǔn)直器3，第一準(zhǔn)直器3用于進(jìn)一步限定所述射線束，射線束透過第一準(zhǔn)直器3后形成張角范圍很窄的射線束；第一準(zhǔn)直縫位于張角范圍內(nèi)，第一準(zhǔn)直器3的邊界超出張角范圍，即不論第一準(zhǔn)直器3運(yùn)動到哪個位置，第一準(zhǔn)直器3都要能夠覆蓋整個張角范圍，從而可以吸收以及阻擋未透過第一準(zhǔn)直縫的射線束，進(jìn)而起到輻射防護(hù)作用。
[0054]本實(shí)施例中，射線接收單元包括開設(shè)有第二準(zhǔn)直縫的第二準(zhǔn)直器7以及接收透過第二準(zhǔn)直器7的射線束的探測器8，透過第一準(zhǔn)直縫的射線束在透過待檢查對象6后，繼續(xù)通過第二準(zhǔn)直縫后被探測器8接收，探測器8將接收到的射線束數(shù)據(jù)傳輸給成像計(jì)算機(jī)。優(yōu)選的，本實(shí)施例中的射線接收單元還包括輻射防護(hù)部件9，輻射防護(hù)部件9用于吸收透過第二準(zhǔn)直器7、未被探測器8吸收的射線束，從而起到輻射防護(hù)作用；為了方便射線接收單元運(yùn)動的控制，本實(shí)施例中將第二準(zhǔn)直器7、探測器8以及輻射防護(hù)部件9組合綁定在一起。
[0055]第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7優(yōu)先用鉛等重金屬，這樣第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7可以做的相對較薄，從而進(jìn)一步較小整個直線軌跡斷層掃描裝置的體積，降低空間占用。
[0056]進(jìn)一步的，本實(shí)施例中還在待檢查對象通道5兩側(cè)設(shè)置了第一軌道4以及第二軌道7，第一軌道4、待檢查對象通道5以及第二軌道7相互平行(當(dāng)然，原則上第一軌道和第二軌道平行即可，可以不與運(yùn)動通道平行，這里明確了優(yōu)選方案);第一準(zhǔn)直器3在第一軌道4上運(yùn)動，第二準(zhǔn)直器7在第二軌道7上運(yùn)動(由于射線接收單元所有部件組合綁定在一起，因此即射線接收單元在第二軌道7上運(yùn)動)。
[0057]本實(shí)施例中，第一準(zhǔn)直縫和第二準(zhǔn)直縫的寬度比可以等于射線源I到第一軌道4的距離和到第二軌道7的距離之比，從而可以使第二準(zhǔn)直器7能夠起到準(zhǔn)直作用。對于錐束三維掃描的情形，上述射線源I到第一軌道4的距離和射線源I到第二軌道7的距離的比值可以改為射線源I在水平面的投影到第一軌道4在水平面上的投影的距離和射線源I在水平面的投影到第二軌道7在水平面上的投影的距離的比值。
[0058]在對待檢查對象6進(jìn)行掃描檢測時，射線源I以及第三準(zhǔn)直器2靜止，而第一準(zhǔn)直器3沿第一軌道4運(yùn)動，射線接收單元(包括第二準(zhǔn)直器7、探測器8以及輻射防護(hù)部件9)沿第二軌道7運(yùn)動，第一準(zhǔn)直器3和射線接收單元的運(yùn)動方向相同；并且，在運(yùn)動過程中，射線源1、第一準(zhǔn)直縫以及第二準(zhǔn)直縫保持在同一直線上；這一點(diǎn)，可以通過控制第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7的運(yùn)動速度比來實(shí)現(xiàn)，即第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7的運(yùn)動速度之比等于射線源I到第一軌道4的距離和到第二軌道7的距離之比。
[0059]在掃描檢測期間，待檢查對象6緩緩?fù)ㄟ^待檢查對象通道5，例如待檢查對象6的運(yùn)動速度可以是射線接收單元運(yùn)動速度的千分之五至十分之一，例如可以是三十分之一、四十分之一、五十分之一等等。第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7在各自的軌道上來回往復(fù)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)對待檢查對象6各個角度下的掃描；探測器8可以在往返運(yùn)動中都采集數(shù)據(jù)，也可以僅在往或返的一個方向上運(yùn)動時采集數(shù)據(jù)，在此不做特殊限定。
[0060]進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的直線軌跡斷層掃描裝置還可以包括數(shù)據(jù)處理單元、控制單元以及報(bào)警單元等等；數(shù)據(jù)處理單元包括成像計(jì)算機(jī)，成像計(jì)算機(jī)在接收到探測器8發(fā)送的數(shù)據(jù)后，對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而重建圖像并顯示出來；數(shù)據(jù)處理單元還用于用戶交互以及在必要時發(fā)送控制指令至報(bào)警單元等；報(bào)警單元用于的接收到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)發(fā)生的控制指令后進(jìn)行報(bào)警；控制單元用于控制以及監(jiān)測第一準(zhǔn)直器3和射線接收單元在各自軌道上的運(yùn)動狀態(tài)，控制單元還可以用于控制射線源I的產(chǎn)生射線束或者停止產(chǎn)生射線束，控制單元還用于控制或監(jiān)測檢查對象6的運(yùn)動。
[0061]實(shí)施例二
[0062]本實(shí)施例中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置如圖3中所示。該直線軌跡斷層掃描裝置與實(shí)施例一中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置在結(jié)構(gòu)上大致相似。區(qū)別之處主要在于，本實(shí)施例中，第一準(zhǔn)直器3上開設(shè)有兩個第一準(zhǔn)直縫；相應(yīng)的，射線接收單元的數(shù)量也是兩個，每個射線接收單元對應(yīng)一個第一準(zhǔn)直縫。
[0063]對于實(shí)施例一中的直線軌跡斷層掃描裝置，若第一準(zhǔn)直縫一次單向運(yùn)動的最大行程為S，則本實(shí)施例中，兩個第一準(zhǔn)直縫的縫心間距等于s/2。本實(shí)施例中的第一準(zhǔn)直器3可以由實(shí)施例一中的第一準(zhǔn)直器3改造得到,例如,可以在實(shí)施例一中第一準(zhǔn)直器的基礎(chǔ)上增開新的第一準(zhǔn)直縫，增開的位置在第一準(zhǔn)直器3的左側(cè)或者右側(cè)；同時，仍然需要保證第一準(zhǔn)直器3的邊界超出張角范圍，即不論第一準(zhǔn)直器3運(yùn)動到哪個位置，第一準(zhǔn)直器3都要能夠覆蓋整個張角范圍，從而可以吸收以及阻擋未透過第一準(zhǔn)直縫的射線束，進(jìn)而起到輻射防護(hù)作用。當(dāng)然，本實(shí)施例中的第一準(zhǔn)直器3也可以獨(dú)立提供，而不是由實(shí)施例一中的第一準(zhǔn)直器3改造得到。
[0064]在對待檢查對象6進(jìn)行掃描檢測時，射線源I以及第三準(zhǔn)直器2靜止，而第一準(zhǔn)直器3沿第一軌道4運(yùn)動，兩個射線接收單元(均包括第二準(zhǔn)直器7、探測器8以及輻射防護(hù)部件9)沿第二軌道7運(yùn)動，第一準(zhǔn)直器3和射線接收單元的運(yùn)動方向相同；并且，在運(yùn)動過程中，射線源1、任意一個第一準(zhǔn)直縫以及該第一準(zhǔn)直縫對應(yīng)的第二準(zhǔn)直縫保持在同一直線上，即射線源1、左側(cè)的第一準(zhǔn)直縫、左側(cè)的射線接收單元的第二準(zhǔn)直縫保持在同一直線上，射線源1、右側(cè)的第一準(zhǔn)直縫、右側(cè)的射線接收單元的第二準(zhǔn)直縫保持在同一直線上；這一點(diǎn)，可以通過控制第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7的運(yùn)動速度比來實(shí)現(xiàn)，即第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7的運(yùn)動速度之比等于射線源I到第一軌道4的距離和到第二軌道7的距離之比。
[0065]在掃描檢測期間，待檢查對象6緩緩?fù)ㄟ^待檢查對象通道5，例如待檢查對象6的運(yùn)動速度可以是射線接收單元運(yùn)動速度的千分之五至十分之一，例如可以是三十分之一、四十分之一、五十分之一等等。第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7在各自的軌道上來回往復(fù)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)對待檢查對象6各個角度下的掃描；探測器8可以在往返運(yùn)動中都采集數(shù)據(jù)，也可以僅在往或返的一個方向上運(yùn)動時采集數(shù)據(jù)，在此不做特殊限定。
[0066]相比于實(shí)施例一中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置，本實(shí)施例中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置可以更快的進(jìn)行掃描檢查，掃描速率為實(shí)施例一中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置的兩倍；同時，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的直線軌跡斷層掃描裝置仍然減少了射線接收單元的數(shù)量，而且射線接收單元之間產(chǎn)生的串?dāng)_也很少。
[0067]實(shí)施例三
[0068]本實(shí)施例中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置如圖4中所示。該直線軌跡斷層掃描裝置與實(shí)施例一中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置在結(jié)構(gòu)上大致相似。區(qū)別之處主要在于，本實(shí)施例中，第一準(zhǔn)直器3上開設(shè)有三個第一準(zhǔn)直縫；相應(yīng)的，射線接收單元的數(shù)量也是三個，每個射線接收單元對應(yīng)一個第一準(zhǔn)直縫。
[0069]對于實(shí)施例一中的直線軌跡斷層掃描裝置，若第一準(zhǔn)直縫一次單向運(yùn)動的最大行程為S，則本實(shí)施例中，相鄰兩個第一準(zhǔn)直縫的縫心間距等于s/3。本實(shí)施例中的第一準(zhǔn)直器3可以由實(shí)施例一中的第一準(zhǔn)直器3改造得到，例如，可以在實(shí)施例一中第一準(zhǔn)直器的基礎(chǔ)上增開兩個新的第一準(zhǔn)直縫；同時，仍然需要保證第一準(zhǔn)直器3的邊界超出張角范圍，SP不論第一準(zhǔn)直器3運(yùn)動到哪個位置，第一準(zhǔn)直器3都要能夠覆蓋整個張角范圍，從而可以吸收以及阻擋未透過第一準(zhǔn)直縫的射線束，進(jìn)而起到輻射防護(hù)作用。當(dāng)然，本實(shí)施例中的第一準(zhǔn)直器3也可以獨(dú)立提供，而不是由實(shí)施例一中的第一準(zhǔn)直器3改造得到。
[0070]在對待檢查對象6進(jìn)行掃描檢測時，射線源I以及第三準(zhǔn)直器2靜止，而第一準(zhǔn)直器3沿第一軌道4運(yùn)動，三個射線接收單元(均包括第二準(zhǔn)直器7、探測器8以及輻射防護(hù)部件9)沿第二軌道7運(yùn)動，第一準(zhǔn)直器3和射線接收單元的運(yùn)動方向相同；并且，在運(yùn)動過程中，射線源1、任意一個第一準(zhǔn)直縫以及該第一準(zhǔn)直縫對應(yīng)的第二準(zhǔn)直縫保持在同一直線上，即射線源1、左側(cè)的第一準(zhǔn)直縫、左側(cè)的射線接收單元的第二準(zhǔn)直縫保持在同一直線上，射線源1、中間的第一準(zhǔn)直縫、中間的射線接收單元的第二準(zhǔn)直縫保持在同一直線上，射線源1、右側(cè)的第一準(zhǔn)直縫、右側(cè)的射線接收單元的第二準(zhǔn)直縫保持在同一直線上；這一點(diǎn)，可以通過控制第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7的運(yùn)動速度比來實(shí)現(xiàn)，即第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7的運(yùn)動速度之比等于射線源I到第一軌道4的距離和到第二軌道7的距離之比。
[0071]在掃描檢測期間，待檢查對象6緩緩?fù)ㄟ^待檢查對象通道5，例如待檢查對象6的運(yùn)動速度可以是射線接收單元運(yùn)動速度的千分之五至十分之一，例如可以是三十分之一、四十分之一、五十分之一等等。第一準(zhǔn)直器3和第二準(zhǔn)直器7在各自的軌道上來回往復(fù)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)對待檢查對象6各個角度下的掃描；探測器8可以在往返運(yùn)動中都采集數(shù)據(jù)，也可以僅在往或返的一個方向上運(yùn)動時采集數(shù)據(jù)，在此不做特殊限定。
[0072]相比于實(shí)施例一中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置，本實(shí)施例中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置可以更快的進(jìn)行掃描檢查，掃描速率為實(shí)施例一中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置的三倍；同時，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的直線軌跡斷層掃描裝置仍然減少了射線接收單元的數(shù)量，而且射線接收單元之間產(chǎn)生的串?dāng)_也很少。
[0073]很顯然，本發(fā)明所提供的直線軌跡斷層掃描裝置中，第一準(zhǔn)直器3上開設(shè)的第一準(zhǔn)直縫的數(shù)量還可以為其他數(shù)值。例如，第一準(zhǔn)直器3上開設(shè)有η (η為大于3的整數(shù))個供射線束通過的第一準(zhǔn)直縫；第一準(zhǔn)直縫位于張角范圍內(nèi)，第一準(zhǔn)直器3的邊界超出張角范圍；射線接收單元的數(shù)量與第一準(zhǔn)直縫的數(shù)量相同，每個射線接收單元對應(yīng)一個第一準(zhǔn)直縫；對于實(shí)施例一中的直線軌跡斷層掃描裝置，若第一準(zhǔn)直縫一次單向運(yùn)動的最大行程為s，則當(dāng)?shù)谝粶?zhǔn)直器3上開設(shè)有η個第一準(zhǔn)直縫時，相鄰第一準(zhǔn)直縫的縫心間距等于s/n等等，該直線軌跡斷層掃描裝置的掃描速率為實(shí)施例一中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置的η倍；在此不再贅述。
[0074]實(shí)施例四
[0075]本實(shí)施例中提供了一種直線軌跡透視成像裝置，該直線軌跡透視成像裝置同實(shí)施例一、實(shí)施例二或者實(shí)施例三中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置類似，但是在對待檢查對象進(jìn)行掃描檢查時，被檢查對象不運(yùn)動，而是保持靜止，而且，第一準(zhǔn)直器和射線接收單元不做往復(fù)運(yùn)動，而是第一準(zhǔn)直器和射線接收單元僅做一次單向運(yùn)動，探測器僅在該次單向運(yùn)動中采集數(shù)據(jù)，直線軌跡斷層掃描裝置就變成了基于X射線的透視掃描裝置。該裝置可以實(shí)現(xiàn)快速掃描，避免因被檢查對象運(yùn)動而造成的圖像誤差。
[0076]實(shí)施例五
[0077]同實(shí)施例一、實(shí)施例二或者實(shí)施例三中所提供的直線軌跡斷層掃描裝置類似，只是本實(shí)施例中待檢查對象通道兩側(cè)的直線軌道替換為圓弧形軌道，其圓心均在射線源的位置，第一準(zhǔn)直器和探測器單元分別在兩圓弧形軌道上運(yùn)動。
[0078]該斷層掃描裝置相對實(shí)施例一至實(shí)施例三中斷層掃描裝置的占地面積大，但是第一準(zhǔn)直縫、第二準(zhǔn)直縫以及射線源的角度一致性更高，而且易實(shí)現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)角度間隔的一致。
[0079]優(yōu)選地，第一準(zhǔn)直器和第二準(zhǔn)直器設(shè)計(jì)如圖5Β所示，準(zhǔn)直縫的邊界在以輻射源為圓心的圓半徑方向上；在掃描檢查過程中，射線源與第一準(zhǔn)直器準(zhǔn)直縫、第二準(zhǔn)直器準(zhǔn)直縫保持在同一直線上。
[0080]優(yōu)選地，第一準(zhǔn)直器和第二準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫縫寬比值是兩軌道半徑(相當(dāng)于實(shí)施例一至實(shí)施三射線源I到第一軌道4的距離和到第二軌道7的距離)之比。
[0081]優(yōu)選地，第一準(zhǔn)直器在軌道上運(yùn)動速度與射線接收單元在軌道上運(yùn)動速度之比是其所在軌道半徑比值。
[0082]一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式是，可以將射線源、第一準(zhǔn)直器以及射線接收單元利用圖5C中所示用直桿11橋接在一起，這樣系統(tǒng)只要控制射線接收單元運(yùn)動，第一準(zhǔn)直器可自動跟隨運(yùn)動，且保持輻射源、第一準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫、第二準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫在同一直線上。本領(lǐng)域技術(shù)人員不難按圖5C設(shè)計(jì)直桿11橋接射線源、第一準(zhǔn)直器和射線接收單元用于實(shí)施例一，以便保持射線源、第一準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫、第二準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫在同一直線上，當(dāng)然有區(qū)別的是，第一準(zhǔn)直器和射線接收單元在直桿11的長度方向是可以活動的，以便滿足實(shí)施例一的直線軌道情形。
[0083]對于斷層檢測裝置的其他部分，可以仿造實(shí)施例一至三來擴(kuò)展本實(shí)施例，在此不再贅述。
[0084]對直線軌跡斷層掃描裝置，射線源靜止，被檢物在通道內(nèi)運(yùn)動(其運(yùn)動速度可以是射線接收單元運(yùn)動速度的三十分之一、四十分之一、五十分之一等等)，第一準(zhǔn)直器和射線接收單元在圓弧軌道上做往復(fù)運(yùn)動。探測器可以在往返運(yùn)動中都采集數(shù)據(jù)，也可以僅在往或返的一個方向上運(yùn)動時采集數(shù)據(jù)，在此不做特殊限定。
[0085]對透視成像裝置，射線源靜止，被檢物靜止，第一準(zhǔn)直器和射線接收單元僅做一次單向運(yùn)動，探測器僅在該次單向運(yùn)動中采集數(shù)據(jù)。
[0086]以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種直線軌跡斷層掃描裝置，其特征在于，包括: 用于產(chǎn)生位于特定張角范圍內(nèi)的射線束的射線發(fā)生單元； 供待檢查對象通過的待檢查對象通道；以及， 設(shè)置在所述待檢查對象通道兩側(cè)的第一準(zhǔn)直器和射線接收單元； 所述射線束依次透過所述第一準(zhǔn)直器和待檢查對象后被所述射線接收單元接收； 所述射線發(fā)生單元靜止，所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元器做同向運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層掃描裝置，其特征在于，所述第一準(zhǔn)直器上開設(shè)有若干供所述射線束通過的第一準(zhǔn)直縫； 所述第一準(zhǔn)直縫位于所述張角范圍內(nèi)，所述第一準(zhǔn)直器的邊界超出所述張角范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斷層掃描裝置，其特征在于，所述第一準(zhǔn)直縫的數(shù)量為II；當(dāng)II等于1時，所述第一準(zhǔn)直縫一次單向運(yùn)動最大的行程為8 ；當(dāng)II大于1時，相鄰所述第一準(zhǔn)直縫的縫心間距等于8/11。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的斷層掃描裝置，其特征在于，所述射線接收單元的數(shù)量與所述第一準(zhǔn)直縫的數(shù)量相同，每個射線接收單元對應(yīng)一個所述第一準(zhǔn)直縫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斷層掃描裝置，其特征在于，所述射線接收單元包括開設(shè)有第二準(zhǔn)直縫的第二準(zhǔn)直器以及接收透過所述第二準(zhǔn)直器的射線束的探測器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斷層掃描裝置，其特征在于，所述射線發(fā)生單元包括產(chǎn)生射線束的射線源以及將所述射線束限定在所述特定張角范圍內(nèi)的第三準(zhǔn)直器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷層掃描裝置，其特征在于，所述射線源、任意一個所述第一準(zhǔn)直縫以及與該準(zhǔn)直縫對應(yīng)的第二準(zhǔn)直縫保持在同一直線上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的斷層掃描裝置，其特征在于，還包括平行設(shè)置在所述運(yùn)動通道兩側(cè)的第一軌道和第二軌道，所述第一準(zhǔn)直器沿所述第一軌道上運(yùn)動，所述第二準(zhǔn)直器沿所述第二軌道運(yùn)動；所述第一準(zhǔn)直器和第二準(zhǔn)直器的運(yùn)動速度之比等于所述射線源到第一軌道的距離和到第二軌道的距離之比。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的斷層掃描裝置，其特征在于，所述第一軌道以及第二軌道為與所述運(yùn)動通道平行的直線軌道； 或者，所述第一軌道以及第二軌道為以所述射線發(fā)生單元為圓心的弧形軌道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的斷層掃描裝置，其特征在于，位于同一直線上的射線源、第一準(zhǔn)直器以及射線接收單元均連接至一直桿。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的斷層掃描裝置，其特征在于，所述第一準(zhǔn)直縫和第二準(zhǔn)直縫的寬度比等于所述射線源到第一軌道的距離和到第二軌道的距離之比。
12.根據(jù)權(quán)利要求5-7或9-11任意一項(xiàng)所述的斷層掃描裝置，其特征在于，所述射線接收單元還包括用于吸收透過所述第二準(zhǔn)直器、未被探測器吸收的射線束的輻射防護(hù)部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-34-7或9-11任意一項(xiàng)所述的斷層掃描裝置，其特征在于，在進(jìn)行斷層掃描時，所述待檢查對象在所述運(yùn)動通道中運(yùn)動；所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元做往復(fù)運(yùn)動。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的斷層掃描裝置，其特征在于，所述待檢查對象的運(yùn)動速度是射線接收單元運(yùn)動速度的0.005-0.1倍。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的斷層掃描裝置，其特征在于，還包括可以控制以及監(jiān)測所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元運(yùn)動狀態(tài)的控制單元。
16.一種直線軌跡透視成像裝置，其特征在于，包括: 用于產(chǎn)生位于特定張角范圍內(nèi)的射線束的射線發(fā)生單元； 供待檢查對象通過的待檢查對象通道；以及， 設(shè)置在所述待檢查對象通道兩側(cè)的第一準(zhǔn)直器和射線接收單元； 所述射線束依次透過所述第一準(zhǔn)直器和待檢查對象后被所述射線接收單元接收； 所述射線發(fā)生單元靜止，所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元器做同向運(yùn)動； 在進(jìn)行掃描時，所述待檢查對象靜止在所述運(yùn)動通道中；所述第一準(zhǔn)直器和射線接收單元僅做一次單向運(yùn)動。
【文檔編號】G01N23/04GK104458771SQ201310436220
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】李明亮, 陳志強(qiáng), 李元景, 李薦民, 張麗 申請人:同方威視技術(shù)股份有限公司, 清華大學(xué)