一種透射探測器和插值數(shù)據(jù)計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輻射成像檢測設(shè)備領(lǐng)域，具體一種透射探測器和插值數(shù)據(jù)計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)無損檢測或民用安全檢測應(yīng)用中，大量使用基于X、γ射線的透射成像設(shè) 備，也有基于X、γ射線的背散射成像的設(shè)備。出于同時獲得透射圖像與背散射圖像的需 要，對透射成像系統(tǒng)和背散射成像系統(tǒng)做整合，形成背散射與透射聯(lián)合成像設(shè)備。由于背散 射掃描大多采取點掃描形式，在聯(lián)合成像設(shè)備中如果采取單一射線源，則透射探測器也只 能接收點狀光點。
[0003] 背散射成像設(shè)備通過帶準(zhǔn)直孔的屏蔽體旋轉(zhuǎn)形成極細(xì)的筆形射線束，并以點掃描 的形式掃描被檢測物體，依次獲得數(shù)據(jù)，完成第一維掃描；通過傳送帶或其他方式移動被檢 測物體完成第二維掃描。在單透射成像設(shè)備中通常使用線陣探測器，第一維數(shù)據(jù)同時獲得， 通過傳送帶或其它方式移動物體完成第二維掃描。
[0004] 透射圖像在第一維上的空間分辨率取決于探測晶體在第一維上的分布密度。
[0005] 背散射圖像與透射圖像在第二維上的空間分辨率取決于被檢測物體移動的速度 與旋轉(zhuǎn)屏蔽體的旋轉(zhuǎn)速度。通過降低被檢測物體的移動速度和提高屏蔽體旋轉(zhuǎn)速度可以提 高圖像在第二維上的空間分辨率。
[0006] 但是，在高速工業(yè)無損檢測或?qū)崟r安全檢測應(yīng)用中，對被檢物體移動的速度有下 限限制。
[0007] 另外，屏蔽體的高速旋轉(zhuǎn)對屏蔽體材料的剛性有要求，同時主要材料為鉛的沉重 屏蔽體對旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量較大。大慣量、高轉(zhuǎn)速對于機(jī)械加工精度提出了相當(dāng)高的要求。
[0008] 此外，通過旋轉(zhuǎn)的屏蔽體的射線劑量隨旋轉(zhuǎn)速度的提高而減小，直接導(dǎo)致背散光 子數(shù)量少，背散射圖像的信號噪聲比降低。在保證較高的背散射圖像信噪比的前提下，降低 旋轉(zhuǎn)屏蔽體的速度，必然導(dǎo)致透射圖像與背散射圖像在第二維上的空間分辨率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在問題，本發(fā)明的目的是提供一種透射探測器和插值數(shù)據(jù)計 算方法，可以解決被檢物體移動速度較快或者掃描頻率較低的情況下采用單一線性掃描方 式的成像設(shè)備所出現(xiàn)的圖像信號噪聲比過低的問題。
[0010] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明公開的技術(shù)方案是一種透射探測器，包括至少一個探測 單元，所述探測單元包括屏蔽外殼及固定在所述屏蔽外殼內(nèi)的連接有探測頭的集成電路 板，所述探測頭包括探測頭線路板和布放在所述探測頭線路板上的多個像點，所述像點由 一個光電二極管和一個疊加在所述光電二極管上的閃爍體晶體構(gòu)成，其特征是：所述像點 呈雙線陣排列，所述線陣包括直線排列的多個所述像點，所述雙線陣排列為兩條所述線陣 平行排列。
[0011] 進(jìn)一步，所述屏蔽外殼包括底板，所述底板上對稱設(shè)有2條Z字形側(cè)板，2條所述 Z字形側(cè)板與所述底板共同構(gòu)成一個頂部有縫隙的空腔，所述探測頭固定在空腔內(nèi)部，在所 述空腔的上部設(shè)有2塊屏蔽板；2塊屏蔽板之間構(gòu)成準(zhǔn)直狹縫。
[0012] 進(jìn)一步，所述集成電路板為長方形大規(guī)模集成電路板，固定在所述屏蔽外殼的底 板上；所述線陣平行于屏蔽外殼長邊，設(shè)置在所述探測頭線路板中線兩側(cè)。
[0013] 更進(jìn)一步，所述像點在所述線陣中的間隔長度為兩條平行的所述線陣之間的間隔 長度的1. 2倍，所述探測頭線路板的頂端邊緣與距離其最近的所述像點的邊緣的間隔長度 為所述像點在所述線陣中的間隔長度的1/2。
[0014] 進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直狹縫與所述屏蔽外殼上部的所述縫隙平行且位于所述縫隙的中 心線上方；所述準(zhǔn)直狹縫寬度窄于所述縫隙、等于或大于所述探測頭的雙線陣的寬度且能 夠調(diào)整；所述屏蔽板為鉛銅合金材質(zhì)，相鄰兩邊做滲鎢處理，所述底板和所述Z字形側(cè)板為 鋼制材質(zhì)。
[0015] 進(jìn)一步，所述探測頭上設(shè)置的雙線陣為左右對稱排列形式。
[0016] 進(jìn)一步，所述探測頭上設(shè)置的雙線陣為錯位排列形式，其中一條所述線陣相對于 另一條所述線陣的縱向間距相差為所述像點在所述線陣中的間隔長度的1/2。
[0017] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明還公開了一種用于以上所述的透射探測器的各個像點之 間的插值數(shù)據(jù)計算方法，包括以下步驟：
[0018] 獲取所述像點的掃描數(shù)據(jù)；
[0019] 計算第一插值數(shù)據(jù)，所述第一插值數(shù)據(jù)為同一所述線陣中相鄰的2個所述像點之 間的插值數(shù)據(jù)；
[0020] 計算第二插值數(shù)據(jù)，所述第二插值數(shù)據(jù)為錯位平行排列的兩條所述線陣中的相鄰 并構(gòu)成三角形的3個所述像點之間的插值數(shù)據(jù)。
[0021] 進(jìn)一步，采用線性插值算法計算所述第二插值數(shù)據(jù)。
[0022] 本發(fā)明的效果在于：
[0023] 1.通過本發(fā)明中的"雙線陣錯位排列"方式的透射探測器和插值計算方法，在保證 背散射圖像信號噪聲比的同時可以有效提高透射圖像在第二維的空間分辨率。
[0024] 2.本發(fā)明的方法在背散射與透射復(fù)合成像裝置中可以有效實現(xiàn)降低屏蔽體旋轉(zhuǎn) 速度的要求，對于旋轉(zhuǎn)屏蔽體的材料要求與加工要求均相應(yīng)降低。
[0025] 3.本發(fā)明可應(yīng)用于單一的線掃描形式的透射成像設(shè)備，允許被檢物體以更高的速 度移動。
[0026] 4.本發(fā)明的雙線陣閃爍晶體分布形式也可應(yīng)用于其他掃描形式的成像或非成像 探測設(shè)備。
[0027] 通過本發(fā)明提供的方法，更為一般的可以用于基于其他射線類型的成像裝置在低 掃描頻率條件下提供高空間分辨率圖像的線陣探測器設(shè)計。
【附圖說明】
[0028] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的射線背散射與透射聯(lián)合成像裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明實施例中直線組合方式的透射探測器的工作示意圖；
[0030] 圖3是本發(fā)明實施例中非直線組合方式的透射探測器的工作示意圖；
[0031] 圖4是本發(fā)明實施例中屏蔽外殼的結(jié)構(gòu)圖；
[0032] 圖5a是本發(fā)明實施例中采用左右對稱排列方式的探測頭的示意圖；
[0033] 圖5b是本發(fā)明實施例中采用錯位排列方式的探測頭的示意圖；
[0034]圖6a是本發(fā)明實施例中雙線陣錯位排列方式采樣點位置示意圖；
[0035] 圖6b是本發(fā)明實施例中雙線陣錯位排列方式插值點位置示意圖；
[0036] 圖7是本發(fā)明實施例中插值數(shù)據(jù)計算方法的流程圖；
[0037] 圖中：1射線源，2點掃描器，3背散射探測器，4被檢測物體，5物體承載可移動平 臺，6透射探測器，7探測單元，8屏蔽外殼，9底板，IOZ字形側(cè)板，11屏蔽板，12準(zhǔn)直狹縫，13 探測頭，14像點，15探測頭線路板。
【具體實施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0039] 本發(fā)明公開的一種用于如圖1所示的背散射與透射聯(lián)合成像裝置的雙線陣透射 探測器，如圖2至圖4所示，該透射探測器由多個探測單元7連接組成，1個探測單元7包括 1個探測頭13、1塊長方形大規(guī)模集成電路板（圖中未標(biāo)出）和1個屏蔽外殼8,探測頭13 同大規(guī)模集成電路板相連并一同通過底板9固定在屏蔽外殼8的空腔內(nèi)。
[0040] 在本發(fā)明的透射探測器中，屏蔽外殼8結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括，有限長度的鋼制長 方形底板9和鋼制Z字形側(cè)板10, Z字形側(cè)板10沿底板9兩側(cè)長邊對稱固定，彼此平行且 不相連；2條Z字形側(cè)板10的同所述底板9連接的一側(cè)與底板9等長；2條所述Z字形側(cè) 板10的不與底板9連接的部分構(gòu)成屏蔽外殼8的兩側(cè)和頂部，2條所述Z字形側(cè)板10同 底板9 一起構(gòu)成了一個頂部中線位置有縫隙的空腔（直線型開口），所述探測頭13固定在 空腔內(nèi)部，（屏蔽外殼8橫截面為矩形），屏蔽外殼8的所述頂部兩邊設(shè)有同所述頂部長度 相同的屏蔽板11 ;2塊屏蔽板11處于同一平面內(nèi)，彼此平行且不相連，相鄰的兩邊構(gòu)成準(zhǔn)直 狹縫12。屏蔽板11為鉛銅合金材質(zhì)，并且構(gòu)成準(zhǔn)直狹縫12的相鄰的兩邊做滲鎢處理。準(zhǔn) 直狹縫12與屏蔽外殼8頂部的縫隙（直線型開口）平行且位于細(xì)縫的中心線上方；準(zhǔn)直狹 縫12寬度窄于該細(xì)縫、等于或大于所述探測頭13的雙線陣的寬度且能夠通過調(diào)整兩塊屏 蔽板11之間的距離來改