一种单射线源多视角立体显示安检设备及方法
【专利摘要】本发明涉及安全检测【技术领域】，具体涉及的是一种单射线源多视角立体显示安检设备及方法。本发明提供了一种单射线源多视角立体显示安检设备，通过对单射线源发出的射线锥束进行多分束处理，形成不同视角的多个扇形射线束，输传带上的行包同时从不同角度进行扫描，行包一次即可生成多个不同视角的透射图像对，结合图像处理算法，构成适合于人眼观察的多组视差射线图像对或一组左右眼视差视频对，借助相应的立体显示设备，使观察者看到行包的多个不同视角的立体图像或者行包的可多方位观察的动态旋转的立体视频，具有逼真的临场感，多个视角的扫描提高设备的多视角图像违禁品自动探测功能的精度，使安检射线图像的观察方式和检测精度得到提升。
【专利说明】一种单射线源多视角立体显示安检设备及方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及安全检测【技术领域】，具体涉及的是一种单射线源多视角立体显示安检 设备及方法。

【背景技术】
[0002] 目前，单射线源多视角立体显示安检技术在国内外还没有看见相关的报道和论 文。关于安检设备立体视觉方面有一篇专利可以进行比较，专利号 ：200510111240.X《立体 视觉放射线安检设备》。
[0003] 200510111240. X专利分为两种扫描方式：
[0004] (1)当射线源为1个时，被检行包与检查设备相对移动系统为弧形转角传送带，射 线源置于通过传送带弯边弧线的圆心与传送带上的平面垂直的直线附近并保持适当距离， 所用射线探测器为1个线扫描探测器。
[0005] (2)当射线源为2个时，被检行包与检查设备相对移动系统为弧形转角传送带，射 线源置于通过传送带弯边弧线的圆心与传送带上的平面垂直的直线上或该直线附近。工作 时被检物品保持静止，探测器和两射线源沿以两射线源连线中心为圆心的弧线作同步匀速 转动或者工作时探测器做匀速直线运动，以两射线源连线中点为轴心转动两射线源并让射 线照射方向跟踪两探测器，探测器同步自转，探测靶面保持与射线源相对。
[0006] 该发明的缺点在于被检行包与检查设备相对移动系统为弧形转角传送带，或者需 要探测器同步自转，弧形传送带的设计一方面不仅造成场地的扩大，也不利于与现有机场 安检系统直线传送带的接轨；另一方面弧形传送带精度不易把控，物品易于在离心力的作 用下发生移动，造成左右视差图像不匹配。该发明的另一个缺点在于探测器的同步自转，而 自转系统的机械及控制系统设计将会加大设备的复杂度。另外，自转系统的精度保证、射线 扇形束与对应探测器的对准及射线接收问题都将加大设备的制造难度，上述问题还会加大 机器的占地面积，抬高成本，使机器的实用性大大降低。


【发明内容】

[0007] 为了解决现有技术存在的技术问题，本发明设置了只有一个射线源的多视角安检 设备，被检行包放置在匀速直线运动的传送带上，探测器阵列和射线源均保持固定静止。一 个射线源被分成了大于等于2个的扇形射线束，且每相邻两个扇形射线束之间的夹角都相 同，多个方向出射的扇形射线束同时扫描匀速直线运动的传送带上的行包后，射线被与每 个扇形射线束相对应的探测器阵列接收，经过信号处理，得到与扇形射线束数量一致的行 包透射图像，而每相邻的两个透射图像都可以形成一组左右眼视差的透射图像对，借助立 体显示设备，既可以看到行包的多个不同视角的立体图像，也可以形成双眼视差的视频对， 看到行包的动态旋转的立体视频。
[0008] 本发明是通过如下技术方案实现的：一种单射线源多视角立体显示安检设备，包 括：为计算机主机提供成像信号的单射线源多视角探测器阵列透射成像装置，所述计算机 主机为立体显示设备提供经过处理的图像信号，所述单射线源多视角探测器阵列透射成像 装置包括：一个射线源，所述射线源上部设有多分束刀口板准直装置，所述多分束刀口板 准直装置上部设有传送带，所述传送带上部设有与形成的多组扇形射线束相对应的多组透 射探测器阵列。
[0009] 进一步地，所述透射探测器阵列为开口向下的U形探测器阵列。
[0010] 进一步地，所述透射探测器阵列为圆弧形探测器阵列。
[0011] 进一步地，所述立体显示设备包括：助视设备和立体光栅设备。
[0012] 进一步地，所述助视设备包括：3D眼镜和\或头盔。
[0013] 本发明还提供了一种单射线源多视角立体显示安检方法，包括以下步骤：
[0014] 步骤一、将一个射线源发出的锥束射线从锥束顶点射出，经过多分束刀口板准直 装置，将锥束射线分成N个扇形射线束，N3 2,相邻两个扇形射线束之间的夹角角度相等， 每个扇形射线束对应一组透射探测器阵列，透射探测器阵列为开口向下的U形探测器阵列 或圆弧形探测器阵列；
[0015] 步骤二、检测行包时，先将行包放在安检设备的匀速直线运动的传送带上，当行包 经过射线通道时，触发射线开关，行包被N个扇形射线束依次同时扫描，扫描后的射线分别 被N个扇形射线束对应的N个透射探测器阵列所接收，由计算机主机对信号处理，获得N个 透射图像；
[0016] 步骤三、在N个透射图像中，每两个相邻的透射图像构成一组适于人眼立体视觉 的左右眼视差的图像对，形成N-1组双眼视差的透射图像对；按照行包进入通道后依次被 扇形射线束扫描的顺序，由第1，2, "·，Ν-1个的透射图像组成一个左眼视频，由第2, 3,…， Ν个透射图像组成一个右眼视频，则左右眼视频构成一组双眼视差的视频对；
[0017] 步骤四、将步骤三得到的Ν-1组视差的透射图像对或者步骤三得到的由左右眼视 频构成的一组双眼视差的视频对，输入立体显示设备中，再依靠人脑的融合功能，使观察者 看到根据Ν-1组双眼视差的透射图像对形成的Ν-1个不同视角的行包立体图像，随安检通 道卷轴同步输出在显示器的屏幕上或者看见根据双眼视差的视频对形成的动态旋转的行 包立体视频；
[0018] 步骤五、依赖设备的多视角图像违禁品自动探测功能，从行包立体图像或立体视 频中的众多物品影像中识别出违禁品。
[0019] 本发明提供的一种单射线源多视角立体显示安检设备和方法，通过对单射线源发 出的射线锥束进行多分束处理，形成不同视角的多个扇形射线束射出，对匀速直线运行的 传送带上的行包同时从不同角度进行扫描。行包一次通过安检通道，即可生成多个不同视 角的透射图像，结合图像处理算法，构成适合于人眼观察的多组视差射线图像对或一组左 右眼视差视频对，借助相应的立体显示设备，依靠人脑的融合功能，使观察者看到行包的多 个不同视角的立体图像，或者行包的可多方位观察的动态旋转的立体视频，具有逼真的临 场感。多个视角的扫描也加大了对行包的全面剖析度，有利于提高设备的多视角图像违禁 品自动探测功能的精度，使安检射线图像的观察方式和检测精度得到一个较大的提升。与 多射线源多视角安检设备相比，本发明充分利用了单个射线源的能量，同时获得了多个视 角的图像，能量利用率高，设备结构紧凑，占地面积小，成本低；与价格昂贵的CT安检设备 相比，本发明形成的人眼或设备可观察的立体图像或视频，既在一定程度上提升了安检设 备的性能，也尽可能的降低了立体显示的成本。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 图1为本发明中的开口向下的U形探测器阵列透视成像设备结构示意图；
[0021] 图2为本发明中的圆弧形探测器阵列透视成像设备结构示意图；
[0022] 图3为本发明中立体显示设备说明图。
[0023] 附图标记如下：
[0024] 1--个射线源，2-多分束刀口板准直装置，3-传送带，4-射线扇束，5-开口向下的 U形探测器阵列，6-圆弧形探测器列阵，7-立体显示设备。

【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本发明【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0026] 如说明书附图1-3所示，具体说明本发明提供的一种单射线源多视角立体显示安 检设备，包括：单射线源多视角探测器阵列透射成像装置，所述单射线源多视角探测器阵 列透射成像装置为计算机主机提供成像信号，所述计算机主机为立体显示设备7提供经过 处理的图像信号，所述单射线源多视角探测器阵列透射成像装置包括：一个射线源1，所述 射线源1上部设有多分束刀口板准直装置2,所述多分束刀口板准直装置2上部设有传送带 3,所述传送带3上部设有与形成的多组扇形射线束相对应的多组透射探测器阵列。所述透 射探测器阵列为开口向下的U形探测器阵列5,所述透射探测器阵列还可以为圆弧形探测 器阵列6,本实施例立体显示设备7包括：助视设备和立体光栅设备，助视设备包括：3D眼 镜和\或头盔。
[0027] 本发明还提供了一种单射线源多视角立体显示安检方法，所述方法包括以下步 骤：
[0028] 步骤一、将一个射线源发出的锥束射线从锥束顶点射出，经过多分束刀口板准直 装置，将锥束射线分成N个扇形射线束，N3 2,相邻两个扇形射线束之间的夹角角度相等， 每个扇形射线束对应一组透射探测器阵列，透射探测器阵列为开口向下的U形探测器阵列 或圆弧形探测器阵列；
[0029] 步骤二、检测行包时，先将行包放在安检设备的匀速直线运动的传送带上，当行包 经过射线通道时，触发射线开关，行包被N个扇形射线束依次同时扫描，扫描后的射线分别 被N个扇形射线束对应的N个透射探测器阵列所接收，由计算机主机对信号处理，获得N个 透射图像；
[0030] 步骤三、在N个透射图像中，每两个相邻的透射图像构成一组适于人眼立体视觉 的左右眼视差的图像对，形成N-1组双眼视差的透射图像对；按照行包进入通道后依次被 扇形射线束扫描的顺序，由第1，2, "·，Ν-1个的透射图像组成一个左眼视频，由第2, 3,…， Ν个透射图像组成一个右眼视频，则左右眼视频构成一组双眼视差的视频对；
[0031] 步骤四、将步骤三得到的Ν-1组视差的透射图像对或者步骤三得到的由左右眼视 频构成的一组双眼视差的视频对，输入立体显示设备中，再依靠人脑的融合功能，使观察者 看到根据Ν-1组双眼视差的透射图像对形成的Ν-1个不同视角的行包立体图像，随安检通 道卷轴同步输出在显示器的屏幕上或者看见根据双眼视差的视频对形成的动态旋转的行 包立体视频；
[0032] 步骤五、依赖设备的多视角图像违禁品自动探测功能，从行包立体图像或立体视 频中的众多物品影像中识别出违禁品。
[0033] 本发明充分利用了单个射线源的能量，获得了多个视角的图像，能量利用率高，设 备结构紧凑，占地面积小，成本低。与价格昂贵的CT安检设备相比，本发明能够形成利用设 备或人眼对可观察的立体图像或视频，既在一定程度上提升了安检设备的性能，也尽可能 的降低了立体显示的成本。
[0034] 本发明并不限于上述实施步骤和方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本 领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
【权利要求】
1. 一种单射线源多视角立体显示安检设备，其特征在于，包括：为计算机主机提供成 像信号的单射线源多视角探测器阵列透射成像装置，所述计算机主机为立体显示设备（7) 提供经过处理的图像信号，所述单射线源多视角探测器阵列透射成像装置包括：一个射线 源（1)，所述射线源（1)上部设有多分束刀口板准直装置（2)，所述多分束刀口板准直装置 (2)上部设有传送带（3)，所述传送带（3)上部设有与形成的多组扇形射线束相对应的多组 透射探测器阵列。
2. 根据权利要求1所述单射线源多视角立体显示安检设备，其特征在于，所述透射探 测器阵列为开口向下的U形探测器阵列（5)。
3. 根据权利要求1所述单射线源多视角立体显示安检设备，其特征在于，所述透射探 测器阵列为圆弧形探测器阵列（6)。
4. 根据权利要求1所述单射线源多视角立体显示安检设备，其特征在于，所述立体显 示设备（7)包括：助视设备和立体光栅设备。
5. 根据权利要求4所述单射线源多视角立体显示安检设备，其特征在于，所述助视设 备包括：3D眼镜和\或头盗。
6. 根据权利要求1所述一种单射线源多视角立体显示安检的方法，其特征在于，所述 方法包括以下步骤： 步骤一、将一个射线源发出的锥束射线从锥束顶点射出，经过多分束刀口板准直装置， 将锥束射线分成N个扇形射线束，N3 2,相邻两个扇形射线束之间的夹角角度相等，每个扇 形射线束对应一组透射探测器阵列，透射探测器阵列为开口向下的U形探测器阵列或圆弧 形探测器阵列； 步骤二、检测行包时，先将行包放在安检设备的匀速直线运动的传送带上，当行包经过 射线通道时，触发射线开关，行包被N个扇形射线束依次同时扫描，扫描后的射线分别被N 个扇形射线束对应的N个透射探测器阵列所接收，由计算机主机对信号处理，获得N个透射 图像； 步骤三、在N个透射图像中，每两个相邻的透射图像构成一组适于人眼立体视觉的左 右眼视差的图像对，则共形成N-1组双眼视差的透射图像对；按照行包进入通道后依次被 扇形射线束扫描的顺序，由第1，2, "·，Ν-1个的透射图像组成一个左眼视频，由第2, 3,…， Ν个透射图像组成一个右眼视频，则左右眼视频构成一组双眼视差的视频对； 步骤四、将步骤三得到的Ν-1组双眼视差的透射图像对或者步骤三得到的由左右眼视 频构成的一组双眼视差的视频对，输入立体显示设备中，再依靠人脑的融合功能，使观察者 看到根据Ν-1组双眼视差的透射图像对形成的Ν-1个不同视角的行包立体图像，随安检通 道卷轴同步输出在显示器的屏幕上或者看见根据双眼视差的视频对形成的动态旋转的行 包立体视频； 步骤五、依赖设备的多视角图像违禁品自动探测功能，从行包立体图像或立体视频中 的众多物品影像中识别出违禁品。
【文档编号】G01V5/00GK104155697SQ201410390027
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】王怀颖, 陈力, 褚爱珠, 王建荣, 肖建生, 莫阳, 董明文, 李 昊 申请人:公安部第一研究所, 北京中盾安民分析技术有限公司