多级安全屏蔽系统和智能通信系统技术方案

多级安全屏蔽系统和智能通信系统。一种用于屏蔽容器的多级屏蔽系统包括包含透射X射线设备的预屏蔽级。该预屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的约束数据。该系统还包括包含X射线衍射成像（XDI）设备的屏蔽级。该屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的图像数据。该系统还包括被耦合到预屏蔽级和屏蔽级的通信系统。该通信系统被配置成接收和发射约束数据并至少部分地根据约束数据和图像数据来重构容器的至少一个图像。

【技术实现步骤摘要】
多级安全屏蔽系统和智能通信系统
本文所述实施例一般地涉及安全屏蔽系统，并且更具体地涉及在级之间具有智能通信系统的多级安全屏蔽系统。
技术介绍
用于屏蔽感兴趣的材料和物品(item)的容器的许多已知安全系统包括两级屏蔽系统。如本文所使用的，术语“感兴趣材料”和“感兴趣物品”指的是违禁物质，在没有限制的情况下诸如可在容器的被检查区域中构成威胁的爆炸物、麻醉药以及武器。并且，如本文所使用的，术语“容器”在没有限制的情况下指的是行李、装运包装和包裹、袋、货物以及交通工具。 第一级通常是预屏蔽级，其使用X射线设备，诸如透射预屏蔽器，例如单视图设备、先进技术多视图设备以及计算断层摄影(CT)系统。此类预屏蔽通常是在随身行李屏蔽(CBS)检查点和/或托运行李屏蔽(HBS)检查点处执行。并且，虽然此类预屏蔽设备促进使用此类预屏蔽设备的空间分辨力性质来确定容器中的对象的密度(包括此类对象的相对密度)以及容器内的对象的近似坐标，但其并不是分子特定的。因此，通常在预屏蔽级下游使用第二级。该第二级是使用X射线衍射成像(XDI)设备来分辨由X射线预屏蔽器引起的警报的屏蔽级。XDI设备的分子特定检测性能使得其能够准确地分辨由透射预屏蔽器引起的警报。此类XDI设备生成用X射线照射的每个物质的衍射轮廓。由于此类材料通常具有已知且可辨别X射线衍射(XRD)签名，所以促进了违禁物品和物质的检测和识别。 此类预屏蔽级透射X射线系统具有增加假警报率(FAR)的趋向。并且，此类预屏蔽级仅经由简单通信级将近似威胁坐标和假定威胁的属性转移到后续XDI扫描仪。因此，必须增加由XDI设备进行的X射线扫描的照射功率并延长扫描周期以准确地分辨警报。扫描周期和功率使用的此类增加增加了屏蔽的成本。并且，由于预屏蔽级与XDI扫描仪之间的通信仅仅是单向的，所以不存在反馈机制以校准预屏蔽级以改善警报准确度并减少FAR。
技术实现思路
在一个方面中，提供了一种用于屏蔽容器的多级屏蔽系统。该系统包括包含透射X射线设备的预屏蔽级。该预屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的约束数据。该系统还包括包含X射线衍射成像(XDI)设备的屏蔽级。该屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的图像数据。该系统还包括被耦合到预屏蔽级和屏蔽级的通信系统。该通信系统被配置成接收和发射约束数据并至少部分地根据约束数据和图像数据来重构容器的至少一个图像。 在另一方面中，提供了一种执行容器的安全屏蔽的方法。该方法包括用预屏蔽级X射线设备来照射容器并生成与容器的内含物相关联的约束数据。该方法还包括将约束数据发射到通信系统并用屏蔽级X射线设备来照射容器。该方法还包括至少部分地根据约束数据来重构容器的至少一个图像。 【附图说明】 图1一4示出了本文所述系统和方法的示例性实施例。 图1是不例性现有技术两级屏蔽系统的不意性框图；图2是在两个级之间具有示例性通信系统的示例性两级屏蔽系统的示意性框图；图3是图2中所示的通信系统的示意性框图；以及图4是操作图2和3中所示的两级屏蔽系统的示例性方法的流程图。 【具体实施方式】 本文所述的在级之间具有智能通信系统的多级安全屏蔽系统促进预屏蔽器图像和X射线衍射成像(XDI)扫描仪的节省成本的增强的集成，因此增强了安全扫描系统的总体性能。具体地，与许多已知安全扫描系统相反，如本文所述的具有智能通信系统的多级安全屏蔽系统促进超过仅威胁坐标和假定威胁的属性经由简单通信级到后续XDI扫描仪的仅有转移。更具体地，本文所述的系统从预屏蔽器级收集潜在威胁信息并在透射到XDI扫描仪级之前将此类信息发射到“智能”通信级。如本文所述的“智能”通信级执行任务，其除转移潜在威胁的容器坐标和假定属性之外，还包括使用预屏蔽器图像来约束XDI图像以改善容器内的空间分辨力且减少噪声，帮助属于被研究的容器中的同一对象的体素的聚合，并根据潜在威胁来实时地改写XDI扫描仪的操作参数。因此，在恒定X射线源通量下增强威胁检测，从而维持恒定的X射线剂量率和功率消耗。并且，通过“智能”通信级来智能地使用信息以基于预屏蔽器信息和XDI信息两者来作出威胁/无威胁决定以分辨由预屏蔽器引起的警报促进减少假警报率(FAR)，而无论检测的频率和速率如何。 图1是示例性现有技术两级屏蔽系统100的示意性框图。系统100包括X射线预屏蔽器102，其可以是单能类型或双能类型。系统100还包括在X射线预屏蔽器102下游的XDI屏蔽器104，在其之间具有简单的通信级106。X射线预屏蔽器102是第一、预屏蔽级，其使用X射线设备，诸如透射预屏蔽器，例如单视图设备、先进技术多视图设备以及计算断层摄影(CT)系统(两者都未示出)。此类预屏蔽通常是在随身行李屏蔽(CBS)检查点和/或托运行李屏蔽(HBS)检查点(两者都未示出)处执行。此类X射线预屏蔽器102促进使用此类预屏蔽设备的空间分辨力性质来确定容器中的对象的密度(两者都未示出)(包括此类对象的相对密度)以及容器内的对象的近似坐标。 然而，X射线预屏蔽器102并非分子特定的。因此，在预屏蔽级102下游使用第二级，即XDI屏蔽器104。第二级是使用XDI设备(未示出)来分辨由X射线预屏蔽器102引起的警戒/警报的屏蔽级。具体地，X射线预屏蔽器102经由简单通信级106将表示容器中的潜在威胁的位置的坐标和该威胁的假定属性转移到XDI屏蔽器104。由于其增强的检测性能，即分子特定检测性能，XDI屏蔽器104准确地分辨由X射线预屏蔽器102引起的警戒/警报。XDI屏蔽器104生成用X射线照射的每个物质的衍射轮廓。此类材料通常具有已知和可辨别X射线衍射(XRD)签名。因此，促进了违禁物品和物质的检测和识别。 在操作中，使用处理设备(未示出)将来自XDI屏蔽器104的数据镜像到四维(4D)目标矩阵(未示出)上。此矩阵最初限定三个空间维度，即由定义容器的三维(3D)表示的对象体素(未示出)的高度维度、宽度维度以及长度维度定义的位置。另外，每个体素具有通过动量传递参数定义的第四、即动量维度:X = sin ( Θ /2) / λ ,等式(I)其中，Θ是散射角且λ是光子波长。动量维度表不该体素中的材料的X射线相干散射特性。将检测器数据镜像到4D对象体素上导致容器内含物的“第零(O)阶”估计。如本文所使用的，术语“第O阶近似”和“第O阶估计”表示从多个简化假设导出的体素的内含物的属性的第一近似。 图2是在两个级之间具有示例性通信系统202的示例性两级屏蔽系统200的示意性框图。在本示例性实施例中，系统200包括第一级，即类似于X射线预屏蔽器102 (图1中示出)的预屏蔽级204。因此，预屏蔽级204包括至少一个X射线预屏蔽设备(未示出)，其可以是单能类型或双能类型。此外，预屏蔽级204可包括使得如本文所述的系统200和预屏蔽级204能够操作的任何设备和/或系统，在没有限制的情况下，包括透射预屏蔽器，例如单视图设备、先进技术多视图设备以及计算断层摄像(CT)系统。此类预屏蔽通常是在随身行李屏蔽(CBS)检查点和/或托运行李屏蔽(HBS)检查点(两者都未示出)处执行。并且，预屏蔽级204使用此类预屏蔽设备的空间分辨力性质来促进确定容器中的对象(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于屏蔽容器的多级屏蔽系统，所述多级屏蔽系统包括：预屏蔽级，包括透射X射线设备，所述预屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的约束数据；屏蔽级，包括X射线衍射成像（XDI）设备，所述屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的图像数据；以及通信系统，被耦合到所述预屏蔽级和所述屏蔽级，所述通信系统被配置成接收和发射所述约束数据并至少部分地根据所述约束数据和所述图像数据来重构容器的至少一个图像。

【技术特征摘要】
2013.06.14 US 13/918,3981.一种用于屏蔽容器的多级屏蔽系统，所述多级屏蔽系统包括: 预屏蔽级，包括透射X射线设备，所述预屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的约束数据； 屏蔽级，包括X射线衍射成像(XDI)设备，所述屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的图像数据；以及 通信系统，被耦合到所述预屏蔽级和所述屏蔽级，所述通信系统被配置成接收和发射所述约束数据并至少部分地根据所述约束数据和所述图像数据来重构容器的至少一个图像。2.根据权利要求1所述的多级屏蔽系统， 其中，所述屏蔽级和所述通信系统中的至少一个被进一步配置成使用所述约束数据来迭代地重构容器的所述至少一个图像。3.根据权利要求2所述的多级屏蔽系统， 其中，所述通信系统进一步被配置成使用以下各项来迭代地重构所述至少一个图像: 至少部分地根据所述约束数据生成的估计XDI图像数据； 由所述屏蔽级所执行的扫描生成的实际图像数据；以及 所述估计XDI图像数据与实际图像数据之间的计算差。4.根据权利要求1所述的多级屏蔽系统， 其中，所述通信系统进一步被配置成将多个体素聚合以至少部分地限定容器中的至少一个对象。5.根据权利要求4所述的多级屏蔽系统， 其中，所述约束数据包括所述聚合的多个体素，从而相对于对象形状和容器内的位置坐标中的至少一个来约束所述至少一个对象。6.根据权利要求1所述的多级屏蔽系统， 其中，所述通信系统进一步被配置成至少部分地根据所述约束数据来确定潜在威胁。7.根据权利要求6所述的多级屏蔽系统， 其中，所述通信系统进一步被配置成至少部分地根据所确定潜在威胁来调节由屏蔽级进行的容器照射。8.根据权利要求6所述的多级屏蔽系统， 其中，所确定潜在威胁至少部分地由包括所述至少一个对象的衰减性质的约束数据限定。9.根据权利要求8所述的多级屏蔽系统， 其中，所述通信系统进一步被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：G哈丁，
申请(专利权)人：莫福探测仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US