一种柱状物体单X射线源检测系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种柱状物体单X射线源检测系统和方法，该系统包括：传送单元、单X射线源发射单元、单X射线源接收单元、发射和接收装置旋转单元、不合格品剔除单元、主控制单元，其中：传送单元包括传送带和步进电机一；单X射线源发射单元设置于所述扫描位的一侧，包括高压电源和单X射线管；单X射线源接收单元设置于扫描位的另一侧，包括与单X射线管位置相对的X射线探测器；发射和接收装置旋转单元包括旋转支架和步进电机二；不合格品剔除单元包括不合格品剔除执行装置；主控制单元包括主控制器和人机交互界面。本发明专利技术采用单光源360°围绕式旋转扫描，一次成像，检测剂量均匀分布，能极大降低异物和不合格品的误检和漏检率。

Single object X ray source detection system and method for columnar object

The invention discloses a cylindrical object with single X ray source detection system and method, the system includes a transmitting unit, a single X ray source emission unit, single X ray source receiving unit, transmitting and receiving device rotating unit, unqualified rejection unit, main control unit, wherein the transmission unit comprises a conveying belt and a step a single step motor; X ray emission unit is arranged on one side of the scanning position, including high voltage power supply and single X ray tube; single X ray source unit is arranged on the other side of the receiving scanning position, including the X ray detector position relative to single X ray tube; transmitting and receiving device of rotary unit comprises a rotary bracket and the stepping motor two; unqualified rejection unit includes unqualified rejection executing device; the main control unit comprises a main controller and man-machine interface. The invention adopts single light source, 360 DEG rotary scanning, single imaging, uniform distribution of detection dose, can greatly reduce the false detection and missed detection rate of foreign objects and unqualified products.

【技术实现步骤摘要】
一种柱状物体单X射线源检测系统和方法
本专利技术属于X射线检测
，具体涉及一种柱状体单X射线源检测系统和方法。
技术介绍
目前，使用X射线检测柱状物产品是否合格或是否含异物的方法通常是采用双光源检测，即两个光源对称设置在待测柱状物体上方左右并按45度角进行分布，柱状物体每通过一个光源时，检测柱状物体对应的一个面，最后将两个面进行合成。该种检测方式存在以下缺点：1、两个射线源和接收器独立成像，只能检测两个角度，存在20％区域漏检问题，不能100％确保异物被检测；2、双光源检测方法必须使用两个光源和两个X射线接收器，从而使得整个检测设备体积庞大；3、由于光源固定成角度分布，导致柱状物体在不同角度接收的检测剂量不均匀，使得柱状物体两侧的检测剂量过大，当待测柱状体中心密度较高或体积较厚时，容易导致X射线穿透能力变弱，造成误检或漏检。4、由于使用了双光源，导致X射线的泄漏量也必然增加，能耗也同时增加。专利技术专利CN103308536A公开“一种X射线罐头检测装置”，分别在传送机构的上方和下方设置单X射线源和线阵探测器，X射线源位于线阵探测器中心线正上方，X射线源向下发射X射线，探测器检测X射线穿过待测罐头后的投射图像信息，并发送至处理机进行图像处理。这种顶罩式单X射线源检测虽然改善了上述缺陷，但仍存在因检测剂量不均匀造成漏检和误检的风险，降低了成像准确性，必须采用特殊方法(如本专利采用双层投影法)进行纠正。
技术实现思路
针对现有双光源检测存在的上述问题，本专利技术的目的之一是提供一种柱状物体单X射线源检测系统，该系统包括：传送单元、单X射线源发射单元、单X射线源接收单元、发射和接收装置旋转单元、不合格品剔除单元、主控制单元，其中：传送单元：包括传送带和步进电机一；所述传送带用于传送待测柱状物体，其分为相互垂直的传送段和检测段，所述检测段设有扫描位，所述扫描位左右两侧分别设置所述单X射线源发射单元和所述单X射线源接收单元；所述步进电机一用于接收所述主控制单元的指令并控制所述传送带向前运行，反转运行或停止；单X射线源发射单元：设置于所述扫描位的一侧，包括高压电源和单X射线管；所述高压电源用于向所述单X射线管提供可产生X射线的高电压；所述单X射线管接收所述主控制单元的指令并向待测柱状物体发射或停止发射X射线；单X射线源接收单元：设置于所述扫描位的另一侧，包括与所述单X射线管位置相对的X射线探测器，用于接收穿过待测柱状物体的X射线，将获得的X射线强度信号传送至所述主控制单元并接收所述主控制单元的相应指令；发射和接收装置旋转单元：包括旋转支架和步进电机二，所述旋转支架用于固定所述单X射线管和所述X射线探测器，并在所述步进电机二的驱动下带动所述单X射线管和所述X射线探测器同时围绕待测柱状物体中轴线做360°旋转运动；所述步进电机二用于接收所述主控制单元的指令并控制所述旋转支架旋转或停止；不合格品剔除单元：包括不合格品剔除执行装置，其接收所述主控制单元的指令执行相应剔除动作，用于剔除含异物或不合格的柱状物体；主控制单元；包括主控制器和人机交互界面；所述主控制器用于接收X射线检测信号，将该信号进行处理后合成图像显示信息并传送至所述人机交互界面，与所述传送单元、单X射线源发射单元、单X射线源接收单元、发射和接收装置旋转单元、不合格品剔除单元联锁并发出相应指令。作为优选，所述传送单元还包括用于待测柱状物体限位的光电传感器。具体地，所述主控制器集成X射线成像算法，通过旋转一周扫描成像，能完成罐头的360°扫描图像，通过图像还原变换，能获取异物的全面图像，并无异物检测死角。作为优选，所述主控制单元还包括记录统计模块，用以自动记录和统计产品品质情况。具体地，所述人机交互界面用于向所述主控制器进行人工信息输入并依据所述主控制器的显示信息进行相应显示。作为优选，所述单X射线源发射单元和单X射线源接收单元周围设有X射线防护铅帘。作为优选，所述主控制单元还包括报警模块。本专利技术的另一目的在于提供一种利用上述系统检测柱状物体的方法，该方法包括以下步骤：步骤一、启动主控制单元，开始运行，高压电源预热；步骤二、在主控制单元指令下，步进电机一驱动传送带输送待测柱状物体向前并垂直转入检测段，并于扫描位处暂停；步骤三、在主控制单元指令下，启动单X射线源发射单元开始发射X射线，同时启动步进电机二，旋转支架带动单X射线管和X射线探测器围绕待测待测柱状物体中轴线做360°旋转扫描并接收穿过该物体的X射线，将X射线检测信号传输至主控制单元，主控制单元将信号进行处理合成图像显示信息；步骤四、单个物体扫描结束，在主控制单元指令下，步进电机二停止，步进电机一驱动传送带反转运行，将柱状物体从检测段再输送至传送段，继续向前；步骤五、重复步骤二～步骤四动作对待测柱状物体进行连续检测，并将相应信息显示于人机交互界面，当扫描发现有异物或有不合格的柱状物体时，不合格品剔除单元执行剔除动作。与现有固定成角度的双光源检测和顶罩式单光源检测相比，本专利技术具备以下优点：本专利技术创造性地在传送带上设置扫描检测支路和扫描位，采用单光源360°围绕式旋转扫描，一次成像，设备可靠性高，辐射量低，可确保柱状物体任何一个光源接收面和任何角度下所接收的X射线剂量完全相同，无异物检测死角，同时集成X射线成像算法，通过360°扫描图像还原变换，能获取异物的全面图像，还可针对不同密度的待测柱状物体自动生成所需检测剂量，成像准确度和检测精度高，极大地降低了异物和不合格品的误检和漏检率，数据处理量较少，算法和设备调试操作相对简单，有利于在产品生产过程中提高质检效率。附图说明图1为本实施例系统结构框图。图2为本实施例系统组成和工作原理示意图。附图标记：1、传送单元；101、传送带；102、步进电机一；103、传送段；104、检测段；105、扫描位；2、单X射线源发射单元；201、高压电源；202、单X射线管；3、单X射线源接收单元；301、X射线探测器；4、发射和接收装置旋转单元；401、旋转支架；402、步进电机二；5、不合格品剔除单元；6、主控制单元；601、主控制器；602、人机交互界面；A、待测肉罐头。具体实施方式下面结合附图，详细说明本专利技术的一个具体实施例，但不对本专利技术的权利要求做任何限定。如图1～图2所示，本实施例柱状物60体单X射线源检测系统包括传送单元1、单X射线源发射单元2、单X射线源接收单元3、发射和接收装置旋转单元4、不合格品剔除单元5、主控制单元6，其中：传送单元1：包括传送带101和步进电机一102；传送带101用于传送待测柱状物体A，其分为相互垂直的传送段103和检测段104，检测段104设有扫描位105，扫描位105左右两侧分别设置单X射线源发射单元2和单X射线源接收单元3；步进电机一102用于接收主控制单元6的指令并控制传送带101向前运行，反转运行或停止；单X射线源发射单元2：设置于扫描位105的一侧，包括高压电源201和单X射线管202；高压电源201用于向单X射线管202提供可产生X射线的高电压；单X射线管202接收主控制单元6的指令并向待测柱状物体A发射或停止发射X射线；单X射线源接收单元3：设置于扫描位105的另一侧，包括与单X射线管202位置相对的X射线探测器301，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柱状物体单X射线源检测系统，其特征在于包括：传送单元、单X射线源发射单元、单X射线源接收单元、发射和接收装置旋转单元、不合格品剔除单元、主控制单元，其中：传送单元：包括传送带和步进电机一；所述传送带用于传送待测柱状物体，其分为相互垂直的传送段和检测段，所述检测段设有扫描位，所述扫描位左右两侧分别设置所述单X射线源发射单元和所述单X射线源接收单元；所述步进电机一用于接收所述主控制单元的指令并控制所述传送带向前运行，反转运行或停止；单X射线源发射单元：设置于所述扫描位的一侧，包括高压电源和单X射线管；所述高压电源用于向所述单X射线管提供可产生X射线的高电压；所述单X射线管接收所述主控制单元的指令并向待测柱状物体发射或停止发射X射线；单X射线源接收单元：设置于所述扫描位的另一侧，包括与所述单X射线管位置相对的X射线探测器，用于接收穿过待测柱状物体的X射线，将获得的X射线强度信号传送至所述主控制单元并接收所述主控制单元的相应指令；发射和接收装置旋转单元：包括旋转支架和步进电机二，所述旋转支架用于固定所述单X射线管和所述X射线探测器，并在所述步进电机二的驱动下带动所述单X射线管和所述X射线探测器同时围绕待测柱状物体中轴线做360°旋转运动；所述步进电机二用于接收所述主控制单元的指令并控制所述旋转支架旋转或停止；不合格品剔除单元：包括不合格品剔除执行装置，其接收所述主控制单元的指令执行相应剔除动作，用于剔除含异物或不合格的柱状物体；主控制单元：包括主控制器和人机交互界面；所述主控制器用于接收X射线检测信号，将该信号进行处理后合成图像显示信息并传送至所述人机交互界面，与所述传送单元、单X射线源发射单元、单X射线源接收单元、发射和接收装置旋转单元、不合格品剔除单元联锁并发出相应指令。...

【技术特征摘要】
1.一种柱状物体单X射线源检测系统，其特征在于包括：传送单元、单X射线源发射单元、单X射线源接收单元、发射和接收装置旋转单元、不合格品剔除单元、主控制单元，其中：传送单元：包括传送带和步进电机一；所述传送带用于传送待测柱状物体，其分为相互垂直的传送段和检测段，所述检测段设有扫描位，所述扫描位左右两侧分别设置所述单X射线源发射单元和所述单X射线源接收单元；所述步进电机一用于接收所述主控制单元的指令并控制所述传送带向前运行，反转运行或停止；单X射线源发射单元：设置于所述扫描位的一侧，包括高压电源和单X射线管；所述高压电源用于向所述单X射线管提供可产生X射线的高电压；所述单X射线管接收所述主控制单元的指令并向待测柱状物体发射或停止发射X射线；单X射线源接收单元：设置于所述扫描位的另一侧，包括与所述单X射线管位置相对的X射线探测器，用于接收穿过待测柱状物体的X射线，将获得的X射线强度信号传送至所述主控制单元并接收所述主控制单元的相应指令；发射和接收装置旋转单元：包括旋转支架和步进电机二，所述旋转支架用于固定所述单X射线管和所述X射线探测器，并在所述步进电机二的驱动下带动所述单X射线管和所述X射线探测器同时围绕待测柱状物体中轴线做360°旋转运动；所述步进电机二用于接收所述主控制单元的指令并控制所述旋转支架旋转或停止；不合格品剔除单元：包括不合格品剔除执行装置，其接收所述主控制单元的指令执行相应剔除动作，用于剔除含异物或不合格的柱状物体；主控制单元：包括主控制器和人机交互界面；所述主控制器用于接收X射线检测信号，将该信号进行处理后合成图像显示信息并传送至所述人机交互界面，与所述传送单元、单X射线源发射单元、单X射线源接收单元、发射和接收装置旋转单元、不合格品剔除单元联锁并发出相应指令。2.根据权利要求1所述的柱状物体单X射线源检测系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红兵，李海宏，刘娜娜，陈雪丹，
申请(专利权)人：无锡瑞奇海力信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32