双能量X射线人体藏物检查设备及其使用的图像处理方法技术

一种双能量X射线人体藏物检查设备，包括X射线源，X射线准直部件，X射线双能探测器，检查通道，人体传送装置，控制台，控制插箱，计算机，图像采集系统及图像处理与控制系统。双能探测器包括顺序设置低能探测器、滤片和高能探测器，安装在检查通道内，用于探测穿透被检测人体的高、低能X射线，并转换成对应的电信号，传送至图像处理与控制系统，处理成计算机可识别处理的、用不同颜色表示不同材料特性的被检物质图像的数字信号，并由计算机对该数字信号进行处理后实时卷轴显示。本发明专利技术的检查设备，通过检测到的高、低能数据，得到被检物等效原子序数信息，区分出有机物、无机物和混合物，判读效率高、效果好。另外，还提供一种图像处理方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字成像安全检查
，尤其涉及一种双能量X射线人体藏物检查设备及其使用的图像处理方法。
技术介绍
近年来，贩毒、恐怖主义等犯罪活动越来越猖獗，严重危害社会安全，且，越来越多地以隐藏于人体的形式出现。即，借助人体进行毒品走私、恐怖袭击。而这种犯罪活动使得威胁与危险更加隐蔽，因此，严峻的形势对人体安全检查技术也提出了更加严格的要求。目前，只有X射线透射成像技术能够同时满足对隐藏于人体内，以及附着于人体外的毒品、爆炸物、金属与非金属武器等违禁品进行检查的要求。传统的X射线透射人体安全检查设备，大多是单能量X射线检查系统，其包括一个射线源、一套探测器和一套数据采集系统。在检查过程中，射线源出射的X射线透射信号经过被检物后被探测器接收，经过处理形成的图像只有灰度信息和物体轮廓信息。在图像判读方法方面，由于检查对象为人体，图像整体灰度偏低、灰度变化较弱，而已有判读方法大多依赖物体本身的形状以及多种常规图像处理技术组合：诸如调整图像亮度、对比度、大小，提高图像边缘信息等，通过观察物体的灰度层次与边缘轮廓特性，区分其中可疑物品。因此，判读效率相对不高，且，判读效果与操作员经验密切相关。
技术实现思路
有鉴于此，须提供一种判读效率高、效果好的双能量X射线人体藏物检查设备。另外，还需提供一种图像处理方法，使处理后的图像更有利于人眼观察，检查过程更加快捷有效。本专利技术的专利技术目的是通过以下技术方案来实现的：一种双能量X射线人体藏物检查设备，用于检查被测人员藏物，其包括X射线源，X射线准直部件，X射线双能探测器，检查通道，放置被测人员的人体传送装置，控制台，控制插箱，与所述控制插箱相连的计算机，设置在所述控制插箱内、与X射线双能探测器连接的图像采集系统及图像处理与控制系统。其中：所述X射线源高位放置，对准被测人员的腹部，用于出射X射线。所述控制台发出控制指令。所述控制插箱与控制台连接，用于接收所述控制指令，控制X射线源、人体传送装置的工作。所述X射线双能探测器，包括顺序设置的用于接收低能X射线的低能探测器，用于过滤低能X射线的滤片，以及用于接收高能X射线的高能探测器，安装在所述检查通道内，用于探测穿透被检测人体的高能X射线、低能X射线，并转换成对应的电信号，传送至图像处理与控制系统，处理成所述计算机可识别处理的、用不同颜色表示不同材料特性的被检物质图像的数字信号，并由计算机对该数字信号进行处理后实时卷轴显示。一种在双能量X射线人体藏物检查设备中所使用的图像处理方法，包括以下步骤：藉由X射线源、X射线双能探测器以及图像采集系统采集被测人员的高、低能量人体图像；从采集到的高、低能人体图像中获取比值灰度图像；以及对比值灰度图像进行人体组织剥离。本专利技术的双能量X射线人体藏物检查设备，通过X射线双能探测器检测到的高、低能探测数据，得到被检物的等效原子序数信息，利用这一信息可以区分出有机物、无机物和混合物，并在显示时赋以不同颜色，更便于操作人员准确判读。而在双能量X射线人体藏物检查设备中所使用的图像处理方法，通过对图像中人体组织进行识别与剥离，仅保留图像中原子序数与人体组织差异较大的部分，使处理后的图像更有利于人眼观察，检查过程更加快捷有效。附图说明为了易于说明，本专利技术由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。图1为本专利技术第一实施方式双能量X射线人体藏物检查设备的平面结构示意图。图2为本专利技术第二实施方式双能量X射线人体藏物检查设备的平面结构示意图。图3为本专利技术第三实施方式双能量X射线人体藏物检查设备的平面结构示意图。图4为本专利技术图像处理方法的流程图。图5为步骤S1所采集的双能人体图像中的高能量人体图像。图6a为本专利技术图4中步骤S2的细化流程图。图6b为步骤S2所获得的比值灰度图像。图7为本专利技术图4中步骤S3的细化流程图。图8为人体组织剥离后图像。具体实施方式图1所示为本专利技术第一实施方式双能量X射线人体藏物检查设备的平面结构示意图，其用于检查被测人员藏物，包括X射线源4、X射线准直部件5、X射线双能探测器6、检查通道7、放置被测人员的人体传送装置8、控制台9，风扇部件1，控制插箱2，与控制插箱相连的计算机3，设置在控制插箱2内、与X射线双能探测器6连接的图像采集系统及图像处理与控制系统.。X射线源4高位放置，对准被测人员的腹部，用于出射X射线。X射线准直部件5由射线源准直器和防护罩组成。本专利技术实施方式中，X射线源4发出的X射线通过准直器限制成一个扇形的射线面。X射线双能探测器6，安装在检查通道7内，用于探测穿透被检测人体的高能X射线、低能X射线。该X射线双能探测器6包括顺序设置的用于接收低能X射线的低能探测器(图中未示出)，用于过滤低能X射线的滤片(图中未示出)，以及用于接收高能X射线的高能探测器(图中未示出)。即X射线经过被检物(被测人员)后，透射信号先经过低能探测器接收，再经过高低能探测器中间的滤片，最后由高能探测器全部接收。其优势是：利用检测到高、低能探测数据可以得到被检物的等效原子序数信息，利用这一信息可以区分出有机物、无机物和混合物，并在显示时赋以不同颜色，更便于操作人员准确判读。检查通道7采用门框式结构，具体实施方式中，X射线双能探测器6是安装在门框内，其数量为多个，排列成直线行、L行或者C行。又，X射线双能探测器6阵列安装方向与X射线的扇面方向相同，且位于X射线扇面垂直照射的位置。人体传送装置8包括电机，与电机连接、通过平稳拖动实现被测人员移动的传送带，以及设置在传送带两端、用来控制行程的限位开关。控制台9用于发出控制指令，其包括移动小车，移动小车上设置有显示器以及与控制插箱连接的控制键盘，以实现人机交互的主要界面。其中，控制键盘为专用控制键盘，主要包含有图像处理键、输送机控制键、开关机开关等。风扇部件1用于维持双能量X射线人体藏物检查设备工作在合理的温度范围内的。控制插箱2与控制台9连接，用于接收控制台9发出的控制指令，控制X射线源4、人体传送装置8的工作。本专利技术实施方式中，控制插箱2是完成设备所有功能的中枢系统，其包括系统控制电路板(CCPU)、图像信号处理板(NDSP)、X射线功率板(XPOW)、X射线信号控制板(XGCB)。计算机3采用导轨式放置，方便使用和维护，其与控制插箱2通过网线连接。图像处理与控制系统前端与X射线双能探测器6相连，后端将图像处理和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双能量X射线人体藏物检查设备，用于检查被测人员藏物，其包括
X射线源，X射线准直部件，X射线双能探测器，检查通道，放置被测人员的人
体传送装置，控制台，控制插箱，与所述控制插箱相连的计算机，设置在所述
控制插箱内、与X射线双能探测器连接的图像采集系统及图像处理与控制系统；
其中：所述X射线源高位放置，对准被测人员的腹部，用于出射X射线；
所述控制台发出控制指令；所述控制插箱与控制台连接，用于接收所述控制指
令，控制X射线源、人体传送装置的工作；所述X射线双能探测器，安装在所
述检查通道内，用于探测穿透被检测人体的高能X射线、低能X射线，并转换
成对应的电信号，传送至图像处理与控制系统，处理成所述计算机可识别处理
的、用不同颜色表示不同材料特性的被检物质图像的数字信号，并由计算机对
该数字信号进行处理后实时卷轴显示；
其特征在于，所述X射线双能探测器包括顺序设置的用于接收低能X射线
的低能探测器，用于过滤低能X射线的滤片，以及用于接收高能X射线的高能
探测器。
2.根据权利要求1所述的双能量X射线人体藏物检查设备，其特征在于，
所述检查通道采用门框式结构；所述X射线双能探测器安装在门框内，其数量
为多个，排列成直线行、L行或者C行。
3.根据权利要求1所述的双能量X射线人体藏物检查设备，其特征在于，
所述检查通道与控制台之间还设置有用于监控被测人员身体状况的视频监视系
统以及与被测人员进行沟通的语音交互系统。
4.根据权利要求1所述的双能量X射线人体藏物检查设备，其特征在于，
所述控制台包括显示器以及控制键盘。
5.根据权利要求4所述的双能量X射线人体藏物检查设备，其特征在于，

\t所述控制台还包括移动小车，所述显示器及控制键盘设置在所述移动小车上。
6.根据权利要求1所述的双能量X射线人体藏物检查设备，其特征在于，
所述X射线准直部件由射线源准直器和防护罩组成。
7.根据权利要求1所述的双能量X射线人体藏物检查设备，其特征在于，
所述人体传送装置包括电机，与所述电机连接、通过平稳拖动实现被测人员移
动的传送带，以及设置在所述传送带两端、用来控制行程的限位开关。
8.根据权利要求1所述的双能量X射线人体藏物检查设备，其特征在于，
还包括维持双能量X射线人体藏物检查设备工作在合理的温度范围内的风扇部
件。
9.根据权利要求1所述的双能量X射线人体藏物检查设备，其特征在于，
还包括包围整个检查通道的屏蔽式防护罩；所述屏蔽式防护罩上还设置有用于
防止X射线泄露的联锁开关。
10.一种在双能量X射线人体藏物检查设备中所使用的图像处理方法，其
特征在于，包括以下步骤：
藉由X射线源、X射线双能探测器以及图像采集系统采集被测人员的高、
低能量人体图像；
从采集到的高、低能人体图像中获取比值灰度图像；以及
对比值灰度图像进行人体组织剥离。
11.根据权利要求10所述的图像处理方法，其特征在于，所述从采集到的
高、低能人体图像中获取比值灰度图像的步骤包括以下步骤：
利用高斯低通滤波算子...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学亮，陈力，霍梅春，杨立瑞，董明文，孔维武，杨笑月，薛凯，李永清，李广清，赵磊，
申请(专利权)人：北京中盾安民分析技术有限公司，公安部第一研究所，
类型：发明
国别省市：