对飞机进行检查的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了对飞机进行检查的系统。射线源和探测器分别位于飞机机身的上方和下方，射线源产生射线束，穿透被检查飞机，探测器接收穿透被检查飞机的射线束并将其转换成输出信号，实时地产生俯视透射图像。
【专利说明】对飞机进行检查的系统
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施例涉及以飞机为被检物件的射线安全检查系统。
【背景技术】
[0002]目前还没有专门为飞机检查设计的扫描系统，现有的X/Ga_a射线的安全检查系统中，只有基于背散射原理的扫描系统可用于飞机扫描。背散射原理是将射线源和探测器置于被检物的同侧，射线源发射出的X/Gamma粒子入射到被检物，一部分粒子被被检物吸收；未被吸收的粒子则与被检物发生散射，当散射角小于90度时，散射光子穿透被检物，当散射角大于90度时，散射光子从入射一侧被弹回。背散射技术就是将射线源和探测器置于被检物的同侧，以探测散射角大于90度的背散射光子。
[0003]背散射产品占地面积小，使用灵活。但是该类扫描系统不是专门针对飞机检查而设计的，在应用于飞机扫描的过程中有一些局限性。背散射扫描系统的射线能量低，穿透力不足，无法穿透机翼和机身进行完整而彻底的检查。特别是在被检物接近射线源位置为低Z物质的情况下，射线与低Z物质发生大角度散射，很多粒子被弹回，不能深入到被检物内部，无法深入检查。对于飞机检测而言，背散射类产品通常基于可移动的车载平台，无法全面的检查到飞机的所有部位，如距地面较高(尾翼)或较低(公务飞机的底部)的位置。另夕卜，基于车载的背散射类检测系统在用于飞机扫描时，需要将设备沿机身和两侧机翼移动，扫描效率较低。
实用新型内容
[0004]针对现有技术中的一个或多个问题，提出了一种对飞机进行检查的系统。
[0005]在本实用新型的一个方面，提出了一种飞机检查系统，包括:门架；射线源，用于发出射线束，所述射线源位于所述门架上且可在所述门架上移动；探测器，用于接收射线束并转换成输出信号，所述探测器设置在与所述射线源的射线束共面的地沟中；控制器，与所述探测器和所述射线源连接，控制所述射线源在被检查飞机移动穿过所述射线源和所述探测器构成的扫描区域时发出射线束，并且控制所述探测器接收所述射线源发出的穿透被检查飞机的射线束；图像生成�？椋糜诮邮账鎏讲馄鞯氖涑鲂藕糯佣杀患觳榉苫母┦油干渫枷�。
[0006]优选地，所述门架具有滑动导轨，允许所述射线源沿着滑动导轨移动，并且所述探测器能够与所述射线源同步地沿着地沟中的导轨滑动；所述控制器控制所述射线源沿着滑动导轨向一侧移动至预定位置，并且控制所述探测器同步地向该侧移动至与该预定位置相应的位置，从而对所述被检查飞机的所述侧进行透射检查。
[0007]优选地，所述探测器的长度小于或等于门架宽度的二分之一。
[0008]优选地，所述射线源具体为加速器或者放射源，产生X射线或者Ga_a射线。
[0009]优选地，所述探测器具体包括X射线或Ga_a射线灵敏的气体或固体探测器。
[0010]优选地，所述探测器固定在地沟中。[0011]优选地，所述门架具有滑动导轨，允许所述射线源沿着滑动导轨移动；所述控制器控制所述射线源沿着滑动导轨向一侧移动，从而对所述被检查飞机的所述侧进行透射检查。
[0012]优选地，所述探测器的长度大于等于所述门架的宽度三分之二。
[0013]优选地，所述射线源发出第一能量的第一射线束和第二能量的第二射线束，所述探测器接收第一射线束和第二射线束，所述图像生成�？榻邮账鎏讲馄鞯氖涑鲂藕糯佣杀患觳榉苫乃芡干渫枷�。
[0014]优选地，所述探测器包括对一射线束中的第一部分做出反应的第一探测阵列和设置在第一探测阵列下面并且对该射线束的第二部分做出反应的第二探测阵列，所述图像生成�？榻邮账龅谝惶讲庹罅泻偷诙讲庹罅械氖涑鲂藕糯佣杀患觳榉苫乃芡干渫枷瘛�
[0015]优选地，所述射线源发出第一角度射线束和第二角度射线束，并且所述探测器包括与门架基本上平行地以预定的间隔设置在各自的地沟中的第一角度探测阵列和第二角度探测阵列，分别接收穿透被检查飞机的第一角度射线束和第二角度射线束，所述图像生成模块接收所述第一角度探测阵列和第二角度探测阵列的输出信号从而生成被检查飞机的双视角透射图像。
[0016]优选地，所述门架的高度是可调节的。
[0017]在本实用新型的又一方面，提出了一种对飞机进行检查的系统，包括:门架；至少两个射线源，发出射线束，并且所述至少两个射线源位于所述门架上且它们发出的射线束流共面；探测器，用于接收射线束并转换成输出信号，所述探测器设置在与所述射线源的射线束流共面的地沟中；控制器，与所述探测器和所述至少两个射线源连接，控制所述至少两个射线源在被检查飞机穿过所述至少两个射线源和探测器构成的扫描区域时发出射线束，并且控制所述探测器接收所述至少两个射线源发出的穿透被检查飞机的射线束；以及图像生成�？椋糜诮邮账鎏讲馄鞯氖涑鲂藕糯佣杀患觳榉苫母┦油干渫枷�。
[0018]根据上述实施例的方案，能够对飞机进行较快并且准确的透射安全检查。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面的附图表明了本实用新型的实施方式。这些附图和实施方式以非限制性、非穷举性的方式提供了本实用新型的一些实施例，其中:
[0020]图1示出了根据本实用新型一个实施例的对飞机进行检查的系统的结构示意图；
[0021]图2示出了根据本实用新型另一实施例的对飞机进行安全检查的系统的结构示意图；
[0022]图3示出了根据本实用新型再一实施例的对飞机进行安全检查的系统的结构示意图；
[0023]图4示出了根据本实用新型又一实施例的对飞机进行安全检查的系统的结构示意图；以及
[0024]图5示出了根据本实用新型其他实施例的对飞机进行安全检查的系统的结构示意图。
[0025]附图标记:[0026]110:地面；111:图像生成�？�111 ；112:控制器；113:被检查飞机；114:滑动导轨；115:射线源116:射线束；117:地沟；118:探测器；119:加速器向两侧移动后的扫描位置；120探测器向两侧移动后的位置；121:门架；122:射线束；123 ;探测器；124:射线束；125:探测器。
【具体实施方式】
[0027]下面将详细描述本实用新型的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
[0028]在整个说明书中，对“ 一个实施例”、“实施例”、“ 一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组
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[0029]根据一些实施例的方案，将射线源和探测器分别位于飞机机身的上方和下方，射线源产生X/Ga_a射线，穿透被检飞机，探测器阵列接受X/Ga_a射线转换成输出信号，并实时地产生俯视透射图像。
[0030]图1示出了根据本实用新型一个实施例的对飞机进行检查的系统的结构示意图。如图1所示的系统包括射线源115、门架121、探测器118、控制器112和图像生成�？�111。射线源115，例如为X射线源或者Gamma射线源，发出射线束。门架121承载射线源115，使得射线源115向下发射X射线束。探测器115设置在与所述射线源的射线束流共面的地沟中,例如图1所示的地面110的地沟中。
[0031]控制器112与探测器118以及射线源115连接，控制射线源115在被检查飞机113穿过射线源和探测器构成的扫描区域时发出射线束116，并且控制探测器接收射线源115发出的穿透被检查飞机113的射线，得到输出信号。图像生成模块111例如为成像计算机，它接收所述输出信号，并且根基于所述输出信号产生所述被检查飞机113的俯视透射图像。
[0032]根据图示的实施例中，所述门架121具有滑动导轨114，允许所述射线源115沿着滑动导轨114移动，例如移动到右侧或左侧的位置119，并且所述探测器能够沿着地沟中的导轨与射线源115同步地滑动，例如移动到右侧或左侧的相应位置120。在这种情况下，所述控制器112控制所述射线源115沿着滑动导轨114向一侧移动，并且控制所述探测器118同步地向该侧移动，从而对所述被检查飞机113的所述侧进行透射检查。
[0033]这样，由于射线源和探测器仅在导轨上做同一个方向上的直线运动，比如垂直于飞机移动方向的方向，易于控制同步性好。此外，探测器设置在地沟中，飞机可以直接从上方通过，节约扫描时间还不存在扫描盲区。[0034]另外，探测器设置在地沟中，探测器表面或者探测器保护盖板上表面与地面共面，当飞机从探测器上方通过时，运行稳定无起伏。此外，在进行扫描检查工作时，射线源和探测器可以非常容易的进行同步移动，可以快速检查飞机的机翼和体积较大的飞机。
[0035]根据上述实施例，在对被检查飞机113进行扫描时，射线源115产生高能X/Gamma射线脉冲，穿透被检查飞机113，高灵敏度探测器阵列接收X/Ga_a射线并将之转换成输出信号。当整个扫描过程结束时，图像生成模块111自动生成被检飞机的完整透射图像。
[0036]上述实施例中使用的射线源为直线加速器(或其他类型射线源)，通过钢支架结构固定在空中，探测器阵列放置在与射线源束流共面的地沟中。飞机为无人驾驶状态，拖动装置牵引飞机经过射线束流，且保证拖动装置对飞机无损伤。探测器接收到穿过飞机的X/Gamma射线转换成输出信号。当整个扫描过程结束时，图像生成�？�111将生成飞机的俯视扫描图像。若加速器的束流张角不能一次覆盖整个飞机，为保证对整个飞机的扫描(机身、机翼和尾翼)，射线源115和探测器118可分别在钢架结构和地沟内在垂直于飞机移动方向上做相对静止的移动以扫描飞机的不同部位。射线源115在一个、两个或多个位置(例如图1所示的三个位置)对飞机进行扫描，以完成对整个机身的扫描，探测器跟随射线源同步移动，保证其总是处于加速器下方相应的位置。在图1所示的实施例中，出于探测器成本与飞机往返扫描次数的平衡考虑，可以将探测器的长度设置成小于或等于门架121的宽度的二分之一，比如将探测器的长度设置成门架121的宽度的三分之一或四分之一。在这探测器长度远小于门架的宽度的情况下，增加飞机往返的扫描次数就能完成整个飞机的扫描检查。
[0037]图2示出了根据本实用新型另一实施例的对飞机进行安全检查的系统的结构示意图。如图2所示的方案中，探测器118整个固定在地沟117之中，并不在地沟中滑动。在这种情况下，由于探测器是固定在地沟中的，并不在地沟中滑动，为了能够完成对整个飞机的透视扫描，应当将探测器的长度设置成大于或等于门架121宽度的三分之二，或者基本上与门架的宽度相等。在图示的实施例中，仅仅射线源115在需要的情况下横向移动到左右两侧的位置119，从而完成对飞机的整体上的透射扫描。图3示出了根据本实用新型再一实施例的对飞机进行安全检查的系统的结构示意图。在图示的实施例中，为了获得更快的检查速度，在支架上设置了束流共面的三个射线源1191、1192和1193，分别向下发射X射线束或者Gamma射线束1161、1162和1163。图示的对飞机进行检查的系统包括三个射线源1191、1192和1193，门架121，地沟7中的探测器118，控制器112和图像生成�？�111。在图示的实施例中门架8承载所述三个射线源，这些射线源的射线束流共面，与地沟中的探测器对应。
[0038]探测器118设置在与所述射线源的射线束流共面的地沟117中。控制器112与所述探测器和所述三个射线源连接，控制所述三个射线源在被检查飞机穿过所述三个射线源和探测器构成的扫描区域时，发出射线束，并且控制所述探测器接收所述三个射线源发出的穿透被检查飞机的射线，得到输出信号。图像生成模块111，接收所述输出信号，并且根基于所述输出信号产生所述被检查飞机的俯视透射图像。
[0039]上述实施例的方案可以使得对飞机的安全检查速度得到加快，飞机一次通过扫描区域就可以完成对整个机身的扫描。
[0040]在其他实施例中，本领域的技术人员可以根据不同的应用设置较少或者更多的射线源。例如，在图4所示的实施例中仅仅包括两个射线源1191和1192，以节约成本。
[0041]在一些实施例中，射线源115发出第一能量的第一射线束和第二能量的第二射线束，如第一射线束为3MeV低能射线束，第二射线束为6MeV或9MeV高能射线束。而探测器118接收第一射线束和第二射线束。这种情况下图像生成�？�111接收第一探测阵列和第二探测阵列的输出信号从而生成被检查飞机113的双能透射图像。这种情况下，图像生成�？�111输出被检查飞机的双能图像。
[0042]在一些实施例中，探测器118包括对一个射线束的不同部分作出相应的多个探测器阵列，例如包括对射线束的第一部分(如能量较低的部分)做出反应的第一探测阵列和设置在第一探测器阵列下面并且对同一射线束的第二部分(如能量较高的部分)做出反应的第二探测阵列。在这种情况下，图像生成�？�111接收所述第一探测阵列和第二探测阵列的输出信号从而生成被检查飞机113的双能透射图像。在这种情况下，图像生成模块111输出被检查飞机的伪双能图像。
[0043]如图5所示的实施例中，射线源115发出第一角度射线束122和第二角度射线束124，并且所述探测器包括与门架121基本上平行地以预定的间隔设置在各自的地沟中的第一角度探测阵列123和第二角度探测阵列125，分别接收穿透被检查飞机113的第一角度射线束122和第二角度射线束124，图像生成�？�111接收第一角度探测阵列123和第二角度探测阵列125的输出信号从而生成被检查飞机113的双视角透射图像。在一些实施例中，所述门架的高度是可调节的。
[0044]以上的详细描述通过使用示意图和/或示例，已经阐述了检查飞机的系统的众多实施例。在这种示意图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域技术人员应理解，这种示例中的每一功能和/或操作可以通过各种硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中，本实用新型的实施例所述主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或其他集成格式来实现。然而，本领域技术人员应认识到，这里所公开的实施例的一些方面在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一台或多台计算机系统上运行的一个或多个程序)，实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)，实现为固件，或者实质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本公开，将具备设计电路和/或写入软件和/或固件代码的能力。此夕卜，本领域技术人员将认识到，本公开所述主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分发，并且无论实际用来执行分发的信号承载介质的具体类型如何，本公开所述主题的示例性实施例均适用。信号承载介质的示例包括但不限于:可记录型介质，如软盘、硬盘驱动器、紧致盘(CD)、数字通用盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；以及传输型介质，如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。
[0045]虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种对飞机进行检查的系统，其特征在于，包括: 门架； 射线源，用于发出射线束，所述射线源位于所述门架上且可在所述门架上移动； 探测器，用于接收射线束并转换成输出信号，所述探测器设置在与所述射线源的射线束共面的地沟中； 控制器，与所述探测器和所述射线源连接，控制所述射线源在被检查飞机移动穿过所述射线源和所述探测器构成的扫描区域时发出射线束，并且控制所述探测器接收所述射线源发出的穿透被检查飞机的射线束； 图像生成�？椋糜诮邮账鎏讲馄鞯氖涑鲂藕糯佣杀患觳榉苫母┦油干渫枷�。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述门架具有滑动导轨，允许所述射线源沿着滑动导轨移动，并且所述探测器能够与所述射线源同步地沿着地沟中的导轨滑动； 所述控制器控制所述射线源沿着滑动导轨向一侧移动至预定位置，并且控制所述探测器同步地向该侧移动至与该预定位置相应的位置，从而对所述被检查飞机的所述侧进行透射检查。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述探测器的长度小于或等于门架宽度的二分之一。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述射线源具体为加速器或者放射源，产生X射线或者Gamma射线。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述探测器具体包括X射线或Gamma射线灵敏的气体或固体探测器。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述探测器固定在地沟中。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述门架具有滑动导轨，允许所述射线源沿着滑动导轨移动； 所述控制器控制所述射线源沿着滑动导轨向一侧移动，从而对所述被检查飞机的所述侧进行透射检查。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述探测器的长度大于等于所述门架的宽度三分之二。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述射线源发出第一能量的第一射线束和第二能量的第二射线束，所述探测器接收第一射线束和第二射线束，所述图像生成�？榻邮账鎏讲馄鞯氖涑鲂藕糯佣杀患觳榉苫乃芡干渫枷�。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述探测器包括对一射线束中的第一部分做出反应的第一探测阵列和设置在第一探测阵列下面并且对该射线束的第二部分做出反应的第二探测阵列，所述图像生成�？榻邮账龅谝惶讲庹罅泻偷诙讲庹罅械氖涑鲂藕糯佣杀患觳榉苫乃芡干渫枷�。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述射线源发出第一角度射线束和第二角度射线束，并且所述探测器包括与门架基本上平行地以预定的间隔设置在各自的地沟中的第一角度探测阵列和第二角度探测阵列，分别接收穿透被检查飞机的第一角度射线束和第二角度射线束，所述图像生成模块接收所述第一角度探测阵列和第二角度探测阵列的输出信号从而生成被检查飞机的双视角透射图像。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述门架的高度是可调节的。
13.一种对飞机进行检查的系统，其特征在于，包括: 门架； 至少两个射线源，发出射线束，并且所述至少两个射线源位于所述门架上且它们发出的射线束流共面； 探测器，用于接收射线束并转换成输出信号，所述探测器设置在与所述射线源的射线束流共面的地沟中； 控制器，与所述探测器和所述至少两个射线源连接，控制所述至少两个射线源在被检查飞机穿过所述至少两个射线源和探测器构成的扫描区域时发出射线束，并且控制所述探测器接收所述至少两个射线源发出的穿透被检查飞机的射线束；以及 图像生成�？椋糜诮邮账鎏讲馄鞯氖涑鲂藕糯佣杀患觳榉苫母┦油干渫枷�。
【文档编号】G01V5/00GK203490377SQ201320630357
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】康克军, 李荐民, 顾菁宇, 李元景, 李玉兰, 刘耀红, 谭桢, 吴玉成, 王伟珍 申请人:清华大学, 同方威视技术股份有限公司
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