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放射線走査結像用設備及び方法

国内特許コード P150011791
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2014-502986
公表番号 特表2014-510288
登録番号 特許第5676049号
出願日 平成24年12月31日(2012.12.31)
公表日 平成26年4月24日(2014.4.24)
登録日 平成27年1月9日(2015.1.9)
国際出願番号 CN2012088079
国際公開番号 WO2013131402
国際出願日 平成24年12月31日(2012.12.31)
国際公開日 平成25年9月12日(2013.9.12)
優先権データ
  • 201210059992.6 (2012.3.9) CN
発明者
  • 陳 志強
  • 張 麗
  • 趙 自然
  • 刑 宇翔
  • ▲ハオ▼ 佳
  • 李 亮
出願人
  • 同方威視技術股▲分▼有限公司
  • 清華大学
発明の名称 放射線走査結像用設備及び方法
発明の概要 本発明は放射線走査結像用設備及び方法を開示した。該設備は、複数の放射線発生器と放射線検知装置とを含むことができる。複数の放射線発生器は円弧に沿って均一に分布し、且つ1つの走査周期において、複数の放射線発生器は順に又は同時に被検体へ放射線ビームを放出する。放射線検知装置は、複数の放射線検知器リニアアレイで構成される多段式半封止構造であってもよく、円弧状構造であってもよい。その上には、円弧に沿って均一に分布する複数の放射線検知ユニットが設けられている。検査の全過程において、該設備は回動する必要がなく、完全な放射線投影数値を迅速に取得することができ、検査用時間を効果的に減少した。
従来技術、競合技術の概要



現在、安全検査が益々世界各国に重要視されるようになっているため、輻射結像設備は既に、空港、駅、税関、地下鉄、埠頭などの公共場所及び重要部門に広範に応用されるようになり、荷物、貨物などの物品に対して高効率で安定的な安全検査を行う。





輻射結像設備は放射線の指数関数型減衰原理に基づき、放射線源から放出される放射線ビームによって被検体を走査し、放射線ビームが被検体を貫通した後に放射線採集装置によって受信される。放射線採集装置が受信した放射線検出数値に基づき、三次元画像を合成又は再建して表示することができる。





図1は従来の輻射結像設備の構造模式図を示す。





輻射結像設備は、スリップリング13と、スリップリング13に接続した放射線源11と、放射線源11に対向しスリップリング13に接続した検知装置12と、被検体を搬送する搬送装置14とを備える。検査過程において、スリップリング13が放射線源11及び検知装置12を回転させることにより、異なる角度における放射線投影数値を取得するとともに、再建方法によって被検体の断層画像を取得する。





出願人は従来の輻射結像設備を鋭意研究し、従来の輻射結像設備において、スリップリング13によって放射線源11及び検知装置12を回転させる必要があるが、スリップリング13の回転速度が限られたため、検知効率が高くないことを見出した。例えば、民用航空の物品に要求される排除速度は0.5m/sであるが、従来の輻射結像設備はこの要求を満足し難い。

産業上の利用分野



本願は、2012年3月9日に提出した、出願番号が201210059992.6であって発明名称が「放射線走査結像用設備及び方法」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容を援引によって本願に結合する。





本発明は輻射結像分野に関し、特に、放射線走査結像用設備及び方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
1つの走査周期において、順に被検体へ放射線ビームを放出して一つの断層に対する走査を完成する、円弧に沿って均一に分布する複数の放射線発生器と、
前記複数の放射線発生器から放出された放射線ビームの放射線投影数値を採集するための放射線検知装置と
を含み、
前記放射線検知装置は複数の放射線検知器リニアアレイを含み、それぞれの前記放射線検知器リニアアレイは、直線に沿って配列される複数の放射線検知ユニットからなり、前記複数の放射線検知器リニアアレイは同一平面にあるとともに端部によって順に接続されており、且つ両端の2つの放射線検知器リニアアレイはつながっておらず、半封止フレームを構成することを特徴とする放射線走査結像用設備。

【請求項2】
前記複数の放射線発生器で構成される円弧の円心角は少なくともπ+2γであり、ただし、2γは前記放射線発生器から放出される扇形放射線ビームのファン角である、
ことを特徴とする請求項1に記載の設備。

【請求項3】
それぞれの前記放射線発生器は少なくとも1つの放射線発生ユニットを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の設備。

【請求項4】
前記放射線ビームは扇形放射線ビームである、又は複数の互いに平行である直線形放射線ビームからなる放射線ビーム群である、
ことを特徴とする請求項3に記載の設備。

【請求項5】
前記放射線検知器リニアアレイの数が3を超える場合、前記複数の放射線検知器リニアアレイは、
隣り合う2つの放射線検知器リニアアレイがなす角度がπ/2を超え、且つ前記複数の放射線検知器リニアアレイが全ての放射線発生器から放出される放射線ビームを検出し得るように配置される、
ことを特徴とする請求項1に記載の設備。

【請求項6】
前記放射線検知器リニアアレイの数が3である場合、前記3つの放射線検知器リニアアレイは、
両側にある放射線検知器リニアアレイがいずれも中間の放射線検知器リニアアレイに垂直し、且つ前記3つの放射線検知器リニアアレイが全ての放射線発生器から放出される放射線ビームを検出し得るように配置される、
ことを特徴とする請求項1に記載の設備。

【請求項7】
前記複数の放射線検知器リニアアレイが位置する平面と、前記複数の放射線発生器が位置する平面とは平行であり、且つ該2つの平面は被検体の運動方向に垂直する、
ことを特徴とする請求項1に記載の設備。

【請求項8】
前記設備は結像ユニットを更に含み、該結像ユニットは、前記放射線検知装置によって採集される放射線検出数値を処理することにより、被検体の画像を取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載の設備。

【請求項9】
複数の放射線検知器リニアアレイからなる放射線検知装置において、少なくとも1つの放射線発生器に対応する複数の放射線検知ユニットは、該放射線発生器から放出される放射線ビームの中軸線に垂直する直線を形成しておらず、
前記結像ユニットは、前記少なくとも1つの放射線発生器毎に等距離型擬制検知器リニアアレイを設け、前記等距離型擬制検知器リニアアレイは、直線に沿って配列され且つ等距離に分布する複数の擬制検知ユニットを含み、それぞれの放射線発生器と相応する等距離型擬制検知器アレイとの距離が等しく、
前記結像ユニットは前記放射線発生器と前記放射線検知ユニットとの結線に基づき、前記擬制検知ユニットに対応する放射線検知ユニットを特定し、且つ放射線検知ユニットの放射線検出数値に基づいて該擬制検知ユニットの放射線検出数値を取得し、
全ての等距離型擬制検知器リニアアレイの放射線検出数値は等距離扇形ビーム投影数値を構成し、
円弧状放射線検知器アレイで構成される放射線検知装置において、該装置が取得する放射線検出数値は、等距離扇形ビーム投影数値または平行ビーム投影数値を構成する、
ことを特徴とする請求項8に記載の設備。

【請求項10】
前記放射線検知ユニットは偽二重エネルギー検知ユニットであり、
前記結像ユニットは、前記等距離扇形ビーム投影数値または平行ビーム投影数値に対して二重エネルギー分解処理を行うことにより、異なる基質材料の二重エネルギー分解係数を取得し、且つフィルタ逆投影アルゴリズムによって、前記異なる基質材料の二重エネルギー分解係数に対して二重エネルギー再建を行うことにより、被検体の画像を取得する、
ことを特徴とする請求項9に記載の設備。

【請求項11】
前記設備はデータベースをさらに含み、前記データベースに疑わしい物品の原子番号及び電子密度が記憶され、
前記結像ユニットは、前記二重エネルギー再建にて得られた被検体の原子番号及び電子密度分布を、前記データベースにおけるデータと比較することにより、被検体が疑わしい物品であるか否かを判断する、
ことを特徴とする請求項10に記載の設備。

【請求項12】
請求項1に記載の設備を用いて被検体を放射線走査して放射線検出数値を取得し、
複数の放射線検知器リニアアレイからなる放射線検知装置において、少なくとも1つの放射線発生器に対応する複数の放射線検知ユニットは、該放射線発生器から放出される放射線ビームの中軸線に垂直する直線を形成しておらず、前記少なくとも1つの放射線発生器毎に等距離型擬制検知器リニアアレイを設け、前記等距離型擬制検知器リニアアレイは、直線に沿って配列され且つ等距離に分布する複数の擬制検知ユニットを含み、それぞれの放射線発生器と相応の等距離型擬制検知器アレイとの距離が等しく、放射線発生器と放射線検知ユニットとの結線に基づき、前記擬制検知ユニットに対応する放射線検知ユニットを特定し、且つ該放射線検知ユニットの放射線検出数値に基づいて該擬制検知ユニットの放射線検出数値を取得し、全ての等距離型擬制検知器リニアアレイの放射線検出数値は等距離扇形ビーム投影数値を構成し、
円弧に沿って分布する複数の放射線検知ユニットで構成される放射線検知装置において、該装置が取得する放射線検出数値は、等距離扇形ビーム投影数値または平行ビーム投影数値を構成する;或いは
請求項1に記載の設備を用いて被検体を放射線走査して放射線検出数値を取得し、
円弧に沿って分布する複数の放射線検知ユニットで構成される放射線検知装置において、該装置が取得する放射線検出数値は平行ビーム投影数値を構成することを含む、
ことを特徴とする放射線走査結像用方法。

【請求項13】
前記等距離扇形ビーム投影数値または平行ビーム投影数値に対して二重エネルギー分解処理を行うことにより、異なる基質材料の二重エネルギー分解係数を取得し、
フィルタ逆投影アルゴリズムによって、前記異なる基質材料の二重エネルギー分解係数に対して二重エネルギー再建を行うことにより、被検体の画像を取得する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。

【請求項14】
前記被検体の原子番号及び電子密度分布を取得し、且つ前記被検体の原子番号及び電子密度分布を、前記データベースに記憶された疑わしい物品の原子番号及び電子密度分布と比較することにより、被検体が疑わしい物品であるか否かを判断する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014502986thum.jpg
出願権利状態 登録
分野
  • 物理学
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