一种检验检疫用检查装置技术领域
本发明涉及辐射成像检测技术领域，更具体地涉及可用于检验检
疫查验的检查装置。
背景技术
透视成像是安检领域必不可少的手段。基于DR(Digital-
Radiography)、CT(ComputedTomography)的双能计算机断层扫描技术
(DECT：DualEnergyCT)，在获取扫描物三维结构信息的同时，可以
得到物体内部的有效原子序数与等效电子密度，是实现物质分辨的优
势技术。
传统的双能CT检查装置通常将被检查物质区分为无机物(或金属)、
有机物和混合物三类，主要用于爆炸物、毒品等物品的识别。然而，
对于检验检疫领域而言，在口岸查验时重点关注的对象是对于生态安
全有重大影响的动植物及其制品等，如哺乳动物，鸟，鱼等各类宠物、
肉类及其制品、水生动物产品、新鲜水果，蔬菜、种苗，花卉等具有
繁殖能力的植物材料等。
上述检疫查验重点关注对象大多属于有机物。由于大多数有机物
的X涉嫌衰减系数较低，使用普通的CT检查装置检查所得图像中存在有
机物区域亮度大、对比度小的问题，这导致利用常规CT图像识别有机
物的辨识难度很大。因此通常需要有丰富经验的判图人员判断是否属
于违禁品，然而由于判图员的判图水平差异很大，且人工判图结果易
受主观因素影响，容易导致高误判率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种可用于检验检疫查验的检查
装置。
在本发明的一个方面，提出了一种检验检疫用检查装置，包括：
承载机构，承载被检查物体；第一X射线源，设置在承载机构的一侧，
发出与承载机构的运动方向基本上垂直的X射线；第一探测和数据采集
装置，与所述第一X射线源相对设置在承载机构的另一侧，其中在第一
X射线源和承载机构之间形成检查区域；控制器，与承载机构、第一X
射线源、以及第一探测和数据采集装置连接，并且控制承载机构和第
一X射线源对被检查物体进行CT扫描；计算机，与所述控制器以及所述
第一探测和数据采集装置连接，存储CT扫描得到的数据，进行图像重
建和检验检疫物质识别，并输出检验检疫物质识别结果。
根据本发明的实施例，所述的检查装置还包括：与所述第一X射线
源并排设置的第二X射线源，设置在承载机构的一侧，发出与承载机构
的运动方向基本上垂直的X射线；第二探测和数据采集装置，与所述第
二X射线源相对设置在承载机构的另一侧，其中在第二X射线源和承载
机构之间形成检查区域；所述控制器与所述第二X射线源和所述第二探
测和数据采集装置连接，控制它们对被检查物体进行透射扫描；所述
计算机与所述第二探测和数据采集装置连接，存储透射扫描得到的数
据。
根据本发明的实施例，所述控制器通过控制线路连接到承载机构、
第一X射线源、第二X射线源、第一探测和数据采集装置以及第二探测
和数据采集装置，并且控制CT扫描和透射扫描同步进行。
根据本发明的实施例，所述控制器通过控制线路连接到第一X射线
源以及第一探测和数据采集装置，使得第一X射线源发出连续能谱X射
线，结合双能探测器或能谱探测器以进行双能CT扫描或更多能量的CT
扫描；或者第一X射线源发出高低能X射线，以进行双能CT扫描。
根据本发明的实施例，所述X射线源为单一X射线源点或分布式X射
线源。
根据本发明的实施例，，与所述探测器和数据采集装置相对设置，
实现无机架CT结构或有机架CT结构。
根据本发明的实施例，所述计算机具有增强显示检验检疫关注对
象并自动标注的功能，并且突出显示检验检疫查验嫌疑物和自动报警。
根据本发明的实施例，所述计算机在显示重建的图像时能够自动
隐藏被检对象中的非有机物成分。
根据本发明的实施例，所述计算机对有机物进行识别和区分，并
对检验检疫关注物进行自动标注。
根据本发明的实施例，计算机可将混装被检查物体自动分割为独
立物品。
根据本发明的实施例，计算机根据物品三维外形结合物质识别结
果对检验检疫查验嫌疑物予以突出显示，并自动报警。
根据本发明的实施例，计算机自动记录使用者经常标记的违禁品
外形特征。
根据本发明的实施例，计算机与云端服务器连接，将检查数据上
传至云端服务器或者从云端服务器更新数据库。
利用该检查装置能够给出被检对象的三维图像，并能对被检查对
象进行物质识别，对检验检疫关注物质进行自动标注。此外，能够根
据三维图像突出检验检疫嫌疑物使检查图像更为直观。利用该检查装
置能够提高口岸检验检疫查验准确率和效率。
附图说明
图1示出了本发明一个实施例的检查装置的示意图；
图2示出在如图1所示的检查装置中的计算机装置的结构示意图；
图3示出了根据本发明实施例的检查装置中控制器的结构示意图；
图4示出了本发明另一实施例的检查装置的示意图；
图5示出了如图4所示的检查装置的结构示意图。
具体实施方式
下面，参考附图详细说明本发明的优选实施方式。在附图中，虽
然示于不同的附图中，但相同的附图标记用于表示相同的或相似的组
件。为了清楚和简明，包含在这里的已知的功能和结构的详细描述将
被省略，防止使本发明的主题不清楚。以下的实施例用于说明本发明，
但并不用来限制本发明的范围。
图1示出了根据本发明实施例的检查装置的结构示意图。如图1所示，
根据本实施例的检查装置具体为一CT设备，用于检验检疫领域。该CT设备
包括：机架20、承载机构40、控制器50、计算机60等。机架20包括发出
X射线的射线源10，诸如X光机，以及探测和采集装置30。在一些实施例
中，可以使X射线源发出连续能谱X射线，并结合双能探测器或能谱探
测器以进行双能CT扫描或更多能量的CT扫描。在一些实施例中，X射
线源可以为双能X射线源，探测器也能够接收双能或者更多种能量的X射线，
从而对被检查物体70进行双能X射线检查。
承载机构40承载被检查物体70穿过机架20的射线源10与探测和采集
装置30之间的扫描区域，同时机架20围绕被检查物体70的前进方向转动，
从而由射线源10发出的射线能够透过被检查物体70，对被检查物体70进
行CT扫描。这里进行的CT扫描可以是螺旋扫描也可以是圆周扫描或者其他
扫描方式。
探测和采集装置30可以是具有整体模块结构的探测器及数据采集器，
例如平板探测器，用于探测透射被检物品的射线，获得模拟信号，并且将模
拟信号转换成数字信号，从而输出被检查物体70针对X射线的投影数据。
控制器50控制整个系统的各个部分同步工作。计算机60用来处理由数
据采集器采集的数据，对数据进行处理并重建，输出结果。例如，被检查
物体70先后通过CT设备扫描后，得到的双能三维图像数据送入计算
机60，计算机60中安装的物质识别系统根据图像数据对被检查物体
70进行物质识别，得到物质的特征信息，如等效原子序数和密度等，
并可对三维图像进行着色，对判断为检验检疫关注对象(动植物、肉
类等)的物品进行自动标注。
如图1所示，射线源10置于被检查物体70的一侧，探测和采集装置
30置于被检查物体70的另一侧，包括探测器和数据采集器，用于获取被检
查行李70的透射数据和/或多角度投影数据。数据采集器中包括数据放大成
形电路，它可工作于(电流)积分方式或脉冲(计数)方式。探测和采集装
置30的数据输出电缆与控制器50和计算机60连接，根据触发命令将采集
的数据存储在计算机60中。虽然在图示的实施例中使用的是有机架的CT结
构的方式，但是本领域技术人员可以理解，在其他实施例中，射线源和探测
器可以采用无机架CT结构的方式。
图2示出了如图1所示的计算机60的结构框图。如图2所示，数据采
集器所采集的数据通过接口单元68和总线64存储在存储器61中。只读存
储器(ROM)62中存储有计算机数据处理器的配置信息以及程序。随机存取
存储器(RAM)63用于在处理器66工作过程中暂存各种数据。另外，存储
器61中还存储有用于进行数据处理的计算机程序，例如物质识别程序和图
像处理程序等等。内部总线64连接上述的存储器61、只读存储器62、随机
存取存储器63、输入装置65、处理器66、显示装置67和接口单元68。
在用户通过诸如键盘和鼠标之类的输入装置65输入的操作命令后，计
算机程序的指令代码命令处理器66执行预定的数据处理算法，在得到数据
处理结果之后，将其显示在诸如LCD显示器之类的显示装置67上，或者直
接以诸如打印之类硬拷贝的形式输出处理结果。
探测和采集装置30获得的投影数据存储在计算机60中进行CT断层图像
重建，从而获得被检查物体70的断层图像数据。然后计算机60通过执行软件
来从断层图像数据提取被检查物体70中至少一个物体的三维形状参数，为判
断该被检查物体70是否属于违禁品提供判断依据。根据其他实施例，上述的
CT成像系统也可以是双能CT系统，也就是机架20的X射线源10能够发出高能
和低能两种射线，探测和采集装置30探测到不同能量水平下的投影数据后，
由计算机数据处理器60进行双能CT重建，得到被检查物体70的各个断层的等
效原子序数和密度数据。在这种情况下，计算机60可以获得被检查物体70
的物质属性，例如植物或肉类，为判断该被检查物体70是否属于违禁品提供
判断依据。
图3示出了根据本发明实施方式的控制器的结构框图。如图3所示，控
制器50包括：控制单元51，根据来自计算机60的指令，来控制射线源10、
承载机构40和探测和采集装置30；触发信号产生单元52，用于在控制单元
的控制下产生用来触发射线源10、探测和采集装置30以及承载机构40的
动作的触发命令；第一驱动设备53，它在根据触发信号产生单元52在控制
单元51的控制下产生的触发命令驱动承载机构40传送被检查物体70；第
二驱动设备54，它根据触发信号产生单元52在控制单元51的控制下产生
的触发命令机架20旋转。探测和采集装置30获得的投影数据存储在计算机
60中进行CT断层图像重建，从而获得被检查物体70的断层图像数据。然
后计算机60通过执行软件来进行物质原子序数的识别，方便判图员进行检
验。根据其他实施例，上述的CT成像系统也可以是双能CT系统，也就是机
架20的X射线源10能够发出高能和低能两种射线，探测和采集装置30探
测到不同能量水平下的投影数据后，由计算机60进行双能CT重建，得到被
检查物体70的各个断层的等效原子序数和密度数据。
图4示出了本发明另一实施例的检查装置的示意图。在图4所示的
实施例中，被检查物体410放置在承载机构440上进行检验，依次通过
DR系统420和双能CT系统430。在图4中所示的实施例中，双能CT系统430
和DR系统420可以同步运行。
图5示出了如图4所示的检查装置的详细结构示意图。如图5所示
的检查装置包括左侧的DR系统和右侧的双能CT系统，它们共用承载机
构530，例如皮带等，它承载被检查物体513前进。
DR用X射线源511发出X射线512，穿透承载机构530上的被检查
物体513，透射信号被探测器模块514接收，采集电路515将模拟信号转
换成数字信号，发送给控制器517和计算机518等。在计算机518中得
到被检查物体513的透射图像，存储在存储器中或者显示出来。
在一些实施例中，射线源511可以包括单一的X射线源点，也可以
包括多个X射线发生器，例如包括多个X射线源点的分布式X射线源。
如图5所示，承载机构530承载被检查物体513穿过射线源511与
探测器514之间的扫描区域。在一些实施例中，探测器514和采集电路
515是具有整体模块结构的探测器及数据采集器，例如多排探测器，用于
探测透射被检物品的射线，获得模拟信号，并且将模拟信号转换成数字
信号，从而输出被检查物体513针对X射线的投影数据。控制器517用
于控制整个系统的各个部分同步工作。计算机518用来处理由数据采集
器采集的数据，对数据进行处理并重建，输出结果。
根据该实施例，探测器514和采集电路515用于获取被检查物体513
的透射数据。采集电路515中包括数据放大成形电路，它可工作于(电
流)积分方式或脉冲(计数)方式。采集电路515与控制器517和计算
机518连接，根据触发命令将采集的数据存储在数据处理计算机518中。
在一些实施例中，探测器模块514包括多个探测单元，接收穿透被检
查物体的X射线。数据采集电路515与探测器模块514耦接，将探测器模块
514产生的信号转换为探测数据。控制器517通过控制线路CTRL11与射线
源511连接，通过控制线路CTRL12与探测器模块514连接，并且与数据采
集电路515连接，控制射线源中的至少一个X射线发生器产生X射线，从而
随着被检查物体的移动而发出穿透被检查物体。此外，控制器517控制探
测器模块514和数据采集电路515，获得探测数据。计算机518基于探测数
据重建被检查物体的图像。
随着被检查物体继续向前行进，双能CT系统对被检查物体进行CT扫
描。CT用X射线源521发出X射线522，穿透承载机构530上的被检查物体513，
随着物体的行进，射线源521和探测器524旋转，从而进行CT扫描，投影
信号被探测器模块524接收，采集电路525将模拟信号转换成数字信号，
发送给控制器517和计算机518等。在计算机518中得到被检查物体513的
断层图像，存储在存储器中或者显示出来。
在一些实施例中，探测器模块524包括多个探测单元，接收穿透被检
查物体的X射线。数据采集电路525与探测器模块524耦接，将探测器模块
525产生的信号转换为探测数据。控制器517通过控制线路CTRL21与射线
源521连接，通过控制线路CTRL22与探测器模块524连接，并且与数据采
集电路525连接，控制射线源中的两个高低能X射线发生器交替产生高低
能X射线，从而随着被检查物体的移动而发出穿透被检查物体，实现双能
CT扫描。此外，控制器517控制探测器模块524和数据采集电路525，获得
投影数据。计算机518基于投影数据重建被检查物体的图像，并进行物质
识别。
例如，在图4所示的实施例中，被检查物体410先后通过DR系统420
和双能CT系统430，所得的二维和双能三维图像数据送入计算机进行物
质识别。安装在计算机中的物质识别系统根据图像数据对被检对象进
行物质识别，得到不同物质的等效原子序数和密度等信息，并对二维
图像和三维图像进行着色，对判断为检验检疫关注对象(动植物、肉
类等)的物品进行自动标注。
在本发明的一个优选实施例中，物质识别系统可以将识别为非有
机物的部分从图像中隐藏，从而突出显示有机物成分。
在本发明的一个优选实施例中，物质识别系统还可以将对有机物
进行更精确地识别和区分，对植物、动物、肉类及其制品分别以不同
的颜色予以标注。此外，经过物质识别标注的图像传入图像处理系统，
在计算机518中由图像处理系统对检验检疫查验嫌疑物予以突出显示，
并自动报警。
在本发明的一个优选实施例中，计算机518中的图像处理系统可以
将由多种物品混装的被检对象的图像根据轮廓边缘自动分割为独立的
物品，从而方便检查人员判图。
在本发明的一个优选实施例中，计算机518中的图像处理系统还可
以将被检物三维图像的外观与嫌疑物图像数据库对比，并结合物质识
别的结果，进一步突出检验检疫查验嫌疑物，从而提高自动报警正确
率。
在本发明的一个优选实施例中，计算机518中的图像处理系统还可
以具有自学习功能，可自动识别使用者经常标记的违禁品外形特征并
录入数据库，从而进一步增加自动报警正确率。
在本发明的一个优选实施例中，计算机518中的图像处理系统可配
置云数据收集功能，例如与云端服务器连接，将检查数据上传至云端
服务器。使用者可以根据需要，将云端服务器的图像查看权限向不同
对象予以开放，或者将其接入其他管理系统。
在本发明的一个优选实施例中，计算机518中的图像处理系统可配
置数据库云更新功能，例如与云端服务器连接，从云端对报警数据库
进行更新。
虽然借助具体实施例描述了根据本发明的用于检验检疫查验的检
查装置，但本领域技术人员可以将该装置应用到其它领域中以解决其
它行业的查验问题，因此本领域技术人员在于此所给出的本发明的实
施例的基础上所进行的所有相应的修改、改进、扩展和应用都应落入
如所附的权利要求所限定的本发明的范围内。