检查系统和方法

专利名称：检查系统和方法
技术领域：
本发明总体涉及探测有关的物品，尤其涉及通过采用射线照相装置探测 货物容器和卡车中的违禁品。
背景技术：
现代全球经济很大程度上依赖于用于快速和高效运输海运货物的联运 货物容器。但是，可能将大规模杀伤性武器(WMD )和射线扩散装置(RDD ) 隐藏在这些容器内，这就潜在地造成了对自由商务流的中断。
有关的材料诸如铀和钚可用于制造核武器，其特征在于具有高原子序数 (高Z)。类似地，射线源可采用高Z物质而^皮屏蔽，从而防止这些物质佳_ 用无源装置被探测到。当前的x射线检查系统可能不能够探测到这种物质以 及相关的其他物品，诸如爆炸物、毒品和酒精饮料，并且也不能便利地将它 们与普通的物质区分开。因此，需要一种克服这些缺点的货物容器检查装置。

发明内容
本发明的一项实施例包括一种判定在货物容器中存在感兴趣的物品的 方法。该方法包括从所述货物容器和其中内含物其中至少一个的初始辐射扫 描获取信息；响应于所获得的信息识别所述货物容器的目标部分；沿着所述 货物容器的目标部分传送目标辐射束；探测响应于所述传送所接收的辐射。 该方法还包括分析所述探测到的辐射以判定是否存在所述感兴趣的物品；以 及响应于所进行的分析，产生表示所述感兴趣的物品存在的第一信号，或者 产生表示所述感兴趣的物品不存在的第二信号。本发明的另 一实施例包括一种货物容器检查系统。该系统包括处理器和 具有检查腔的支承件，其尺寸形成为围绕所述货物容器，所述支承件与所述 处理器进行信号通信。辐射源设置在支承件上，所述辐射源与处理器信号通 信并且响应于所述处理器从而朝向所述货物容器发送辐射束。辐射探测器设
置在所述支承件上与所述辐射源相对，所述辐射^:测器与所述处理器信号通 信从而响应于所传送的通过货物容器的辐射束来纟冢测已削弱的辐射束。当从
初始辐射扫描获得信息时，所述处理器识别所述货物容器的目标部分并且佳:
得沿着已识别出的目标部分传送目标辐射束。所述处理器分析响应于所述目 标辐射束的传送而探测到的削弱的辐射束，从而判定货物容器内存在或不存 在感兴趣的物品并且产生表示感兴趣的物品存在的第一信号或者表示感兴 趣的物品不存在的第二信号其中之一 。
并且结合附图而更加容易让人理解<


图l描述4艮据本发明一项实施例的检查系统的透视剖面图。 图2描述根据本发明一项实施例的移动台架的透视图。 图3描述根据本发明一项实施例的移动台架的俯视图。 图4描述根据本发明一项实施例的用于探测货物容器内的相关物品的方 法的实施例的流程图。
具体实施例方式
本发明的一项实施例提供一种货物先进自动辐射系统，在这里也称为斗企 查系统，用于根据货物容器中的物品的密度、形状、质量和/或原子数的分析 来探测感兴趣的物品。如这里所使用的，词组"货物容器"指代任何货物容 纳装置，诸如联运货物容器，放置货物的条板箱或箱子，以及货物可以例如 放置和固紧其上的架板或滑轨。此外，考虑这种货物容器可经由任何适当的 货运模式运输，诸如通过飞机、船、车。如这里使用的，短语"感兴趣的(各) 物品"将表示经由货物容器运输的任何物品，可能需要被标识出来，诸如爆 炸物、武器、药品、香烟、酒精。在一项实施例中，检查系统探测具有高原 子数的有关物品，同样这里称为高Z物质，或者所包括的用于屏蔽货物容器
8中的探测专用核武器和辐射物质的其他高密度物质。如这里所使用的，术语
"高原子序数"指代原子序数大于大约57的物质。在另一实施例中，该检 查系统根据意外的密度变化或梯度探测相关的物品，诸如探测货物容器中的 药物、爆炸物或者其他违禁品。在一项实施例中，该检查系统执行初始的高 速筛选从而定位货物容器可能包括有关物品的区域，采用适当地速度第二次 有目的地筛选货物容器的已定位区域，从而提供对有关物品的区分。在一项 实施例中，该检查系统使用来自于有源入口系统的信息，探测从所述货物容 器发出的辐射。 一项实施例包括光分裂探询从而判定任何探测到的高Z物质 是裂变的。
现在参照图1，描述检查系统100的透视剖面图。该检查系统100包括 围绕物110，诸如建筑物，从而经由例如屏蔽来控制建筑物110外部的由内 部检查过程造成的辐射程度。在一项实施例中，该建筑物110包括办公室 120、支承件125，诸如移动台架，同样这里称为台架，以及一套卡车牵引平 台130。在办公室120中的是处理器145,诸如计算机，与该移动台架125 和该组牵引平台130进行信号通信。处理器145包括输入装置150、 155，诸 如键盘和鼠标，输出装置160,诸如显示屏，以及程序存储装置165,诸如 硬盘驱动器。程序存储装置165包括在处理器145上执行的程序，用于执行 货物容器185的检查方法，下文将更详细地进行讨论。处理器145可以与网 络175进行信号连接，诸如因特网或局域网，例如，与存储与货物容器185 这里也称为容器的检查相关联的信息的数据库180进一步连接。
在一项实施例中，卡车牵引平台130响应于处理器从而将卡车186传送 至少进入、通过或离开建筑物110。使用卡车牵引平台130和移动台架125 其中的至少一个允许容器185的管线执行与其他过程并行的各种过程，由此 防止降低输出量的"等待"期。使用牵引平台130允许通过消除与司机离开 建筑物110相关联的延迟而增加输出量。移动台架125响应于由处理器145 提供的控制信号从而以可变的速度扫描容器185,向前和向后。该移动台架 125还允许响应于可能发现有关物品而执行更详细或者"有目标"的扫描， 如下文所述。
虽然所描述的一项实施例具有卡车牵引平台130来传送卡车186进入、 通过和离开建筑物110，但是应当理解的是，该实施例的范围并不如此受到 限制，该实施例也将应用至包括其他车辆移动装置的检查系统100，容器支承平台从而传送货物容器185至少进入、穿过和离开建筑物110其中的一项， 并且使得司机驾驶卡车例如进入、穿过和离开建筑物110其中的至少一项。
现在参照图2,并结合图1,描述移动台架125的俯视透视图。该移动 台架125包括至少 一个辐射源210,诸如x射线源，至少 一个辐射探测器220， 诸如x射线探测器阵列。在一项实施例中，辐射源210包括线性颗粒加速器， 或者直线加速器，来产生x射线束。该辐射源210和辐射探测器阵列220安 装至移动台架125上。该辐射源210和辐射探测器阵列220相对地设置，从 而由探测腔230分离开，其尺寸设计成允许货物容器185移动穿过。在一项 示例性实施例中，货物容器185设置在检查腔230内部。辐射源210与处理 器145进行信号通信并且响应于该处理器从而传送辐射束，该辐射束导引朝 向辐射探测器220从而穿过容器185。穿过容器185的辐射束响应于容器185 中的内含物的物质特性而衰弱。在穿过容器185并且由该容器185削弱之后， 探测器220接收该削弱后的辐射束。探测器220接收或探测已削弱的辐射束 并且响应于所削弱的辐射束的强度而产生一组电子信号。应当理解的是，响 应于容器185和移动台架125其中至少一个的移动，这组电子信号将沿着由 货物容器185的由行驶轴线126限定的长度发生变化。该组电子信号提供至 处理器145,其执行重新构建的程序从而解释并且表示这组电子信号为待进 一步分析的图像数据组，并且显示在显示屏160上。
虽然已经描述具有线性加速器来加速电子从而产生x射线的实施例，但 是应当理解的是该实施例的范围并不受到如此的局限，该实施例可应用至使 用其他辐射形式的其他探测系统100,诸如撞击在一个或多个目标物质上的 质子从而产生伽玛射线辐射，以及例如撞击在氘上的氘核，产生中子辐射。
在一项实施例中，处理器145接受并且响应于筛选操作(这里也称为初 始扫描)，该篩选操作响应于筛选辐射束诸如筛选x射线束的传送来提供电 子信号组(这里也称为筛选探测器信号)。筛选x射线束的传送沿着货物容 器185的长度，这里也称为筛选部分，并且包括沿着篩选部分的对应筛选扫 描率。当获得来自于首次扫描的信息时，该处理器145根据筛选信号产生用 于容器185的扫描部分的图像数据组。处理器145分析该图像数据组从而确 定有关物品存在的可能性，诸如具有至少一种高Z物质的物品，以及屏蔽物 品，可能影响筛选来自于源211的筛选x射线束从而适当地穿过容器185以 及由例如探测器220探测到的能力。例如，处理器145可分析图像数据组从
10而识别非平常的或者未预料的密度梯度，或者处理器145可分析筛选探测器 信号从而判定该筛选探测器信号是否超过门槛值。响应于处理器145判定容 器185中存在相关物品的可能性，该处理器145识别容器185的可能容纳相 关物品的一个或多个目标部分。该处理器145将使得目标辐射束进行传送， 诸如目标x射线束。目标x射线束的传送是沿着货物容器185的长度的，这 里也称为目标部分，并且包括沿着货物容器185的所识别的一个或多个目标 部分的对应目标扫描率。在一项实施例中，筛选部分表示容器185的整个长 度， 一个或多个目标部分表示处理器145已经判定的容器185的部分的长度 具有存在相关物品的可能性。该目标扫描率不同于筛选扫描率，从而产生适 当的目标电子信号来增加探测判定精确度。在一项实施例中，目标扫描率十曼 于筛选扫描率。如上所述，移动台架125响应于处理器145从而沿着货物容 器185的筛选部分和所识别的目标部分移动。
如这里所使用的，术语"扫描率"将指代x射线源210相对于容器185 的移动率或者速度。应当理解的是，特定筛选扫描率和特定目标扫描率其中 的至少一个可通过响应于驱动与容器185机械连接的卡车186、 187的移动 率、卡车牵引平台130的移动率、移动台架125的移动率和其上设置有例如 货物容器185的支承平台的移动率其中的至少一个而被限定。
在传送目标x射线束之后，处理器145接收并且响应于由探测器220提 供的与探测到的已削弱目标x射线束相对应的一组目标电子信号。根据目标 电子信号，相应于容器185的目标部分产生一图像数据组。处理器145分析 由该目标电子信号产生的图像数据组从而判定货物容器185中的有关物品是 否存在。处理器145还配置以产生表示有关物品存在的第一信号或者表示有 关物品不存在的第二信号。在一项实施例中，响应于产生表示高Z物质的第 一信号，货物容器185采用可选的光裂变探询进行检查，从而判定所怀疑的 有关物品是否是裂变物质。
在一项实施例中，台架125包括低能辐射源211，诸如低能x射线源， 高能辐射源212,诸如高能x射线源，这里分别指代为第 一和第二辐射源211 、 212。第一和第二辐射源211、 212提供一组多能量辐射束，诸如一组多能量 x射线束。在一项实施例中，该组多能量辐射束是双能量x射线束。台架125 也包括两个探测器221、 222。第一x射线源211产生多能量x射线束的一个 能量分布，第二x射线源212产生多能量x射线束的另一能量分布。处理器145接收并且响应于由探测器221、 222响应于对x射线源211、 212的多能 量x射线束的探测而提供的不同的电子信号。处理器145经由能量区分或双 能量成像这种本领域中已知的技术提供容器185内含物的图像。应当理解的 是，响应于物质对不同能量分布的响应的变化，由处理器145提供的能量区 分图像在可能具有类似密度的不同物质之间区分。这对比于在以单能量x射 线成像进行的不同物质的削弱(由不同的密度得到)之间区分的能力。筛选 x射线束和目标x射线束其中的至少一个包括多能量辐射束。如这里所公开 的，台架125包括第一和第二x射线源211、 212并且提供识别容器185的 目标部分的能力，其有必要使用目标扫描率来提供正确的探测精度。
在另一实施例中，台架125包括现有技术中已知的一个辐射源211作为 交错的辐射源211,诸如交错的x射线源211，和辐射探测器221。交错的x 射线源211能够以非常快的方式在以多于一种能量分布发射x射线之间变 换。筛选x射线束包括一次扫描容器185的筛选部分，以快速交替的方式从 交错x射线源211发出多于一种的能量分布，由此提供多能量x射线束。应 当理解的是，以快速交替的方式发射多于一种的能量分布使得处理器145具 有必要的信号来得到容器185的内含物的多能量图像。在一项实施例中，目 标x射线束包括由交错x射线源211提供的多能量x射线束组。
初始状态是卡车186到达装载位置97,位于建筑物110的入口 111 (图 1)。卡车186装载入装载位置97的卡车牵引平台130(在描述的透视图中是 不可见的)，司机离开卡车186走向设置在建筑物IIO旁的运输平台190,诸 如电梯或传送带。卡车186被牵引至建筑物110中的检查位置98，同时处理 器经由输入装置150、 155其中的至少一个识别容器185和卡车186其中的 至少一个。在一项实施例中，光学文字识别(OCR)、辐射频率识别(RFID) 或者任何其他的识别装置技术被用于识别容器185和卡车186其中的至少一 个。保存对容器185和卡车186其中的至少一个识别的结果，同时将检查结 果记录下来，其对应于数据库180中的容器185和卡车186其中的至少一个。 响应于将卡车186设置在建筑物110中的检查位置98，处理器145将提供控 制信号来关闭建筑物110的入口 111和出口 115的门。
容器轮廓探测器112,诸如光幕，与处理器145信号通信，设置在入口 111附近。响应于容器185和卡车186的移动，光幕112向处理器145提供 表示容器185和卡车186的轮廓的尺寸的信号，处理器145将发送控制信号
12从而自动地沿着行驶轴线126在x射线扫描开始时定位移动台架125，诸如 在容器185后部。响应于该处理器145, x射线源210将开始产生x射线束 并且移动台架125将开始扫描容器185同时加速与筛选扫描率对应的恒定速 度。在一项实施例中，移动台架125将加速至大约3英尺/秒的筛选扫描率。 处理器145将发送控制信号从而自动地停止该移动台架125，诸如响应于到 达卡车186的后部，由光幕112确定的。在开始扫描的同时，第二卡车186 装载至装载位置97处的另一牵引平台130上。
虽然所描述的实施例采用容器185的后部作为扫描的开始，但是应该理 解的是，本实施例的范围并不局限于此，本实施例也可应用至扫描其他方向 的才佥查系统IOO，诸如在容器185的前部开始扫描。此外，虽然所描述的实 施例是扫描容器185,但是应当理解的是，本实施例的范围并不如此限定， 本实施例也可应用至扫描卡车186以及容器185的检查系统100。
在一项实施例中，对该图像数据组进行实时分析从而最小化由处理器 145产生警报决定的时间，诸如响应于处理器145判定由目标信号产生的图 像数据组表示存在相关物品的可能性。可选地，容器185的图像凄t据组以最 小的延迟时间显示在显示屏160上，该最小延迟来自于将图像数据组处理为 视频图像所必要的时间，由此允许操作人员在完成扫描之前开始^r查所述图 像。实时地分析所述图像，从而最小化产生"干净"判定的时间，该"干净" 判定即为容器185和卡车186其中的至少一个不具有相关任何物品，并且允 许卡车186离开。
在一项实施例中，容器185的处理器145已经判定的所识别目标部分可 包括经由处理器145的显示器160而展示给操作人员的相关物品。操作人员 可采用图像观察器通过包括有执行在处理器145上的重构程序的各种图像查 看和操纵工具来分析所得到的图像。操作步骤将指导操作人员根据图像的分 析来清除警才艮并且释放卡车186，或者按照进一步的报警步骤，诸如拆箱卸 货以从容器185移除货物来进行进一步的检查。
在一项实施例中，"标准"模式将包括经由通过辐射源210发送的筛选x 射线束进行的对整个卡车186或容器185的完整扫描，在扫描完成的大约一 秒内，报告由处理器判定的扫描结果。如果做出"干净"判定，那么入口 111 和出口 115的门被打开，卡车186通过卡车牵引平台140而被传送离开建筑 物110至排出位置99,同时，等候在牵引平台130上的入口位置97处的下一"1^车186被牵引入建筑物110至检查位置98,该过程被重复进行。司机进 入排出位置99处无违禁品的卡车187,驾驶离开牵引平台130。牵引平台130 然后经由循环轨道131运输至入口 11外部的入口位置97。
在"标准"模式的一项实施例中，响应于完整扫描结束时的一个或多个 警报决定，处理器145将自动地经由目标x射线束命令台架125进行重新扫 描包括警报状态的容器185的一个或多个目标位置。该重新扫描将具有目标 扫描率。如上所述，处理器145分析由目标信号产生的图像数据组，从而判 定所述图像数据组是否表示存在相关物品的可能性，并且提供具有增高精确 度的报警判定。该报警判定可以是单独通过处理器145产生的判定。可选择 地，该报警判定可通过处理器145重新推荐并且在对容器185的相关目标部 分的图像进行进一步分析之后由操作人员确认。应当理解的是，在完成整个 扫描之后重新扫描容器185的目标部分将增加评价容器185的嫌疑目标部分 所需的处理时间。减小处理时间的其他实施例如下所述。
在另一实施例中，台架125包括一个辐射源211和一个辐射4笨测器221。 响应于处理器145判定出由探测器221响应于筛选x射线束而产生的电子信 号已经辨识出可能包含相关物品的容器185的目标部分，处理器145命令台 架125停止并且中断沿着货物容器185的筛选部分的移动。移动台架响应性 地返回至容器185的所识别的目标部分的起点，并且使用目标x射线束沿着 货物容器185的已识别目标部分进行平移，其目标扫描率为源211和探测器 221产生增加的精确度所需的，有必要使用该精确度来区分相关的物品和良 好的物品。在已经采用目标扫描率由源211和探测器221扫描的有问题目标 部分之后，处理器145命令台架125增加至标准、更高速的筛选扫描率。应 当理解的是，对于相比于容器的长度来说一个或多个目标部分较小的情况， 这将减小提供对容器185的内含物进行详细检查所需的时间，相比于"标准" 模式，因为其不需要在容器185的完整扫描之后将台架125返回至容器185 的有问题目标部分。
在一项实施例中，台架125包括两个x射线源211、 212以及两个辐射 探测器221、222。响应于台架125沿着由方向线127限定的向前的方向移动， 应当理解的是，x射线源211和辐射探测器221,(相对于源211设置)，是 导引源211和探测器221，这里也称为是筛选辐射源和篩选辐射探测器，从 而传送和探测筛选x射线源。类似地，x射线源212和辐射探测器222 (相对于源212设置)是>^人动源212和^:测器222,这里也称为是目标辐射源和 目标辐射探测器，从而传送和探测目标x射线束。在一项实施例中，检查系 统100以"向前看"的方式操作。在"向前看"的模式下，响应于处理器145 使用筛选x射线束判定容器185的目标部分可能包含相关物品，该台架125 响应于处理器145从而中断沿着筛选部分的平移并且沿着所识别的目标部分 平移，包括目标x射线束产生增加的精确度所需的目标扫描率，有必要使用 该增加的精确度区分相关物品和良好物品。在目标部分已经以目标扫描率 (采用目标x射线束)由从动源212和探测器222扫描之后，处理器145命 令台架125重新开始沿着筛选部分的平移(包括经由牵引源211和探测器221 的筛选扫描率和筛选x射线束)。应当理解的是，"向前看"模式减少了提供 对容器185的内含物进行详细审查所需的时间，因为其不需要将台架125平 移返回至容器185的所识别目标部分的开始。在一项示例性实施例中，牵引 源211是如上所述的交错多能量源，从而减小错误警报。
虽然所描述的本发明的实施例使用台架125沿着向前的方向移动从而限 定牵引源和探测器以及从动源和探测器，但是应当理解的是，该实施例的范 围并不是如此限定的，该实施例也适用于使用能够前后移动的台架的检查系 统100。
现在参照图3，在另一实施例中，台架125包括一个x射线源211和两 个辐射探测器221、 222。响应于台架125沿着向前的方向移动，由方向线 127限定的那样，应当理解的是，辐射探测器221是导引探测器221,辐射 探测器222是从动探测器222。 x射线源211以变量"a"表示的相对于导引 探测器221的角度照射该筛选x射线束311,以变量"b"表示的相对于从动 探测器222的角度照射目标x射线束312，处于"改进的向前看"模式。在 "改进的向前看"的模式下，响应于处理器145判定出牵引探测器221使用 筛选x射线束判定容器185的目标部分可能包含相关物品，该台架125响应 于处理器145从而中断沿着筛选部分的平移并且沿着所识别的目标部分平 移，包括目标x射线束(经由探测器222)产生增加的精确度所需的目标扫 描率，有必要使用该增加的精确度区分相关物品和良好物品。在目标部分已 经以目标扫描率(采用目标x射线束312)由从动探测器222扫描之后，处 理器145命令台架125重新开始沿着筛选部分的平移，(包括经由篩选x射 线束311和引导探测器221的筛选扫描率)。由于筛选和目标x射线束311、 312的角度路径的不同，也^^知为倾存牛 线，待审查的物品的深度尚未得知，台架125必须以与角度"a，，和"b"相 关的距离320向回重新定位。因此，处理器145根据由x射线源211、牵引 探测器221和从动探测器222限定的倾斜角识别该目标位置。这一效果导致 类似的总共重新辐射时间，如上述实施例那样，通过一个源211和探测器221 使用台架125从而中断沿着筛选部分的平移从而返回为沿着所识别目标部分 的平移，但是需要使用额外的探测器222。
由目前通过观察操作提供的数据可知，大约容器185的平均大约仅30% 包括可能产生警报状态的内含物，或者需要使用相应于容器185的一个或多 个目标部分的目标扫描率。在一项实施例中，该系统将以"预扫描"模式操 作。在该"预扫描"模式下，台架125定位在入口 111,卡车186驾驶进入 建筑物IIO，筛选辐射束的强度，诸如减小强度的x射线束，小于目标x射 线束的强度。在一项实施例中，台架125包括设置在x射线源211和货物容 器185之间的过滤器209,用于吸收能量并且由此减小离开源211的筛选x 射线源的强度。使用已减小的强度筛选x射线束由此提供对容器185的预扫 描。在一项实施例中，强度被减小，使得其不必要关闭建筑物IIO的预防辐 射污染的门，以及使司机离开卡车，入口 11或卡车186内司机的位置都不 会受到超过任何规定辐射暴露限制的辐射程度的影响。
在"预扫描"模式的一项实施例中，卡车185进入入口 111， x射线源 211响应于容器185通过与由源211发射的减小强度筛选x射线束对应的平 面而被激活，如光幕112所确定的。如果没有识別出可能包含相关物品的目 标部分，那么卡车186继续不停止地前进。响应于识别出一个或多个目标部 分，卡车186^皮命令停止。司机然后离开卡车186，建筑物IIO的门被关闭。 在使用具有过滤器209的x射线源211的一项实施例中，过滤器209从x射 线源211移除，目标部分采用目标扫描率以全强度(未过滤)的目标x射线 束而被检查，如上所述。在使用两个x射线源的另一实施例中，x射线源211 是减小强度的筛选x射线源211，探测器221是筛选探测器221， x射线源 212是全强度的目标x射线源212，以全强度目标x射线源检查怀疑区域， 探测器222是目标探测器222。在使用两个x射线源的另一实施例中，x射 线源211初始地使用作为减小强度的筛选x射线源211,探测器221是筛选 探测器221。在预扫描之后，x射线源211被恢复为全强度，其与全强度x射线源212共同用于以全强度目标x射线束扫描怀疑区域，探测器221和222 用作目标探测器。另外，响应于处理器145判定预扫描检查已经识别出多个 目标部分，(或者大多数的容器185)，由于可能具有相关物品，那么以全强 度目标x射线束扫描全部容器185。 一旦扫描完成，并且做出"干净"判定， 则建筑物110的门打开，司机返回至卡车186并且开车离开。这一模式的优 势在于，可能隐藏在容器185中人暴露至较少的辐射量，因为筛选x射线束 的强度减小了。在一项实施例中，处理器145根据先进的算法执行图像分析， 从而表示有人存在并且提供警报从而防止以全强度x射线束进行辐射。
在一项实施例中，可能希望对卡车186和容器185进行检查。响应于判 定卡车186和容器185将被检查，可以考虑优选使用卡车牵引平台130以避 免对司机的辐射。在这一模式下，卡车186被传送进入建筑物110并且经由 减小强度的筛选x射线束而被^全查，如上所述。使用卡车牵引平台130的优 势在于，响应于判定出以全强度目标x射线束进行检查是必须的，那么检查 系统100将不必等待司机离开卡车186，因此增加了高效的扫描输出。
虽然所描述的实施例具有减小强度的x射线源211，诸如设置在台架125 中的筛选x射线源211来提供预扫描，但是应当理解的是，本实施例的范围 并不限定为此，该实施例也适用的检查系统100包括将辐射源设置在台架外 部以及定位在建筑物入口 111处，以及利用或不理由过滤器209提供适当强 度的辐射束从而预扫描容器185和卡车186其中的至少一个。
在另一实施例中，作为使用上述交错辐射源的备选方案，台架125包括 一个辐射探测器221和一个x射线源211,能够以非交错模式发射具有超过 一种能量分布的x射线，从而提供多能量x射线束。在一项实施例中，筛选 x射线束包括以筛选扫描率进行的至少两种对容器185的完整扫描以一种 能量分布完整扫描容器185,之后以不同的能量分布采用至少一种其他的完 整扫描来扫描容器185。因此，篩选x射线束提供给处理器145必要的信号 来产生容器185的内含物的多能量图像。如这里所公开的， 一项实施例包括 识别容器的不同部分的能力，必要情况下可需要使用筛选和目标扫描率来对 容器185的不同部分提供正确的探测精度。
在另一实施例中，台架125包括两个x射线源211、 212,其至少一个是 交叉x射线源211，两个辐射探测器221、 222。已经观察到，在一些多能量 成像应用中，噪音比可以由低能量分布控制。为了提供改善的信号统计数据，考虑操作至少一个交错x射线源211，使得其产生多能量x射线束的至少两 种能量分布，快速地在至少两种能量分布之间交替。其他的辐射源212考虑 操作使得其产生至少两种能量分布其中之一。例如，在以筛选扫描率扫描该 筛选x射线束或者以目标扫描率扫描目标x射线束的扫描期间，交4晉x射线 源211在九百万伏(MV)能量分布于6MV能量分布之间交替，其他x射线 源212以6MV能量分布操作。如这里所公开的， 一项实施例包括识别容器 185的不同部分的能力，可以按照需要使用筛选和目标扫描率，从而提供相 应于容器185的不同部分的正确的探测精确度。
在一项实施例中，处理器145接收预检查信息从而确定该检查的适当操 作参数，诸如台架125的扫描速度，至少一个x射线源220的强度级别，以 及可能需要例如目标检查的容器185的目标部分。在一项实施例中，预检查 信息包括可通过检查系统IOO执行的预筛选，如上所述，或者通过额外的评 价系统。关于容器185和通过多种预检查提供的内含物其中的至少一个的预 检查信息的其他实例包括容器185的辐射发射的无源探测的结果，采用门户 监视器或手持辐射监视器，所述监视器探测容器中放射性同位素的瞬间衰 退，货运清单上的信息，货物容器185的重量，容器185的外部状态，用于 运输容器185的公司的标识，以及货物容器185的货运源头。货运清单上的 信息可用于根据例如所公开的内容确定容器185的预期特性，诸如预期重量 或密度。类似地，货运源头，以及任何直接目的地，可表示容器185内有关 物品的存在的可能性增加(或减少)。关于负责运输容器185的公司的信息 可以例如与由相同公司运输的容器的先前检查结果的历史相结合地用于确 定预期具有或大或小的运输包括嫌疑物体的容器185的可能性的公司。
因此，应当理解，检查系统100包括多种操作场景，可提供各种检查输 出。该检查系统100包括若干种实施选项，包括可扫描一个或多个卡车的建 筑物IIO，使用卡车牵引平台130，以及扫描由移动台架125、卡车牵引平台 130和卡车186的司机其中的至少一个执行的移动。各实施例也可包括使用 预检查信息。
现在参照图4，描述通过一种检查系统诸如检查系统IOO确定货物容器 中诸如货物容器195中存在有关物品的过程步骤的流程图。
该过程开始于在步骤410获得来自于货物容器185和其中内含物的至少 一个的初始辐射扫描的信息。该过程继续在步骤420响应于所获得的信息识别货物容器185的目标部分，在步骤430沿着货物容器185的目标部分传送 目标辐射束，在步骤440探测响应于已传送的束而接收的辐射，在步骤450 分析用于有关物品存在的探测到的辐射，并且响应于步骤450的分析，在步 骤460产生表示有关物品存在的第一信号，或者产生表示有关物品不存在的 第二信号。
在一项实施例中，在步骤450进行分析包括分析相应于高Z物质的存在 的探测到的辐射。响应于在步骤460产生表示存在高Z物质的信号，该方法 还包括使用光裂变探询来检查货物容器185从而判定有关物品是否是裂变物 质。
在一项实施例中，在步骤410获得信息包括沿着货物容器185的篩选部 分传送筛选辐射束，该筛选部分大于该目标部分，探测响应于传送篩选辐射 束所接收的辐射，并且分析响应于传送该扫描辐射束而接收的探测到的辐 射，从而得到关于初始辐射扫描的信息。
在一项实施例中，在步骤430传送目标辐射束以及传送筛选辐射束包括 传送x射线辐射、传送伽玛射线辐射和传送中子辐射其中的至少一个。
在一项实施例中，在步骤430传送目标辐射束和传送筛选辐射束其中的 至少一个包括传送多能量辐射束的组。在一项实施例中，传送多能量辐射束 的组包括经由至少一个交错辐射源211传送多能量辐射束的组。在另一实施 例中，经由至少一个交错辐射源211传送多能量辐射束的组包括经由至少一 个交错辐射源211发射包括至少两种不同能量分布的辐射束以及经由其他辐 射源212发射包括至少两种能量分布的其中之一的另一辐射束。在另一实施 例中，发送多能量辐射束的组包括经由至少两个非交错辐射源211、 212发 送多能量辐射束的组。
在一项实施例中，传送筛选辐射束包括沿着货物容器185的筛选部分以 篩选扫描率传送该筛选辐射束。此外，在步骤430传送目标辐射束包括沿着 货物容器185的已识别目标部分以目标扫描率传送目标辐射束，该目标扫描 率不同于筛选扫描率，诸如更慢。
在一项实施例中，筛选辐射束具有比目标辐射束低的强度，传送该筛选 x射线束包括传送具有低于目标x射线束的强度的已过滤筛选x射线束。
在一项实施例中，传送具有较低强度的筛选辐射束包括以筛选扫描率经 由卡车186、卡车牵引平台130其中的至少一个来移动该货物容器185，并且经由固定的辐射源211沿着货物容器185的筛选部分传送具有更低强度的 筛选辐射束。
本发明的一项实施例可实现为用于实现那些过程的计算机实施的过程 和设备的形式。本发明的实施例也可实现为电脑程序产品的形式，具有包含 在可触摸介质(诸如CD-ROM、硬盘、USB (通用串行总线)驱动器或者其 他任何的计算机可读取存储介质)中实现的指令的计算机程序代码，其中， 当计算机程序代码装载入计算机并且由计算机执行时，计算机成为实现本发
明的设备。本发明的实施例也可实现为计算机程序代码的形式，例如，不论 存储在存储介质中，装载入电脑和/或由电脑执行，或者传送通过一些传送介 质，诸如通过电线或电缆，通过光纤，或者经由电磁辐射，其中当计算机程 序代码装载入计算机并且由计算机执行时，计算机成为实现本发明的设备。 当实现在通用目的的微处理器上时，该计算机程序代码片段将微处理器配置 成产生特定的逻辑电路。可执行指令的技术效果是增加可包含有关物品的货 物容器的检查的输出量。
如所公开的那样，本发明的一些实施例可包括下述优势其中的一些能 够探测货物容器中的感兴趣的物品；能够在想要将这些物品屏蔽在货物容器 中的物质中探测到感兴趣的物品；能够识别容器的可能需要更完整检查的部 分；通过以用于更完整检查的相同设备来执行货物容器预扫描从而能够减少 总共检查时间；以及能够使用低强度预扫描减少总检查时间。
虽然已经参照示例性实施例说明本发明，但是本领域技术人员应当理解 的是，可在不脱离本发明的范围的情况下做出各种变化以及采用等同物替换 其元件。另外，可在不脱离本发明精髓范围的情况下做出许多改进从而将特 定情况或物质调整于本发明的教导。因此，本发明并不限制与所公开的特定 实施例，其仅仅是实现本发明的最佳的或唯一的模式，但是本发明将包括落 入所附的权利要求的范围的所有实施例。同样，在附图和说明书中，已经公 开本发明的示例性实施例，虽然已经采用专门的术语，但是它们仅仅是通用 且进行描述，除非另行说明，并不是为了限制的目的，因此，本发明的范围 并非如此限制。而且，使用术语第一、第二等不表示任何顺序或重要性而是 采用术语第一、第二等将元件彼此区分开。此外，使用术语一个等并不是表 示对数量的限制，而是表示存在至少一个相关物品。
权利要求
1、一种判定在货物容器中存在感兴趣的物品的方法，该方法包括从所述货物容器和其中内含物其中至少一个的初始辐射扫描获取信息；响应于所获得的信息识别所述货物容器的目标部分；沿着所述货物容器的目标部分传送目标辐射束；探测响应于所述传送所接收的辐射；分析所述探测到的辐射以判定是否存在所述感兴趣的物品；以及响应于所进行的分析，产生表示所述感兴趣的物品存在的第一信号，或者产生表示所述感兴趣的物品不存在的第二信号。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述分析包括相应于高Z物质 的存在而分析已探测辐射。
3、 根据权利要求2所述的方法，还包括，响应于产生表示存在高Z物 质的信号，使用光裂变探询来检查所述货物容器从而判定所述感兴趣的物品 是否是裂变物质。
4、 根据权利要求1所述的方法，其中，从初始辐射扫描获取信息包括 沿着所述货物容器的筛选部分传送筛选辐射束，所述筛选部分大于所述目标部分；探测响应于所述传送所述筛选辐射束所接收的辐射；以及 分析响应于所述传送所述筛选辐射束所接收的探测辐射从而研究关于 所述初始辐射扫描的信息。
5、 根据权利要求4所述的方法，其中，传送所述目标辐射束和传送所 述筛选辐射束其中的至少 一个包括下述过程的至少 一个传送x射线辐射； 传送伽玛射线辐射；以及 传送中子辐射。
6、 根据权利要求4所述的方法，其中，传送目标辐射束和传送筛选辐 射束其中的至少一个包括传送多能量辐射束。
7、 根据权利要求6所述的方法，其中，传送多能量辐射束包括经由至 少一个交错辐射源传送多能量辐射束。
8、 根据权利要求7所述的方法，其中，经由至少一个交错辐射源传送多能量辐射束包括经由至少 一个交错辐射源发射包括至少两种不同能量分布的辐射束；以及经由另一辐射源发送包括至少两种不同能量分布其中之一的另一辐射束。
9、 根据权利要求6所述的方法，其中，所述发送多能量辐射束包括经 由至少两个非交错辐射源发送多能量辐射束。
10、 根据权利要求4所述的方法，其中，传送所述筛选辐射束包括沿着所述货物容器的筛选部分以筛选扫描率 传送所述篩选辐射束；以及传送所述目标辐射束包括沿着所述货物容器的已识别的目标部分以目 标扫描率发送所述目标辐射束，所述目标扫描率不同于所述筛选扫描率。
11、 根据权利要求10所述的方法，其中，发送所述筛选辐射束包括发 送强度低于目标辐射束的筛选辐射束。
12、 根据权利要求11所述的方法，其中，发送所述筛选辐射束包括发 送强度低于目标辐射束的已过滤筛选辐射束。
13、 根据权利要求11所述的方法，'其中，传送所述筛选辐射束包括 以筛选扫描率移动所述货物容器；以及经由固定辐射源传送所述篩选辐射束。
14、 一种可由处理器读取的程序存储装置，该装置实现可由处理器执行 的程序或指令从而执行根据权利要求1所述的方法。
15、 一种货物容器检查系统包括 处理器；包括;险查腔的支承件，其尺寸形成为围绕所述货物容器，所述支承件与 所述处理器进行信号通信；设置在支承件上的辐射源，所述辐射源与处理器信号通信并且响应于所 述处理器从而朝向所述货物容器发送辐射束；以及设置在所述支承件上与所述辐射源相对的辐射探测器，所述辐射探测器 与所述处理器信号通信从而响应于所传送的通过货物容器的辐射束来探测 已削弱的辐射束；其中，当从初始辐射扫描获得信息时，所述处理器识别所述货物容器的目标部分并且使得沿着已识别出的目标部分传送目标辐射束；以及其中，所述处理器分析响应于所述目标辐射束的传送而探测到的削弱的 辐射束，从而判定货物容器内存在或不存在感兴趣的物品并且产生表示感兴 趣的物品存在的第一信号或者表示感兴趣的物品不存在的第二信号其中之
16、 根据权利要求15所述的系统，其中，所述处理器分析响应于所述 目标辐射束的传送而探测到的削弱辐射束从而判定高Z物质的存在或不存 在。
17、 根据权利要求15所述的系统，其中，所述处理器响应于所述初始辐 射扫描的信息，所述信息包括响应于筛选辐射束沿着货物容器的筛选部分传 送而作出的对筛选探测器信号的分析从而识别所述目标部分，所述筛选部分 大于所述目标部分。
18、 根据权利要求17所述的系统，其中，筛选辐射束和目标辐射束其 中的至少一个包括下述项的至少一个x射线辐射； 伽玛射线辐射；以及 中子辐射。
19、 根据权利要求17所述的系统，其中筛选辐射束和目标辐射束其中的至少一个是多能量辐射束；以及 所述辐射源是交错辐射源。
20、 根据权利要求19所述的系统，其中，所述辐射源是第一交错辐射 源，用于产生多能量辐射束的至少两种能量分布，所述系统还包括第二辐射 源，用于产生多能量辐射束的至少两种能量分布其中的一个。
21、 根据权利要求17所述的系统，其中，所述辐射源是第一辐射源， 所述系统还包括第二辐射源；其中所述筛选辐射束和目标辐射束其中的至少一个是多能量辐射束；以及其中，第一辐射源产生多能量x射线束的一种能量分布，第二辐射源产 生多能量x射线束的另 一种能量分布。
22、 根据权利要求17所述的系统，其中沿着货物容器的筛选部分传送所述筛选辐射束包括篩选扫描率； 沿着货物容器的已识别目标部分传送所述目标辐射束包括目标扫描率；以及目标扫描率不同于筛选扫描率。
23、 根据权利要求22所述的系统，还包括 响应于所述处理器的卡车牵引平台；其中，筛选扫瞄率和目标扫瞄率其中的至少一个由与货物容器机械连接 的卡车的移动率和卡车牵引平台的移动率其中的至少一个进行限定。
24、 根据权利要求22所述的系统，其中 所述支承件是响应于所述处理器的移动台架；以及 所述筛选扫描率和目标扫描率其中的至少一个由所述移动台架的移动-率限定。
25、 根据权利要求24所述的系统，其中，所述移动台架响应于所述处 理器从而沿着所述货物容器的筛选部分和已识别目标部分移动。
26、 根据权利要求24所述的系统，其中，在识别目标部分之后，所述 移动台架响应于所述处理器从而中断沿着筛选部分的移动，从而沿着已识别的目标部分移动。
27、 根据权利要求26所述的系统，其中，所述辐射探测器是从动辐射 探测器，用于探测所述目标辐射束，所述系统还包括用于探测所述筛选辐射 束的牵引辐射探测器。
28、 根据权利要求27所述的系统，其中，所述处理器根据由所述辐射 源、牵引辐射探测器和从动辐射探测器限定的倾斜角识别所述目标部分。
29、 根据权利要求22所述的系统，其中，所述筛选辐射束的强度小于 所述目标辐射束的强度。
30、 根据权利要求29所述的系统，还包括设置在辐射源和货物容器之 间的过滤器从而减小所述筛选辐射束的强度。
31、 根据权利要求29所述的系统，其中，所述辐射源是用于产生目标 辐射束的目标辐射源，所述辐射探测器是目标辐射探测器，该系统还包括与所述处理器信号通信的筛选辐射源，并且响应于所述处理器来传送所 述筛选辐射束；以及相对于所述筛选能量源设置的筛选辐射探测器，所述筛选辐射探测器与处理器进行信号通信从而响应于穿过所述货物容器所传送的筛选辐射束採: 测削弱的筛选辐射束。
32、 根据权利要求31所述的系统，其中，所述筛选辐射源和筛选辐射 探测器设置在支承件上。
33、 根据权利要求15所述的系统，还包括围绕所述支承件的建筑物，用于控制所述建筑物外部的辐射程度；以及 沿着所述建筑物设置的运输平台。
全文摘要
公开一种判定在货物容器中存在感兴趣的物品的方法。该方法包括从所述货物容器和其中内含物其中至少一个的初始辐射扫描获取信息；响应于所获得的信息识别所述货物容器的目标部分；沿着所述货物容器的目标部分传送目标辐射束；探测响应于所述传送所接收的辐射。该方法还包括分析所述探测到的辐射以判定是否存在所述感兴趣的物品；以及响应于所进行的分析，产生表示所述感兴趣的物品存在的第一信号，或者产生表示所述感兴趣的物品不存在的第二信号。
文档编号G01V5/00GK101606084SQ200880004157
公开日2009年12月16日 申请日期2008年1月25日 优先权日2007年2月5日
发明者威廉·J·凯利, 福里斯特·F·霍普金斯, 约瑟夫·本达汉 申请人:通用电气公司