扫描方法、扫描系统及射线扫描控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及辐射领域，特别是一种扫描方法、扫描系统及控制器。
【背景技术】
[0002]目前应用于集装箱/车辆实时扫描成像系统的X射线光源多以固定剂量率输出的直线电子加速器来产生。一般来说，检测系统的成像技术指标，特别是系统穿透力指标，取决于加速器的输出剂量率，剂量率越高则穿透力指标越好。然而由于X射线会对人体、环境造成一定的辐射伤害，所以在使用时需要通过控制加速器输出剂量率、增加屏蔽防护水平等措施以满足周边环境剂量水平要求。
[0003]为了满足各种不同条件下的扫描要求，成像系统往往都以系统要求的最大穿透指标和材料分辨指标来设定加速器的剂量率和能量值，而实际情况中由于集装箱/车辆装载的待检货物不同，装载的货物量也不同，因此对扫描成像系统中X射线的输出剂量率和能量要求可能差别很大，这样就造成了在扫描中可能使用了超出实际需要的剂量率和付出了额外的辐射防护成本，相关工作人员也就承担了不必要的辐射剂量率。如果可以根据待检货物的实际情况，选择相适应的加速器剂量率或电子束能量，则有望实现既能保证系统成像技术指标和图像质量，又能节省不必要的辐射防护成本的成像检查系统，具有重要的实际意义。
[0004]现有技术中存在对被检目标进行分区域成像时使用的多剂量率和多能量加速器的技术，主要涉及一种快速检查系统，例如可以在不威胁驾驶员安全的情况下对车头驾驶员区域采用较低的安全剂量率进行扫描，而对车厢货物区域则以较高剂量率进行扫描。这类方案已经在相关的X射线快速检查系统设备中得到了很好的应用，但并不能根据货物内部多变的情况进行调整，具有一定的局限性。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的在于提出一种兼顾系统成像技术指标和环境剂量水平要求的方案。
[0006]根据本发明的一个方面，提出一种扫描方法，包括:通过探测器获取射线扫描待测物体的探测数据;根据探测数据调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0007]可选地，探测数据包括探测器的采样值和/或待测物体的透明度信息;根据探测数据调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量包括:根据采样值和/或待测物体的透明度信息调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0008]可选地，根据探测数据调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量包括:在待测物体与射线发射装置和探测器相对运动的过程中，根据探测器获取的待测物体扫描区域的实时探测数据实时调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0009]可选地，根据探测数据调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量包括:探测器获取待测物体的全部扫描数据;分析全部扫描数据，确定待测物体中重点扫描区域，其中，重点扫描区域包括低穿透区域或违禁物品疑似区域;根据重点扫描区域的探测数据确定加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量，扫描重点扫描区域。
[0010]可选地，探测数据为探测区域的采样值;根据探测数据调整射线发射器的出束剂量率包括:将采样值与预定采样阈值比较;若采样值低于预定低采样阈值，则提高加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量;若采样值高于预定高采样阈值，则降低加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0011]可选地，通过探测器获取射线扫描待测物体的探测数据包括:将探测器获取的数据按照预定探测粒度划分单元;将同一单元的数据取平均值作为单元的采样值;或，提取同一单元的数据的最低值作为单元的采样值。
[0012]可选地，探测数据为待测物体的透明度信息;根据探测数据调整射线发射器的出束剂量率和/或电子束出束能量包括:将透明度信息与预定透明度阈值比较;若透明度信息低于预定低透明度阈值，则提高加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量;若透明度信息高于预定高透明度阈值，则降低加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0013]可选地，通过探测器获取射线扫描待测物体的探测数据包括:根据探测数据获取初始透明度信息;根据本底图像和空气图像校正初始透明度信息，获取透明度信息。
[0014]可选地，根据探测数据调整射线发射器的出束剂量率和/或电子束出束能量包括:根据探测数据与理想的加速器出束剂量率和/或电子束出束能量的换算策略确定理想出束剂量率和/或理想电子束出束能量;调整加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量为理想出束剂量率和/或理想电子束出束能量。
[0015]可选地，射线发射装置的加速器包括多个出束剂量率等级和/或多个电子束出束能量等级，每个等级的出束剂量率和/或电子束出束能量固定;根据探测数据调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量包括:根据探测数据按照等级调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0016]通过这样的方法，能够根据探测器获取的探测数据调整射线发射装置的加速器的工作状态，从而达到对质量厚度高的区域采用较高的出束剂量率或较高的电子束出束能量以保证达到成像技术指标，对质量厚度低的区域采用较低的出束剂量率或较低的电子束出束能量，在保证达到成像技术指标的同时降低环境剂量水平。
[0017]根据本发明的另一个方面，提出一种射线扫描控制器，包括:数据获取模块，用于通过探测器获取射线扫描待测物体的探测数据;调整模块，用于根据探测数据调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0018]可选地，探测数据包括探测器的采样值和/或待测物体的透明度信息；调整模块，还用于根据探测采样值和/或待测物体的透明度信息调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0019]可选地，调整模块还用于:在待测物体与射线发射装置和探测器相对运动的过程中，根据探测器获取的待测物体扫描区域的实时探测数据实时调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0020]可选地，调整模块还用于:获取待测物体的全部扫描数据;分析全部扫描数据，确定待测物体中重点扫描区域，其中，重点扫描区域包括低穿透区域或违禁物品疑似区域;根据重点扫描区域的探测数据确定加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量，扫描重点扫描区域。
[0021]可选地，探测数据为探测区域的采样值;调整模块包括:比较单元，用于将采样值与预定采样阈值比较;发射调整单元，用于在采样值低于预定低采样阈值的情况下，提高加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量;在采样值高于预定高采样阈值的情况下，降低加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0022]可选地，数据获取模块还用于:将探测器获取的数据按照预定探测粒度划分单元；将同一单元的数据取平均值作为该单元的采样值;或，提取同一单元的数据的最低值作为该单元的采样值。
[0023]可选地，探测数据为待测物体的透明度信息；调整模块还包括:比较单元，用于将透明度信息与预定透明度阈值比较;发射调整单元，用于在透明度信息低于预定低透明度阈值的情况下，提高加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量;在透明度信息高于预定高透明度阈值的情况下，降低加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0024]可选地，数据获取模块还用于:根据探测数据获取初始透明度信息;根据本底图像和空气图像校正初始透明度信息，获取透明度信息。
[0025]可选地，调整模块包括:理想值确定单元，用于根据探测数据与理想的加速器出束剂量率和/或电子束出束能量的换算策略确定理想出束剂量率和/或理想电子束出束能量；发射调整单元，用于调整加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量为理想出束剂量率和/或理想电子束出束能量。
[0026]可选地，射线发射装置的加速器包括多个出束剂量率等级和/或多个电子束出束能量等级，每个等级的出束剂量率和/或电子束出束能量固定；调整模块，还用于根据探测数据按照等级调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0027]这样的控制器能够根据探测器获取的探测数据调整射线发射装置的加速器的工作状态，从而达到对质量厚度高的区域采用较高的出束剂量率或较高的电子束出束能量以保证达到成像技术指标，对质量厚度低的区域采用较低的出束剂量率或较低的电子束出束能量，在保证达到成像技术指标的同时降低环境剂量水平。
[0028]根据本发明的再一个方面，提出一种扫描系统，包括:上文中提到的任一种控制器，以及探测器和射线发射器;其中，探测器用于将探测数据发送给控制器;控制器用于根据探测数据向射线发射器发送调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量的控制信息;射线发射器用于发射射线，根据控制信息调整射线发射装置的加速器的出束剂量率和/或电子束出束能量。
[0029]这样的扫描系统能够根据探测器获取的探测数据调整射线发射装置的加速器的工作状态，从而达到对质量厚度高的区域采用较高的出束剂量率或较高的电子束出束能量