一种车载式安检系统的制作方法

1.本发明涉及一种车载式安检系统，属于安检技术领域。


背景技术：

2.对于进入重要场所的车辆实施非接触的安检，已成为目前最广泛采用的安检措施。其中，各类金属或非金属武器，毒药、爆炸物是安检的重点。
3.目前，使用最多的是x射线透射成像技术，其工作原理是：由于x射线有很强的穿透能力，在经过不同密度物质时，透射光强度不一样，接收器接收到的光强不一样，把这个信号发大，便可以成像。针对车辆的x成像设备中，使用较为广泛的有固定式安检系统和车载移动式安检系统。车载移动式安检系统的优点是移动方便，将x光机及成像设备安装在车辆上，有待检车辆时成像设备展开，检测车靠近待检车辆平行运动即可完成检查，无需对待检车辆做操作，缺点是车辆配置的成像设备展开范围有限，可检测物体体积小。
4.在专利号为zl 201711467939.9的中国发明专利中，公开了一种车载背散射检查系统，包括车厢和背散射成像装置，背散射成像装置的扫描范围可改变；背散射成像装置包括背散射成像模块，背散射成像模块绕竖直轴可以转动地设置以使背散射成像装置的扫描范围改变；车载背散射检查系统还包括设置于车厢内且相对于车厢可转动地设置的托 盘，在车载工作状态，背散射成像装置固定设置于托盘上以在托盘的带动下转动；背散射成像装置包括背散射成像模块和用于承载背散射成像模块的承载模块，背散射成像模块相对于承载模块可转动地设置。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于提供一种改进设计的车载式安检系统。
6.为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：一种车载式安检系统，包括：安检车；透视探测器，设置于所述安检车内，并能够伸出至所述安检车外以进行透射信号采集；背散探测器，安装于所述安检车内，以用于进行背散射信号采集；射线发射部，设置于所述安检车内，并具有可相互切换的第一发射形态、第二发射形态和第三发射形态；其中，在所述第一发射形态下，所述射线发射部发出探测射线，以照射在被测物体上形成康普顿反射并返回至所述背散探测器上，从而进行背散射信号采集；在所述第二发射形态下，所述射线发射部发出探测射线，以透过所述被测物体并照射在所述透视探测器上，从而进行透射信号采集；在所述第三发射形态下，所述射线发射部间隔发出所述第一发射形态下的探测射线和所述第二发射形态下的探测射线，以交替进行所述背散射信号采集和所述透射信号采集；图像处理部，设置于所述安检车内，并与所述透视探测器和所述背散探测器连接，
以用于接收所述背散射信号采集数据和所述透射信号采集数据，并进行图像处理。
7.其中较优地，所述射线发射部包括：滚筒准直器，设置于所述安检车内，并具有周向分布的第一圈准直孔和第二圈准直孔，所述第一圈准直孔与所述第二圈准直孔沿所述滚筒准直器的轴向方向间隔设置；其中，所述第一圈准直孔包括多个沿轴向方向设置的横孔，所述第二圈准直孔包括一个沿周向方向设置的竖孔和多个沿轴向方向设置的横孔；x光机，可移动地穿设于所述滚筒准直器内，并具有预设大小的发射区域，以使所述发射区域在所述第一圈准直孔所在位置与所述第二圈准直孔所在位置之间切换；驱动部，与所述滚筒准直器连接，并带动所述滚筒准直器绕所述滚筒准直器的轴向方向转动，以使所述发射区域与所述横孔或所述竖孔对齐；其中，当所述x光机的发射区域处于所述第一圈准直孔所在位置，且所述驱动部带动所述滚筒准直器转动时，所述射线发射部处于第一发射形态；当所述x光机的发射区域处于所述第二圈准直孔所在位置，且所述驱动部未带动所述滚筒准直器转动，以使得所述发射区域始终与所述竖孔相对齐时，所述射线发射部处于第二发射形态；当所述x光机的发射区域处于所述第二圈准直孔所在位置，且所述驱动部带动所述滚筒准直器转动时，所述射线发射部处于第三发射形态。
8.其中较优地，多个所述横孔沿所述滚筒准直器的周向方向等角度分布，相邻两个所述横孔之间的夹角与所述发射区域对应的发射角度相等，且所述竖孔对应的出射角度大于所述发射区域对应的发射角度。
9.其中较优地，所述透视探测器包括：调节部，包括水平转动件和竖直转动件，所述水平转动件与所述安检车连接，以带动所述竖直转动件相对于所述安检车在水平面内转动；探测器本体，连接于所述竖直转动件上，以随所述竖直转动件在竖直面内转动，从而伸出至所述安检车外并形成安检通道，以用于进行透射信号采集。
10.其中较优地，所述探测器本体可伸缩地连接于所述竖直转动件上，以调节所述安检通道的宽度。
11.其中较优地，所述安检车的外壁上开设有避让口，所述水平转动件绕竖直方向可转动地安装于安检车的内顶壁上，以使所述水平转动件能够带动所述竖直转动件和所述探测器本体从所述避让口转动至所述安检车外。
12.其中较优地，所述x光机的外壳和所述滚筒准直器均由铅材料制成。
13.其中较优地，所述车载式安检系统还包括发电机，设置于所述安检车内，并与所述透视探测器、背散探测器、射线发射部和图像处理部连接，以用于提供电能。
14.其中较优地，所述车载式安检系统还包括观察窗，所述观察窗开设于所述安检车的外壁上，以用于观察所述被测物体。
15.其中较优地，所述车载式安检系统还包括工作台，所述工作台设置于所述安检车内，以用于放置所述图像处理部，所述工作台与所述射线发射部设有防护屏风。
16.与现有技术相比较，本发明具有以下的技术效果：（1）采用x射线背散射成像与x射线透视成像相结合的方式进行安检，从而形成x光透视、x光透视加背散射、背散射三种安检方式，以适应不同的安检需求。
17.（2）采用背散射安检时，x光机与背散射探测器在同侧，使设备可以检测墙壁这类检测体。
18.（3）安检车内安装有发电机，可自主供电，无需外接电源，提高了使用的便利性。
19.（4）采用多层铅防护，确保x射线不会大量外泄，对工作人员提供最大限度的防护。
附图说明
20.图1为本发明第一实施例提供的车载式安检系统的正视轴测图；图2为本发明第一实施例提供的车载式安检系统的后视轴测图；图3为本发明第一实施例中，背散射和透视采集方式示意图；图4为本发明第一实施例中，透视探测器的转动示意图；图5为本发明第一实施例中，透视探测器的伸缩示意图；图6为本发明第一实施例中，射线发射部的组装结构示意图；图7为本发明第一实施例中，射线发射部的分解结构示意图；图8为本发明第一实施例中，x光机由背散射模式转为背散射加透视模式的结构示意图；图9为本发明第一实施例中，x光机由背散射加透视模式转为背散射模式的结构示意图；图10为本发明第一实施例中，x光机发射范围示意图；图11为本发明第一实施例中，背散射模式时滚筒准直器转至x光机发光角上端位置示意图；图12为本发明第一实施例中，背散射模式时滚筒准直器转至x光机发光角下端位置示意图；图13为本发明第一实施例中，透视模式时竖孔发光示意图；图14为本发明第一实施例中，背散射加透视模式下第二圈准直孔的角度示意图；图15为本发明第一实施例中，用背散射加透视模式时由被检车辆自主移动路径示意图；图16为本发明第一实施例中，用背散射加透视模式时由安检车移动采集路径示意图图17为本发明第一实施例中，背散射模式时移动路径示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。
22.图1为本发明实施例提供的车载式安检系统，它采用x射线背散射成像与x射线透视成像相结合的方式进行安检，从而形成x光透视、x光透视加背散射、背散射三种安检方式，以适应不同的安检需求。其中，背散射探测原理就是利用康普顿散射理论，当x射线遇到不同的物质会发生不同的散射，x射线遇到低原子序数物质时，散射较强；遇到高原子序数物质时，散射相对较弱，从而对被测物体进行分类。x射线照射检测物体后，根据能量守恒定律，散射光子撞击电子能量减少，穿透物质的能力较差，因此，接收散射光子的探测器一般都放在射线源同侧，从而可以检测墙壁这类检测体。透视探测原理是基于x射线的穿透能
力，被穿透的物质存在密度差异，密度大的物质对x射线阻挡强，密度小的物质对x射线阻挡弱，穿透物体后的x射线照射到探测器上，经过成像系统显示出层次差异的图像。下面，结合具体实施例说明如下：《第一实施例》如图1和图2所示，本发明实施例提供的车载式安检系统包括安检车1、透视探测器2、背散探测器3、射线发射部4以及图像处理部5。
23.其中，安检车1用于为透视探测器2、背散探测器3、射线发射部4以及图像处理部5提供安装基础。透视探测器2设置于安检车1内，并能够伸出至安检车1外以进行透射信号采集。背散探测器3安装于安检车1内，以用于进行背散射信号采集。射线发射部4设置于安检车1内，并具有可相互切换的第一发射形态、第二发射形态和第三发射形态；其中，在第一发射形态下，射线发射部4发出探测射线，以照射在被测物体10上形成康普顿反射并返回至背散探测器3上，从而进行背散射信号采集；在第二发射形态下，射线发射部4发出探测射线，以透过被测物体10并照射在透视探测器2上，从而进行透射信号采集；在第三发射形态下，射线发射部4间隔发出第一发射形态下的探测射线和第二发射形态下的探测射线，以交替进行背散射信号采集和透射信号采集。图像处理部5设置于安检车1内，并与透视探测器2和背散探测器3连接，以用于接收背散射信号采集数据和透射信号采集数据，并进行图像处理。
24.可以理解的是，上述实施例中的探测射线为x射线，但根据射线发射部4的不同发射形态，当x射线被射出后，照射在被测物体10上的效果不同。如图3所示，当射线发射部4处于第一发射形态时，则从射线发射部4发出的x射线会照射在被测物体10上，以形成康普顿反射效果；当射线发射部4处于第二发射形态时，则从射线发射部4发出的x射线会透过被测物体10，以形成透射效果。
25.本实施例中，具体使用时，首先根据安检需求确认所需的安检方式，从而使得射线发射部4切换至相应的发射形态；然后，射线发射部4基于所确定的发射形态发出x射线，以进行安检探测；最后，通过图像处理部5接收所采集的信号数据，并进行图像处理，从而根据图像处理结果判断是否存在违禁品。例如：在一个可选实施例中，基于安检需求所确定的安检方式为背散射安检方式，则射线发射部4会切换至第一发射形态，以发射探测射线（即x射线）；探测射线发出后会照射在被测物体10上，并形成康普顿反射，从而返回至背散探测器3上；通过背散射探测器3能够对返回的x射线进行信号采集，以确定不同被测物体10的散射强度；最后，背散射探测器3将采集到的信号数据传输至图像处理部5，以进行图像处理，从而根据图像处理结果对被测物体10进行分类，以确定是否存在违禁品。类似的，在其他可选实施例中，根据不同的安检方式会采集到不同的信号数据，从而根据图像处理部5对信号数据的处理结果完成安检探测。
26.如图4所示，在上述实施例中，透视探测器2包括调节部21和探测器本体22。具体的，调节部21包括水平转动件211和竖直转动件212。水平转动件211与安检车1连接，以带动竖直转动件212相对于安检车1在水平面内转动（如图4中左区域所示）。探测器本体22连接于竖直转动件212上，以随竖直转动件212在竖直面内转动（如图4中右区域所示），从而伸出至安检车1外并形成安检通道20（如图3所示），以用于进行透射信号采集。
27.在上述实施例中，优选地，安检车1的外壁上开设有避让口101，水平转动件211绕
竖直方向（即图4中的z轴方向）可转动地安装于安检车1的内顶壁上，从而使得水平转动件211能够带动竖直转动件212和探测器本体22从避让口101转动至安检车1外。并且，该探测器本体22呈l型，从而能够在工作状态下形成口字型安检通道20，并在非工作状态下完全隐藏在安检车1内，不影响安检车1的整体外观。
28.可以理解的是，上述水平转动件211和竖直转动件212均可以直接采用驱动电机，也可以采用齿轮传动机构进行机械传动，具体可根据实际需要进行适应性选择，在此不做具体限定。
29.如图5所示，在上述实施例中，优选地，探测器本体22可伸缩地连接于竖直转动件212上，以调节安检通道20的宽度。其中，探测器本体22的可伸缩方式可以是手动式也可以是自动式，例如：在一个实施例中，探测器本体22与竖直转动件212的驱动轴键连接，其中，开设在驱动轴上的键槽比设置在探测器本体22的键更长，使得探测器本体22的键能够在驱动轴的键槽内活动，从而使得探测器本体22能够手动伸缩。又例如：在另一个实施例中，还可以直接设置一个气缸作为伸缩动力源，以带动探测器本体22相对于竖直转动件212伸缩移动（具体的连接方式在此不做限定），从而使得探测器本体22能够自动伸缩。由此，通过调节安检通道20的宽度，能够适应不同大小的被检车辆，提高安检的适用性。
30.如图6所示，在上述实施例中，射线发射部4包括滚筒准直器41、x光机42以及驱动部43。其中，x光机42用于发射x光线；滚筒准直器41上具有不同的准直孔，从而使得x光线从不同的准直孔发出后形成不同形态的探测射线；驱动部43用于带动滚筒准直器41以使得射线发射部4在不同的发射形态之间切换。
31.如图7所示，滚筒准直器41设置于安检车1内，并具有周向分布的第一圈准直孔（靠近滚筒准直器41的右端）和第二圈准直孔（靠近滚筒准直器41的左端），第一圈准直孔与第二圈准直孔沿滚筒准直器41的轴向方向间隔设置。其中，第一圈准直孔包括多个沿轴向方向设置的横孔411，第二圈准直孔包括一个沿周向方向设置的竖孔412和多个沿轴向方向设置的横孔411。可以理解的是，本实施例中，横孔411的尺寸相对较小，优选为宽度5～6mm，长度1～2mm；竖孔412的尺寸相对较大，优选为宽度1～2mm，长度为时间与滚筒准直器41转动速度的乘积，对应滚筒准直器41的120
°
的弧长，其中，横孔411和竖孔412的宽度是指在滚筒准直器41轴向方向的开口尺寸，横孔411和竖孔412的长度是指在滚筒准直器41周向方向的开口尺寸。由此，使得x射线穿过横孔411时能够产生康普顿反射效果，而穿过竖孔412时则会产生透射效果。
32.如图8和图9所示，x光机42可移动地穿设于滚筒准直器41内，并具有预设大小的发射区域421（如图10所示），以使发射区域421在第一圈准直孔所在位置与第二圈准直孔所在位置之间切换，从而配合驱动部43形成不同的发射形态。其中，如图8所示，为x光机42的发射区域421从第一圈准直孔所在位置切换至第二圈准直孔所在位置；如图9所示，为x光机42的发射区域421从第二圈准直孔所在位置切换至第一圈准直孔所在位置。而且，可以理解的是，将x光机42的x射线限制为预设大小的发射区域421，能够有效避免x射线泄露，提高整体的安全性。
33.驱动部43与滚筒准直器41连接，并带动滚筒准直器41绕滚筒准直器的轴向方向转动，以使发射区域421与横孔411或竖孔412对齐。本实施例中，驱动部43为驱动电机，但不限定于驱动部43的具体结构，可根据需要进行适应性选择。
34.具体的，当x光机的发射区域421处于第一圈准直孔所在位置（如图8和图9中右区域所示），且驱动部43带动滚筒准直器41转动时，射线发射部4处于第一发射形态。此时，如图11和图12所示，随着驱动部43的不断转动，x光机的发射区域421会不断地与第一圈准直孔的多个横孔411相对齐，从而从横孔411处射出x射线，形成上述第一发射形态下的探测射线。因此，在该位置状态下，车载式安检系统处于背散射安检方式。
35.类似的，当x光机的发射区域421处于第二圈准直孔所在位置（如图8和图9中左区域所示），且驱动部43未带动滚筒准直器41转动，从而使得发射区域421始终与竖孔412相对齐时，射线发射部4处于第二发射形态。此时，如图13所示，驱动部43不转动，x光机的发射区域421始终与第二圈准直孔的竖孔412相对齐，从而从竖孔412处射出x射线，形成上述第二发射形态下的探测射线。因此，在该位置状态下，车载式安检系统处于透射安检方式。
36.当x光机的发射区域421处于第二圈准直孔所在位置，且驱动部43带动滚筒准直器41转动时，射线发射部4处于第三发射形态。此时，随着驱动部43的不断转动，x光机的发射区域421会分别与竖孔412以及多个横孔411相对齐，当发射区域421与竖孔412相对齐时会形成第一发射形态的探测射线，当发射区域421与横孔411相对齐时会形成第二发射形态的探测射线，从而形成背散射安检+透射安检相结合的安检方式。
37.如图14所示，在上述实施例中，多个横孔411沿滚筒准直器41的周向方向等角度分布，相邻两个横孔411之间的夹角与发射区域421对应的发射角度相等，且竖孔412对应的出射角度大于发射区域421对应的发射角度。具体的，本实施例中，第一圈准直孔包括6个横孔411，相邻两个横孔411之间的夹角为60
°
；第二圈准直孔包括一个竖孔412和四个横孔411，竖孔412对应的出射角度为120
°
，相邻两个横孔411之间的夹角为60
°
。由此，能够保证在背散射安检方式下，x光机42发出的x射线每次仅能够从一个横孔411射出，在透射安检方式下，x光机42发出的x射线能够完全从竖孔412射出，从而保证了不同安检方式的安检效果。
38.如图15所示，在进行安检时，可以让车载式安检系统不动，让被检物体（例如：被检车辆）从安检通道20内穿过，从而完成对应模式的安检操作。还可以如图16所示，让被检物体不动，通过车载式安检系统匀速移动，以完成对应模式的安检操作。
39.此外，如图17所示，当车载式安检系统处于背散射模式时，可用于对墙体进行安检操作。
40.《第二实施例》在第一实施例的基础上，本发明第二实施例提供的车载式安检系统中，x光机42的外壳和滚筒准直器41均由铅材料制成。由此，可利用铅材料的防辐射效果，从而减少工作人员收到x射线照射的风险，并配合x光机42本身所限制的发射区域421，能够进一步减少x射线泄露，提高车载式安检系统使用的整体安全性。
41.《第三实施例》在第一实施例的基础上，如图1所示，本发明第三实施例提供的车载式安检系统还包括发电机6。
42.具体的，发电机6设置于安检车1内，并与透视探测器2、背散探测器3、射线发射部4和图像处理部5连接，以用于提供电能。由此，可通过发电机6可自主供电，无需外接电源，提高了使用的便利性。
43.《第四实施例》
在第一实施例的基础上，如图1所示，本发明第四实施例提供的车载式安检系统还包括观察窗7。观察窗7开设于安检车1的外壁上，以供工作人员通过该观察窗7观察被测物体10的安检情况。
44.《第五实施例》在第一实施例的基础上，如图1所示，本发明第五实施例提供的车载式安检系统还包括工作台8。工作台8设置于安检车1内，以用于放置图像处理部5，并且，本实施例中，工作台8与射线发射部4之间设有防护屏风（图中未示出）。其中，该防护屏风可由铅板制成，由此，通过该防护屏风能够对工作人员进行安全防护，即使有少量x射线泄露，也能够通过防护屏风进行阻挡，从而进一步提高了车载式安检系统使用的安全性。
45.综上所述，本发明实施例提供的车载式安检系统具有以下有益效果：（1）采用x射线背散射成像与x射线透视成像相结合的方式进行安检，从而形成x光透视、x光透视加背散射、背散射三种安检方式，以适应不同的安检需求。
46.（2）采用背散射安检时，x光机42与背散射探测器3在同侧，使设备可以检测墙壁这类检测体。
47.（3）安检车1内安装有发电机6，可自主供电，无需外接电源，提高了使用的便利性。
48.（4）采用多层铅防护，确保x射线不会大量外泄，对工作人员提供最大限度的防护。
49.上面对本发明所提供的车载式安检系统进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。