多级安全屏蔽系统和智能通信系统的制作方法

多级安全屏蔽系统和智能通信系统的制作方法
【专利摘要】多级安全屏蔽系统和智能通信系统。一种用于屏蔽容器的多级屏蔽系统包括包含透射X射线设备的预屏蔽级。该预屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的约束数据。该系统还包括包含X射线衍射成像（XDI）设备的屏蔽级。该屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的图像数据。该系统还包括被耦合到预屏蔽级和屏蔽级的通信系统。该通信系统被配置成接收和发射约束数据并至少部分地根据约束数据和图像数据来重构容器的至少一个图像。
【专利说明】多级安全屏蔽系统和智能通信系统

【技术领域】
[0001]本文所述实施例一般地涉及安全屏蔽系统，并且更具体地涉及在级之间具有智能通信系统的多级安全屏蔽系统。

【背景技术】
[0002]用于屏蔽感兴趣的材料和物品(item)的容器的许多已知安全系统包括两级屏蔽系统。如本文所使用的，术语“感兴趣材料”和“感兴趣物品”指的是违禁物质，在没有限制的情况下诸如可在容器的被检查区域中构成威胁的爆炸物、麻醉药以及武器。并且，如本文所使用的，术语“容器”在没有限制的情况下指的是行李、装运包装和包裹、袋、货物以及交通工具。
[0003]第一级通常是预屏蔽级，其使用X射线设备，诸如透射预屏蔽器，例如单视图设备、先进技术多视图设备以及计算断层摄影(CT)系统。此类预屏蔽通常是在随身行李屏蔽(CBS)检查点和/或托运行李屏蔽(HBS)检查点处执行。并且，虽然此类预屏蔽设备促进使用此类预屏蔽设备的空间分辨力性质来确定容器中的对象的密度(包括此类对象的相对密度)以及容器内的对象的近似坐标，但其并不是分子特定的。因此，通常在预屏蔽级下游使用第二级。该第二级是使用X射线衍射成像(XDI)设备来分辨由X射线预屏蔽器引起的警报的屏蔽级。XDI设备的分子特定检测性能使得其能够准确地分辨由透射预屏蔽器引起的警报。此类XDI设备生成用X射线照射的每个物质的衍射轮廓。由于此类材料通常具有已知且可辨别X射线衍射(XRD)签名，所以促进了违禁物品和物质的检测和识别。
[0004]此类预屏蔽级透射X射线系统具有增加假警报率(FAR)的趋向。并且，此类预屏蔽级仅经由简单通信级将近似威胁坐标和假定威胁的属性转移到后续XDI扫描仪。因此，必须增加由XDI设备进行的X射线扫描的照射功率并延长扫描周期以准确地分辨警报。扫描周期和功率使用的此类增加增加了屏蔽的成本。并且，由于预屏蔽级与XDI扫描仪之间的通信仅仅是单向的，所以不存在反馈机制以校准预屏蔽级以改善警报准确度并减少FAR。


【发明内容】

[0005]在一个方面中，提供了一种用于屏蔽容器的多级屏蔽系统。该系统包括包含透射X射线设备的预屏蔽级。该预屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的约束数据。该系统还包括包含X射线衍射成像(XDI)设备的屏蔽级。该屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的图像数据。该系统还包括被耦合到预屏蔽级和屏蔽级的通信系统。该通信系统被配置成接收和发射约束数据并至少部分地根据约束数据和图像数据来重构容器的至少一个图像。
[0006]在另一方面中，提供了一种执行容器的安全屏蔽的方法。该方法包括用预屏蔽级X射线设备来照射容器并生成与容器的内含物相关联的约束数据。该方法还包括将约束数据发射到通信系统并用屏蔽级X射线设备来照射容器。该方法还包括至少部分地根据约束数据来重构容器的至少一个图像。

【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1一4示出了本文所述系统和方法的示例性实施例。
[0008]图1是不例性现有技术两级屏蔽系统的不意性框图；
图2是在两个级之间具有示例性通信系统的示例性两级屏蔽系统的示意性框图；
图3是图2中所示的通信系统的示意性框图；以及图4是操作图2和3中所示的两级屏蔽系统的示例性方法的流程图。

【具体实施方式】
[0009]本文所述的在级之间具有智能通信系统的多级安全屏蔽系统促进预屏蔽器图像和X射线衍射成像(XDI)扫描仪的节省成本的增强的集成，因此增强了安全扫描系统的总体性能。具体地，与许多已知安全扫描系统相反，如本文所述的具有智能通信系统的多级安全屏蔽系统促进超过仅威胁坐标和假定威胁的属性经由简单通信级到后续XDI扫描仪的仅有转移。更具体地，本文所述的系统从预屏蔽器级收集潜在威胁信息并在透射到XDI扫描仪级之前将此类信息发射到“智能”通信级。如本文所述的“智能”通信级执行任务，其除转移潜在威胁的容器坐标和假定属性之外，还包括使用预屏蔽器图像来约束XDI图像以改善容器内的空间分辨力且减少噪声，帮助属于被研究的容器中的同一对象的体素的聚合，并根据潜在威胁来实时地改写XDI扫描仪的操作参数。因此，在恒定X射线源通量下增强威胁检测，从而维持恒定的X射线剂量率和功率消耗。并且，通过“智能”通信级来智能地使用信息以基于预屏蔽器信息和XDI信息两者来作出威胁/无威胁决定以分辨由预屏蔽器引起的警报促进减少假警报率(FAR)，而无论检测的频率和速率如何。
[0010]图1是示例性现有技术两级屏蔽系统100的示意性框图。系统100包括X射线预屏蔽器102，其可以是单能类型或双能类型。系统100还包括在X射线预屏蔽器102下游的XDI屏蔽器104，在其之间具有简单的通信级106。X射线预屏蔽器102是第一、预屏蔽级，其使用X射线设备，诸如透射预屏蔽器，例如单视图设备、先进技术多视图设备以及计算断层摄影(CT)系统(两者都未示出)。此类预屏蔽通常是在随身行李屏蔽(CBS)检查点和/或托运行李屏蔽(HBS)检查点(两者都未示出)处执行。此类X射线预屏蔽器102促进使用此类预屏蔽设备的空间分辨力性质来确定容器中的对象的密度(两者都未示出)(包括此类对象的相对密度)以及容器内的对象的近似坐标。
[0011]然而，X射线预屏蔽器102并非分子特定的。因此，在预屏蔽级102下游使用第二级，即XDI屏蔽器104。第二级是使用XDI设备(未示出)来分辨由X射线预屏蔽器102引起的警戒/警报的屏蔽级。具体地，X射线预屏蔽器102经由简单通信级106将表示容器中的潜在威胁的位置的坐标和该威胁的假定属性转移到XDI屏蔽器104。由于其增强的检测性能，即分子特定检测性能，XDI屏蔽器104准确地分辨由X射线预屏蔽器102引起的警戒/警报。XDI屏蔽器104生成用X射线照射的每个物质的衍射轮廓。此类材料通常具有已知和可辨别X射线衍射(XRD)签名。因此，促进了违禁物品和物质的检测和识别。
[0012]在操作中，使用处理设备(未示出)将来自XDI屏蔽器104的数据镜像到四维(4D)目标矩阵(未示出)上。此矩阵最初限定三个空间维度，即由定义容器的三维(3D)表示的对象体素(未示出)的高度维度、宽度维度以及长度维度定义的位置。另外，每个体素具有通过动量传递参数定义的第四、即动量维度:
X = sin ( Θ /2) / λ ,等式(I)
其中，Θ是散射角且λ是光子波长。动量维度表不该体素中的材料的X射线相干散射特性。将检测器数据镜像到4D对象体素上导致容器内含物的“第零(O)阶”估计。如本文所使用的，术语“第O阶近似”和“第O阶估计”表示从多个简化假设导出的体素的内含物的属性的第一近似。
[0013]图2是在两个级之间具有示例性通信系统202的示例性两级屏蔽系统200的示意性框图。在本示例性实施例中，系统200包括第一级，即类似于X射线预屏蔽器102 (图1中示出)的预屏蔽级204。因此，预屏蔽级204包括至少一个X射线预屏蔽设备(未示出)，其可以是单能类型或双能类型。此外，预屏蔽级204可包括使得如本文所述的系统200和预屏蔽级204能够操作的任何设备和/或系统，在没有限制的情况下，包括透射预屏蔽器，例如单视图设备、先进技术多视图设备以及计算断层摄像(CT)系统。此类预屏蔽通常是在随身行李屏蔽(CBS)检查点和/或托运行李屏蔽(HBS)检查点(两者都未示出)处执行。并且，预屏蔽级204使用此类预屏蔽设备的空间分辨力性质来促进确定容器中的对象(两者都未示出)的密度(包括此类对象的相对密度)以及容器内的对象的近似坐标。如下面进一步所述的，生成此类数据促进预屏蔽级204生成与容器的内含物相关联的约束数据。
[0014]两级屏蔽系统200还包括第二级，即在预屏蔽级204下游的XDI屏蔽级206。XDI屏蔽级206类似于XDI屏蔽器104 (在图1中示出)，其使用XDI设备(未示出)来分辨由预屏蔽级204引起的警戒/警报。XDI屏蔽级206的增强检测性能、即分子特定检测性能生成用X射线照射的每个物质的衍射轮廓。XDI屏蔽级206被配置成从预屏蔽级204接收约束数据并至少部分地根据约束数据(下面进一步讨论)重构被仔细检查的容器的至少一个图像。XDI屏蔽级206的检测性能、即分子特定检测性能被进一步增强。XDI屏蔽级206生成用X射线照射的每个物质的衍射轮廓。此类材料通常具有已知和可辨别X射线衍射(XRD)签名。因此，促进了违禁物品和物质的检测和识别。约束XDI屏蔽级206的操作增强此类检测和识别的准确度、时间性以及成本，如下面进一步讨论的。
[0015]两级屏蔽系统200还包括被耦合到预屏蔽级204和XDI屏蔽级206的智能通信系统202。智能通信系统202被配置成以与X射线预屏蔽器102和简单通信级106 (两者都在图1中示出)类似的方式如箭头208所示地从预屏蔽级202接收信息。然而，与仅共享从简单通信级106到XDI屏蔽器104的单向通信的简单通信级106与XDI屏蔽器104 (两者都在图1中示出)之间的关系相反，智能通信系统202和XDI屏蔽级206共享如箭头210所示的双向通信。
[0016]图3是智能通信系统202的示意性框图。智能通信系统202包括至少一个处理设备212。在某些实施例中，处理设备212可包括在预屏蔽级204和XDI屏蔽级206的一个或两个中的设备。在本示例性实施例中，处理设备212通过第一输入/输出(I/O)设备214被耦合到预屏蔽级204并通过第二 I/O设备216被耦合到XDI屏蔽级206。处理设备212以及智能通信系统202的其余部分包括使得如本文所述的智能通信系统202和两级屏蔽系统200能够操作的所需硬件、软件、固件以及通信协议。
[0017]如本文所使用的，术语“处理器”和“处理设备”不仅限于在本领域中称为计算机的那些集成电路，而是广泛地指的是微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路、以及其它可编程电路，并且这些术语在本文中可互换地使用。在本文所述实施例中，存储器可包括但不限于计算机可读介质，诸如随机存取存储器(RAM)以及计算机可读非易失性介质，诸如闪速存储器。替换地，还可以使用软盘、压缩磁盘一只读存储器(⑶-ROM)、磁光盘(MOD)、和/或数字多功能磁盘(DVD)。并且，在本文所述的实施例中，附加输入通道可以是但不限于与操作者接口相关联的计算机外围设备，诸如鼠标和键盘。替换地，还可以使用其它计算机外围设备，其可包括例如但不限于扫描仪。此外，在本示例性实施例中，附加输出通道可包括但不限于操作者接口监视器。
[0018]如本文所述的处理设备212和其它处理器(未示出)处理从多个电气和电子设备发射的信息，在没有限制的情况下，其包括预屏蔽级204和XDI屏蔽级206。存储器设备(未示出)和存储设备(未示出)存储并转移信息和指令以由处理设备212执行。此类存储器设备和储存设备还可以被用来存储并在由处理设备212执行指令期间向处理设备212提供临时变量、静态(即非易失性和非变化的)信息和指令或其它中间信息。所执行的指令包括但不限于从预屏蔽级204和XDI屏蔽级206发射的信号的分析。指令序列的执行不限于硬件电路和软件指令的任何特定组合。
[0019]参考图2和3，预屏蔽级204生成与被考虑的容器的内含物相关联的约束数据并将该约束数据发射到智能通信系统202，即处理设备212 (如箭头208所示)。XDI屏蔽级206被配置成通过智能通信系统202从预屏蔽级204接收约束数据(如箭头210所示)并至少部分地根据约束数据来重构被仔细检查的容器的至少一个图像。此类约束数据可包括聚合的多个体素，从而相对于对象形状和容器内的位置坐标中的至少一个来约束所述至少一个对象。
[0020]预屏蔽级204生成与由XDI屏蔽级206生成的图像相比具有增强空间分辨力的图像。因此，由预屏蔽级204生成的图像提供用于约束被仔细检查的容器内的对象表面的形状和位置的有用信息。与由XDI屏蔽级206生成的图像数据组合，此信息显著地改善了属于一个和相同的对象的那些体素的识别，从而还进一步增强检测性能。由预屏蔽级204生成的图像数据被发射到智能通信系统202，即处理设备212 (如箭头208所示)。
[0021]如上文针对XDI屏蔽器104所述，使用处理设备212将来自XDI屏蔽级206的图像数据镜像到四维(4D)目标矩阵(未示出)上(如箭头210所示)。将检测器数据镜像到4D对象体素上导致容器中的内含物的第O阶近似。可以在处理设备212内用迭代重构技术来实现第O阶近似方面的改善。
[0022]迭代XDI重构是用于改善空间分辨力并减少XDI图像中的噪声两者的工具。此类迭代XDI重构促进处理设备212中的“正向建模”，由此，被X射线束询问的容器生成一组XDI检测器信号(未示出)。给定某个最初假定容器，诸如由XDI屏蔽级206生成的第O阶近似，正向模型预测XDI检测器信号的值。然后将这些计算信号与作为扫描的结果而实际生成的检测器信号、即实际扫描信号相比较。
[0023]计算被定义为实际扫描信号减去计算信号的一组差信号。这组差信号在逆向计算中被“向后投射”到4D对象体素矩阵上以修正第O阶近似。正向计算、差的估计以及向后投射的此过程被迭代地使用以改善图像的空间分辨力和噪声性质两者。
[0024]如本文所述的迭代重构技术包括在重构中使用上述先验信息。此类先验信息自然地被提供在容器的预屏蔽级204捕获的图像中。例如，由预屏蔽级204生成的图像可显示在哪个对象区域中容器特别稠密或者特别透明。这些预屏蔽图像通过第一 I/O设备214和智能通信系统202被传达至处理设备212到达被以约束形式在处理设备212中编程的迭代重构算法。例如，在物理上不合理的是当预屏蔽器数据暗示容器沿着同一射线路径或多或少地透明时，沿着来自X射线源的某个主射束射线路经的XDI体素应被稠密地填充(populate)。因此，预屏蔽级204作为预屏蔽级204的扫描的结果而以容器的透明度确定的形式生成透明度约束数据。此类透明度约束数据被发射到智能通信系统202(如箭头208所示)。
[0025]使用如上所述的迭代重构特征，处理设备212生成容器的X射线性质的计算模型，其最佳地满足预屏蔽器和XDI图像数据两者。将预屏蔽器数据并入到迭代XDI重构程序中的总体效果是通过改善空间分辨力和减少重构XDI图像的噪声来改善检测性能。
[0026]通过体素聚合进一步促进了如上所述的迭代XDI重构。在XDI扫描程序完成时，迭代XDI重构模块递送被研究的容器的X射线性质的4D体素图(map)。为了减少XDI图像噪声，聚合属于同一对象的体素，在没有限制的情况下例如容器中的瓶子、袋子以及盒子。当限定那些体素的对象的内含物是同质的时，此步骤增加在聚合体素范围内求和的总XRD轮廓的信噪比。存在可用于将属于同一对象的体素聚合的许多算法，在没有限制的情况下包括分段和互相关。因此，在本示例性实施例中，约束数据中的至少一些包括聚合的多个体素，从而相对于对象形状和容器内的对象位置的坐标中的至少一个来约束所述至少一个对象。
[0027]此外，在本示例性实施例中，约束数据中的至少一些包括容器中的对象的衰减性质，从而根据此类衰减性质来至少部分地限定潜在威胁。如本文所述，预屏蔽级204在容器到达XDI屏蔽级206之前对其进行成像。虽然预屏蔽级204具有有限的检测能力，但其能够测量容器的局部衰减性质并经由密度和平均原子数来至少指示容器中的对象(在没有限制的情况下例如瓶子)是否包含燃料、水或氧化剂，诸如双氧水。
[0028]因此，当预屏蔽级204将威胁坐标和假定威胁属性转移到智能通信系统202时，存在关于假定威胁(例如，燃料或氧化剂)的属性的附加信息。因此，智能通信系统202使用“先验”预屏蔽器信息和关联约束来促进迭代XDI重构，通过体素聚合和对象衰减性质来重构XDI数据以识别潜在威胁“对象”及其在容器中的坐标而不仅仅是外观的威胁体素。
[0029]此外，在本示例性实施例中，多级屏蔽系统200通过智能通信系统202被进一步配置成至少部分地根据如由从预屏蔽级204发射的图像和约束数据确定的潜在威胁来调节由XDI屏蔽级206进行的容器照射。
[0030]一般地，烃类燃料在相对低的动量下具有其主布拉格峰，即约I ηπΓ1。如果预屏蔽级204指示瓶子包含诸如丙酮之类的燃料，则能够通过在恒定功率下降低X射线管电压电位来获取更高、更准确的XDI信号，因此增加X射线管电流。较低的X射线管电位将关联的韧致辐射或致动辐射，发射频谱的较高末端置于更接近燃料布拉格峰。相反地，如果预屏蔽级204暗示氧化剂的存在，在没有限制的情况下，例如双氧水，则通过在恒定功率下增加X射线管电压电位并减小X射线生成电流来促进韧致辐射频谱与主布拉格峰位置的更加最佳的匹配，因为双氧水的布拉格峰处在比水的动量更高的动量下。
[0031]并且，如果容器的局部透射是高的，即如果容器的部分是相对透明的，则XDI屏蔽级206可在没有随着其扫描此对象区域时的显著信号退化的情况下在较低功率下操作。相反地，在容器的局部透射是低的情况下，即如果容器的部分指示相对稠密的内含物，则可以增加XDI屏蔽级206的功率以增强容器的检查。
[0032]因此，基于此潜在威胁对象信息，智能通信系统202将自适应信息发射到XDI屏蔽级206(如箭头210所示)。例如并且在没有限制的情况下，智能通信系统202调节到XDI屏蔽级206的电流和电压值以增强其检测性能。因此，可以使用此类信息来“即时地(on thefly)”改写XDI屏蔽级206的操作特性。
[0033]因此，智能通信系统202被配置成至少部分地根据由预屏蔽级204生成并发射到智能通信系统202的约束数据来确定潜在威胁。此外，智能通信系统202被配置成将此约束数据以操作控制信号的形式发射到XDI屏蔽系统206以调节容器的照射和/或将约束数据的发射指引到用于XDI屏蔽系统206的控制器。
[0034]图4是操作图2和3中所示的两级屏蔽系统200的示例性方法300的流程图。方法300包括执行容器的安全屏蔽，即用预屏蔽级X射线设备204 (在图2和3中示出)来照射302容器。此照射302生成304与容器的内含物相关联的约束数据。由预屏蔽级204生成的约束数据被发射306到智能通信系统202 (在图2和3中示出)，即处理设备212 (在图2和3中示出)。用XDI屏蔽级X射线设备206 (在图2和3中示出)来照射308容器，并获得XDI图像数据且将其发射到处理设备212。至少部分地根据处理单元212内的约束数据来重构310容器的至少一个图像。具体地，通过至少部分地根据约束数据来确定潜在威胁并根据所确定的潜在威胁来调节容器的照射来使用约束数据调节XDI屏蔽级206的操作。并且，具体地，通过智能通信系统202至少部分地根据约束数据来生成估计XDI图像数据，XDI屏蔽级206根据容器的扫描来生成实际图像数据，并且智能通信系统202计算估计XDI图像数据与实际图像数据之间的差来使用该约束数据促进图像的迭代重构。
[0035]如针对本文的示例性实施例所述，智能通信系统202中的处理设备212执行算法和指令以使得两级屏蔽系统200能够操作。替换地，系统200可包括分布式处理系统，其包括在功能上类似于嵌入预屏蔽级204、智能通信系统202以及XDI屏蔽级206中的每一个中的处理设备的处理设备，使得在预定处理设备中的一个或多个中执行上文在本示例性实施例中所述的操作的至少一部分。例如且在没有限制的情况下，将来自XDI屏蔽级206的图像数据镜像到四维(4D)目标矩阵上并生成容器中的内含物的第O阶近似可至少部分地在被嵌入XDI屏蔽级206内的处理设备中执行。并且，例如且在没有限制的情况下，可至少部分地在被嵌入XDI屏蔽级206内的处理设备中执行通过如上所述的迭代XDI重构进行的第O阶近似方面的改善。此外，在替换实施例中，可以使用处理设备212的处理特征遍及使得如本文所述的系统200能够操作的两级屏蔽系统200的任何分布。
[0036]在级之间具有智能通信系统的上述多级安全屏蔽系统促进预屏蔽器图像和X射线衍射成像(XDI)扫描仪的节省成本的增强集成，因此增强了安全扫描系统的总体性能。具体地，与许多已知安全扫描系统相反，如本文所述的具有智能通信系统的多级安全屏蔽系统促进超过仅威胁坐标和假定威胁的属性经由简单通信级到后续XDI扫描仪的仅有转移。更具体地，本文所述的系统从预屏蔽器级收集潜在威胁信息并在发射到XDI扫描仪级之前将此信息发射到“智能”通信级。如本文所述的“智能”通信级执行任务，其除转移潜在威胁的容器坐标和假定属性之外，还包括使用预屏蔽器图像来约束XDI图像以改善容器内的空间分辨力且减少噪声，帮助属于被研究的容器中的同一对象的体素的聚合，并根据潜在威胁来实时地改写XDI扫描仪的操作参数。因此，在恒定X射线源通量下增强威胁检测，从而维持恒定的X射线剂量率和功率消耗。并且，通过“智能”通信级来智能地使用信息以基于预屏蔽器信息和XDI信息两者来作出威胁/无威胁决定以分辨由预屏蔽器引起的警报促进减少假警报率(FAR)，而无论检测的频率或速率如何。
[0037]本文所述系统和方法的技术效果包括以下各项中的至少一个:Ca)转移潜在威胁的容器坐标和假定属性；(b)使用预屏蔽器图像来约束XDI图像以改善容器内的空间分辨力并减少噪声；(C)将属于被研究的容器中的同一对象的体素聚合；(d)根据由预屏蔽级识别的潜在威胁来实时地改写XDI扫描仪的操作参数；(e)通过在不增加功率消耗和X射线剂量率的情况下减小假报警率而增强检测性能；以及(f)使用由预屏蔽级生成的约束数据、至少部分地根据该约束数据生成的估计XDI图像数据、由屏蔽级所执行的扫描生成的实际图像数据以及估计XDI图像数据与实际图像数据之间的计算差来迭代地重构扫描图像。
[0038]上文详细地描述了在级之间具有智能通信系统的多级安全屏蔽系统的示例性实施例及使用其的方法。该方法和系统不限于本文所述的特定实施例，而是更确切地说，可独立地且与本文所述的其它部件和/或步骤分开地利用系统的部件和/或方法的步骤。例如，还可以与其它检测系统和方法相组合地使用该方法，并且其不限于仅仅用如本文所述的检测系统和方法来实施。更确切地说，可结合许多其它多级安全屏蔽系统应用来实施和利用本示例性实施例。
[0039]虽然可以在某些附图中而不在其它图中示出本发明的各种实施例的特定特征，但这仅仅是为了方便起见。根据本发明的原理，可与任何其它图的任何特征相组合地参考和/或要求保护图的任何特征。
[0040]本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳方式，并且也使得任何本领域的技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何设备或系统并执行任何并入的方法。本发明的可取得专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果其具有非不同于权利要求的字面语言的结构元件的话，或者如果其包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构元件的话，此其它示例意图是在权利要求的范围内。
【权利要求】
1.一种用于屏蔽容器的多级屏蔽系统，所述多级屏蔽系统包括: 预屏蔽级，包括透射X射线设备，所述预屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的约束数据； 屏蔽级，包括X射线衍射成像(XDI)设备，所述屏蔽级被配置成生成与容器的内含物相关联的图像数据；以及 通信系统，被耦合到所述预屏蔽级和所述屏蔽级，所述通信系统被配置成接收和发射所述约束数据并至少部分地根据所述约束数据和所述图像数据来重构容器的至少一个图像。
2.根据权利要求1所述的多级屏蔽系统， 其中，所述屏蔽级和所述通信系统中的至少一个被进一步配置成使用所述约束数据来迭代地重构容器的所述至少一个图像。
3.根据权利要求2所述的多级屏蔽系统， 其中，所述通信系统进一步被配置成使用以下各项来迭代地重构所述至少一个图像: 至少部分地根据所述约束数据生成的估计XDI图像数据； 由所述屏蔽级所执行的扫描生成的实际图像数据；以及 所述估计XDI图像数据与实际图像数据之间的计算差。
4.根据权利要求1所述的多级屏蔽系统， 其中，所述通信系统进一步被配置成将多个体素聚合以至少部分地限定容器中的至少一个对象。
5.根据权利要求4所述的多级屏蔽系统， 其中，所述约束数据包括所述聚合的多个体素，从而相对于对象形状和容器内的位置坐标中的至少一个来约束所述至少一个对象。
6.根据权利要求1所述的多级屏蔽系统， 其中，所述通信系统进一步被配置成至少部分地根据所述约束数据来确定潜在威胁。
7.根据权利要求6所述的多级屏蔽系统， 其中，所述通信系统进一步被配置成至少部分地根据所确定潜在威胁来调节由屏蔽级进行的容器照射。
8.根据权利要求6所述的多级屏蔽系统， 其中，所确定潜在威胁至少部分地由包括所述至少一个对象的衰减性质的约束数据限定。
9.根据权利要求8所述的多级屏蔽系统， 其中，所述通信系统进一步被配置成至少部分地根据所确定潜在威胁来调节由屏蔽级进行的容器照射。
10.根据权利要求1所述的多级屏蔽系统， 其中，所述约束数据包括作为由所述预屏蔽级进行的扫描的结果的容器的透明度确定。
11.一种执行容器的安全屏蔽的方法，所述方法包括: 用预屏蔽级X射线设备来照射容器； 生成与容器的内含物相关联的约束数据； 将该约束数据发射到通信系统； 用屏蔽级X射线设备来照射容器；以及 至少部分地根据约束数据来重构容器的至少一个图像。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，用预屏蔽级X射线设备来照射容器包括用透射X射线设备来照射容器。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，用屏蔽级X射线设备来照射容器包括用X射线衍射成像(XDI)设备来照射容器。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，至少部分地根据约束数据来重构容器的至少一个图像包括根据约束数据来迭代地重构容器的至少一个图像。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，迭代地重构容器的至少一个图像包括: 至少部分地根据约束数据来生成估计XDI图像数据； 根据由屏蔽级X射线设备进行的容器扫描来生成实际图像数据；以及 计算估计XDI图像数据与实际图像数据之间的差。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括将多个体素聚合以至少部分地限定容器中的至少一个对象。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括相对于形状和容器内的位置坐标中的至少一个来约束所述至少一个对象。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，用屏蔽级X射线设备来照射容器包括: 至少部分地根据约束数据来确定潜在威胁；以及 根据所确定潜在威胁来调节容器的照射。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，至少部分地根据约束数据来确定潜在威胁包括根据用预屏蔽级X射线设备来照射容器而确定所述至少一个对象的衰减性质。
20.根据权利要求11所述的方法，其中，生成与容器的内含物相关联的约束数据包括根据用预屏蔽级X射线设备来照射容器而生成容器的透明度确定。
【文档编号】H05K9/00GK104240784SQ201410262536
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2013年6月14日
【发明者】哈丁 G. 申请人:莫福探测仪器有限责任公司