[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2623835C1 - Stationary inspection complex - Google Patents

Stationary inspection complex Download PDF

Info

Publication number
RU2623835C1
RU2623835C1 RU2016111887A RU2016111887A RU2623835C1 RU 2623835 C1 RU2623835 C1 RU 2623835C1 RU 2016111887 A RU2016111887 A RU 2016111887A RU 2016111887 A RU2016111887 A RU 2016111887A RU 2623835 C1 RU2623835 C1 RU 2623835C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ray
length
guide
detector line
control unit
Prior art date
Application number
RU2016111887A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Фёдорович Вербов
Игорь Александрович Радченко
Original Assignee
Государственное казённое образовательное учреждение высшего образования "Российская таможенная академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное казённое образовательное учреждение высшего образования "Российская таможенная академия" filed Critical Государственное казённое образовательное учреждение высшего образования "Российская таможенная академия"
Priority to RU2016111887A priority Critical patent/RU2623835C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2623835C1 publication Critical patent/RU2623835C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: complex uses one X-ray source, which moves with a varying pitch along the guide in the form of an arc with the length equal to the quarter of a circle. The fan-shaped light beam penetrates the control object moving at the constant speed. After irradiation, the radiation registration, passed through the control object, its conversion into digital codes, followed by computer processing, and presentation of the flat or three-dimensional images of the control objects on the monitor screen, are performed. The detector array has a length equal to the sector arc length formed by the extreme X-rays of the fan-shaped X-ray beam, and freely moves in both directions within the housing having a length that enables the detector array to move therein in the entire range of the X-ray radiation source motion along the guide. The ends of the detector array are mechanically connected with the both sides of the X-ray radiation source by two flexible cables attached in the respective channels, and the housing radius is equal to the guide radius.
EFFECT: simplifying the detector array of the inspection complex.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области технических средств бесконтактного рентгеновского досмотра крупногабаритных объектов и может использоваться для обнаружения в них незаконных скрытых вложений (например, наркотиков, боеприпасов, оружия и др.) на таможенных и иных пунктах пропуска.The invention relates to the field of technical means of non-contact x-ray inspection of large-sized objects and can be used to detect illegal hidden investments in them (for example, drugs, ammunition, weapons, etc.) at customs and other checkpoints.

Известен способ сканирования контролируемых объектов веерообразным пучком рентгеновских лучей [1, с. 43-48]. Данный способ имеет очень высокую производительность контроля, обеспечивает простой способ записи рентгеновского изображения в цифровой форме, обеспечивает максимальную радиационную безопасность людей и контролируемых объектов, позволяет досматривать крупногабаритные грузы и транспортные средства, а также имеет высокие разрешающую способность и контрастную чувствительность.A known method of scanning controlled objects with a fan-shaped beam of x-rays [1, p. 43-48]. This method has a very high control performance, provides a simple way to record X-ray images in digital form, provides maximum radiation safety for people and controlled objects, allows you to inspect bulky goods and vehicles, and also has high resolution and contrast sensitivity.

Устройства, реализующие этот способ [1, с. 142-147] и [2, 3, 4], включают в себя конвейерную систему, обеспечивающую равномерное перемещение объекта контроля (ОК) относительно одного источника рентгеновского излучения (ИРИ), специальную диафрагму (коллиматор) для формирования веерообразного рентгеновского пучка, детекторную линейку для регистрации прошедших через объект рентгеновских лучей, а также электронную аппаратуру для преобразования рентгеновского изображения в цифровой код и для представления изображения объекта на экране монитора. Такие комплексы называются однопроекционными, и их существенным недостатком является получение одного двухмерного (плоского) рентгеновского изображения контролируемого объекта. Этот недостаток не позволяет оператору с высокой вероятностью выявлять (распознавать) в ОК незаконные скрытые вложения, что может привести к пропуску контрабанды.Devices that implement this method [1, p. 142-147] and [2, 3, 4], include a conveyor system that provides uniform movement of the test object (OK) relative to one x-ray source (IRI), a special diaphragm (collimator) to form a fan-shaped x-ray beam, a detector line for registration of X-rays transmitted through the object, as well as electronic equipment for converting the X-ray image into a digital code and for representing the image of the object on the monitor screen. Such complexes are called single-projection, and their significant drawback is the receipt of one two-dimensional (flat) x-ray image of the controlled object. This drawback does not allow the operator with a high probability of detecting (recognizing) illegal hidden investments in OK, which can lead to the passage of contraband.

Устройство [1, с. 48-50], реализующее также известный способ сканирования, включает в себя два ИРИ с соответствующими детекторными линейками. Источники излучения для наибольшего эффекта располагаются друг относительно друга под углом 90°. Такая компоновка источников излучения повышает вероятность распознавания предметов, находящихся в контролируемых объектах, примерно на 60%, что является важным достоинством. Главным недостатком этого двухпроекционного устройства является возможность получения хотя и двух, но все равно плоских рентгеновских изображений ОК и его содержимого.The device [1, p. 48-50], which also implements a known scanning method, includes two IRI with corresponding detector lines. The radiation sources for the greatest effect are located relative to each other at an angle of 90 °. This arrangement of radiation sources increases the likelihood of recognition of objects located in controlled objects by about 60%, which is an important advantage. The main disadvantage of this two-projection device is the possibility of obtaining although two, but still flat X-ray images of the OK and its contents.

Известен рентгеновский досмотровый комплекс, выполненный по способу получения объемного изображения в рентгеновских досмотровых комплексах [5], в котором с помощью одного ИРИ, перемещающегося по командам оператора по жесткой направляющей в форме части окружности относительно объекта контроля, можно получить большое количество плоских изображений ОК, полученных под разными углами, и на их основе сформировать объемное изображение данного объекта. Недостатком аналога является то, что в нем используется Г-образная детекторная линейка, в результате чего углы падения рентгеновских лучей на детекторы будут различными и случайными. Это, в свою очередь, может в ряде случаев вызвать появление ложных затененных областей на рентгеновском изображении ОК и привести к неправильному анализу оператором данного рентгеновского изображения.A known X-ray inspection complex, made by the method of obtaining a three-dimensional image in X-ray inspection complexes [5], in which using one IRI moving along the operator’s commands along a rigid guide in the form of a part of a circle relative to the control object, it is possible to obtain a large number of flat OK images obtained from different angles, and on their basis to form a three-dimensional image of this object. The disadvantage of the analogue is that it uses a L-shaped detector line, as a result of which the angles of incidence of x-rays on the detectors will be different and random. This, in turn, can in some cases cause the appearance of false shaded areas on the X-ray image of the OK and lead to incorrect analysis by the operator of this X-ray image.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является досмотровый рентгеновский комплекс [6]. В прототипе детекторная линейка имеет форму части окружности того же радиуса, что и направляющая, по которой перемещается ИРИ. Это приводит к тому, что в любом положении ИРИ на направляющей углы падения лучей на детекторы одинаковы и примерно равны 90°. Это исключает появление на изображении ОК ложных затененных участков.The closest in technical solution to the proposed invention is an inspection x-ray complex [6]. In the prototype, the detector line is in the form of a part of a circle of the same radius as the guide along which the IRI moves. This leads to the fact that in any position of the IRI on the guide, the angles of incidence of the rays on the detectors are the same and approximately equal to 90 °. This eliminates the appearance of false shaded areas in the OK image.

Недостатком прототипа является следующее. Длина детекторной линейки, повторяющей форму окружности, должна позволять регистрировать рентгеновское излучение в любом положении источника на направляющей. Анализ работы прототипа показал, что при этом длина детекторной линейки должна быть примерно 3/4 длины окружности. Радиус этой окружности должен быть не менее высоты объекта контроля. Если это крупногабаритный объект: автомобильные цистерны, фуры или трейлеры, авиационные или морские контейнеры и т.п., то радиус окружности должен быть порядка пяти метров (немного больше высоты крупногабаритного объекта). При таком радиусе длина детекторной линейки (или 3/4 длины окружности) может составить примерно 23 метра. Это предполагает размещение на линейке более тысячи детекторов (чаще - полупроводниковых), преобразующих энергию падающих на них рентгеновских лучей в соответствующий электрический сигнал. Внешний вид одного из возможных вариантов технических решений прототипа (например, таможенного стационарного инспекционно-досмотрового комплекса) представлен на фиг. 1. Из рисунка видно, что детекторная линейка такой длины и с таким количеством детекторов будет очень громоздкой и сложной. Кроме того, очевидно, что данная линейка будет еще и дорогостоящей конструкцией.The disadvantage of the prototype is the following. The length of the detector line, repeating the shape of a circle, should allow to register x-ray radiation in any position of the source on the guide. Analysis of the prototype showed that the length of the detector line should be approximately 3/4 of the circumference. The radius of this circle should be not less than the height of the control object. If it is a large-sized object: car tanks, trucks or trailers, aviation or sea containers, etc., then the radius of the circle should be about five meters (slightly larger than the height of the large-sized object). With such a radius, the length of the detector line (or 3/4 of the circumference) can be approximately 23 meters. This involves placing more than a thousand detectors (usually semiconductor) on the line, converting the energy of the x-rays incident on them into the corresponding electrical signal. The appearance of one of the possible technical solutions of the prototype (for example, a customs stationary inspection and inspection complex) is presented in FIG. 1. It can be seen from the figure that a detector line of such a length and with so many detectors will be very cumbersome and complex. In addition, it is obvious that this line will also be an expensive design.

Целью изобретения является упрощение и удешевление как детекторной линейки, так и самого стационарного досмотрового комплекса.The aim of the invention is to simplify and reduce the cost of both the detector line and the stationary inspection complex itself.

Поставленная цель достигается тем, что в комплексе, содержащем досмотровый тоннель, внутри которого находятся источник рентгеновского излучения с коллиматором, перемещающиеся с помощью реверсивного электрического привода по жесткой направляющей в форме дуги длиной в четверть окружности с изменяющимся шагом, конвейерная система с объектом контроля и двумя ограничительными световыми барьерами, а также детекторная линейка, расположенная напротив источника рентгеновского излучения по другую сторону от конвейерной системы, а вне досмотрового тоннеля расположены блок управления, связанный с электрическим приводом, конвейерной системой и световыми барьерами, первый выход блока управления связан с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходам детекторов линейки, второй выход блока управления соединен с первым входом блока программной обработки информации, второй вход которого связан с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход блока программной обработки информации связан с входом монитора, а оператор взаимодействует с монитором и пультом управления, подключенным к блоку управления, детекторная линейка имеет длину, равную длине дуги сектора, образованного крайними рентгеновскими лучами веерообразного рентгеновского пучка, и свободно перемещается в обе стороны внутри кожуха в форме части окружности, имеющего длину, позволяющую перемещаться детекторной линейке в нем так, чтобы регистрировать рентгеновское излучение во всем диапазоне движения источника рентгеновского излучения по направляющей, причем концы детекторной линейки с помощью двух гибких тросов, проложенных в соответствующих каналах, механически связаны с обеими сторонами источника рентгеновского излучения, а радиус кожуха равен радиусу жесткой направляющей.This goal is achieved by the fact that in a complex containing an inspection tunnel, inside of which there is an x-ray source with a collimator, moving with a reversible electric drive along a rigid guide in the form of an arc, a quarter of a circle in length with a variable pitch, a conveyor system with an object of control and two restrictive light barriers, as well as a detector line, located opposite the x-ray source on the other side of the conveyor system, and outside the search The control tunnel is connected to the electric drive, the conveyor system and the light barriers, the first output of the control unit is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the second input of which is connected to the outputs of the line detectors, the second output of the control unit is connected to the first input of the software processing unit information, the second input of which is connected to the output of the analog-to-digital converter, the output of the software information processing unit is connected to the monitor input, and the operator interacts t with a monitor and a control panel connected to the control unit, the detector line has a length equal to the arc length of the sector formed by the extreme x-rays of the fan-shaped x-ray beam and moves freely on both sides inside the casing in the form of a part of a circle having a length that allows the detector line to move in it so that to register x-ray radiation in the entire range of motion of the x-ray source along the guide, and the ends of the detector line using two flexible their cables laid in the respective channels are mechanically connected to both sides of the x-ray source, and the radius of the casing is equal to the radius of the rigid guide.

Принцип действия стационарного досмотрового комплекса поясняется фиг. 2, на которой представлены его конструкция и электрическая структурная схема, а также фиг. 3, на которой изображен фрагмент схемы комплекса, уточняющий принцип его работы.The principle of operation of the stationary inspection complex is illustrated in FIG. 2, which shows its construction and electrical block diagram, as well as FIG. 3, which shows a fragment of the scheme of the complex, clarifying the principle of its operation.

Комплекс состоит из досмотрового тоннеля 1 (для досмотра крупногабаритных объектов это может быть корпус специального здания, защищающего людей от ионизирующего излучения). Внутри тоннеля (корпуса здания) расположена жесткая направляющая 2 в форме четверти окружности. Напротив направляющей в одной вертикальной плоскости установлен кожух 3, внутри которого свободно перемещается в обе стороны детекторная линейка 4. Кожух и детекторная линейка имеют форму также окружности того же радиуса, что и направляющая 2.The complex consists of an inspection tunnel 1 (for inspection of large-sized objects this may be the building of a special building that protects people from ionizing radiation). Inside the tunnel (building building) is a rigid guide 2 in the form of a quarter circle. Opposite the guide, a casing 3 is installed in one vertical plane, inside which the detector line 4 freely moves on both sides. The casing and the detector line also have the shape of a circle of the same radius as the guide 2.

Длина детекторной линейки равна длине дуги сектора, образованного крайними рентгеновскими лучами узкого веерообразного пучка, который формируется коллиматором (щелевой диафрагмой) из исходного пучка источника рентгеновского излучения 5. Коллиматор на схеме не показан.The length of the detector line is equal to the arc length of the sector formed by the extreme X-rays of a narrow fan-shaped beam, which is formed by a collimator (slotted diaphragm) from the source beam of the X-ray source 5. The collimator is not shown in the diagram.

Длина кожуха 3 намного длиннее линейки и должна позволять перемещаться ей в нем таким образом, чтобы обеспечить регистрацию рентгеновских лучей во всем диапазоне перемещения ИРИ 5 по направляющей 2 (от 0° до 90°).The length of the casing 3 is much longer than the ruler and should allow it to move in it in such a way as to ensure the registration of x-rays in the entire range of movement of IRI 5 along the guide 2 (from 0 ° to 90 °).

Источник излучения и детекторная линейка механически связаны между собой с помощью двух тросов 61 и 62, которые проложены внутри специальных каналов 71 и 72. Движение ИРИ и линейки происходит в одну и ту же сторону: если шаговый реверсивный электрический привод 8 перемещает ИРИ по направляющей по часовой стрелке, то трос 62 будет тащить детекторную линейку внутри кожуха также по часовой стрелке; если электрический привод перемешает ИРИ против часовой стрелки, то и детекторная линейка будет перемешаться в ту же сторону, но уже с помощью троса 61.The radiation source and the detector line are mechanically interconnected using two cables 6 1 and 6 2 , which are laid inside special channels 7 1 and 7 2 . IRI and line movement occurs in the same direction, if a reversible stepping electric actuator 8 moves along the guide IRI clockwise, the cable 6 2 will be drag line detector within the housing also in the clockwise direction; if the electric drive mixes the IRI counterclockwise, then the detector line will mix in the same direction, but with the help of the cable 6 1 .

В центре окружности (образованной направляющей 2 и кожухом 3) находятся объект контроля 9, установленный на средство его перемещения 10 (пусть - на конвейерную систему) и два ограничительных световых барьера 11 с лучами света по обе стороны от ОК. Конвейерную систему приводит в движение электрический реверсивный привод, который отдельно на рисунке не показан. Источник излучения перемещается по дуге так, что при угле 0° (положение «1») он располагается строго сбоку от объекта контроля, а при угле 90° (положение «N») - строго сверху контролируемого объекта. Сигнал от световых барьеров поступает на блок управления (БУ) 12 и на включение (выключение) ИРИ 5. На блок управления поступают также команды с пульта управления (ПУ) (компьютерной клавиатуры) 13, с которым взаимодействует оператор 14. В свою очередь БУ 12 связан с реверсивным электрическим приводом 8 источника излучения и электрическим реверсивным приводом конвейерной системы (средства перемещения ОК) 10. Конечные положения привода 8 на направляющей 2 регистрируются, например, с помощью концевых контактов (на схеме не показаны), и информация об этом также поступает на блок управления 12. Кроме того, блок 12 подает команды на начало и окончание работы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 15 и блока программной обработки информации (БПОИ) 16. На АЦП с детекторной линейки 4 поступают аналоговые электрические сигналы для преобразования их в цифровой код, а выход АЦП связан с информационным входом БПОИ. Результаты работы БПОИ отображаются на экране монитора 17, с помощью которого оператор осуществляет анализ полученных изображений.In the center of the circle (formed by the guide 2 and the casing 3) there is an object of control 9 mounted on the means of its movement 10 (let it be on the conveyor system) and two restrictive light barriers 11 with light beams on either side of the OK. The conveyor system is driven by an electric reversible drive, which is not shown separately in the figure. The radiation source moves in an arc so that at an angle of 0 ° (position “1”) it is located strictly on the side of the control object, and at an angle of 90 ° (position “N”) it is strictly on top of the controlled object. The signal from the light barriers is fed to the control unit (CU) 12 and to turn on / off the IRI 5. The control unit also receives commands from the control panel (PC) (computer keyboard) 13, with which the operator 14 interacts. In turn, the CU 12 connected with a reversible electric drive 8 of the radiation source and an electric reversible drive of the conveyor system (means of movement OK) 10. The final positions of the actuator 8 on the guide 2 are recorded, for example, using end contacts (not shown in the diagram), and information about this ohm also arrives at the control unit 12. In addition, block 12 gives commands to start and end the operation of the analog-to-digital converter (ADC) 15 and the program information processing unit (BPOI) 16. Analog electrical signals are sent to the ADC from detector line 4 for conversion them into a digital code, and the ADC output is connected to the BPOI information input. The results of the BPOI are displayed on the monitor screen 17, with which the operator analyzes the received images.

Каналы для тросов 71 и 72 необходимы для предохранения их от каких-либо механических воздействий и от спутывания.Channels for cables 7 1 and 7 2 are necessary to protect them from any mechanical stress and from tangling.

Источник рентгеновского излучения включается только при непосредственном просвечивании ОК 9. Сигналы на включение и выключение источника излучения поступают от лучей световых барьеров 11. Лучи устанавливаются несколько выше конвейерной ленты. При движении ленты установленный на ней ОК последовательно пересекает эти лучи, обеспечивая, таким образом, функционирование досмотрового комплекса: включение и выключение источника излучения, начало и конец считывания показаний детекторной линейки, реверс конвейера и т.д.The X-ray source is turned on only with direct transmission of OK 9. The signals for switching the radiation source on and off come from the rays of the light barriers 11. The beams are mounted slightly above the conveyor belt. When the tape moves, the OK installed on it crosses these rays sequentially, thus ensuring the operation of the inspection complex: turning on and off the radiation source, beginning and end of reading the detector line, reverse conveyor, etc.

В исходном положении ИРИ (положение «1») объект контроля расположен по одну сторону плоскости распространения веерных пучков за лучами световых барьеров 11.In the initial position of the IRI (position "1"), the control object is located on one side of the plane of distribution of fan beams behind the rays of light barriers 11.

Внутренняя часть кожуха (обращенная к центру окружности) должна быть выполнена из материала с минимальным коэффициентом поглощения рентгеновских лучей. Незначительное же поглощение (ослабление интенсивности) лучей никак не скажется на качестве рентгеновского изображения объекта контроля, так как это ослабление будет одинаковым для всего рентгеновского пучка лучей.The inner part of the casing (facing the center of the circle) should be made of material with a minimum absorption coefficient of x-rays. Insignificant absorption (attenuation of the intensity) of the rays will not affect the quality of the x-ray image of the test object, since this attenuation will be the same for the entire x-ray beam.

Комплекс работает следующим образом.The complex works as follows.

В исходном положении ИРИ 5 детекторная линейка 4 с длиной, равной длине дуги сектора веерообразного пучка рентгеновских лучей, автоматически с помощью гибких тросов 6, или 6 2 выставляется внутри кожуха 3 прямо напротив коллиматора источника излучения. При этом рентгеновское излучение будет попадать строго на детекторы линейки.In the initial position of IRI 5, a detector line 4 with a length equal to the arc length of a sector of a fan-shaped x-ray beam is automatically set using flexible cables 6 or 6 2 inside the casing 3 directly opposite the collimator of the radiation source. In this case, the x-ray radiation will fall strictly on the line detectors.

По команде оператора с ПУ 13 через БУ 12 поступает команда на электропривод конвейера 10 для начала равномерного перемещения ОК с малой постоянной скоростью. При пересечении объектом 9 луча первого светового барьера 11 включается ИРИ 5 и процесс сканирования начинается. Веерообразный пучок попадает на ОК и пересекает его по линии. Прошедший объект пучок, несущий в себе информацию о поглощении объектом рентгеновских лучей по этой линии, попадает на детекторную линейку 4. Ширина веерообразного пучка, падающего на детекторную линейку, обычно составляет 2…3 мм. Преобразование рентгеновского изображения в аналоговый электрический сигнал на всех детекторах происходит одновременно. По команде с БУ аналоговые сигналы (пусть - напряжение) последовательно преобразуются АЦП 15 в цифровые коды, поступающие в БПОИ 16. Полученные коды соответствуют интенсивности веерообразного рентгеновского излучения после пересечения им объекта контроля, т.е. в БПОИ в кодах формируется один столбец теневого изображения объекта.At the command of the operator with the control unit 13 through the control unit 12, a command is received for the electric drive of the conveyor 10 to start the uniform movement of OK with a low constant speed. When the object 9 crosses the beam of the first light barrier 11, the IRI 5 is turned on and the scanning process begins. The fan-shaped beam hits the OK and crosses it along the line. A beam passing through an object, which carries information about the absorption of x-rays by the object along this line, falls on the detector line 4. The width of the fan-shaped beam incident on the detector line is usually 2 ... 3 mm. The conversion of the x-ray image into an analog electrical signal at all detectors occurs simultaneously. On command from the control unit, the analog signals (let it be the voltage) are subsequently converted by the ADC 15 into digital codes received in the BPOI 16. The resulting codes correspond to the intensity of the fan-shaped X-ray radiation after it intersects the object of control, i.e. in BPOI, one column of the shadow image of the object is formed in the codes.

При дальнейшем линейном перемещении ОК аналогично сканируются следующие его участки (линии) и в БПОИ формируется двумерная матрица, соответствующая изображению всего просвечиваемого объекта. Это изображение в кодах, полученное при угле 0°, хранится в памяти БПОИ.With further linear movement of the OK, the following sections (lines) are similarly scanned and a two-dimensional matrix is formed in the BPOI corresponding to the image of the entire illuminated object. This image in codes, obtained at an angle of 0 °, is stored in the BPOI memory.

После выхода ОК из зоны действия луча второго светового барьера 11 формируются команды на выключение источника излучения 5 и в блок управления 12. Блок 12 подает команду на электропривод 8 источника излучения и электропривод конвейера 10. При этом: привод 8 перемещает вверх по направляющей 2 источник излучения 5 на какой-то заранее выбранный оператором шаг (Ш1), а электропривод конвейера включается на реверс, в результате чего ОК начинает перемещаться в противоположную сторону. Очевидно, что трос 62 автоматически подтянет детекторную линейку 4 вниз на такой же шаг Ш1, т.е. рентгеновские лучи будут вновь попадать только на детекторы линейки.After the OK leaves the beam zone of the second light barrier 11, commands are generated to turn off the radiation source 5 and to the control unit 12. Unit 12 sends a command to the electric drive 8 of the radiation source and the electric drive of the conveyor 10. In this case: the drive 8 moves the radiation source 2 along the guide 2 5 at some preselected pitch operator (W 1) and the conveyor drive is switched to reverse, whereby OK starts moving in the opposite direction. It is obvious that the cable 6 2 will automatically pull the detector line 4 down by the same step Ш 1 , i.e. X-rays will again fall only on the line detectors.

При пересечении ОК луча первого барьера (но уже с другой стороны) вновь включается источник излучения 5 и процесс сканирования начинается, но уже под углом источника излучения по отношению к ОК (0°+Ш1). Все проходит аналогично изложенному выше. В результате в память БПОИ записывается в кодах второе плоское изображение ОК, полученное при угле (0°+Ш1).When the OK beam crosses the beam of the first barrier (but on the other hand), the radiation source 5 is switched back on and the scanning process begins, but already at the angle of the radiation source with respect to the OK (0 ° + W 1 ). Everything goes the same way as described above. As a result, the second flat OK image obtained at the angle (0 ° + Ш 1 ) is recorded in the codes of the BPOI memory.

После выхода ОК из зоны действия второго луча светового барьера 11 аналогично формируются команды на выключение источника 5 и в блок управления 12. При этом привод 8 перемещает источник 5 вверх по дуге еще на один шаг Ш, а электропривод конвейера вновь включается на реверс. Объект контроля начинает перемещаться в другую сторону. Аналогично трос 6 также еще подтянет детекторную линейку по часовой стрелке на такой же шаг.After the OK leaves the zone of action of the second beam of the light barrier 11, commands to turn off the source 5 and to the control unit 12 are similarly generated. In this case, the drive 8 moves the source 5 one more step W along the arc, and the conveyor electric drive is switched back on. The object of control begins to move in the other direction. Similarly, cable 6 also pulls the detector bar clockwise by the same step.

При пересечении ОК первого луча светового барьера опять включается источник рентгеновского излучения и процесс сканирования начинается, но уже под углом ИРИ (0°+2Ш1). В результате в память БПОИ записывается в кодах третье изображение ОК, полученное при угле (0°+2Ш1).When the OK crosses the first ray of the light barrier, the X-ray source is switched on again and the scanning process begins, but already at the IRI angle (0 ° + 2Sh 1 ). As a result, the third OK image obtained at an angle (0 ° + 2SH 1 ) is recorded in the codes of the BPOI.

Далее все происходит аналогично вплоть до угла положения источника излучения, равного 90°. Сигнал в БУ о достижении источником излучения крайнего верхнего положения может формироваться соответствующим концевым контактом. На фиг. 3 показано соответствующее расположение детекторной линейки 4 внутри кожуха при данном положении источника излучения 5.Further, everything happens the same way up to the angle of the radiation source, equal to 90 °. The signal in the control unit about the radiation source reaching its highest position can be formed by the corresponding end contact. In FIG. 3 shows the corresponding arrangement of the detector line 4 inside the casing at a given position of the radiation source 5.

После записи в память БПОИ всех полученных плоских изображений ОК по команде из БУ (или от оператора) может начинаться процесс преобразования их в одно трехмерное (объемное) изображение ОК.After recording all received flat OK images in the BPOI memory by a command from the control unit (or from the operator), the process of converting them into one three-dimensional (three-dimensional) OK image can begin.

Все изображения (и плоские и объемное) выводятся на экран монитора 17, после чего начинается процесс их анализа оператором.All images (both flat and three-dimensional) are displayed on the monitor screen 17, after which the process of their analysis by the operator begins.

При сканировании второго объекта контроля все происходит аналогично. Отличие заключается в том, что источник излучения перемещается теперь сверху вниз (против часовой стрелки). Именно поэтому электропривод 8 реверсивный. Автоматически пропорционально детекторная линейка также будет подтягиваться против часовой стрелки, но только тросом 61.When scanning the second control object, everything happens the same way. The difference is that the radiation source now moves from top to bottom (counterclockwise). That is why the electric drive 8 is reversible. Automatically proportionally the detector bar will also be pulled counterclockwise, but only with a 6 1 cable.

При этом плоские изображения в кодах будут получаться:In this case, flat images in the codes will be obtained:

- первое при угле 90°;- the first at an angle of 90 °;

- второе при угле (90°-Ш1);- the second at an angle (90 ° -W 1 );

- третье при угле (90°-2Ш1) и так до угла 0°.- the third at an angle (90 ° -2Sh 1 ) and so on to an angle of 0 °.

Сканирование третьего объекта контроля происходит аналогично сканированию первого объекта и т.д.Scanning of the third object of control is similar to scanning of the first object, etc.

Шаг перемещения источника излучения может задаваться автоматически или вручную оператором. Величина шага может задаваться в зависимости от степени детализации ОК и отведенного времени проведения контроля.The step of moving the radiation source can be set automatically or manually by the operator. The step size can be set depending on the level of detail of the OK and the allotted time for the control.

При сканировании ОК под разными углами рентгеновское излучение, чтобы попасть на детекторы линейки, должно пройти не только через сам объект, но и через металлические элементы конструкции конвейера. В этом случае рентгеновское изображение этих элементов, назовем его фоном, для каждого фиксированного положения источника излучения будет постоянным; этот фон можно преобразовать и записать в цифровом виде в память без нахождения на транспортерной ленте объекта контроля. При сканировании же объекта записанный для каждого положения фон можно вычитать из полученных в цифровом виде реальных изображений. Это приведет к тому, что окончательно в память БПОИ будут записываться плоские изображения ОК в цифровом виде без какого-либо фона.When scanning OK at different angles, X-ray radiation must pass not only through the object itself, but also through the metal elements of the conveyor structure in order to get to the line detectors. In this case, the x-ray image of these elements, let us call it the background, will be constant for each fixed position of the radiation source; this background can be converted and written in digital form into memory without being located on the conveyor belt of the object of control. When scanning an object, the background recorded for each position can be subtracted from digitally obtained real images. This will lead to the fact that finally in the memory of the BPOI will be recorded flat images of digital images in digital form without any background.

Известно, что от времени получения изображения объекта контроля и проведения оператором анализа информации зависит производительность досмотрового комплекса. При описанном алгоритме время получения плоских изображений и объемного изображения предметов будет, безусловно, существенным. Для ускорения процесса досмотра объектов, т.е. для повышения производительности данного комплекса, можно предложить следующий путь:It is known that the performance of the inspection complex depends on the time of obtaining the image of the control object and the information analysis by the operator. With the described algorithm, the time for obtaining flat images and three-dimensional images of objects will, of course, be significant. To speed up the process of searching objects, i.e. to improve the performance of this complex, you can suggest the following way:

1. Первоначально источник излучения устанавливается в исходное положение (угол равен 0°), производится однопроекционное сканирование и на экран монитора выводится первое плоское боковое изображение ОК. Если никаких подозрений у оператора не возникло, то процесс анализа изображения на этом заканчивается.1. Initially, the radiation source is set to its initial position (the angle is 0 °), one-projection scanning is performed, and the first flat side image OK is displayed on the monitor screen. If the operator does not have any suspicions, the image analysis process ends here.

2. Если при анализе первого бокового плоского изображения у оператора возникли подозрения, то он с пульта управления 13 через блок управления 12 переводит источник излучения сразу в крайнее верхнее положение (шаг равен 90°), производит вновь сканирование и на экран монитора выводится второе плоское изображение ОК - вид сверху. Если в этом случае у оператора никаких подозрений не возникло, то процесс анализа на этом также заканчивается.2. If the operator had suspicions when analyzing the first lateral flat image, then he transfers the radiation source immediately to its highest position (step 90 °) from the control panel 13 through the control unit 12, scans again and the second flat image is displayed on the monitor screen OK - top view. If in this case the operator has no suspicions, the analysis process also ends there.

3. Если при анализе второго плоского изображения у оператора возникли подозрения, то он с пульта управления может выставить любой (из заданного диапазона) удобный для анализа угол и получить третье плоское изображение. Если в этом случае у оператора отпали все подозрения, то процесс анализа на этом заканчивается.3. If the operator has suspicions during the analysis of the second flat image, then he can set any angle (convenient for analysis) from the control panel and get a third flat image. If in this case the operator no longer has any suspicions, then the analysis process ends here.

4. Если же при анализе и третьего плоского изображения у оператора возникли подозрения, то он по предложенному выше алгоритму может далее проводить сканирование ОК, получить на экране монитора очередное плоское изображение, а также объемное изображение предметов, находящихся в нем. Очевидно, что именно после этого оператор с высокой вероятностью сможет определить по рентгеновскому изображению наличие или отсутствие незаконных скрытых вложений в контролируемом объекте.4. If, however, the operator had suspicions during the analysis of the third flat image, then according to the algorithm proposed above, he can continue to scan OK, get the next flat image on the monitor screen, as well as a three-dimensional image of objects in it. Obviously, it is after this that the operator with high probability will be able to determine the presence or absence of illegal hidden investments in the controlled object from the X-ray image.

5. Можно сразу получить объемное изображение ОК, применяя при этом большой шаг перемещения источника излучения. В случае появления подозрений шаг перемещения источника излучения можно сделать меньше и затем повторить процесс сканирования.5. You can immediately get a three-dimensional image of OK, using a large step of moving the radiation source. In case of suspicion, the step of moving the radiation source can be made smaller and then the scanning process can be repeated.

6. Современная аппаратура управления может работать по алгоритму, позволяющему получать объемное изображение не всего объекта контроля, а лишь какой-то его части, вызвавшей у оператора подозрение и т.д.6. Modern control equipment can work according to an algorithm that allows to obtain a three-dimensional image of not the entire object of control, but only some part of it, which aroused suspicion among the operator, etc.

Предложенные пути уменьшения времени процесса контроля объектов без снижения его качества можно расценивать и как широкие функциональные возможности предложенного комплекса, позволяющего выявлять скрытые незаконные вложения любыми удобными для оператора приемами.The proposed ways to reduce the time of the process of monitoring objects without reducing its quality can also be regarded as the broad functionality of the proposed complex, which allows revealing hidden illegal investments by any methods convenient for the operator.

Кроме того, такому детальному и глубокому контролю можно подвергать не все ОК, а только те, которые попали под подозрение.In addition, not all OKs can be subjected to such detailed and deep control, but only those that have come under suspicion.

Таким образом, ввиду того, что в предлагаемом комплексе длина детекторной линейки существенно уменьшилась, т.е. заметно сократилось и количество дорогостоящих детекторов-преобразователей рентгеновского излучения, ее конструкция стала проще, а стоимость - намного меньше.Thus, in view of the fact that in the proposed complex the length of the detector line has substantially decreased, i.e. the number of expensive X-ray detector-transducers has also been significantly reduced, its design has become simpler, and the cost is much less.

Источники информацииInformation sources

1. Кошелев В.Е. Рентгеновские методы и технические средства таможенного контроля: учебное пособие. - М: ООО "Бином-Пресс", 2003.1. Koshelev V.E. X-ray methods and technical means of customs control: a training manual. - M: Binom-Press LLC, 2003.

2. Рентгенографическая установка сканирующего типа (варианты). Патент РФ на изобретение № 2257639, 2005.2. Radiographic installation of the scanning type (options). RF patent for invention No. 2257639, 2005.

3. Комплекс рентгенографической инспекции. Патент РФ на изобретение № 2256905, 2005.3. Complex radiographic inspection. RF patent for the invention No. 2256905, 2005.

4. Рентгенотелевизионное устройство. Патент РФ на изобретение № 2204122, 2003.4. X-ray television device. RF patent for invention No. 2204122, 2003.

5. Вербов В.Ф. и др. Способ получения объемного рентгеновского изображения в рентгеновских досмотровых комплексах. Патент РФ на изобретение № 2462101, 2011.5. Verbov V.F. and others. A method of obtaining a volumetric x-ray image in x-ray inspection complexes. RF patent for the invention No. 2462101, 2011.

6. Вербов В.Ф. и др. Досмотровый рентгеновский комплекс. Патент РФ на изобретение № 2497104, 2013 (прототип).6. Verbov V.F. and other Inspection X-ray complex. RF patent for the invention No. 2497104, 2013 (prototype).

Claims (1)

Стационарный досмотровый комплекс, содержащий досмотровый тоннель, внутри которого находятся источник рентгеновского излучения с коллиматором, перемещающиеся с помощью реверсивного электрического привода по жесткой направляющей в форме дуги длиной в четверть окружности с изменяющимся шагом, конвейерная система с объектом контроля и двумя ограничительными световыми барьерами, а также детекторная линейка, расположенная напротив источника рентгеновского излучения по другую сторону от конвейерной системы, а вне досмотрового тоннеля расположены блок управления, связанный с электрическим приводом, конвейерной системой и световыми барьерами, первый выход блока управления связан с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходам детекторов линейки, второй выход блока управления соединен с первым входом блока программной обработки информации, второй вход которого связан с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход блока программной обработки информации связан с входом монитора, а оператор взаимодействует с монитором и пультом управления, подключенным к блоку управления, отличающийся тем, что детекторная линейка имеет длину, равную длине дуги сектора, образованного крайними рентгеновскими лучами веерообразного рентгеновского пучка, и свободно перемещается в обе стороны внутри кожуха в форме части окружности, имеющего длину, позволяющую перемещаться детекторной линейке в нем так, чтобы регистрировать рентгеновское излучение во всем диапазоне движения источника рентгеновского излучения по направляющей, причем концы детекторной линейки с помощью двух гибких тросов, проложенных в соответствующих каналах, механически связаны с обеими сторонами источника рентгеновского излучения, а радиус кожуха равен радиусу жесткой направляющей.A stationary inspection complex containing an inspection tunnel, inside of which there is an X-ray source with a collimator, moving with a reversible electric drive along a rigid guide in the form of an arc quarter-circle in length with a variable pitch, a conveyor system with an object of control and two restrictive light barriers, as well detector line, located opposite the x-ray source on the other side of the conveyor system, and outside the inspection tunnel a control unit connected to an electric drive, a conveyor system and light barriers is arranged, the first output of the control unit is connected to the first input of an analog-to-digital converter, the second input of which is connected to the outputs of the line detectors, the second output of the control unit is connected to the first input of the software information processing unit, the second input of which is connected to the output of the analog-to-digital converter, the output of the software information processing unit is connected to the monitor input, and the operator interacts with the monitor and control panel connected to the control unit, characterized in that the detector line has a length equal to the arc length of the sector formed by the extreme x-rays of the fan-shaped x-ray beam, and moves freely on both sides inside the casing in the form of a part of a circle having a length allowing the detector line to move in it so that to register x-ray radiation in the entire range of motion of the x-ray source along the guide, and the ends of the detector line using two x flexible cables laid in the respective channels are mechanically connected to both sides of the x-ray source, and the radius of the casing is equal to the radius of the rigid guide.
RU2016111887A 2016-03-29 2016-03-29 Stationary inspection complex RU2623835C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016111887A RU2623835C1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Stationary inspection complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016111887A RU2623835C1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Stationary inspection complex

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2623835C1 true RU2623835C1 (en) 2017-06-29

Family

ID=59312455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016111887A RU2623835C1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Stationary inspection complex

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2623835C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691982C1 (en) * 2018-05-29 2019-06-19 Общество с ограниченной ответственностью "Локаторная техника" Design of multifunctional radar screening system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5182764A (en) * 1991-10-03 1993-01-26 Invision Technologies, Inc. Automatic concealed object detection system having a pre-scan stage
RU2253861C2 (en) * 1999-11-13 2005-06-10 Хайманн Системс Гмбх Method and device for detecting prohibited objects
US20050276376A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-15 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Contraband detection systems using a large-angle cone beam CT system
EP1645868A1 (en) * 2003-06-27 2006-04-12 Tsinghua University Gamma radiation imaging system for non-destructive inspection of the luggage
RU2426101C1 (en) * 2010-03-05 2011-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российская таможенная академия" Method of producing 3d images at x-ray customs complexes
RU2497104C1 (en) * 2012-04-24 2013-10-27 Государственное казённое образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российская таможенная академия" X-ray inspection system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5182764A (en) * 1991-10-03 1993-01-26 Invision Technologies, Inc. Automatic concealed object detection system having a pre-scan stage
RU2253861C2 (en) * 1999-11-13 2005-06-10 Хайманн Системс Гмбх Method and device for detecting prohibited objects
EP1645868A1 (en) * 2003-06-27 2006-04-12 Tsinghua University Gamma radiation imaging system for non-destructive inspection of the luggage
US20050276376A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-15 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Contraband detection systems using a large-angle cone beam CT system
RU2426101C1 (en) * 2010-03-05 2011-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российская таможенная академия" Method of producing 3d images at x-ray customs complexes
RU2497104C1 (en) * 2012-04-24 2013-10-27 Государственное казённое образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российская таможенная академия" X-ray inspection system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691982C1 (en) * 2018-05-29 2019-06-19 Общество с ограниченной ответственностью "Локаторная техника" Design of multifunctional radar screening system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7400701B1 (en) Backscatter inspection portal
US5260982A (en) Scattered radiation imaging apparatus
CN101960333B (en) For collection and the synthesis of the multiple image of people screening
EP2963454B1 (en) X-ray backscattering safety inspection system having a distributed-type x-ray source and method using the same
EP2963455B1 (en) X-ray backscattering safety inspection system having distributed x-ray source and method using the same
EP2526410A2 (en) Multi-view cargo scanner
CN102822696A (en) Scanning systems
US20060126772A1 (en) Container inspection system with CT tomographic scanning function
EP3279701B1 (en) Security inspection apparatus and method
CA3076758C (en) Scanning imaging system for security inspection of an object and imaging method thereof
US20170045465A1 (en) Apparatus and method for scanning a structure
RU2623835C1 (en) Stationary inspection complex
US20090110143A1 (en) Inspection system, inspection method, ct apparatus and detection device
CN204129240U (en) X ray backscattered channel formula safe examination system
RU2497104C1 (en) X-ray inspection system
RU2426101C1 (en) Method of producing 3d images at x-ray customs complexes
CN209296950U (en) Millimeter wave/THz wave imaging device
US20230288350A1 (en) Backscatter imaging device, control method and inspection system
US20220390391A1 (en) Below-ground computed tomography cargo inspection system and method
US7477725B2 (en) Computed examination of an object by using coherent-scattered radiation
CN111352170B (en) Sectional scanning method
RU157515U1 (en) INSTALLATION X-RAY MULTI-PROJECTIVE FOR SURVEILLANCE OF GOODS AND HANDBAG
RU2805289C1 (en) Stationary inspection complex
MXPA06011443A (en) Eliminating cross-talk in a backscatter inspection portal comprising multiples sources by ensuring that only one source is emitting radiation at a time

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180330