136] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述圖像重建單元包括多個(gè)能夠并行執(zhí)行的圖像處理子單 元，用于對(duì)所述帶電粒子的多條徑跡信息進(jìn)行并行處理。
[0137] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述帶電粒子的徑跡信息包括所述帶電粒子的入射時(shí)間、 入射位置和入射方向以及出射時(shí)間、出射位置和出射方向。
[0138] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述符合模塊包括:時(shí)間差分析單元，用于對(duì)所述入射時(shí)間 和所述出射時(shí)間進(jìn)行時(shí)間差分析;時(shí)間位置符合單元，用于根據(jù)所述入射位置、所述出射位 置以及所述時(shí)間差分析，將所述帶電粒子的徑跡信息與所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡的時(shí)間和 位置進(jìn)行符合。
[0139] 本公開(kāi)實(shí)施方式的基于宇宙射線的檢查運(yùn)動(dòng)對(duì)象的裝置，通過(guò)監(jiān)控設(shè)備記錄被檢 查運(yùn)動(dòng)車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡，并與探測(cè)器探測(cè)到的宇宙射線粒子的徑跡進(jìn)行符合，檢測(cè)出穿透 運(yùn)動(dòng)車輛的宇宙射線粒子，通過(guò)重建算法，得出運(yùn)動(dòng)車輛所攜帶的物品的物質(zhì)類別，如核材 料、毒品及爆炸物等。由于采用宇宙射線，覆蓋范圍大，沒(méi)有附加傷害，因此在宇宙射線粒子 信號(hào)與被檢運(yùn)動(dòng)車輛符合后，無(wú)需被檢運(yùn)動(dòng)車輛配合或停留。該裝置還可以對(duì)多運(yùn)動(dòng)車輛 同時(shí)檢查，檢查過(guò)程比較靈活、便捷、效率高。因此，該裝置具有很高的市場(chǎng)應(yīng)用潛力。
[0140] 圖4示意性示出根據(jù)本公開(kāi)示例實(shí)施方式的基于宇宙射線的檢查運(yùn)動(dòng)對(duì)象的系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)圖。
[0141 ] 如圖4所示，該系統(tǒng)包括:監(jiān)控設(shè)備410，用于追蹤受檢查運(yùn)動(dòng)對(duì)象440的運(yùn)動(dòng)軌跡， 記錄所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象的時(shí)間-位置對(duì)應(yīng)關(guān)系；位置靈敏探測(cè)器420,用于探測(cè)所述宇宙射線中 的帶電粒子信息，所述帶電粒子信息包括所述帶電粒子徑跡信息;控制臺(tái)430，用于檢測(cè)受 檢查運(yùn)動(dòng)對(duì)象的速度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和所述徑跡信息進(jìn)行位置符合，確定 所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象，以及根據(jù)所述帶電粒子信息進(jìn)行所述帶電粒子的徑跡重建，識(shí)別所述運(yùn)動(dòng) 對(duì)象內(nèi)部的材料。
[0142] 根據(jù)示例實(shí)施例，所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象的速度的所述預(yù)設(shè)范圍能夠確保所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象的 表面積每100平方厘米上至少探測(cè)到一個(gè)所述帶電粒子。
[0143] 根據(jù)示例實(shí)施例，所述位置靈敏探測(cè)器配置為具有檢測(cè)來(lái)自所述宇宙射線的μ子 和電子的能力。
[0144] 根據(jù)示例實(shí)施例，所述位置靈敏探測(cè)器配置為具有檢測(cè)包括原子序數(shù)大于鋁的中 至高原子序數(shù)材料和原子序數(shù)低于鋁的低原子序數(shù)材料的能力。其中利用所述電子的阻擋 作用分辨所述低原子序數(shù)材料;利用所述μ子的散射作用分辨所述中至高原子序數(shù)材料。
[0145] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述位置靈敏探測(cè)器作為運(yùn)動(dòng)車輛檢查系統(tǒng)的一部分，所 述位置靈敏探測(cè)器放置在檢查通道中，其中要檢查的運(yùn)動(dòng)車輛穿過(guò)所述位置靈敏探測(cè)器。
[0146] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述位置靈敏探測(cè)器包括:第一組位置靈敏探測(cè)器，位于所 述檢查通道的第一側(cè)，用于測(cè)量進(jìn)入所述檢查通道的入射帶電粒子的位置和方向；第二組 位置靈敏探測(cè)器，位于與所述第一側(cè)相對(duì)的所述檢查通道的第二側(cè)，用于測(cè)量離開(kāi)所述檢 查通道的出射帶電粒子的位置和方向。
[0147] 根據(jù)示例實(shí)施例，在所述通道的上方和下方，分別設(shè)置所述第一組位置靈敏探測(cè) 器和所述第二組位置靈敏探測(cè)器，其中述第一組位置靈敏探測(cè)器和所述第二組位置靈敏探 測(cè)器分別包括三個(gè)超層的漂移管陣列，當(dāng)宇宙射線經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)車輛時(shí)會(huì)發(fā)生散射和吸收，帶 電粒子的徑跡發(fā)生改變，上面的所述第一組位置靈敏探測(cè)器的三個(gè)超層的漂移管陣列用來(lái) 探測(cè)入射宇宙射線的帶電粒子的時(shí)間、位置和方向，下面的所述第二組位置靈敏探測(cè)器的 三個(gè)超層的漂移管陣列用來(lái)探測(cè)出射宇宙射線的帶電粒子的時(shí)間、位置和方向，從而得到 粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的改變。
[0148] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述位置靈敏探測(cè)器還包括:第三組位置靈敏探測(cè)器，位于 與所述第一側(cè)和第二側(cè)不同的所述檢查通道的側(cè)邊，用于測(cè)量離開(kāi)所述檢查通道的出射帶 電粒子的位置和方向；和/或第四組位置靈敏探測(cè)器，位于與所述第一側(cè)、第二側(cè)和第三側(cè) 不同的所述檢查通道的側(cè)邊，用于測(cè)量離開(kāi)所述檢查通道的出射帶電粒子的位置和方向。
[0149] 例如，除了在被測(cè)車輛的上方、下方設(shè)置大面積位置靈敏探測(cè)器，還可以在所述通 道的左右兩邊，也分別加上大面積位置靈敏探測(cè)器，如圖4所示，為其中一種四面探測(cè)器模 式，第一組位置靈敏探測(cè)器（1)作為入射探測(cè)器，探測(cè)入射宇宙射線粒子的時(shí)間、位置和方 向；其余三面(2、5、6)作為接收探測(cè)器，探測(cè)出射宇宙射線粒子的時(shí)間、位置和方向，從而可 以更多的收集宇宙射線粒子的信息，提高檢查的速度和成像質(zhì)量，提高效率。四面位置靈敏 探測(cè)器分別記錄各自的宇宙射線粒子信號(hào)，包括粒子打在探測(cè)器上的位置、時(shí)間等。某個(gè)粒 子被入射探測(cè)器探測(cè)，且在接收探測(cè)器接收，則認(rèn)為是散射粒子;若在入射探測(cè)器探測(cè)，接 收探測(cè)器沒(méi)有接收信息，則認(rèn)為是被阻擋粒子。
[0150] 根據(jù)示例實(shí)施例，增加所述位置靈敏探測(cè)器的面積、增加所述通道的長(zhǎng)度，也可以 增加通過(guò)運(yùn)動(dòng)車輛的宇宙射線帶電粒子數(shù)，從而可以提高檢查的精度、減小誤報(bào)率。
[0151]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述位置靈敏探測(cè)器還可以包括:第五組位置靈敏探測(cè)器， 位于與所述第一側(cè)、第二側(cè)、第三側(cè)和第四側(cè)不同的所述檢查通道的前方，用于測(cè)量離開(kāi)所 述檢查通道的出射帶電粒子的位置和方向；和/或第六組位置靈敏探測(cè)器，位于與所述第一 偵叭第二側(cè)、第三側(cè)、第四側(cè)和第五側(cè)不同的所述檢查通道的后方，用于測(cè)量離開(kāi)所述檢查 通道的出射帶電粒子的位置和方向。用于進(jìn)一步的收集宇宙射線粒子的信息，提高檢查的 速度和成像質(zhì)量，提高效率。
[0152] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述位置靈敏探測(cè)器包括GEM探測(cè)器、MRPC(Multi-Gap Resistive Plate Chambers，多氣隙電阻板室)探測(cè)器、漂移室或漂移管陣列。
[0153] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述漂移管陣列由多根鋁漂移管排列形成多超層結(jié)構(gòu)，其 中每個(gè)超層至少包括第一方向的第一平面鋁漂移管和與所述第一方向不同的第二方向的 第二平面鋁漂移管。
[0154]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述第一平面鋁漂移管和所述第二平面鋁漂移管分別包括 相互平行的兩排鋁漂移管。
[0155] 通道中放置有大面積的位置靈敏探測(cè)器，可以采用探測(cè)效率比較高的漂移管探測(cè) 器陣列。每一面的漂移管探測(cè)器陣列由三個(gè)超層的漂移管組成。在通道的四周（即上下左 右），各有一個(gè)大面積的漂移管探測(cè)器陣列，上面的漂移管探測(cè)器陣列用來(lái)探測(cè)入射宇宙射 線粒子，其它三面探測(cè)器陣列用來(lái)探測(cè)出射宇宙射線粒子。這樣可以探測(cè)到穿過(guò)探測(cè)器的 粒子，并把探測(cè)器的響應(yīng)等信息傳遞給所述控制臺(tái)例如計(jì)算機(jī)，處理得到所述帶電粒子的 位置、時(shí)間和方向信息，宇宙射線粒子在穿過(guò)運(yùn)動(dòng)車輛的時(shí)候，會(huì)發(fā)生反應(yīng)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)車輛 和運(yùn)動(dòng)車輛所攜帶的不同物體，產(chǎn)生散射和吸收。
[0156] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述控制臺(tái)包括信號(hào)處理單元，用于接收來(lái)自第一組位置 靈敏探測(cè)器的入射帶電粒子的測(cè)量信號(hào)和來(lái)自第二組和/或第三組和/或第四組位置靈敏 探測(cè)器的出射帶電粒子的測(cè)量信號(hào)的數(shù)據(jù)，其中所述信號(hào)處理單元根據(jù)所述帶電粒子的測(cè) 量的入射和出射位置及方向，分析所述檢查通道中穿過(guò)所述材料的所述帶電粒子的散射， 以獲得所述檢查通道中散射中心的空間分布或帶電粒子的軌跡重建或掃描圖像。
[0157] 例如，所述檢查運(yùn)動(dòng)對(duì)象的系統(tǒng)可以包括用于受檢查的運(yùn)動(dòng)對(duì)象通行(諸如運(yùn)動(dòng) 車輛)的檢查通道、位于檢查通道的第一側(cè)以測(cè)量朝向檢查通道的入射μ子和電子的位置和 方向的第一組位置靈敏探測(cè)器、位于與第一側(cè)相對(duì)的檢查通道的第二側(cè)以測(cè)量離開(kāi)檢查通 道的出射μ子和電子的位置和方向的第二組位置靈敏探測(cè)器、以及信號(hào)處理單元，其可以包 括例如微處理器，用于接收來(lái)自第一組位置靈敏探測(cè)器的進(jìn)入μ子和電子的測(cè)量信號(hào)以及 來(lái)自第二組位置靈敏探測(cè)器的離開(kāi)μ子和電子的測(cè)量信號(hào)的數(shù)據(jù)。所述第一和第二組位置 靈敏探測(cè)器的每個(gè)可以包括漂移管，安排來(lái)允許在第一方向的μ子和電子位置測(cè)量和在與 第一方向不同的第二方向的μ子和電子位置測(cè)量。信號(hào)處理單元根據(jù)μ子和電子的測(cè)量進(jìn)入 和離開(kāi)位置和方向，分析由運(yùn)動(dòng)對(duì)象中的材料導(dǎo)致的μ子和電子的散射行為，以獲得檢查通 道中散射中心的空間分布或掃描圖像。獲得散射中心的空間分布或掃描圖像可以用于顯示 在檢查通道中一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象(諸如具有包括核材料或設(shè)備的高原子序數(shù)的材料）的 存在或不存在。每個(gè)位置靈敏探測(cè)器可以以各種配置實(shí)施，包括使用諸如填充有可以由μ子 和電子電離的氣體的漂移管的漂移單元。這種系統(tǒng)可以用于利用自然宇宙射線產(chǎn)生的μ子 和電子，用于檢測(cè)檢查通道中的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象。
[0158] 粒子探測(cè)系統(tǒng)可以利用漂移管以實(shí)現(xiàn)通過(guò)通道的諸如μ子和電子的帶電粒子的跟 足示。
[0159] 在實(shí)施斷層掃描成像時(shí)，還可以使用其他隨機(jī)處理方法。
[0160] 所述控制臺(tái)負(fù)責(zé)整個(gè)檢查運(yùn)動(dòng)對(duì)象的系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的主控制，包括機(jī)械控制、電 氣控制等，并對(duì)由所述監(jiān)控設(shè)備和所述位置靈敏探測(cè)器獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將所述監(jiān)控 設(shè)備得到的被檢查運(yùn)動(dòng)車輛在通道中的運(yùn)動(dòng)軌跡和所述位置靈敏探測(cè)器得到的所述帶電 粒子穿過(guò)運(yùn)動(dòng)車輛或其攜帶的行李的粒子徑跡進(jìn)行符合，重建運(yùn)動(dòng)車輛所攜帶物品的材料 物質(zhì)類別，并通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。所述顯示器可以是CRT傳統(tǒng)顯示器也可以是液晶顯示 器。
[0161] 所述控制臺(tái)可以是計(jì)算機(jī)。所述計(jì)算機(jī)可以是高性能的單個(gè)PC，也可以是工作站 或機(jī)群。
[0162] 所述位置靈敏探測(cè)器掃描過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)和所述監(jiān)控設(shè)備采集的大量數(shù) 量可以通過(guò)無(wú)線傳輸或光纜、網(wǎng)線等線路傳輸?shù)胶蠖说目刂婆_(tái)中。其中，采用有線傳輸可以 保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，降低信?hào)在傳輸過(guò)程中的損失，提高信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_能力。同時(shí)， 可以在很大程度上降低數(shù)據(jù)采集的技術(shù)難度和成本。
[0163] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述監(jiān)控設(shè)備包括:熱成像儀、攝像頭、壓力傳感器、光學(xué)傳 感器中的任意一種或幾種的組合。
[0164] 根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述監(jiān)控設(shè)備包括深度攝像頭。
[0165] 由于在檢查過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)車輛在通道中是運(yùn)動(dòng)的，所述監(jiān)視設(shè)備用來(lái)記錄運(yùn)動(dòng)車 輛在通道中的運(yùn)動(dòng)軌跡，以便與所述位置靈敏探測(cè)器探測(cè)到的宇宙射線粒子進(jìn)行符合?？?以采用任意一種可以定位運(yùn)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的技術(shù)來(lái)記錄被檢查運(yùn)動(dòng)車輛在每一時(shí)刻的 位置信息，對(duì)多運(yùn)動(dòng)車輛同時(shí)檢查的情況，可以記錄每一輛運(yùn)動(dòng)車輛在每時(shí)刻的位置信息。
[0166] 當(dāng)被檢查運(yùn)動(dòng)車輛經(jīng)過(guò)所述檢測(cè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的系統(tǒng)中時(shí)，由于宇宙射線粒子的速度 遠(yuǎn)大于運(yùn)動(dòng)車輛前進(jìn)的速度，運(yùn)動(dòng)車輛的運(yùn)動(dòng)不會(huì)對(duì)宇宙射線粒子的徑跡產(chǎn)生任何影響。 當(dāng)足夠多的粒子通過(guò)運(yùn)動(dòng)車輛，并被探測(cè)器探測(cè)到徑跡，然后與運(yùn)動(dòng)車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡符合 上之后，就可以通過(guò)一定的重建處理過(guò)程得到所需要的信息。
[0167] 本公開(kāi)實(shí)施方式的基于宇宙射線的檢查運(yùn)動(dòng)對(duì)象的系統(tǒng)，利用大面積的位置靈敏 探測(cè)器探測(cè)宇宙射線中的帶電粒子，在通道周圍設(shè)置多層探測(cè)器，可以探測(cè)到粒子的入射 徑跡和出射徑跡，同時(shí)利用監(jiān)視設(shè)備，記錄行進(jìn)中的運(yùn)動(dòng)車輛在每一時(shí)刻的位置，通過(guò)計(jì)算 機(jī)處理，可以得到每一時(shí)刻，帶電粒子在經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)車輛和其攜帶的包裹或者行李后的散射 和吸收系數(shù)，重建得到運(yùn)動(dòng)車輛所攜帶的物品的材料物質(zhì)類別。
[0168] 圖5示意性示出根據(jù)本公開(kāi)示例實(shí)施方式的基于宇宙射線的檢查運(yùn)動(dòng)對(duì)象的系統(tǒng) 中位置靈敏