利用模块化传送链来操作射线照相检查系统的方法
【专利说明】利用模块化传送链来操作射线照相检查系统的方法
[0001]发明背景和有关现有技术
[0002]本发明涉及其中被检查的物品在穿过X光机或者其他射线照相扫描系统的无端环形传送机上行进的射线照相检查系统领域。特别是，本发明涉及一种操作其中无端环形传送机是模块化传送链的射线照相检查系统的方法，并且本发明的具体主题是一种消除传送链的透过率变化在由扫描系统所产生的射线照相图像上的影响的方法。另外，本发明还涉及一种具有执行上述方法的必要特征的射线照相检查系统。
[0003]本文中的术语“传送链”是指类似于传送带的无端环形传送机装置，但是具有传送链是由相互按闭合环路连接的许多刚性区段或者链节组成的差异，在该闭合环路中每个链节被活节地铰接到后一链节和前一链节上。所述区段可能是相互完全一致的，或者可围绕传送链相同地自我重复的一组不相似的区段。单独的区段或者相同地自我重复的区段组在本文中被称为模块或者模块化区段，并且因此，所述传送链被称为模块化传送链。
[0004]无端环形传送机的辐射透过率在检查系统中开始起作用，其几何设置是如此的，即至少部分扫描辐射线不但穿过被检查的产品及围绕其的空间而且横穿无端环形传送机。该类检查系统用于例如检测瓶装或罐装食品和饮料产品中的异物。特别关注的是液态产品中的金属和玻璃碎片。因其相对于液体的高密度，所述异物将聚集在容器底部。此外，如果容器具有穹形底部，则异物趋向于沉淀在其中底部与容器侧壁相交的周边处。因此，对于射线照相扫描系统来说非常重要的是相对于无端环形传送机按如此方式配置和布置，即，使每个容器的整个内侧底面都被扫描覆盖。因此，必须使用一种其中至少部分辐射线通过容器的底部并因此也通过其上定位被检查的容器或任何其他物品的无端环形传送机的区域的扫描仪配置。
[0005]在典型配置中，用来检查的辐射线可能例如来源于位于传送路径上方的辐射源、以偏斜角度穿过侧壁进入容器、通过容器底部射出并穿过传送机以被连接至图像处理系统的检测系统接收。备选是，例如当检查既非瓶装亦非罐装的物品时，可以将辐射源竖直地设置在传送机的上方并且将辐射探测器竖直地设置在所述传送机的下面。
[0006]如果射线照相检查系统是X射线系统，则射线可以例如由X射线图像增强器和照相机接收或者由X射线线性阵列传感器接收或者由X射线区域阵列传感器接收，其中两者则都将信号传递给图像处理系统。一般地，成像辐射线成扇形平面射线束地来源于局部辐射源，即斑点形辐射源并且由光电二极管的线性阵列接收，所述光电二极管共同被称作辐射探测器，其中扇形辐射线束和光电二极管的线性阵列处于一公共平面中，也被称为扫描平面，其基本上正交于支承被检查的物品的传送机的移动方向地延伸。当待检查的物品穿过扫描平面时，光电二极管的线性阵列被不连续脉冲的连续序列触发，并且脉冲频率与传送机的速度协调以使由辐射探测器阵列所接收的信号序列可以被转换为具有不同亮度值的光栅点的图案，该亮度值例如根据亮度标度以零至255来表示，代表材料体在辐射源与辐射探测器之间的透明影像。如果被扫描的物品包含例如金属碎片的异物，则射线照相图像在所扫描物品的透明影像内将所述异物显示为较暗区域，所述异物与被扫描物品相比对扫描射线具有更低的透过率。
[0007]在现阶段的技术状态下，被用作射线照相检查系统中的传送装置的无端环形传送机在大多数情况下为聚合物织物带。该类传送机具有以下优点，由于带的恒定厚度与均一性，X射线图像的质量很少受其影响。然而，对于聚合物织物带和模块化传送链的优点存在许多强烈争论，具体地说:
[0008]-特别是在瓶装和罐装工业中对于使用织物带存在较强阻力，因为其易于受损并且迅速磨损掉。比较起来，由以无端环联接到一起的刚性塑料(典型地为缩醛树脂或者聚丙烯)元件构成的传送链更坚固并且更不易于被坚硬的金属或者玻璃容器损坏。
[0009]-因为可能利用直接啮合链条轮廓的链轮来驱动传送链，所以传送链更适用于例如乳酪块的重量大的物品。
[0010]-传送链的区段可以按如此方式铰接到一起，S卩，使链条对于围绕驱动链轮的环具有单向挠性而对相反方向的弯曲是刚性的。该后种特性消除了对导向装置的需求，该导向装置在连续运行应用中可能是不可靠的。
[0011]-传送链与带相比更易于替换或者修理，因为可以通过移除一个铰链销而打开链条，链条的模块化元件通过铰链销联接到一起。
[0012]-传送链可以设计成是自跟踪的并且与传送机的支承结构的侧部齐平地延伸。该最后特征是重要的，因为其允许产品在横向相邻的传送机之间被轻易地侧向传送。
[0013]然而，在射线照相检查系统中使用具有塑料链节的惯用的链式传送机是有问题的，因为链节可能妨碍X射线图像。直到现在，如果人们希望用X射线检查在传送链上移动的产品，则合成的图像因叠覆在产品上的传送链的透过率(例如由于链节之间的铰链或其他连接件或者设计来加强链段的轮廓特征)的变化而降质。如果可以解决该图像干扰问题，则如上所列举的模块化传送链的优点可应用于射线照相检查系统。
[0014]在本发明的相同受让人拥有的US 2012/0128133A1中，通过其中链节被实质上配置成在传送链宽度上延伸的均匀厚度和密度的刚性板的传送链来解决透过率变化的问题，其中区段相互重叠以作为均匀透过率的基本上无间隙的带来呈现给扫描辐射线，并且其中将区段联接到一起的连接件或者铰链(且其具有比区段的平面区域更低的透过率)位于被扫描辐射线穿过的带的外侧。因此，区段之间的连接件优选位于传送链的两个外侧边缘区域中。
[0015]在根据前述方案的传送链中，中央均匀带区域中铰链或者任何其他加强特征的存在就横向弯曲而论减小了链节的刚度并且因此限制了在实际设计中可实现的传送机的宽度。对现有技术的检查系统的射线照相图像中背景影响的处理已知到以下程度，所述背景影响是由组成线性阵列的辐射探测器的单独的光电二极管之间的暗信号和增益的变化所引起的。该变化的一部分是由于二极管自身的性能上的随机差异，而其他部分是由于从固定的辐射源向单独的光电二极管扇状地发射的射线路径的不同长度。根据平方反比定律，从辐射源至给定的传感器二极管的射线路径越短，则由二极管接收到的辐射线越强。为了横跨扫描区域产生均匀的图像，通过所谓的辐射探测器校准或者辐射探测器归一化来消除所述变化的影响。
[0016]在辐射探测器校准的两步的第一步中，通过当关掉辐射源时测量其相应二极管的电流来确定辐射探测器阵列的单独的光电二极管的暗信号。将各二极管的暗信号的相应亮度值存储到存储器中。随后，在检查系统的工作模式中，从各二极管的信号中减去所存储的暗水平值，以使各二极管的暗水平相当于零值的净信号。
[0017]在辐射探测器校准的第二步中，利用打开辐射源并且在辐射源与辐射探测器之间的射线路径中仅设置空的传送带来确定辐射探测器阵列的单独的二极管的信号。所述信号表示各单独的二极管的相应最高亮度水平。将每个信号数字化、减去相应的暗水平值，并且使用结果得到的净信号值来计算并存储单独二极管的归一化因子。由于校准的结果，所有二极管的归一化的暗水平信号值为零，并且所有光电二极管的最大亮度水平都相当于相同的标准值，如果按照8位的二进制数来表示，例如255。