本发明涉及一种物体扫描系统，在本发明的一个应用中，该系统用于扫描人体以便检测在其所携带的或内部的某些物品或物质。 本发明的第一个目的是提供一种扫描物体（可能是人体）的方法，这个方法包括用一束X辐射扫描物体，把透过物体的X辐射转换成一个光学象，增强该光学象，将该光学象转换成一个电子学象并处理这个电子学象，以便获得一个该物体或其部分的扫描象等步骤。
最好是利用在移动扫描模式下操作的电荷耦合器件阵列检测器将增强的光学象转换成一个数字式电子学象。经数字电子学象技术处理后产生的扫描象最好是一个人体或其部分的可见象。
在本方法的一个优选实施例中，用一个闪烁器装置将发射的X辐射转换成一个光学象，最好是再利用一个光学象增强器和还可能采用一个或多个用于传输光学象的一端逐渐变细的光导纤维将这个光学象增强。
在一个实施例中，一个第一组一端逐渐变细的光导纤维将一个光学象从一个相应地闪烁器组传输到一个增强光学象的光学象增强器，以及一个第二组一端逐渐变细的光导纤维将这个增强过的光学象传输到相应的工作在移动扫描模式下的电荷耦合器件（CCD）阵列检测器组，以便转换成一个电子学象。
X射线源和成象装置最好是彼此相对地位于在一个扫描台上的相对的两侧，并且由一个能相对位于扫描台上的物体运动的小车支撑，借此对该物体进行扫描。在对人体扫描的场合下一个身体待扫描的个人应站立在扫描台上，而使小车相对人体沿垂直方向运动。
另外，也可以使物体在一个传送带或其它传送系统上相对于不动的X射线源和相对的成象装置运动。
本发明还提供一种扫描物体的装置，这个装置包括一个用于以一束X射线扫描物体的X射线源和成象装置，该成象装置又包括将通过物体的X射线转换成一个光学象的装置，用于使该光学象增强的装置，用于将增强的光学象转换成一个电子学象的装置和用于处理该电子学象以便获得一个物体或其一部分扫描象的装置。
在本装置用于人体扫描时，最好是限制X辐射的强度，使在扫描过程中被人体吸收的剂量是在生理学不可接受的水平之下，例如，X辐射束的强度远小于使人体吸收10×10-6西弗特（sievert）的当量剂量或更小的程度。
下面将参考附图，结合唯一的例子详细描述本发明。
图1为本发明的用于扫描人体的系统的侧视图;
图2为用在图1系统中的照射和检测设备的平面示意图;
图3示意地表示出系统的单检测器通道。
图4为一个优选的准直系统的平面图;以及
图5为一个沿图4中的线5-5剖开的优选的准直系统的剖视图。
下述的系统是专门为扫描人体以便检测在其上和内部存在的一个或多个特定物体的。
如图1所示的系统包括一个用标号10代表的扫描台，使每个待扫描的个人12进入到这个扫描台上，如图所示，他在扫描过程中笔直地站在扫描台上。支撑一个小车16的笔直的立柱14靠在扫描台10的旁边。
在支柱14上或在小车16上配置的垂直驱动单元（未示出）使小车以预定的恒定的线速度在支柱的上下沿铅直方向移动。
再参看图2，小车14上装有一个产生一个基本上在水平方向的沿侧向展成扇形的X辐射束20的X射线管18，X射线管18使辐射束20通过扫描台10射向一个在扫描台对面的弧形检测器和成象单元22。需要指出的是，在图1中人12站立在辐射束20的路径上，在扫描过程中使小车沿铅直方向上下移动，从而使辐射束20通过这个人身体的整个高度或只通过选定的部分。
由X射线管18产生的X辐射束经过一个准直器24在铅直方向初步校直，以便将X辐射束20的扇形限制在一个铅直平面内。X辐射束通过扫描区后射到一组横向相邻的闪烁器屏26上。作为如图所示，闪烁器屏26限定-弧形的闪烁体屏阵列28。当带有X射线能量的光子撞击到闪烁器屏26上时，这个屏产生带有光能量的光子，并以相当高的增益（即对于每个正在撞击的X射线光子可以产生很多光线光子（light photon））形成光学象。
在本例的情况下，人体被相对人体垂直运动的X射线束扫描，重要的是通过在垂直方向准直X射线束，以便限制展开扇形X射束20的垂直高度，从而防止视差效应。
附图4和5中简略地示出在实际操作中令人满意的X射线管和准直系统。这个从优选用的X射线管18是公知的线聚焦X射线管，采用这种类型的X射线管，可以使X射线从具有一个直线形状的射线源发射出，该直线形状的射线源在图中用60代表。该直线形状射线源60垂直取向（从图4和图5中看出）并且具有一相当于展成扇形X射线束20的所需要的高度的发射长度。
如图4所示，透射过X射线管18的窗口62的发散X射线束投射到一个准直器24中，准直器24具有一个外壳64，该外壳容纳一个由一些紧密靠近、但有间隙的薄的重金属板构成的叠层66。这种类型准直器的特征由其栅格比表征，该栅格比是金属板沿X射线束进行方向的长度同在叠层中的相邻的两板68间的净间隙之比值，发散度超过该栅格比的X射线射到这个水平板面上而被吸收。
从图5中可以看到，准直器的形状应适合于X射线束沿侧向展成扇形。于是从准直器24的下端最后射出的X射线束20被以一个很低的沿垂直方向的发散度沿侧向展成扇形。这个在每种场合下的发散度由其准直器板叠层66的特定的栅格比确定。
显然，所产生的光学象的强度是正比于入射的X辐射强度。
一个一端逐渐变细的第一光导纤维30，即一个一端逐渐变细的光导纤维束同每个闪烁器的屏26相连接。一端逐渐变细的光导纤维被认为能够高效率地收集光，而同时保持光的高空间分辨率和低的畸变性能。
一端逐渐变细的光导纤维素30将光学象经过合适的耦合装置32射向一个象增强器34的输入窗口。应该意识到出现在象增强器窗口的光学象是缩微的，这是由一端逐渐变细的光导纤维的形状所决定的。对于每个输入到象增强器的光线光子，象增强器通过一个另外的耦合器36输出很多光线光子到一个一端逐渐变细的第二光导纤维38。换句话说，象增强器34借助一端变细的第一光导纤维30使出现在其上面的光学象增强了。
这个一端逐渐变细的第二光导纤维38将增强的光学象再一次缩微并发射到电荷耦合器件（CCD）阵列检测器40的前表面，阵列检测器40同一个电子接口组件42相耦合。
图3为说明上述的单检测器通道的简图。
电荷耦合器件阵列检测器在所谓的移动扫描模式下驱动工作。移动扫描模式使在CCD阵列检测器后面产生的电子象移支，并借助于从光学象收集到的信息，继续增强或改进这个电子学象，所述的光学象随着小车16的移动也同时横跨CCD检测器的前表面“移动”。
因为这个电子学象以恒定的电子时钟频率向前移动，所以在光学象中的每一点必须以恒定的速度也就是以小车16的移动速度在一条直线上“移动”。
对于本专业的普通技术人员应该懂得，受到象增强器影响象的亮度增益必须正确地控制，以便防止电荷耦合器件阵列检测器饱和。
组件42通过数据总线46和线48同处理单元50接口。在单元50中每行的电子象被读出后经适合的数字式电子学象处理增强装置增强。单元50在被操作者观察的监测器52上产生一个可见象。
必须了解，重要的是在对人体进行X射线扫描时要保证被人体吸收的X射线的剂量不能超过按生理学有害人体的水平。这一点对于需要经常地对人体进行扫描的检测系统是特别重要的，例如用于检测可能从工作场所中被偷窍的物品的存在，扫描可能每天逢人离开工作场所就进行。
可以预见，如上所述的系统，在该系统中X辐射被转换成一个被增强的光学象后，又由一个在移动扫描模式下工作的电荷耦合器件检测器阵列转换成一个电子学象，从而可以提供一个在安全的起始X射线强度下的满足需要的精度和分辨率。
在实践中，据认为在非医学应用时，在适合的信号分辨率和精度的情况下X辐射的当量剂量水平可以维持在10×10-6西弗特。
在本发明的一个应用中，上述的人体扫描系统可以用于扫描人体以便检测在其身体上或身体内存在的易于盗出的特定物品。例如对那些可能在身上隐藏金刚石的人进行身体扫描。在这种情况下，显然人体上或体内的金刚石颗粒将比周围的身体组织和骨骼吸收比较大部分入射的X辐射。因此，金刚石将使X射线信号相当大地衰减，这将从在监测器52上产生的最终的可见象中可以看到。不仅能检测到金刚石的存在，还能检测出它在人体的位置。在这种场合下使用的X射线管的电压可以在150KV至160KV范围内选择。
虽然本发明是以在垂直扫描过程中站立的人为例描述的，但是也可以使人体处在方便于水平扫描的位置，或者使其以恒定的速度，例如在一个传送装置上通过一个固定的扫描装置。
检测人体携带的金刚石只不过是本发明的一个应用，在其它应用中，例如为了检测其它异物的存在（例如在医学检测中，检测金属片、断裂骨骼或其它生理学杂质等的存在）可以对人体进行扫描。
一般来讲，X射线管的电压根据适合特定的应用进行选择。在医学应用中，例如在上段提及的那些医学应用中，X光管的电压可以例如低到80KV。另外，为了寻找和分析重金属例如铁、钨、或铂可能采用高达600KV电压。
为了检测药物或其它违禁物器（例如在机场安全检查口的武器探测），也可以对人体进行扫描。
被检测物不必需是人体，例如上述的方法和装置可以用于在机场安全检查口检查行李中的物品。
在这些情况下，使物体通过扫描台移动的本发明的一个方案对于扫描装置相对物体移动的例举过的系统通常是可取的。
在本发明的每个应用中，借助于正确的设定X射线管的初始工作电压和电流，可见象的对比度可以根据精确地检测特定的物品或物质的需要而调整到最佳的状态。
需要指出的是，被上述装置产生的可见象或电子学象根据需要可以借助处理单元50储存于存储器中。