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X射线CT技术介绍及其安检应用

2018-04-23 10:46:43 来源：

[摘要]摘要：伴随着目前严峻的公共安全形势，随着新建机场、高铁车站的不断增加，
基于X射线计算机断层扫描（CT）技术的安检设备正逐渐迎来巨大的市场需求。
国内安防企业在X射线计算机

使其逐渐成为各类安检应用的最佳选择，在欧盟最新的行李检测设备技术标准中，
螺旋CT型安检设备是目前唯一能够通过ECAC标准3这一最高等级认证的安检技术，
开拓了公共安检的崭新局面。

二、安检CT产业国内外现状
伴随着目前严峻的公共安全形势，基于X射线计算机断层扫描（CT）技术的安检设备正逐渐迎来巨大的市场需求。欧盟托运行李法令中明确要求截止至

2018年，欧盟所有成员国机场设备必须全部通过标准3的认证，这意味着欧洲的托运行李检查仪即将全面进入CT 时代。而美国运输安全管理局（TSA）在其最新的托运行李扫描技术战略规划框架中，也提出类似的计划以保障民航安全。作为客运大国的中国，随着新建机场、高铁车站的不断增加，CT安检设备的需求也逐渐呈现上涨趋势。
尽管面临安检CT蓬勃发展的巨大机遇，相应的国际市场份额却被少数几家美国企业所占领，足以见得这是一个高门槛、高技术的垄断行业。其中，美国安检CT厂商的市场业绩主要依赖于向TSA提供CT设备获得。造成这种现状的重要原因之一，是安检CT技术自身的复杂性和先进性。不同于传统的医疗临床CT技术，安检CT技术的实现具有如下关键问题：一是被检物品种类复杂，密度各异，形状各异，对重建方法的要求更高；二是安检需以成像为主，同时还需要关注图象质量及违禁品的识别；三是安检具有较高的实时性要求，在大客流量的场合，单机每小时扫描的目标物体数目是医疗CT的上百倍；四是系统必须具有智能分析及报警功能，以降低人工判图的工作量、提高安检效率。因此，安检CT设备的研发难点和医疗CT存在较大的差异，是一种全新的应用领域，在很多方面甚至比医疗CT存在更大的难度。
利用CT技术实现行李物品的违禁品检测需要以CT成像理论为核心，结合多个学科的相关技术协同实现。然而，构成CT系统的核心部件如X射线源、高速滑环和探测器等技术长期被国外垄断，而CT成像理论、图像处理以及物质成分识别等方法也需要足够的技术积累。受制于上述多方面的原因，国内安检CT技术尚处于起步阶段，能够生产和制造安检CT系统、提供成熟的安检CT解决方案的本土企业非常少。面对国外技术封锁和市场垄断，如何突破封锁，取得技术优势，成为从根本上扭转这一困境的关键，这迫切需要在关键技术上深化研究、不断创新、取得突破。
三、安防业界的安检CT技术
（一）国内业界企业概况
安防业界的一些企业立足于自主创新、集成创新与引进消化吸收再创新，拥有全部核心技术的自主知识产权，以健康、稳定、协调和可持续发展为目标，坚持“走出去”战略，产品及服务已遍布五大洲130多个国家和地区，涵盖民航、

海关、城市轨道交通、铁路、公路、港口和重点安防机构等行业，得到世界各国用户的广泛认可，在全球市场上占据重要地位。这些企业作为安检解决方案和产品的主要供应商，参与了2008年北京奥运会、2011年上海世博会、2010年广州亚运会等多项重要大型活动的安全保障工作，为主要场馆、新闻中心和物流仓储等提供千余套多种型号安检产品和技术服务。在2014年的巴西世界杯期间，还为12个球场中的9个球场提供了近600套安检设备，为赛事的顺利进行保驾护航。
（二）安检CT技术
安防业界一些企业与清华大学建立了优势互补的长期战略合作关系，在CT设备领域共同申请了多项发明专利，掌握了包括双能成像、大螺距扫描、违禁品识别在内的多项核心技术。CT型行李安全检查系统是业界自主研发制造的国内首个具有自主知识产权的新一代双能安检CT系统。该系统采用独特的双能螺旋CT技术，自动识别藏匿在行李物品中的各类爆炸物和毒品并精确指出其在行李中的位置，同时提供独立的双能DR（透视）系统，生成高分辨率的双能透视图像，方便检查人员进行DR人工判图。对比国外主要安检厂商的CT系统，国内CT具有如下主要技术特点：
1.采用独创的双能大螺距螺旋CT技术，可实现爆炸物、液体爆炸物、毒品等多种违禁品的自动识别和报警；
2.拥有超高清晰的三维立体图像，可实现对行李360度无死角检查，图像更加直观生动，违禁品不易遗漏；

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