CN1319759A - 使用双能量扫描信息的爆炸材料检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种检测爆炸材料的装置和方法,可疑物放在包括外界物体的区域中。该区域被以两种不同能级发射射线的X射线源扫描,检测器列阵收集穿过了材料的射线。重现计算机根据对应于两个能级之一的投影系列产生CT图像。空间分析计算机分析CT图像并确定出只包含可疑物的投影。投影计算机利用高能量清晰路径投影和低能量清晰路径投影以确定有关可疑物体的两种物理特性的定量信息。定量信息用于将爆炸材料从非爆炸材料中区分出来。

Description

使用双能量扫描信息的爆炸材料检测装置和方法
本发明涉及爆炸材料的检测方法和系统，具体地讲，涉及通过分析X射线透射率和散射率以确定材料的一个或多个物理特性从而检测爆炸材料的方法和系统。
现已知有各种X射线行李扫描系统用于在将行李或箱包装入商用飞机之前检测行李中是否有炸药和其他禁止物品。一种测量材料密度的普通技术是将材料暴露在X射线中并测量材料吸收的射线量，吸收率可以表示密度。由于许多爆炸材料的特征可能是它们的密度范围与行李中通常所装的其他物品不同，因此炸药基本上适合于利用X射线设备检测。
目前使用的大多数X射线行李扫描系统是“行扫描器”型的并包括一个静止X射线源、一个静止线性检测器阵列和一条输送带，输送带用于在射线源与检测器阵列之间输送行李以使行李移过扫描器。X射线源产生X射线束，该射线束穿过行李并被行李衰减一部分，之后再被检测器阵列吸收。在每个测量间隔中，检测器阵列将产生代表X射线所穿过行李的平面密度积分的数据，该数据用于形成一个二维图像的光栅线。随着输送带将行李输送通过静止射线源和检测器阵列，扫描器将产生一个由静止检测器阵列观察到的代表行李密度的二维图像。密度图像通常被显示出来，以便被人工操作者分析。
现已知道可以利用双能量X射线源技术在密度测量之外提供有关材料特性的附加信息。利用双能量X射线源技术涉及在X射线的两种不同能级下测量材料的X射线吸收性能。根据扫描器的标度，双能量测量可以提供被扫描材料的双参数指标；例如在一种标度设置下，双参数可以选择为材料的原子序数和材料的密度。在另一种标度设置下，双参数可以选择为材料的光电系数和材料的康普顿系数。在另一种标度设置下，双参数可以选择为第一种材料(例如钢)的含量和第二种材料(例如铝)的含量。用在计算机层析X射线摄影(以下称作CT)图像的能量选择式重现中的双能量X射线技术描述于以下文献中，例如Robert E.Alvarez和Albert Macovski的“Energy-selective Reconstruction inX-ray Computerized Tomography(计算机化层析X射线摄影的能量选择式重现)”，Phys.Med.Biol.1976，第21卷第5期p733-744；以及美国专利No.4,029,963和5,132,998。一种用于从双能量X射线投影数据产生这种双参数的算法被称作Alvarez/Macovski算法(以下称作AMA)。
这种双能量技术的一种建议用途与用于检测行李中是否有炸药的行李扫描器有关。爆炸材料的特征通常是具有已知范围的原子序数，因此适合利用这种双能量X射线源检测。一种这样的双能量源描述于序列号为08/671,202、标题为“Improved Dual EnergyPower Supply(改进的双能量动力源)”(代理人案号No.ANA-094)的未决美国专利申请中，该专利已转让给本发明的同一受让人并整体结合在此作为参考。
塑性炸药对行李扫描系统提出了特别挑战，这是因为塑性炸药具有可模塑性，因而可以成形为难以检测出来的形状。大多数炸药的能够对飞机造成显著伤害的重量为至少一磅，因此具有足够大的长度、宽度和高度，因此不论炸药在行李中的方位如何均容易被X射线扫描系统检测出来。然而，足以伤害飞机的塑性炸药粉末可以成形为相对较薄的板材，这种片材在一维上的尺寸极小而在另两维上的尺寸相对较大。由于难以在图像中识别这种爆炸材料，特别是在材料的安置使得薄板在通过系统时平行于X射线束方向的情况下，因此塑性炸药的检测可能很困难。
因此，检测可疑行李需要有非常专心的操作者。这种专心方面的要求可能导致操作者疲劳，而这种疲劳以及任何分心均可能导致可疑行李通过系统而未被检测出来。
所以，为设计更好的行李扫描器已经付出了大量的努力。作为示例，这种设计描述于美国专利No.4,759,047(Donges等)、4,884,289(Glockmann等)、5,132,988(Tsutsui等)、5,182,764(Peschmann等)、5,247,561(Kotowski)、5,319,547(Krug等)、5,367,552(Peschmann等)、5,490,218(Krug等)和德国公开专利文献DE3150306A1(Heimann GmbH)中。
这些设计中的至少一种，如美国专利No.5,182,764(Peschmann等)和5,367,552(Peschmann等)(以下称作专利＇764和＇552)所描述的，已经开发出商品并在以下称作“Invision Machine”。Invision Machine包括一个第三代CT扫描器，该扫描器通常包括一个X射线源和一个固定在环形台或盘的径向相反侧的X射线检测器系统。盘以可旋转的方式安装在一个吊架支承内，以使盘在工作时绕着一根旋转轴线连续转动，同时来自射线源的X射线穿过位于盘开口中的物体并到达检测器系统。
检测器系统包括一个线性检测器阵列，该阵列以圆弧形状布置成单行，圆弧的曲率中心位于X射线源的焦斑处，焦斑即用于发射X射线的X射线源中的点。X射线源产生一个从焦斑发出的扇形X射线束即扇束，射线束穿过一个平面像场并被检测器接收。CT扫描器包括一个由X、Y和Z轴定义的坐标系，其中各轴在盘的旋转中心即盘绕着旋转的旋转轴线上彼此相交并垂直。该旋转中心通常称作“等角点”。Z轴由旋转轴线定义，X和Y轴定义并位于平面像场中。这样，扇束由点状射线源即焦斑与暴露在X射线束中的检测器阵列的检测器接收表面之间形成的空间的体积确定出来。由于线性检测器阵列的接收表面沿Z轴方向的尺寸相对较小，因此扇束的结构沿Z轴方向相对较薄。每个检测器分别产生一个代表照射到检测器上的X射线强度的输出信号。由于X射线会被它们路径中的所有物质吸收一部分，因此每个检测器产生的输出信号可以代表布置在X射线源与检测器之间的像场中的所有物质的密度。
随着盘的旋转，检测器阵列将周期性取样，而且在每次测量间隔中，检测器阵列中的每个检测器将在该间隔内产生一个代表被扫描物体一部分的密度的输出信号。在任何测量间隔中对单行检测器阵列中的所有检测器产生的输出信号进行收集称作“投影”或等同为“视图”，而在投影产生过程中盘的角度方向(以及X射线源和检测器阵列的相应角度方向)称作“投影角度”。在每个投影角度上，X射线从焦斑至每个检测器的路径即所谓的“线迹”从点状射线源向着检测器接收表面在横截面上逐渐增大，因此需要考虑对密度测量值进行放大，因为检测器接收表面的面积比被射线穿过的物体上的任何横截面面积均大。
随着盘绕着被扫描物体转动，扫描器将在相应的多个投影角度上产生多个投影。通过众所周知的算法，可以利用在每个投影角度上收集的所有投影数据产生一个有关物体的CT图像。CT图像代表物体在二维“片段”上的密度，该物体在盘旋转通过各个投影角度时被扇束穿过。CT图像的分辨率在一定程度上取决于每个检测器接收表面区域在扇束平面中的宽度，检测器宽度在这里定义为沿着与扇束宽度相同方向测量的尺寸，检测器长度在这里定义为沿着垂直于扇束并平行于扫描器旋转轴线即Z轴的方向测量的尺寸。一般来说，CT图像的分辨率与每个检测器的接收表面在扇束平面中的宽度呈反比。
图1、2和3分别示出了一种典型行李扫描系统100的透视图、端侧剖视图和径向剖视图，该系统包括一个输送系统110，用以沿箭头114所示方向将行李或箱包112连续输送通过一个CT扫描系统120的中央孔。输送系统包括电机驱动的皮带，用以支承行李。所示输送系统110包括多个单独的输送段122；然而，也可以采用其他形式的输送系统。
CT扫描系统120包括一个环形旋转台或盘124，该台或盘安置在吊架支承125中，用于绕着一根旋转轴线127(显示于图3中)旋转，该轴线优选平行于行李112的运行方向114。盘124可以被任何适宜的驱动机构例如皮带116和电机驱动系统118驱动着绕旋转轴线127旋转，或者采用其他适宜的驱动机构，例如1995年12月5日颁布的属于Gilbert McKenna、标题为“X-rayTomographic Scanning System(X射线层析摄影扫描系统)”(代理人备案No.ANA-30CON)的美国专利No.5,473,657中所描述的机构，该专利已转让给本受让人并整体结合在此作为参考。旋转台124确定出一个中央孔126，输送系统110即通过该孔运送行李112。
系统120包括一个X射线管128和一个布置在台124径向相反侧的检测器阵列130。检测器阵列130可以是二维阵列，如标题为“Area Detector Array for Computed Tomography ScanningSystem(计算机层析摄影扫描系统检测器面阵)”(代理人案号No.ANA-137)的美国专利申请中描述的阵列，该专利的受让人相同并整体结合在此作为参考。系统120还包括一个数据采集系统(DAS)134，用以接收并处理检测器阵列130所产生信号，以及一个X射线管控制系统136，用以向X射线管128供电或控制后者的操作。系统120还优选装有一个计算机处理系统(未示出)，用以处理数据采集系统134的输出信号并产生所需信号以操纵和控制系统120。计算机处理系统还可以包括一个监视器，用以显示信息，包括所产生的图像。系统120还包括屏蔽138，其可以由诸如铅等材料制作，以防止射线从吊架125中传输出来。
X射线管128可以产生一个通常被称作“锥形束”的金字塔形X射线束132，该射线束穿过一个三维像场，输送系统110即通过该像场运送行李112。在穿过了安置在像场中的行李后，锥形束132被检测器阵列130接收，后者产生代表行李112中暴露部分的密度的信号。射线束因此而确定出一个扫描空间体积。台124绕着它的旋转轴线127旋转，从而沿圆形轨迹绕着行李112传输X射线源128和检测器阵列130，同时输送系统110连续将行李输送通过中央孔126，从而在一组投影角度上产生一组相应的投影。
重现前分析、重现后分析和多重投影/非CT分析是基本上公认的三种利用双能量X射线源进行材料分析的现有技术(例如用于检测行李中是否有炸药的行李扫描器中所用的)。在重现前分析中，信号流程如图4所示。扫描器120通常类似于图1中所示的，并且能够以两种截然不同的能级(即双能量)产生一个扇形射线束。DAS134收集位于旋转台124的离散角位置上的检测器阵列130所产生的信号，并将信号传送到预处理元件206。预处理元件206将它从DAS134接收到的信号重新分类，以便优化随后数学处理的顺序。预处理元件206还校正来自DAS134的用于表示检测器温度、初级射线束强度、增益和偏差以及其他确定性误差系数的数据。最后，预处理单元206提取对应于高能量视图的数据再将该数据发送到高能量通道路径208，并将对应于低能量视图的数据发送到低能量通道路径210。投影计算机212接收高能量通道路径208和低能量通道路径210上的投影数据并进行Alvarez/Macovski算法处理，以产生基于扫描材料第一参数的第一投影数据流214和基于扫描材料第二参数的第二投影数据流216。第一参数通常是原子序数，第二参数通常是材料密度，当然也可以选择其他参数。第一重现计算机218接收第一投影数据流214并且利用与第一材料参数相对应的一系列投影产生一个CT图像。第二重现计算机220接收第二投影数据流216并且利用与第二材料参数相对应的一系列投影产生一个CT图像。
在重现后分析中，信号流程如图5所示。如前面对重现前分析所作描述，预处理元件206从DAS134接收数据，基于数据完成若干操作，再将对应于高能量视图的数据发送到高能量通道路径208，并将对应于低能量视图的数据发送到低能量通道路径210。第一重现计算机218接收来自高能量通道路径208的投影数据并产生一个对应于高能量投影系列的CT图像。第二重现计算机220接收来自低能量通道路径210的投影数据并产生一个对应于低能量投影系列的CT图像。投影计算机212接收高能量CT数据222和低能量数据224，并进行AMA处理以产生基于扫描材料第一参数的CT数据226和基于扫描材料第二参数的CT数据228。
在多重投影/非CT分析中，信号流程如图6所示。如前面对重现前分析所作描述，预处理元件206从DAS134接收数据，基于数据完成若干操作，再将对应于高能量视图的数据发送到高能量通道路径208，并将对应于低能量视图的数据发送到低能量通道路径210。投影计算机212通过数据选择装置230接收高能量投影视图和低能量投影视图，并进行AMA处理以产生基于扫描材料第一参数的第一投影数据流214和基于扫描材料第二参数的第二投影数据流216。数据选择装置230响应于空间计算机232的命令，以选择对应于若干特定视图的投影数据。空间计算机232利用多个系统参数以确定应选择哪个视图。与重现前和重现后分析不同，多重投影/非CT分析只需要少量来自扫描系统120的投影。由于从不进行完全CT重现，因此这种分析技术不需要利用全范围的投影角度。投影数量的减少且没有CT分析会显著降低系统的计算负荷。然而，除非爆炸材料是投影路径中的唯一物体，否则这种技术对于炸弹检测应用而言不可靠。如果爆炸材料是投影路径中的唯一物体，而且物体厚度已知并可用在检测算法中，则这种技术工作得特别好。在现有技术的系统中，大量的工作耗费在确定这一方面，即如何利用少量投影提供出可疑爆炸物体的清晰和最佳视图，并且不与非爆炸材料重叠。
本发明的一个目的是基本上克服现有技术中的前面所示缺点。
本发明的另一个目的是提供一种爆炸材料检测系统，其能够降低现有技术中的CT系统通常有的计算负荷。
本发明的另一个目的是提供一种爆炸材料检测系统，其能够提高在选择可疑爆炸物体的清晰和最佳视图时的可靠性。
本发明涉及使用双能量扫描信息的爆炸材料检测方法和系统。受检物体具有诸如原子序数和密度等至少两种可测量的物理特性，并且安置在至少由一根纵向轴线确定的区域中。本方法的第一步是扫描该区域以产生代表该区域的扫描数据。扫描是通过提供一个能够至少以两个能级交替发射的射线源和一个位于区域相反侧的检测器阵列而实现的。射线源绕着纵向轴线旋转，同时射线源向着检测器阵列发出射线。检测器阵列接收来自区域的射线，以产生有关区域在每个能级的扫描数据。
本方法的第二步是确定至少一个对应于沿区域纵向轴线位置的图像数据片段。每个上述图像数据片段分别确定出多个扫描数据投影，这些扫描数据投影是在扫描步骤中的相应多个视角上获得的，其中每个扫描数据投影包括在其相应视角上的扫描数据。
本方法的第三步是从图象数据片段中选择至少一个清晰路径扫描数据投影，并选择第一能级上的第一组扫描数据和第二能级上的第二组扫描数据，每组数据分别对应于清晰路径投影。清晰路径投影包括至少受检物体。
本方法的第四步是从第一组扫描数据和第二组扫描数据产生代表第一物理特性的第一值和代表第二物理特性的第二值。
本方法的第五步是利用第一值和第二值的函数识别和鉴定物体。
根据本发明的一个优选实施例，清晰路径投影还可以只包括受检物体；投影的扫描数据组中不包括有关区域中其他物体的任何信息。
在另一个实施例中，用于产生对应于物体特定物理特性的两个值的步骤还包括：利用一个被编程而能执行Alvarez/Macovski算法处理的计算机处理第一和第二组扫描数据。对第一和第二组扫描数据的处理结果将产生与物体第一物理特性如原子序数相对应的第一值和与物体第二物理特性如物体密度相对应的第二值。
在另一个实施例中，本发明的方法还包括选择对象的第二清晰路径投影。
在本发明的另一个实施例中，从图象数据片段中选择至少一个清晰路径扫描数据投影的步骤还可以包括以下步骤：当旋转台位于清晰路径角度上时沿着一根轴线确定被扫描材料的线性尺寸(即厚度)，该轴线是由X射线与接测器阵列之间的射线束路径定义的。材料沿该轴线的线性尺寸可以用作一个参数，以确定代表第一和第二物理特性的值。
通过阅读下面的详细描述并结合附图，可以更全面地理解本发明的上述以及其他目的、各种特点以及本发明本身。附图包括：
图1是根据本发明的行李扫描系统的透视图；
图2是图1中的系统的端侧剖视图；
图3是图1中的系统的径向剖视图；
图4是能够实施重现前分析的系统的信号流程图；
图5是能够实施重现后分析的系统的信号流程图；
图6是能够实施多重投影/非CT分析的系统的信号流程图；
图7是根据本发明构造的炸药检测系统的信号流程图；
图8是带有材料分析计算机的爆炸材料检测系统的信号流程图。
本发明涉及使用双能量扫描信息的爆炸材料检测装置和方法。具体地讲，本发明可以利用来自X射线扫描器的相对较少数量的高低能量投影视图而确定受检材料的某些特性和物理参数，如前面对多重投影/非CT分析所做描述，但利用了来自一组高能量投影或一组低能量投影的CT重现空间信息以选择最佳视图。图7示出了根据本发明一个实施例的信号流程。如前面对重现前分析所作描述，DAS134收集位于旋转台124环绕着旋转轴线127的离散角位置上的检测器阵列130所产生的信号，并将这些信号以投影数据的形式传送到预处理元件206。预处理元件206从DAS134接收数据，基于数据进行若干操作(如前所述)，再通过高能量路径208将对应于高能量视图的预处理数据发送到数据选择装置304，并通过低能量路径210将对应于低能量视图的预处理数据发送到数据选择装置304。预处理元件206还通过高能量路径208将对应于高能量视图的预处理数据供应到重现计算机218。重现计算机218接收来自高能量路径208的预处理数据并产生一个与环绕着旋转轴线127的高能量投影系列相对应的图象数据片段(即一个CT图像)。重现计算机218将CT图像供应给空间分析计算机302，后者接收并分析CT图像以确定一个或多个最佳投影角度，以便观察图像中的受检物体。空间分析计算机302通过角度信息路径312将这个最佳角度信息供应到数据选择装置304，后者选择与最佳投影角度相对应的高能量和低能量数据并将这种数据供应到投影计算机306。投影计算机306接收高能量投影数据和低能量投影数据，并进行AMA处理以产生基于扫描材料第一参数的第一AMA投影数据流214和基于扫描材料第二参数的第二AMA投影数据流216。
图7中所示的本发明与图6所示多重投影/非CT分析系统的类似之处在于，本发明选择了旋转台124环绕着旋转轴线127的一个特定角度上的投影。如前面所解释，只要没有外来物体安置在位于X射线源与检测器阵列之间的射线束路径上，来自旋转台124的一个角位置的高能量投影和低能量投影就能够产生有关所注意物体的精确参数信息。与这种最佳或清晰路径投影相对应的旋转台角度以下称作清晰路径角度。本发明利用重现计算机218提供的CT图像的信息以选择与清晰路径相对应的投影。尽管图示实施例是利用与高能量视图相对应的数据重现一个CT图像，但本发明的其他实施例可以利用与低能量视图相对应的数据或高能量数据与低能量数据的某种组合，以重现一个用于确定清晰路径角度的CT图像。
图8示出了一个材料分析计算机402，其用于接收来自图7所示系统的AMA投影数据。材料分析计算机402接收基于扫描材料第一参数的第一AMA投影数据流214和基于扫描材料第二参数的第二AMA投影数据流216。材料分析计算机402利用与受检材料的两个参数有关的信息(例如原子序数和密度)以分辨爆炸和非爆炸材料。材料分析计算机402因此可以产生与材料识别相对应的数据。
在本发明的另一个实施例中，空间分析计算机302可以确定两个或更多清晰路径投影角度，并将这个多重角度信息通过角度信息路径304供应到数据选择装置304。该数据选择装置304接收这个多重角度信息，并选择与多重角度信息所指示的清晰路径投影相对应的高低能量视图数据。投影计算机306接收高能量投影数据和低能量投影数据，并进行AMA处理以产生基于扫描材料第一参数的第一AMA投影数据流214和基于扫描材料第二参数的第二AMA投影数据流216。
在本发明的另一个实施例中，空间分析计算机302还可以在旋转台位于清晰路径角度上时探测扫描材料沿一根由位于X射线源与检测器阵列之间的射线束路径定义的轴线方向的线性尺寸(即厚度)。材料沿该轴线的线性尺寸可以作为一个AMA处理参数被投影计算机306使用，以进一步精确确定第一AMA投影数据流214和第二AMA投影数据流216。
在不脱离本发明的基本特征的前提下，本发明可以以其他特定形式实施。因此可以认为这里提供的实施例是解释性的而非限制性的，本发明的范围由附属权利要求书而非以上描述确定，所有落在权利要求书等效物的意义和范围内的改变均认为是包含在本发明的范围中。

Claims (20)

1．一种在具有纵向轴线的区域内检测物体的方法，该物体具有至少第一物理特性和第二物理特性，所述方法包括：
A．扫描所述区域以产生代表所述区域的扫描数据，所述扫描包括：
ⅰ．提供一个能够至少以第一能级和第二能级交替发射的射线源和一个位于所述区域相反侧的检测器阵列；
ⅱ．至少将所述射线源绕着所述纵向轴线旋转，同时所述射线源向着所述检测器阵列发出射线；以及
ⅲ．利用所述检测器阵列接收来自所述区域的射线，以产生有关所述区域在所述第一能级和所述第二能级的所述扫描数据；
B．确定至少一个图像数据片段，每个数据片段对应于一个沿所述区域的所述纵向轴线的位置，每个所述图像数据片段分别确定出多个扫描数据投影，这些扫描数据投影是在扫描步骤中的相应多个视角上获得的，每个扫描数据投影包括在其相应视角上的扫描数据；
C．从所述图象数据片段中选择至少一个与所述视角之一相对应的清晰路径扫描数据投影，其中所述清晰路径投影包括至少所述物体，并且选择第一能级上的第一组扫描数据和第二能级上的第二组扫描数据，每组数据分别对应于所述清晰路径投影；
D．从所述第一组扫描数据和所述第二组扫描数据产生代表所述第一物理特性的第一值和代表所述第二物理特性的第二值，并且利用所述第一值和所述第二值的函数识别和鉴定所述物体。
2．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清晰路径投影只包括所述物体。
3．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于产生所述第一值和所述第二值的所述步骤还包括以下步骤：通过计算机系统对所述第一组扫描数据和所述第二组扫描数据进行Alvarez/Macovski算法处理，以产生所述第一值和所述第二值。
4．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测器阵列也绕着所述纵向轴线旋转以扫描所述区域。
5．根据权利要求1所述的方法，还包括为所述物体的第二清晰路径投影选择第二视角，所述第二清晰路径投影是由所述扫描步骤中所产生的所述扫描数据产生的。
6．根据权利要求1所述的方法，还包括为所述物体的多个附加清晰路径投影选择多个附加视角，所述多个附加清晰路径投影是由所述扫描步骤中所产生的所述扫描数据产生的。
7．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区域被计算机层析摄影(CT)装置扫描以产生所述扫描数据。
8．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射线源是锥形射线源。
9．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择至少一个清晰路径数据投影的步骤还包括以下步骤：确定所述物体沿着所述清晰路径投影所定义的一根轴线的线性尺寸。
10．根据权利要求9所述的方法，其特征在于，识别所述物体的所述步骤还包括将所述线性尺寸作为所述函数的一个参数。
11．一种在具有纵向轴线的区域内检测物体的装置，该物体具有至少第一物理特性和第二物理特性，所述装置包括：
A．一个射线源，其能够至少以第一能级和第二能级交替发射，以及一个检测器阵列，其位于所述区域的相反侧，所述射线源安装在一个可旋转件上，该可旋转件可以绕着区域的所述纵向轴线旋转，同时所述射线源向着所述检测器阵列发出射线，所述检测器阵列接收来自所述区域的射线以产生有关所述区域的扫描数据；
B．一个重现计算机，其从所述扫描检测器接收从相应多个视角获得的多个扫描数据投影，每个扫描数据投影包括在其相应视角上的扫描数据，所述重现计算机还确定出至少一个图像数据片段，每个数据片段对应于一个沿所述区域的所述纵向轴线的位置；
C．一个空间分析计算机，其接收所述图象数据并选择至少一个与所述视角之一相对应的清晰路径扫描数据投影，其中所述清晰路径投影包括至少所述物体，以及一个数据选择装置，其接收所述各组扫描数据并选择第一能级上的第一组扫描数据和第二能级上的第二组扫描数据，每组数据分别对应于所述清晰路径投影；
D．一个投影计算机，其接收所述第一组扫描数据和所述第二组扫描数据并产生代表所述第一物理特性的第一值和代表所述第二物理特性的第二值，并且利用所述第一值和所述第二值的函数识别和鉴定所述物体。
12．根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述清晰路径投影只包括所述物体。
13．根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述投影计算机包括程序，从而通过计算机系统对所述第一组扫描数据和所述第二组扫描数据进行Alvarez/Macovski算法处理，以产生所述第一值和所述第二值。
14．根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述检测器阵列也绕着所述纵向轴线旋转以扫描所述区域。
15．根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述数据选择装置还为所述物体的第二清晰路径投影选择第二视角，所述第二清晰路径投影是由所述扫描步骤中所产生的所述扫描数据产生的。
16．根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述数据选择装置还为所述物体的多个附加清晰路径投影选择多个附加视角，所述多个附加清晰路径投影是由所述扫描步骤中所产生的所述扫描数据产生的。
17．根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述区域被计算机层析摄影(CT)装置扫描以产生所述扫描数据。
18．根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述射线源是锥形射线源。
19．根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述空间分析计算机还确定出所述物体沿着所述清晰路径投影所定义的一根轴线的线性尺寸。
20．根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述投影计算机还包括将所述线性尺寸作为所述函数的一个参数。
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