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BR112023016847B1 - SYSTEMS AND METHODS FOR ELIMINATION OF CROSSTALK IN SCANNING SYSTEMS WITH MULTIPLE X-RAY SOURCES - Google Patents

SYSTEMS AND METHODS FOR ELIMINATION OF CROSSTALK IN SCANNING SYSTEMS WITH MULTIPLE X-RAY SOURCES Download PDF

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BR112023016847B1
BR112023016847B1 BR112023016847-3A BR112023016847A BR112023016847B1 BR 112023016847 B1 BR112023016847 B1 BR 112023016847B1 BR 112023016847 A BR112023016847 A BR 112023016847A BR 112023016847 B1 BR112023016847 B1 BR 112023016847B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
ray
energy
operating frequency
ray source
common operating
Prior art date
Application number
BR112023016847-3A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Neil Duncan Carrington
Original Assignee
Rapiscan Systems, Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rapiscan Systems, Inc filed Critical Rapiscan Systems, Inc
Publication of BR112023016847B1 publication Critical patent/BR112023016847B1/en

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Abstract

SISTEMAS E MÉTODOS PARA A ELIMINAÇÃO DE DIAFONIA EM SISTEMAS DE ESCANEAMENTO COM MÚLTIPLAS FONTES DE RAIOS X. O presente relatório descritivo descreve um sistema para a eliminação de diafonia de raios-X entre uma pluralidade de sistemas de escaneamento de raios-X e detectores de radiação passivos. O sistema inclui um gerador de frequência para gerar uma frequência operacional em comum, uma fonte de raios-X de alta energia ou sistema de escaneamento acoplado ao gerador de frequência para receber a frequência operacional em comum e configurado para modificar a frequência de repetição de pulso da fonte de raios-X de alta energia ou sistema de escaneamento a fim de sincronizar com a frequência operacional em comum e sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia e/ou sistema de detecção de radiação passiva acoplado ao gerador de frequência para receber a frequência operacional em comum e ter um módulo de processamento configurado para a remoção de dados associados à frequência operacional em comum em um instante de tempo se a fonte de raios-X de alta energia ou sistema de escaneamento houver emitido raios-X no instante de tempo.SYSTEMS AND METHODS FOR ELIMINATION OF CROSS-TALK IN SCANNING SYSTEMS WITH MULTIPLE X-RAY SOURCES. This descriptive report describes a system for eliminating X-ray crosstalk between a plurality of X-ray scanning systems and passive radiation detectors. The system includes a frequency generator for generating a common operating frequency, a high energy X-ray source or scanning system coupled to the frequency generator for receiving the common operating frequency and configured to modify the pulse repetition frequency of the high energy X-ray source or scanning system to synchronize with the common operating frequency, and a low energy X-ray scanning system and/or passive radiation detection system coupled to the frequency generator for receiving the common operating frequency and having a processing module configured to remove data associated with the common operating frequency at a time instant if the high energy X-ray source or scanning system has emitted X-rays at the time instant.

Description

REFERÊNCIA CRUZADACROSS-REFERENCE

[001] O presente pedido baseia-se, prioritariamente, no Pedido Provisório de Patente Norte-Americana Número 63/152.721, intitulado “Systems and Methods for Eliminating Cross-Talk Signals in One or More Scanning Systems Having Multiple X- Ray Sources”, e depositado em 23 de fevereiro de 2021, que é incorporado neste documento como referência integral.[001] This application is based primarily on U.S. Provisional Patent Application No. 63/152,721, entitled “Systems and Methods for Eliminating Cross-Talk Signals in One or More Scanning Systems Having Multiple X-Ray Sources,” filed Feb. 23, 2021, which is incorporated herein by full reference.

CAMPOFIELD

[002] O presente relatório descritivo refere-se, genericamente, ao campo de sistemas de escaneamento de raios-X. Mais especificamente, o presente relatório descritivo fornece sistemas e métodos para a eliminação de interferência indesejada, muitas vezes referida como diafonia, entre scanners de raios-X colocalizados, sistemas de raios-X, monitores de portal de radiação passiva próximos ou qualquer sistema com múltiplas fontes de raios-X.[002] This specification relates generally to the field of X-ray scanning systems. More specifically, this specification provides systems and methods for eliminating unwanted interference, often referred to as crosstalk, between co-located X-ray scanners, X-ray systems, nearby passive radiation portal monitors, or any system with multiple X-ray sources.

FUNDAMENTOSFUNDAMENTALS

[003] Muitos sistemas convencionais de escaneamento de raios-X incluem um ou mais sistemas de escaneamento de raios-X de baixa energia (LE) com energias operacionais variando de 120 KeV a 750 KeV. Esses sistemas normalmente geram imagens de escaneamento usando um método de detecção de multiplexação de tempo, onde os dados de raios-X são continuamente coletados ao longo da duração de um escaneamento. Além disso, os sistemas convencionais de escaneamento de raios-X podem incluir um ou mais monitores passivos de portal de radiação Gama/Nêutron (RPM) que também capturam dados continuamente - registrando dados de segundo plano quando a zona de escaneamento é desocupada e gravando dados ao vivo quando o objeto sob investigação passa pelo painel de detecção.[003] Many conventional X-ray scanning systems include one or more low-energy (LE) X-ray scanning systems with operating energies ranging from 120 KeV to 750 KeV. These systems typically generate scan images using a time-multiplexed detection method, where X-ray data is continuously collected throughout the duration of a scan. In addition, conventional X-ray scanning systems may include one or more passive Gamma/Neutron Radiation Portal Monitors (RPM) that also capture data continuously—recording background data when the scanning zone is vacated and recording live data when the object under investigation passes through the detection panel.

[004] Em alguns cenários operacionais do sistema de raios-X, tais como sistemas baseados em portal, sistemas baseados em pórtico ou sistemas móveis, um ou mais sistemas de escaneamento de transmissão de raios-X de alta energia (HE) são configurados para operarem próximos, mas independentemente, do sistema de escaneamento de raios-X LE (sistema de retroespalhamento) e de sistemas de escaneamento RPM. Alternativamente, o sistema de escaneamento de raios-X HE é acoplado diretamente a um subsistema de retroespalhamento de raios- X LE ou escaneamento RPM, como parte de um produto "colocalizado".[004] In some X-ray system operational scenarios, such as portal-based systems, gantry-based systems, or mobile systems, one or more high-energy (HE) X-ray transmission scanning systems are configured to operate in proximity to, but independently of, the LE X-ray scanning system (backscatter system) and RPM scanning systems. Alternatively, the HE X-ray scanning system is directly coupled to a LE X-ray backscatter or RPM scanning subsystem as part of a "co-located" product.

[005] Tipicamente, sistemas de escaneamento de raios-X HE compreendem fontes de raios-X, tais como um acelerador de partículas cíclico (Betatron) ou um acelerador de partículas linear (LINAC), com energias operacionais variando de 750KeV a 10 MeV. Os detectores empregados em ambos os sistemas de retroespalhamento de raios-X LE e RPMs são sensíveis a esses raios-X de maior energia. Como resultado, para ambas as unidades de escaneamento de raios-X HE e LE e subsistemas de RPM, operando em proximidade de dose, tal como uma separação física menor do que 1000 metros, há uma alta probabilidade de raios-X de alta energia serem observados na imagem de retroespalhamento de baixa energia ou contribuindo para o sinal medido em um subsistema de RPM. As plataformas de escaneamento baseadas em raios-X HE são tipicamente operadas em um modo pulsado, com cada pulso de raios-X tendo uma duração de aproximadamente 4 microssegundos (μs). Além disso, fontes de raios-X HE, como LINACs, podem operar em frequências de repetição de pulso de até vários quilohertz. A título de exemplo, as fontes podem operar a 1 kHz, o que resultaria em um pulso de raios-X de alta energia a cada 1ms.[005] Typically, HE X-ray scanning systems comprise X-ray sources, such as a cyclic particle accelerator (Betatron) or a linear particle accelerator (LINAC), with operating energies ranging from 750KeV to 10MeV. The detectors employed in both LE X-ray backscatter systems and RPMs are sensitive to these higher energy X-rays. As a result, for both HE and LE X-ray scanning units and RPM subsystems, operating in dose proximity, such as a physical separation of less than 1000 meters, there is a high probability of high energy X-rays being observed in the low energy backscatter image or contributing to the signal measured in an RPM subsystem. HE X-ray-based scanning platforms are typically operated in a pulsed mode, with each X-ray pulse having a duration of approximately 4 microseconds (μs). Additionally, HE X-ray sources such as LINACs can operate at pulse repetition frequencies up to several kilohertz. For example, the sources can operate at 1 kHz, which would result in a high-energy X-ray pulse every 1 ms.

[006] Como resultado deste pulso de raios-X HE, os subsistemas de retroespalhamento e RPM de raios-X LE localizados de perto podem registrar uma contribuição indesejada para seu sinal de medição intrínseco, resultando em dados corrompidos, resultados calculados incorretamente e/ou degradação da imagem. Especificamente, os sistemas de imageamento de retroespalhamento, operando com um tempo de janela de captura de dados típico por pixel de 10 microssegundos, podem exibir um pixel iluminado ou uma série de pixels brilhantes, dependendo das características de decaimento do material detector de retroespalhamento e da configuração de aquisição de dados. Da mesma forma, os sistemas de RPM podem detectar uma contagem de sinal maior do que o esperado, o que pode romper um limite de intensidade definido para alarme.[006] As a result of this HE X-ray pulse, closely located LE X-ray backscatter and RPM subsystems may record an undesirable contribution to their intrinsic measurement signal, resulting in corrupted data, incorrectly calculated results, and/or image degradation. Specifically, backscatter imaging systems, operating with a typical data capture window time per pixel of 10 microseconds, may display one illuminated pixel or a series of bright pixels, depending on the decay characteristics of the backscatter detector material and the data acquisition configuration. Similarly, RPM systems may detect a higher than expected signal count, which may breach a defined intensity threshold for alarm.

[007] Nos casos em que existem apenas alguns sistemas de transmissão de raios-X HE localizados na proximidade da dose dos subsistemas de retroespalhamento e RPM de raios-X LE, e se a dose de raios-X HE por pulso ou intensidade de pulso for alta, então técnicas convencionais de remoção ou filtragem de pulso "acima do nível limite" podem ser empregadas para identificar o sinal indesejado e remover os dados da imagem resultante ou cálculo de intensidade. Isso pode ser tratado sem conhecimento ou consideração das propriedades de temporização do sistema de raios-X.[007] In cases where there are only a few HE X-ray transmission systems located in close proximity to the dose of the LE X-ray backscatter and RPM subsystems, and if the HE X-ray dose per pulse or pulse intensity is high, then conventional "above threshold" pulse removal or filtering techniques may be employed to identify the unwanted signal and remove the data from the resulting image or intensity calculation. This can be handled without knowledge or consideration of the timing properties of the X-ray system.

[008] Nos casos em que existem múltiplos sistemas de transmissão de raios- X HE localizados a várias distâncias em relação e/ou próximo aos subsistemas de imageamento de raios-X LE e/ou RPM, possivelmente operando com diferentes saídas de dose de raios-X através de técnicas de modulação de dose dinâmica ou metodologias de imageamento "personalizado" de baixa dose, então o(s) sinal(is) de diafonia detectado(s) indesejado(s) pode(m) se tornar indistinguível(eis) daquele esperado em um subsistema de imageamento de retroespalhamento ou RPM de raios-X LE. Ao mesmo tempo, se cada sistema de transmissão de raios-X HE estiver pulsando de forma assíncrona a uma frequência de repetição de pulso (PRF) diferente, isso resultaria em um grande número de padrões de interferência indesejados recebidos pelo(s) detector(es) de raios-X e/ou RPM LE, aumentando significativamente a dificuldade com a qual o sinal indesejado pode ser removido e, como resultado, reduzindo a eficiência geral de detecção do(s) subsistema(s) de imageamento de raios-X e RPM LE. Infelizmente, nestes casos, uma técnica de remoção ou filtragem de pulso "acima do nível limite" aplicada aos dados de detecção de retroespalhamento e detecção de RPM, quando os sistemas estão operando na proximidade de um ou mais sistemas de alta energia, não pode ser aplicada porque a magnitude do sinal de diafonia varia dependendo de qual dos potencialmente vários sistemas de transmissão de raios-X HE estão disparando raios-X, da saída de dose de cada sistema e de suas localizações físicas relativas.[008] In cases where there are multiple HE X-ray transmission systems located at various distances relative to and/or in close proximity to the LE X-ray and/or RPM imaging subsystems, possibly operating at different X-ray dose outputs through dynamic dose modulation techniques or low-dose "custom" imaging methodologies, then the detected unwanted crosstalk signal(s) may become indistinguishable from that expected from a LE X-ray backscatter or RPM imaging subsystem. At the same time, if each HE X-ray transmission system were pulsing asynchronously at a different pulse repetition frequency (PRF), this would result in a large number of unwanted interference patterns being received by the X-ray detector(s) and/or LE RPM, significantly increasing the difficulty with which the unwanted signal can be removed and, as a result, reducing the overall detection efficiency of the LE RPM and X-ray imaging subsystem(s). Unfortunately, in these cases, an "above threshold" pulse removal or filtering technique applied to the backscatter and RPM detection data, when the systems are operating in close proximity to one or more high-energy systems, cannot be applied because the magnitude of the crosstalk signal varies depending on which of the potentially multiple HE X-ray transmission systems are firing X-rays, the dose output of each system, and their relative physical locations.

[009] Portanto, há uma necessidade por sistemas e métodos que removam eficientemente os sinais de interferência ou diafonia de raios-X de HE, gerados por um ou mais sistemas de escaneamento de raios-X de HE, a partir de imagens obtidas em sistemas de escaneamento de retroespalhamento de raios-X de LE e dos dados capturados em subsistemas de imageamento de RPM operando na proximidade de um ou mais sistemas de escaneamento de raios-X de HE.[009] Therefore, there is a need for systems and methods that efficiently remove HE X-ray interference or crosstalk signals generated by one or more HE X-ray scanning systems from images obtained on LE X-ray backscatter scanning systems and from data captured on RPM imaging subsystems operating in proximity to one or more HE X-ray scanning systems.

[010] Há também uma necessidade por sistemas e métodos para a remoção de diafonia, permitindo que um subsistema de retroespalhamento de raios-X LE ou de imageamento de RPM reconheça ou determine quando os sistemas de raios-X HE estão disparando raios-X, de modo que o sistema de retroespalhamento de raios-X LE e/ou o subsistema de imageamento de RPM possam remover eficientemente os sinais indesejados de alta energia que, dada a distância e outros fatores atenuantes, podem não parecer muito diferentes dos sinais esperados.[010] There is also a need for systems and methods for removing crosstalk, enabling a LE X-ray backscatter or RPM imaging subsystem to recognize or determine when HE X-ray systems are firing X-rays, so that the LE X-ray backscatter system and/or RPM imaging subsystem can efficiently remove unwanted high-energy signals that, given distance and other attenuating factors, may not appear very different from expected signals.

[011] Além disso, há uma necessidade de se alinhar a frequência de repetição de pulso de múltiplas fontes de sistemas de escaneamento de raios-X HE com uma frequência de operação em comum. O alinhamento resultante de pulsos de raios-X HE reduz a taxa de detecção indesejada efetiva e/ou o número de padrões de interferência do sinal de diafonia em outros sistemas de imageamento adjacentes, garantindo que eles mantenham um desempenho de detecção mínimo e a eficiência operacional.[011] In addition, there is a need to align the pulse repetition frequency of multiple HE X-ray scanning system sources to a common operating frequency. The resulting alignment of HE X-ray pulses reduces the effective unwanted detection rate and/or the number of crosstalk signal interference patterns in other adjacent imaging systems, ensuring that they maintain minimum detection performance and operational efficiency.

SUMÁRIOSUMMARY

[012] As modalidades a seguir e os aspectos das mesmas são descritos e ilustrados juntamente com sistemas, ferramentas e métodos destinados a serem exemplificativos e ilustrativos, não limitativos do âmbito. O presente pedido descreve inúmeras modalidades.[012] The following embodiments and aspects thereof are described and illustrated together with systems, tools and methods intended to be exemplary and illustrative, not limitative in scope. The present application describes numerous embodiments.

[013] O presente relatório descritivo descreve um sistema para a eliminação de diafonia de raios-X entre uma pluralidade de sistemas de escaneamento de raios- X tendo pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia, o sistema compreendendo: um gerador de frequência configurado para gerar uma frequência operacional em comum; a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia acoplada ao gerador de frequência, sendo que pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia compreende um primeiro módulo de processamento para receber a frequência operacional em comum e configurado para gerar uma frequência de repetição de pulso da pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia a fim de ser síncrona com a frequência operacional em comum; e pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia acoplado ao gerador de frequência para receber a frequência operacional em comum, sendo que pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia compreende um segundo módulo de processamento configurado para a remoção dos dados associados à frequência operacional em comum em um primeiro instante de tempo se pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia houver emitido raios-X no primeiro instante de tempo. Opcionalmente, o sistema compreende ainda pelo menos um monitor de portal de radiação acoplado ao gerador de frequência para receber a frequência operacional em comum, sendo que pelo menos um monitor de portal de radiação compreende um terceiro módulo de processamento configurado para a remoção dos dados associados à frequência operacional em comum em um segundo instante de tempo se pelo menos um sistema de raios-X de alta energia houver emitido raios-X no segundo instante de tempo.[013] The present descriptive report describes a system for eliminating X-ray crosstalk between a plurality of X-ray scanning systems having at least one high-energy X-ray source and at least one low-energy X-ray scanning system, the system comprising: a frequency generator configured to generate a common operating frequency; the at least one high-energy X-ray source coupled to the frequency generator, the at least one high-energy X-ray source comprising a first processing module for receiving the common operating frequency and configured to generate a pulse repetition frequency of the at least one high-energy X-ray source to be synchronous with the common operating frequency; and at least one low energy X-ray scanning system coupled to the frequency generator to receive the common operating frequency, the at least one low energy X-ray scanning system comprising a second processing module configured to remove data associated with the common operating frequency at a first time point if at least one high energy X-ray source has emitted X-rays at the first time point. Optionally, the system further comprises at least one radiation portal monitor coupled to the frequency generator to receive the common operating frequency, the at least one radiation portal monitor comprising a third processing module configured to remove data associated with the common operating frequency at a second time point if at least one high energy X-ray system has emitted X-rays at the second time point.

[014] Opcionalmente, o sistema compreende ainda um monitor de portal de radiação (RPM), sendo que o RPM compreende um detector de radiação passiva para detectar e medir a radiação emitida por materiais radioativos na ausência de quaisquer estímulos, e sendo que o RPM é um sistema de escaneamento de local fixo ou um sistema de escaneamento portátil.[014] Optionally, the system further comprises a radiation portal monitor (RPM), the RPM comprising a passive radiation detector for detecting and measuring radiation emitted by radioactive materials in the absence of any stimuli, and the RPM being a fixed site scanning system or a portable scanning system.

[015] Opcionalmente, o sistema compreende ainda um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia compreendendo pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia, sendo que pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia é um acelerador linear e sendo que o sistema de escaneamento de raios-X de alta energia é um sistema de escaneamento de local fixo ou um sistema de escaneamento portátil.[015] Optionally, the system further comprises a high energy X-ray scanning system comprising at least one high energy X-ray source, wherein the at least one high energy X-ray source is a linear accelerator and wherein the high energy X-ray scanning system is a fixed location scanning system or a portable scanning system.

[016] Opcionalmente, o sistema compreende ainda um sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X, sendo que o sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X compreende pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia e sendo que o sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia é um sistema de escaneamento de local fixo ou um sistema de escaneamento portátil.[016] Optionally, the system further comprises an X-ray backscatter scanning system, the X-ray backscatter scanning system comprising at least one low energy X-ray source and the low energy X-ray scanning system being a fixed location scanning system or a portable scanning system.

[017] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia é um acelerador linear e pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia é adaptada para sincronizar uma frequência de repetição de pulso (PRF) do acelerador linear com a frequência operacional em comum.[017] Optionally, the at least one high energy X-ray source is a linear accelerator and the at least one high energy X-ray source is adapted to synchronize a pulse repetition frequency (PRF) of the linear accelerator with the common operating frequency.

[018] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e o pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia estão localizados dentro de uma distância predefinida um do outro. Opcionalmente, a distância predefinida é de 1000 metros ou menos.[018] Optionally, the at least one high-energy X-ray source and the at least one low-energy X-ray scanning system are located within a predefined distance of each other. Optionally, the predefined distance is 1000 meters or less.

[019] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de RPM estão localizados dentro de uma distância predefinida um do outro. Opcionalmente, a distância predefinida é de 1000 metros ou menos.[019] Optionally, at least one high energy X-ray source and at least one RPM system are located within a predefined distance of each other. Optionally, the predefined distance is 1000 meters or less.

[020] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia compreende controle de acelerador linear de sistema de transmissão e componentes eletrônicos de captura de dados e hardware de distribuição de dados.[020] Optionally, the at least one high energy X-ray source comprises transmission system linear accelerator control and data capture electronics and data distribution hardware.

[021] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia compreende hardware de distribuição de dados e componentes eletrônicos de captura de dados de sistema de retroespalhamento.[021] Optionally, the at least one low energy X-ray source comprises data distribution hardware and backscatter system data capture electronics.

[022] O presente relatório descritivo também descreve um método para a eliminação de diafonia entre uma pluralidade de sistemas de escaneamento de raios-X tendo pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de raios-X de baixa energia, o método compreendendo: utilização de um gerador de frequência para gerar uma frequência operacional em comum; comunicação da frequência operacional em comum pelo menos a uma fonte de raios-X de alta energia; sincronização da frequência de repetição de pulso da fonte de raios-X de alta energia com a frequência operacional em comum; comunicação da frequência operacional em comum pelo menos a um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia; e utilização da frequência operacional em comum para remoção dos dados de diafonia associados pelo menos a uma fonte de raios-X de alta energia de dados de escaneamento capturados pelo menos por um sistema de raios-X de baixa energia.[022] This specification also describes a method for eliminating crosstalk between a plurality of X-ray scanning systems having at least one high-energy X-ray source and at least one low-energy X-ray system, the method comprising: using a frequency generator to generate a common operating frequency; communicating the common operating frequency to at least one high-energy X-ray source; synchronizing the pulse repetition frequency of the high-energy X-ray source with the common operating frequency; communicating the common operating frequency to at least one low-energy X-ray scanning system; and using the common operating frequency to remove crosstalk data associated with at least one high-energy X-ray source from scanning data captured by at least one low-energy X-ray system.

[023] Opcionalmente, o método compreende ainda a comunicação da frequência operacional em comum pelo menos a um sistema de detecção de radiação passiva. Opcionalmente, o método compreende ainda a utilização da frequência operacional em comum para remoção dos dados de diafonia associados pelo menos a uma fonte de raios-X de alta energia de dados de escaneamento capturados pelo menos por um sistema de detecção de radiação passiva. Opcionalmente, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de detecção de radiação passiva estão localizados dentro de uma distância predefinida um do outro. Opcionalmente, a distância predefinida é de 1000 metros ou menos.[023] Optionally, the method further comprises communicating the common operating frequency to at least one passive radiation detection system. Optionally, the method further comprises using the common operating frequency to remove crosstalk data associated with at least one high energy X-ray source from scanning data captured by at least one passive radiation detection system. Optionally, the at least one high energy X-ray scanning system and the at least one passive radiation detection system are located within a predefined distance of each other. Optionally, the predefined distance is 1000 meters or less.

[024] Opcionalmente, o método compreende ainda a sintetização de valores individuais de frequência de repetição de pulso de raios-X de alta energia que são sincronizados com divisões de números inteiros e não inteiros da frequência operacional em comum.[024] Optionally, the method further comprises synthesizing individual high-energy X-ray pulse repetition frequency values that are synchronized with integer and non-integer divisions of the common operating frequency.

[025] Opcionalmente, o método compreende ainda a remoção do sinal indesejado associado a dados de diafonia correspondentes à frequência operacional em comum de uma imagem gerada por um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia compreendendo pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia.[025] Optionally, the method further comprises removing unwanted signal associated with crosstalk data corresponding to the common operating frequency of an image generated by a low energy X-ray scanning system comprising at least one low energy X-ray source.

[026] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia compreende um acelerador linear.[026] Optionally, the at least one high-energy X-ray source comprises a linear accelerator.

[027] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia é integrada em um sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X.[027] Optionally, at least one low-energy X-ray source is integrated into an X-ray backscatter scanning system.

[028] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia estão localizadas dentro de uma distância predefinida uma da outra. Opcionalmente, a distância predefinida é de 1000 metros ou menos.[028] Optionally, at least one high-energy X-ray source and at least one low-energy X-ray source are located within a predefined distance of each other. Optionally, the predefined distance is 1000 meters or less.

[029] Opcionalmente, o método compreende ainda a modulação da frequência de repetição de pulso da pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia a fim de acomodar pelo menos uma dentre uma velocidade variável de um objeto sendo varrido à medida que passa através de um sistema de portal ou uma velocidade da pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia se movendo ao longo dos trilhos de um sistema de pórtico.[029] Optionally, the method further comprises modulating the pulse repetition frequency of the at least one high energy X-ray source in order to accommodate at least one of a varying speed of an object being scanned as it passes through a portal system or a speed of the at least one high energy X-ray source moving along the tracks of a gantry system.

[030] Em algumas modalidades, o presente relatório descritivo também descreve um sistema para eliminar diafonia de raios-X entre uma pluralidade de sistemas de escaneamento de raios-X tendo pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia ou RPM, o sistema compreendendo: um gerador de frequência configurado para gerar uma frequência operacional em comum; a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia acoplada ao gerador de frequência para receber a frequência operacional em comum, sendo que pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia compreende um primeiro módulo de processamento configurado para modificar uma frequência de repetição de pulso da pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia a fim de sincronizar com a frequência operacional em comum; e pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia acoplado ao gerador de frequência mestre para receber a frequência operacional em comum, sendo que pelo menos um sistema de raios-X de baixa energia compreende um segundo módulo de processamento configurado para remoção dos dados associados à interferência de diafonia recebida em um primeiro instante de tempo se pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia houver emitido raios-X no primeiro instante de tempo.[030] In some embodiments, the present specification also describes a system for eliminating X-ray crosstalk between a plurality of X-ray scanning systems having at least one high energy X-ray source and at least one low energy X-ray scanning system or RPM, the system comprising: a frequency generator configured to generate a common operating frequency; the at least one high energy X-ray source coupled to the frequency generator to receive the common operating frequency, the at least one high energy X-ray source comprising a first processing module configured to modify a pulse repetition frequency of the at least one high energy X-ray source to synchronize with the common operating frequency; and at least one low energy X-ray scanning system coupled to the master frequency generator to receive the common operating frequency, the at least one low energy X-ray system comprising a second processing module configured to remove data associated with crosstalk interference received at a first time instant if at least one high energy X-ray source has emitted X-rays at the first time instant.

[031] Opcionalmente, o sistema compreende ainda pelo menos um detector de radiação passiva acoplado ao gerador de frequência, sendo que pelo menos um detector de radiação passiva é configurado para receber a frequência operacional em comum e sendo que pelo menos um detector de radiação passiva compreende um terceiro módulo de processamento configurado para remoção dos dados associados à frequência operacional em comum em um segundo instante de tempo se pelo menos um sistema de raios X-15 de alta energia houver emitido raios-X no segundo instante de tempo.[031] Optionally, the system further comprises at least one passive radiation detector coupled to the frequency generator, wherein the at least one passive radiation detector is configured to receive the common operating frequency and wherein the at least one passive radiation detector comprises a third processing module configured to remove data associated with the common operating frequency at a second time point if at least one high energy X-ray system has emitted X-rays at the second time point.

[032] Opcionalmente, o sistema compreende um Monitor de Portal de Radiação (RPM), sendo que o RPM compreende o detector de radiação passiva e sendo que o RPM é um sistema de escaneamento de local fixo ou um sistema de escaneamento portátil.[032] Optionally, the system comprises a Radiation Portal Monitor (RPM), the RPM comprising the passive radiation detector and the RPM being a fixed site scanning system or a portable scanning system.

[033] Opcionalmente, o sistema compreende ainda um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia compreendendo pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia, sendo que pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia é um acelerador linear e sendo que o sistema de escaneamento de raios-X de alta energia é um sistema de escaneamento de local fixo ou um sistema de escaneamento portátil.[033] Optionally, the system further comprises a high energy X-ray scanning system comprising at least one high energy X-ray source, wherein the at least one high energy X-ray source is a linear accelerator and wherein the high energy X-ray scanning system is a fixed location scanning system or a portable scanning system.

[034] Opcionalmente, o sistema compreende ainda um sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X, sendo que o sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X compreende pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia e sendo que o sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia é um sistema de escaneamento de local fixo ou um sistema de escaneamento portátil.[034] Optionally, the system further comprises an X-ray backscatter scanning system, the X-ray backscatter scanning system comprising at least one low energy X-ray source and the low energy X-ray scanning system being a fixed location scanning system or a portable scanning system.

[035] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia é um acelerador linear e sendo que pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia é adaptada para sincronizar uma frequência de repetição de pulso (PRF) do acelerador linear com a frequência operacional em comum.[035] Optionally, the at least one high energy X-ray source is a linear accelerator and wherein the at least one high energy X-ray source is adapted to synchronize a pulse repetition frequency (PRF) of the linear accelerator with the common operating frequency.

[036] Opcionalmente, a frequência operacional em comum é usada para mitigar a diafonia de raios-X no sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X. Opcionalmente, a frequência operacional em comum é usada para mitigar a diafonia de raios-X na RPM.[036] Optionally, the common operating frequency is used to mitigate X-ray crosstalk in the X-ray backscatter scanning system. Optionally, the common operating frequency is used to mitigate X-ray crosstalk in the RPM.

[037] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia estão localizados dentro de uma distância predefinida um do outro. Opcionalmente, a distância predefinida é de 1000 metros ou menos.[037] Optionally, at least one high-energy X-ray source and at least one low-energy X-ray scanning system are located within a predefined distance of each other. Optionally, the predefined distance is 1000 meters or less.

[038] Opcionalmente, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de RPM estão localizados dentro de uma distância predefinida um do outro.[038] Optionally, at least one high energy X-ray scanning system and at least one RPM system are located within a predefined distance of each other.

[039] Opcionalmente, a distância predefinida é de 1000 metros ou menos.[039] Optionally, the default distance is 1000 meters or less.

[040] Opcionalmente, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia são acoplados ao gerador de frequência principal utilizando qualquer um ou uma combinação de sistemas de comunicação elétricos, de fibra óptica ou sem fio.[040] Optionally, at least one high energy X-ray scanning system and at least one low energy X-ray scanning system are coupled to the main frequency generator using any one or a combination of electrical, fiber optic, or wireless communication systems.

[041] Opcionalmente, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de RPM são acoplados ao gerador de frequência mestre utilizando qualquer um ou uma combinação de sistemas de comunicação elétricos, de fibra óptica ou sem fio.[041] Optionally, at least one high energy X-ray scanning system and at least one RPM system are coupled to the master frequency generator using any one or a combination of electrical, fiber optic, or wireless communication systems.

[042] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia compreende o controle de acelerador linear de sistema de transmissão e os componentes eletrônicos de captura de dados e hardware de distribuição de dados.[042] Optionally, the at least one high energy X-ray source comprises the transmission system linear accelerator control and data capture electronics and data distribution hardware.

[043] Opcionalmente, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia compreende hardware de distribuição de dados e componentes eletrônicos de captura de dados de sistema de retroespalhamento.[043] Optionally, at least one low energy X-ray scanning system comprises data distribution hardware and backscatter system data capture electronics.

[044] Opcionalmente, pelo menos um sistema de RPM compreende hardware de distribuição de dados e componentes eletrônicos de captura de dados do sistema de RPM.[044] Optionally, the at least one RPM system comprises data distribution hardware and RPM system data capture electronics.

[045] Em algumas modalidades, o presente relatório descritivo descreve um método para a eliminação de diafonia entre uma pluralidade de sistemas de escaneamento de raios-X tendo pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia, o método compreendendo: utilização de um gerador de frequência para gerar uma frequência operacional em comum; comunicação da frequência operacional em comum pelo menos a uma fonte de raios-X de alta energia; sincronização da frequência de repetição de pulso da fonte de raios-X de alta energia com a frequência operacional em comum; comunicação da frequência operacional em comum pelo menos a um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia; e utilização da frequência operacional em comum para remoção dos dados de diafonia associados pelo menos a uma fonte de raios-X de alta energia de dados de escaneamento capturados pelo menos por um sistema de raios-X de baixa energia.[045] In some embodiments, the present disclosure describes a method for eliminating crosstalk between a plurality of X-ray scanning systems having at least one high-energy X-ray source and at least one low-energy X-ray scanning system, the method comprising: using a frequency generator to generate a common operating frequency; communicating the common operating frequency to the at least one high-energy X-ray source; synchronizing the pulse repetition frequency of the high-energy X-ray source with the common operating frequency; communicating the common operating frequency to the at least one low-energy X-ray scanning system; and using the common operating frequency to remove crosstalk data associated with the at least one high-energy X-ray source from scan data captured by the at least one low-energy X-ray system.

[046] Opcionalmente, o método compreende ainda a modulação da frequência de repetição de pulso da pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia, a fim de acomodar diferentes cenários de imageamento, tal como a velocidade variável do objeto que está sendo escaneado à medida que passa através de um Sistema de Portal, ou a velocidade da fonte de raios-X de alta energia movimentando-se ao longo dos trilhos de um Sistema de Pórtico.[046] Optionally, the method further comprises modulating the pulse repetition frequency of the at least one high energy X-ray source in order to accommodate different imaging scenarios, such as the varying speed of the object being scanned as it passes through a Portal System, or the speed of the high energy X-ray source moving along the tracks of a Gantry System.

[047] Opcionalmente, a referida comunicação é efetuada através de cabos de fibra óptica.[047] Optionally, said communication is carried out via fiber optic cables.

[048] Opcionalmente, o método compreende ainda a comunicação da frequência operacional em comum pelo menos a um sistema de detecção de radiação passiva.[048] Optionally, the method further comprises communicating the common operating frequency to at least one passive radiation detection system.

[049] Opcionalmente, o método compreende ainda a utilização da frequência operacional em comum para remoção dos dados de diafonia associados pelo menos a uma fonte de raios-X de alta energia de dados de escaneamento capturados pelo menos por um sistema de detecção de radiação passiva.[049] Optionally, the method further comprises using the common operating frequency to remove crosstalk data associated with at least one high energy X-ray source from scan data captured by at least one passive radiation detection system.

[050] Opcionalmente, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de detecção de radiação passiva estão localizados dentro de uma distância predefinida um do outro. Opcionalmente, a distância predefinida é de 1000 metros ou menos.[050] Optionally, at least one high-energy X-ray scanning system and at least one passive radiation detection system are located within a predefined distance of each other. Optionally, the predefined distance is 1000 meters or less.

[051] Opcionalmente, o método compreende ainda a sintetização de valores individuais de frequência de repetição de pulso de raios-X de alta energia que são sincronizados com divisões de números inteiros e não inteiros da frequência operacional em comum.[051] Optionally, the method further comprises synthesizing individual high-energy X-ray pulse repetition frequency values that are synchronized with integer and non-integer divisions of the common operating frequency.

[052] Opcionalmente, o método compreende ainda a remoção do sinal indesejado associado a dados de diafonia correspondentes à frequência operacional em comum de uma imagem gerada por um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia compreendendo pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia.[052] Optionally, the method further comprises removing unwanted signal associated with crosstalk data corresponding to the common operating frequency of an image generated by a low energy X-ray scanning system comprising at least one low energy X-ray source.

[053] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia compreende um acelerador linear.[053] Optionally, the at least one high energy X-ray source comprises a linear accelerator.

[054] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia é integrada em um sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X.[054] Optionally, at least one low-energy X-ray source is integrated into an X-ray backscatter scanning system.

[055] Opcionalmente, pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia estão localizadas dentro de uma distância predefinida uma da outra. Opcionalmente, a distância predefinida de 1000 metros ou menos.[055] Optionally, at least one high-energy X-ray source and at least one low-energy X-ray source are located within a predefined distance of each other. Optionally, the predefined distance is 1000 meters or less.

[056] As modalidades acima mencionadas e outras modalidades do presente relatório descritivo devem ser descritas em maior profundidade nos desenhos e na descrição detalhada fornecida abaixo.[056] The above-mentioned embodiments and other embodiments of this descriptive report shall be described in greater depth in the drawings and in the detailed description provided below.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[057] Estas e outras características e vantagens do presente relatório descritivo serão ainda mais apreciadas, à medida que se tornam mais bem compreendidas com referência descrição detalhada vinda a seguir, quando consideradas em conexão com os desenhos anexos:a fig. 1A é um diagrama de blocos de um sistema de remoção de diafonia, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo;a fig 1B ilustra um sistema de inspeção de carga de raios-X de alta energia baseado em LINAC exemplificativo que pode ser utilizado com os métodos e sistemas descritos no presente relatório descritivo em uma modalidade;a fig. 1C ilustra um exemplo de um sistema de inspeção de carga de retroespalhamento de raios-X de baixa energia que pode ser usado com os métodos e sistemas descritos no presente relatório descritivo em uma modalidade;a fig. 1D é uma representação esquemática de vista superior do sistema de inspeção mostrado na Fig. 1C;a fig. 1E ilustra um exemplo de um sistema de retroespalhamento de raios-X 150 que pode ser empregado sob um veículo para inspeção sob o chassi, que pode ser usado com os métodos e sistemas descritos no presente relatório descritivo em uma modalidade;a fig. 1F ilustra outra vista do sistema de retroespalhamento de raios-X 150 mostrado na Fig. 1E;a fig. 1G mostra uma vista de um sistema de imageamento de raios-X de sítio fixo colocalizado que combina tanto a transmissão de alta energia quanto o imageamento de retroespalhamento de baixa energia no interior da mesma plataforma de inspeção, que pode ser usada com os métodos e sistemas descritos no presente relatório descritivo em uma modalidade;a fig. 1H mostra uma vista de um sistema de escaneamento de raios-X móvel que combina um sistema de imageamento de transmissão de alta energia, um sistema de imageamento de retroespalhamento de baixa energia e um sistema de detecção de radiação passiva no interior da mesma plataforma de inspeção que pode ser usado com os métodos e sistemas descritos no presente relatório descritivo em uma modalidade;a fig. 1I mostra uma solução de monitor de portal de radiação gama/nêutron passiva de sítio fixo autônomo (RPM) que pode ser implantada em muita proximidade a um sistema de imageamento de raios-X de alta energia ou baixa energia;a fig. 2A ilustra um primeiro esquema de implementação de um sistema de remoção de diafonia, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo;a fig. 2B é uma representação esquemática de uma segunda implementação de um sistema de remoção de diafonia, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo;a fig. 2C é uma representação esquemática de uma terceira implementação de um sistema de remoção de diafonia, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo;a fig. 3A fornece uma representação visual da relação entre múltiplas frequências de repetição de pulso de fonte de raios-X de alta energia individuais diferentes e uma frequência operacional em comum, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo;a fig. 3B fornece uma representação visual da sincronização de múltiplas frequências de repetição de pulso de fonte de raios-X de alta energia individuais diferenciadas em relação a uma frequência operacional em comum, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo;a fig. 4A mostra uma primeira imagem de escaneamento obtida através de um sistema de inspeção de raios-X de retroespalhamento de baixa energia localizado na proximidade de uma pluralidade de sistemas de inspeção de transmissão de raios-X de alta energia;a fig. 4B mostra uma segunda imagem de escaneamento obtida através de um sistema de inspeção de raios-X de retroespalhamento de baixa energia localizado na proximidade de uma pluralidade de sistemas de inspeção de transmissão de raios-X de alta energia;a fig. 5 ilustra um sinal de retroespalhamento capturado por um sistema de escaneamento de raios-X de retroespalhamento de baixa energia localizado na proximidade de um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia;a fig. 6A ilustra um cenário de implantação de sistema exemplificativo, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo;a fig. 6B ilustra outro cenário de implantação de sistema exemplificativo, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo; ea fig. 7 é um fluxograma de uma pluralidade de etapas exemplificativas de um método de eliminação de diafonia entre uma pluralidade de sistemas de escaneamento de raios-X, de acordo com algumas modalidades do presente relatório descritivo.[057] These and other features and advantages of the present specification will be further appreciated as they become better understood with reference to the following detailed description when considered in connection with the accompanying drawings: Fig. 1A is a block diagram of a crosstalk removal system in accordance with one embodiment of the present specification; Fig. 1B illustrates an exemplary LINAC-based high-energy X-ray cargo inspection system that may be used with the methods and systems described herein in one embodiment; Fig. 1C illustrates an exemplary low-energy X-ray backscatter cargo inspection system that may be used with the methods and systems described herein in one embodiment; Fig. 1D is a top view schematic representation of the inspection system shown in Fig. 1C; 1E illustrates an example of an X-ray backscatter system 150 that may be employed beneath a vehicle for under-chassis inspection, which may be used with the methods and systems described herein in one embodiment; FIG. 1F illustrates another view of the X-ray backscatter system 150 shown in FIG. 1E; FIG. 1G shows a view of a co-located fixed-site X-ray imaging system that combines both high-energy transmission and low-energy backscatter imaging within the same inspection platform, which may be used with the methods and systems described herein in one embodiment; FIG. 1H shows a view of a mobile X-ray scanning system that combines a high-energy transmission imaging system, a low-energy backscatter imaging system, and a passive radiation detection system within the same inspection platform that can be used with the methods and systems described herein in one embodiment; FIG. 1I shows a self-contained fixed-site passive neutron/gamma radiation portal monitor (RPM) solution that can be deployed in close proximity to a high-energy or low-energy X-ray imaging system; FIG. 2A illustrates a first schematic implementation of a crosstalk removal system in accordance with one embodiment of the present specification; FIG. 2B is a schematic representation of a second implementation of a crosstalk removal system in accordance with one embodiment of the present specification; 2C is a schematic representation of a third implementation of a crosstalk removal system, according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 3A provides a visual representation of the relationship between multiple individual high-energy X-ray source pulse repetition frequencies and a common operating frequency, according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 3B provides a visual representation of the synchronization of multiple individual high-energy X-ray source pulse repetition frequencies differentiated with respect to a common operating frequency, according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 4A shows a first scan image obtained by a low-energy backscatter X-ray inspection system located in proximity to a plurality of high-energy transmission X-ray inspection systems; 4B shows a second scanning image obtained by a low-energy backscatter X-ray inspection system located in proximity to a plurality of high-energy X-ray transmission inspection systems; FIG. 5 illustrates a backscatter signal captured by a low-energy backscatter X-ray scanning system located in proximity to a high-energy X-ray scanning system; FIG. 6A illustrates an exemplary system deployment scenario, according to one embodiment of the present disclosure; FIG. 6B illustrates another exemplary system deployment scenario, according to one embodiment of the present disclosure; and FIG. 7 is a flowchart of a plurality of exemplary steps of a method of eliminating crosstalk between a plurality of X-ray scanning systems, according to some embodiments of the present disclosure.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[058] Em uma modalidade, o presente relatório descritivo fornece um sistema e método para remoção de diafonia de raios-X entre plataformas de escaneamento de raios-X de alta energia, como sistemas de escaneamento baseados em raios-X de acelerador linear (LINAC) e sistemas de escaneamento de retroespalhamento de raios-X de baixa energia ou monitores de portal de radiação (RPMs). Em várias modalidades, os RPMs compreendem equipamentos detectores de radiação passivos projetados para a detecção e medição da radiação emitida por materiais radioativos na ausência de quaisquer estímulos.[058] In one embodiment, the present disclosure provides a system and method for removing X-ray crosstalk between high-energy X-ray scanning platforms, such as linear accelerator X-ray (LINAC)-based scanning systems, and low-energy X-ray backscatter scanning systems or radiation portal monitors (RPMs). In various embodiments, the RPMs comprise passive radiation detector equipment designed for the detection and measurement of radiation emitted by radioactive materials in the absence of any stimuli.

[059] O presente relatório descritivo é direcionado a múltiplas modalidades. O relatório descritivo vindo a seguir é fornecido a fim de permitir que uma pessoa versada na técnica pratique a invenção. A linguagem usada neste relatório descritivo não deve ser interpretada como uma negação geral de qualquer modalidade específica ou usada para limitar as reivindicações além do significado dos termos utilizados nas mesmas. Os princípios gerais definidos neste documento podem ser aplicados a outras modalidades e aplicações sem se afastar do espírito e do âmbito da invenção. Além disso, a terminologia e a fraseologia usadas têm a finalidade de descrever modalidades exemplificativas e não devem ser consideradas limitantes. Assim, a presente invenção deve receber o âmbito mais amplo abrangendo numerosos alternativos, modificações e equivalentes consistentes com os princípios e características divulgados. Para fins de clareza, os detalhes relacionados ao material técnico que é conhecido nos campos técnicos relacionados à invenção não foram descritos em detalhes de modo a não obscurecer desnecessariamente a presente invenção.[059] The present specification is directed to multiple embodiments. The following specification is provided to enable one skilled in the art to practice the invention. The language used in this specification should not be construed as a general negation of any specific embodiment or used to limit the claims beyond the meaning of the terms used therein. The general principles set forth herein may be applied to other embodiments and applications without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, the terminology and phraseology used are for the purpose of describing exemplary embodiments and are not to be construed as limiting. Accordingly, the present invention should be given the broadest scope encompassing numerous alternatives, modifications, and equivalents consistent with the principles and features disclosed. For purposes of clarity, details relating to technical material that is known in the technical fields related to the invention have not been described in detail so as not to unnecessarily obscure the present invention.

[060] Na descrição e reivindicações do pedido, cada uma das palavras "compreende", "inclui" e "tem", e formas das mesmas, não estão necessariamente limitadas aos membros em uma lista com a qual as palavras podem estar associadas. Deve-se notar aqui que qualquer característica ou componente descrito em associação com uma modalidade específica pode ser usado e implementado com qualquer outra modalidade, a menos que claramente indicado de outra forma.[060] In the description and claims of the application, each of the words "comprises," "includes," and "has," and forms thereof, are not necessarily limited to members in a list with which the words may be associated. It should be noted here that any feature or component described in association with a specific embodiment may be used and implemented with any other embodiment, unless clearly indicated otherwise.

[061] Conforme usado aqui, os artigos indefinidos "um" e "uma" significam "pelo menos um(a)" ou "um(a) ou mais" a menos que o contexto claramente indique de outra forma.[061] As used herein, the indefinite articles "a" and "an" mean "at least one" or "one or more" unless the context clearly indicates otherwise.

[062] Em várias modalidades, o sistema, particularmente cada um dos módulos, componentes ou geradores descritos neste documento, inclui pelo menos um processador capaz de processar instruções programáticas, tendo uma memória capaz de armazenar instruções programáticas e empregar software composto por uma pluralidade de instruções programáticas para a execução dos processos descritos neste documento. Em várias modalidades, um dispositivo de computação pode ser empregado para receber e processar sinais de dados e dados de imagem e pode incluir um controlador de entrada/saída, pelo menos uma interface de comunicação e uma memória do sistema. A memória do sistema inclui pelo menos uma memória de acesso aleatório (RAM) e pelo menos uma memória somente de leitura (ROM). Estes elementos estão em comunicação com uma unidade de processamento central (CPU) para permitir a operação do dispositivo de computação. Em várias modalidades, o dispositivo de computação pode ser um computador autônomo convencional ou, alternativamente, as funções do dispositivo de computação podem ser distribuídas através de uma rede de múltiplos sistemas e arquiteturas de computador. Nas modalidades, o dispositivo de computação é capaz de executar instruções programáticas. Em algumas modalidades, a execução de uma pluralidade de sequências de instruções ou códigos programáticos, que são armazenados em uma ou mais memórias não voláteis, habilitando ou fazendo com que a CPU do dispositivo de computação execute ou habilite várias funções, processos e algoritmos, tais como, por exemplo, realização da reconstrução de imagem para exibição em uma tela. Nas modalidades alternativas, circuitos com fio podem ser usados no lugar de, ou em combinação com, instruções de software para implementação dos processos de sistemas e métodos descritos neste pedido. Em algumas modalidades, um ou mais microcontroladores embutidos programáveis e placas de circuito baseadas em FPGA (Field Programmable Gate Array) podem ser usados no lugar de, ou em combinação com, instruções de software para a implementação dos processos de sistemas e métodos descritos neste pedido. Assim, os sistemas e métodos descritos não estão limitados a qualquer combinação específica de hardware e software.[062] In various embodiments, the system, particularly each of the modules, components or generators described herein, includes at least one processor capable of processing programmatic instructions, having a memory capable of storing programmatic instructions and employing software comprised of a plurality of programmatic instructions for executing the processes described herein. In various embodiments, a computing device may be employed to receive and process data signals and image data and may include an input/output controller, at least one communication interface and a system memory. The system memory includes at least one random access memory (RAM) and at least one read-only memory (ROM). These elements are in communication with a central processing unit (CPU) to enable operation of the computing device. In various embodiments, the computing device may be a conventional stand-alone computer or, alternatively, the functions of the computing device may be distributed across a network of multiple computer systems and architectures. In embodiments, the computing device is capable of executing programmatic instructions. In some embodiments, the execution of a plurality of sequences of instructions or programmatic codes, which are stored in one or more non-volatile memories, enabling or causing the CPU of the computing device to execute or enable various functions, processes, and algorithms, such as, for example, performing image reconstruction for display on a screen. In alternative embodiments, hard-wired circuits may be used in place of, or in combination with, software instructions for implementing the systems processes and methods described in this application. In some embodiments, one or more programmable embedded microcontrollers and FPGA (Field Programmable Gate Array)-based circuit boards may be used in place of, or in combination with, software instructions for implementing the systems processes and methods described in this application. Thus, the systems and methods described are not limited to any specific combination of hardware and software.

[063] Deve ainda ser apreciado que cada dispositivo pode ter receptores e transmissores sem fio e/ou com fio capazes de enviarem e transmitirem dados, pelo menos um processador capaz de processar instruções programáticas, memória capaz de armazenar instruções programáticas e software composto por uma pluralidade de instruções programáticas para a execução dos processos presentemente descritos.[063] It should further be appreciated that each device may have wireless and/or wired receivers and transmitters capable of sending and transmitting data, at least one processor capable of processing programmatic instructions, memory capable of storing programmatic instructions, and software comprising a plurality of programmatic instructions for executing the processes described herein.

[064] Conforme utilizado neste documento, o termo "diafonia" refere-se à detecção indesejada, num primeiro sistema (tal como um sistema de raios-X de retroespalhamento de baixa energia ou subsistema de imageamento de RPM), de sinais de raios-X gerados por um segundo sistema (tal como um sistema LINAC de alta energia).[064] As used herein, the term "crosstalk" refers to the unwanted detection, in a first system (such as a low-energy backscatter X-ray system or RPM imaging subsystem), of X-ray signals generated by a second system (such as a high-energy LINAC system).

[065] Um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia (LE) é definido como um sistema de escaneamento de raios-X com uma fonte de raios-X operando em energias que variam de 120 KeV a 750 KeV. Um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia (HE) é definido como um sistema de escaneamento de raios-X com uma fonte de raios-X operando com energias que variam de 750KeV a 10 MeV.[065] A low-energy (LE) X-ray scanning system is defined as an X-ray scanning system with an X-ray source operating at energies ranging from 120 KeV to 750 KeV. A high-energy (HE) X-ray scanning system is defined as an X-ray scanning system with an X-ray source operating at energies ranging from 750 KeV to 10 MeV.

[066] Deve ainda ser apreciado que, numa modalidade preferida, as invenções presentemente descritas só são implementadas quando mais de 1 fonte de raios-X HE é operada dentro de 1000 metros de uma fonte de raios-X LE e/ou subsistema de imageamento RPM e onde as fontes de raios-X HE estão pulsando de forma assíncrona, têm diferentes saídas de dose de raios-X ou implementam metodologias de imageamento "personalizado" de baixa dose.[066] It should further be appreciated that, in a preferred embodiment, the presently described inventions are only implemented when more than 1 HE X-ray source is operated within 1000 meters of a LE X-ray source and/or RPM imaging subsystem and where the HE X-ray sources are pulsing asynchronously, have different X-ray dose outputs, or implement low-dose "custom" imaging methodologies.

[067] A Fig. 1A é um diagrama de blocos de um sistema de remoção de diafonia 101, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo. O sistema 101 compreende um gerador de frequência de pulso mestre 102 que, em algumas modalidades, é configurado para gerar uma frequência operacional em comum e sincronizar uma pluralidade de sistemas de inspeção de raios-X de alta energia baseados em LINAC 104 (1 a n) para a frequência operacional em comum. O gerador de frequência de pulso mestre 102 é ainda configurado para comunicar a frequência operacional em comum a uma pluralidade de sistemas de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 106 (1 a n) e, opcionalmente, uma pluralidade de subsistemas de imageamento de RPM 107 (1 a n) para a remoção de diafonia de raios-X. Assim, nas modalidades, a pluralidade de sistemas de inspeção de raios-X de alta energia baseados em LINAC 104 (1 a n), a pluralidade de sistemas de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 106 (1 a n) e a pluralidade de subsistemas de imageamento de RPM 107 (1 a n) são acopladas (utilizando-se qualquer um ou uma combinação de sistemas de comunicação elétricos, de fibra óptica ou sem fio) com o gerador de frequência de pulso mestre 102 e configuradas para receberem a frequência operacional em comum.[067] Fig. 1A is a block diagram of a crosstalk removal system 101, according to an embodiment of the present disclosure. The system 101 comprises a master pulse frequency generator 102 that, in some embodiments, is configured to generate a common operating frequency and synchronize a plurality of LINAC-based high-energy X-ray inspection systems 104 (1 through n) to the common operating frequency. The master pulse frequency generator 102 is further configured to communicate the common operating frequency to a plurality of low-energy X-ray backscatter systems 106 (1 through n) and, optionally, a plurality of RPM imaging subsystems 107 (1 through n) for removing X-ray crosstalk. Thus, in embodiments, the plurality of LINAC-based high-energy X-ray inspection systems 104 (1 through n), the plurality of low-energy X-ray backscatter systems 106 (1 through n), and the plurality of RPM imaging subsystems 107 (1 through n) are coupled (utilizing any one or a combination of electrical, fiber optic, or wireless communication systems) to the master pulse frequency generator 102 and configured to receive the common operating frequency.

[068] Nas modalidades, uma faixa das frequências de repetição de pulso LINAC (PRFs) pode ser gerada com base na frequência operacional em comum. Assim, cada uma da faixa de PRFs do LINAC é sincronizada com a frequência operacional em comum. Em algumas modalidades, cada pluralidade de sistemas de inspeção de raios-X de alta energia baseados em LINAC 104 (1 a n) inclui um módulo de processamento configurado para modificar ou gerar um PRF de cada pluralidade de sistemas de inspeção de raios-X de alta energia a fim de sincronizar com a frequência operacional em comum. Nas modalidades, um subsistema eletrônico do LINAC (de cada um dos sistemas de inspeção de raios-X de alta energia 104 (1 a n)) é configurado para determinar se a frequência operacional em comum deve ser recebida a fim de sincronizar o PRF. Consequentemente, cada uma das fontes de raios-X tem um módulo de processamento de operação independente adaptado para estabelecer um conjunto de frequências de pulso e, separado das mesmas, estando em comunicação de dados com um único gerador de frequência configurado para gerar uma frequência operacional em comum.[068] In embodiments, a range of LINAC pulse repetition frequencies (PRFs) may be generated based on the common operating frequency. Thus, each of the range of LINAC PRFs is synchronized to the common operating frequency. In some embodiments, each plurality of LINAC-based high energy X-ray inspection systems 104 (1-n) includes a processing module configured to modify or generate a PRF of each plurality of high energy X-ray inspection systems in order to synchronize to the common operating frequency. In embodiments, an electronic subsystem of the LINAC (of each of the high energy X-ray inspection systems 104 (1-n)) is configured to determine whether the common operating frequency should be received in order to synchronize the PRF. Consequently, each of the X-ray sources has an independent operating processing module adapted to establish a set of pulse frequencies and, separate from them, is in data communication with a single frequency generator configured to generate a common operating frequency.

[069] Deve ser apreciado que, em várias modalidades, o gerador de frequência de pulso mestre 102 é fisicamente separado ou distinto de um gerador de frequência que é tipicamente intrínseco e integrado no LINAC de cada um da pluralidade de sistemas de inspeção de raios-X de alta energia baseados em LINAC 104 (1 a n).[069] It should be appreciated that, in various embodiments, the master pulse frequency generator 102 is physically separate or distinct from a frequency generator that is typically intrinsic and integrated into the LINAC of each of the plurality of LINAC-based high energy X-ray inspection systems 104 (1 through n).

[070] Em algumas modalidades, cada pluralidade de sistemas de retrodifusão de raios-X de baixa energia 106 (1 a n) inclui um módulo de processamento configurado para remoção dos dados associados à frequência operacional em comum em um instante de tempo, T, se qualquer um dos sistemas de inspeção de raios-X de alta energia houver emitido raios-X no instante de tempo, T.[070] In some embodiments, each plurality of low energy X-ray backscatter systems 106 (1 to n) includes a processing module configured to remove data associated with the common operating frequency at a time instant, T, if any of the high energy X-ray inspection systems has emitted X-rays at the time instant, T.

[071] Em algumas modalidades, cada pluralidade de subsistemas de imageamento de RPM (1 a n) inclui um módulo de processamento configurado para remoção dos dados associados à frequência operacional em comum em um instante de tempo, t, se qualquer um do sistema de raios-X de alta energia houver emitido raios-X no instante de tempo, t.[071] In some embodiments, each plurality of RPM imaging subsystems (1 to n) includes a processing module configured to remove data associated with the common operating frequency at a time instant, t, if any of the high energy X-ray systems has emitted X-rays at the time instant, t.

[072] Os sistemas e métodos do presente relatório descritivo podem ser utilizados para remoção de diafonia de sistemas de inspeção por raios-X de retrodifusão, RPM e multienergia, como os apresentados nas Patentes dos Estados Unidos Nos. 7.505.556; 7.218.704; 7.099.434; 9.841.386; 7.593.506; 7.400.701; 7.551.715; 7.924.979; 7.551.718; 8.345.819; 8.824.632; 8532823; 8.884.236; 8.903.045; 9.146.201; 9.535.019; 9.285.488; 9.659.343; 9.958.569; 9.841.386; 8.325.871; 8.993.970; e 7.555.099, todos os quais incorporados neste documento como referência. Em várias modalidades, os sistemas e métodos do presente relatório descritivo podem ser empregados em sistemas/soluções de escaneamento estática/fixa e móvel e em configurações com ou sem fio.[072] The systems and methods of this specification can be used to remove crosstalk from backscatter, RPM, and multi-energy X-ray inspection systems such as those disclosed in United States Patent Nos. 7,505,556; 7,218,704; 7,099,434; 9,841,386; 7,593,506; 7,400,701; 7,551,715; 7,924,979; 7,551,718; 8,345,819; 8,824,632; 8532,823; 8,884,236; 8,903,045; 9,146,201; 9,535,019; 9,285,488; 9,659,343; 9,958,569; 9,841,386; 8,325,871; 8,993,970; and 7,555,099, all of which are incorporated herein by reference. In various embodiments, the systems and methods of this specification may be employed in static/fixed and mobile scanning systems/solutions and in wired or wireless configurations.

[073] A Fig. 1B ilustra um sistema de inspeção de carga de raios-X de alta energia baseado em LINAC de exemplificação que pode ser usado com os métodos e sistemas descritos no presente relatório descritivo. Conforme mostrado, o sistema de inspeção de carga 130 compreende uma fonte de radiação de alta energia 105 para a irradiação de um objeto sob inspeção 110 com um feixe de ventilador verticalmente divergente de radiação 115. A fonte de radiação de alta energia 105 pode ser, mas não está limitada a, um acelerador linear (LINAC) ou Betatron. Nas modalidades, o LINAC ou qualquer outra fonte fornece uma dose de radiação suficiente para imageamento de contêineres e carga. Em uma modalidade, a energia e a saída de dose do LINAC ou qualquer outra fonte variam, respectivamente, de 750keV a 10MeV e de 0,07 Gy/min a 15 Gy/min.[073] Fig. 1B illustrates an exemplary LINAC-based high-energy X-ray cargo inspection system that may be used with the methods and systems described herein. As shown, the cargo inspection system 130 comprises a high-energy radiation source 105 for irradiating an object under inspection 110 with a vertically divergent fan beam of radiation 115. The high-energy radiation source 105 may be, but is not limited to, a linear accelerator (LINAC) or Betatron. In embodiments, the LINAC or any other source provides a radiation dose sufficient for imaging containers and cargo. In one embodiment, the energy and dose output of the LINAC or any other source range, respectively, from 750keV to 10MeV and from 0.07 Gy/min to 15 Gy/min.

[074] A escolha do tipo de fonte, sua intensidade e saída de energia depende da sensibilidade dos detectores, da densidade radiográfica da carga no espaço entre a fonte e os detectores, das considerações de segurança de radiação e dos requisitos operacionais, como a velocidade de inspeção. Um versado na técnica apreciaria os fatores que precisam ser considerados para a seleção de um tipo de fonte de radiação, dependendo dos requisitos de inspeção. Em uma modalidade, onde o objeto sob inspeção 110 é um contêiner ou carro de tamanho grande que atenua altamente o feixe de raios-X, a radiação pode ser de uma fonte de raios-X operando a uma energia que varia de aproximadamente 750 keV até 10 MeV ou mais. Em uma modalidade, o objeto sob inspeção 110 pode ser um veículo, caminhão, vagão ou outros contêineres para o transporte de carga, bagagem de passageiros ou pertences gerais.[074] The choice of source type, its intensity and energy output depends on the sensitivity of the detectors, the radiographic charge density in the space between the source and the detectors, radiation safety considerations and operational requirements such as inspection speed. One skilled in the art would appreciate the factors that need to be considered for selection of a radiation source type depending on the inspection requirements. In one embodiment, where the object under inspection 110 is a large container or car that highly attenuates the X-ray beam, the radiation may be from an X-ray source operating at an energy ranging from approximately 750 keV to 10 MeV or more. In one embodiment, the object under inspection 110 may be a vehicle, truck, railcar or other container for transporting cargo, passenger baggage or general belongings.

[075] O sistema de inspeção de carga 130 compreende ainda uma matriz de detector 120, sendo preferencialmente posicionada atrás do objeto sob inspeção 110 e utilizada para detecção da radiação transmitida através do objeto sob inspeção 110. Os detectores 120 podem ser formados por uma pilha de cristais que geram sinais analógicos quando os raios-X incidem sobre eles, com a intensidade do sinal proporcional à quantidade de atenuação do feixe no objeto sob inspeção 110. Em uma modalidade, o arranjo do detector de feixe de raios-X consiste em uma matriz linear de detectores de estado sólido do tipo de diodo de cristal. Um arranjo típico usa cristais cintilantes de tungstato de cádmio para absorver os raios-X transmitidos através do objeto sob inspeção 110 e para converter os raios-X absorvidos em fótons de luz visível. Cristais tais como o germinado de bismuto, iodeto de sódio ou outros cristais adequados podem ser usados de forma alternativa conforme do conhecimento de uma pessoa versada na técnica. Os cristais podem ser diretamente acoplados a um detector adequado, tal como um fotodiodo ou fotomultiplicador. Os fotodiodos do detector podem ser dispostos linearmente, em que através de dispositivos de ganho de unidade proporcionam vantagens sobre os fotomultiplicadores em termos de faixa de operação, linearidade e correspondência detector-detector. Em outra modalidade, um detector de área é usado como uma alternativa para detectores de matriz linear. Tal detector de área poderia ser uma tira cintilante, tal como iodeto de césio ou outros materiais conhecidos na técnica, vistos por uma câmera adequada ou acoplados oticamente a um dispositivo acoplado à carga (CCD).[075] The cargo inspection system 130 further comprises a detector array 120, preferably positioned behind the object under inspection 110 and used for detecting radiation transmitted through the object under inspection 110. The detectors 120 may be formed by a stack of crystals that generate analog signals when X-rays are incident upon them, with the signal intensity proportional to the amount of beam attenuation at the object under inspection 110. In one embodiment, the X-ray beam detector array consists of a linear array of solid state crystal diode type detectors. A typical array uses scintillating cadmium tungstate crystals to absorb X-rays transmitted through the object under inspection 110 and to convert the absorbed X-rays into visible light photons. Crystals such as bismuth sprout, sodium iodide or other suitable crystals may alternatively be used as known to one of skill in the art. The crystals may be directly coupled to a suitable detector, such as a photodiode or photomultiplier. The detector photodiodes may be arranged linearly, whereby unity gain devices provide advantages over photomultipliers in terms of operating range, linearity, and detector-detector matching. In another embodiment, an area detector is used as an alternative to linear array detectors. Such an area detector could be a scintillating strip, such as cesium iodide or other materials known in the art, viewed by a suitable camera or optically coupled to a charge-coupled device (CCD).

[076] Seria evidente para os versados na técnica que o sistema de inspeção de carga 130 mostrado na Fig. 1B é apenas um exemplo de um sistema de inspeção que emprega fontes de raios-X de alta energia, tais como, mas não se limitando a LINAC ou Betatron. O presente relatório descritivo fornece um sistema e método para a remoção de diafonia entre uma pluralidade de configurações de sistema diferentes empregando fontes de raios-X de alta energia, fontes de raios-X de baixa energia e monitores de detecção de radiação passiva.[076] It would be apparent to those skilled in the art that the cargo inspection system 130 shown in Fig. 1B is but one example of an inspection system employing high energy X-ray sources, such as, but not limited to, a LINAC or Betatron. The present disclosure provides a system and method for removing crosstalk between a plurality of different system configurations employing high energy X-ray sources, low energy X-ray sources, and passive radiation detection monitors.

[077] A imagem de dispersão, na qual os raios-X são espalhados por um material (tipicamente em uma direção geralmente para trás), oferece vários recursos de inspeção e recursos operacionais exclusivos. A imagem de dispersão permite que as imagens sejam obtidas mesmo quando o objeto fotografado é acessível de apenas um lado. Além disso, uma vez que o sinal de dispersão cai muito rapidamente com o aumento da profundidade no objeto, as imagens de retroespalhamento representam efetivamente uma "fatia" da característica do objeto do lado mais próximo da fonte de raios-X, reduzindo assim os problemas de desordem de imagem que podem confundir as imagens de transmissão. O efeito Compton, que domina a dispersão de raios-X na faixa de baixa energia (120 keV a 750 keV), domina a interação de raios-X com materiais densos de baixo número atômico (baixo-Z). As drogas de narcóticos tendem a produzir assinaturas brilhantes em uma imagem de retrodifusão, assim como os explosivos orgânicos, tornando a imagem de retrodifusão uma modalidade de imagem útil para a detecção de bombas ou drogas. Finalmente, os requisitos de alinhamento do feixe de raios-X com detectores ou dispositivos de colimação são de menor rigor do que para imagens de transmissão, permitindo assim uma implantação rápida em uma ampla gama de cenários de inspeção.[077] Scatter imaging, in which X-rays are scattered by a material (typically in a generally backward direction), offers several unique inspection capabilities and operational features. Scatter imaging allows images to be obtained even when the imaged object is accessible from only one side. Furthermore, since the scatter signal falls off very rapidly with increasing depth into the object, backscatter images effectively represent a "slice" of the object's feature from the side closest to the X-ray source, thereby reducing the image clutter problems that can confound transmission images. The Compton effect, which dominates X-ray scattering in the low-energy range (120 keV to 750 keV), dominates the interaction of X-rays with dense, low-atomic-number (low-Z) materials. Narcotic drugs tend to produce bright signatures in a backscatter image, as do organic explosives, making backscatter imaging a useful imaging modality for bomb or drug detection. Finally, the requirements for aligning the X-ray beam with detectors or collimation devices are less stringent than for transmission imaging, thus enabling rapid deployment in a wide range of inspection scenarios.

[078] A Fig. 1C ilustra um exemplo de um sistema de inspeção de carga de retroespalhamento de raios-X de baixa energia. A Fig. 1C é uma vista em perspectiva separada de um sistema de inspeção de carga móvel de retroespalhamento de raios-X implantado em um caminhão capaz de deslocamento na estrada e escaneamento de um invólucro, como um veículo ou contêiner de carga, enquanto um ou ambos o sistema de inspeção e o invólucro estão em movimento. A Fig. 1D é uma representação esquemática de vista superior do sistema de inspeção mostrado na Fig. 1C. Com referência às Figs. 1C e 1D, os detectores de retroespalhamento de raios-X 100 são montados em uma plataforma móvel 10, ou transporte, tipicamente capaz de deslocamento rodoviário, que atravessa um grande objeto a ser inspecionado, como um veículo ou um contêiner de carga 12. O transporte 10 é caracterizado por um invólucro 14, presentemente, a carcaça de uma van, mostrada na Fig. 1C em uma vista em corte, para permitir a representação de outros componentes do sistema de inspeção. O transporte 10 pode incorporar muitas modalidades alternativas, incluindo, mas não se limitando a gasolina, diesel, elétrico, propano, bateria, célula de combustível ou veículos motorizados movidos a hidrogênio (incluindo vans, caminhões ou similares), veículos rastreados, trenós, reboques, guindastes ou outros equipamentos que podem ser colocados em movimento, preferencialmente autopropulsados, como também incluindo veículos encarrilhados e propulsionados sob energia elétrica.[078] Fig. 1C illustrates an example of a low-energy X-ray backscatter cargo inspection system. Fig. 1C is an exploded perspective view of a mobile X-ray backscatter cargo inspection system deployed on a truck capable of traveling on the road and scanning an enclosure, such as a vehicle or cargo container, while one or both of the inspection system and the enclosure are in motion. Fig. 1D is a top view schematic representation of the inspection system shown in Fig. 1C. With reference to Figs. 1C and 1D, the X-ray backscatter detectors 100 are mounted on a mobile platform 10, or carriage, typically capable of traveling over a large object to be inspected, such as a vehicle or cargo container 12. The carriage 10 is characterized by an enclosure 14, presently the body of a van, shown in Fig. 1C in a cross-sectional view, to allow representation of other components of the inspection system. The carriage 10 may incorporate many alternative embodiments, including but not limited to gasoline, diesel, electric, propane, battery, fuel cell or hydrogen powered motor vehicles (including vans, trucks or the like), tracked vehicles, sleds, trailers, cranes or other equipment capable of being set in motion, preferably self-propelled, as well as including railed and electrically powered vehicles.

[079] Contida dentro do invólucro 14 do transporte 10 está uma fonte 30 incluindo o tubo de raios-X 32 (mostrado na Fig. 1D) e o cortador 34. As energias da fonte estão tipicamente em uma faixa de 120 keV a 750 keV, assim, o cortador 34 pode ser menor do que o empregado em sistemas nos quais raios-X de maior energia são empregados. O cortador 34 pode ser um cubo perfurado rotativo, ou uma roda com raios de transmissão, ou qualquer número de meios, conhecidos na técnica, para geração de feixes de ponto voador que se encontram, tipicamente, em um plano aproximadamente ortogonal à direção 20 de movimento. O tubo de raios-X 32 representado na Fig. 1D, a título de exemplo, é um tubo de raios-X de estilo panorâmico capacitado a gerar feixes de grande ângulo e, adicionalmente, pode ser rotativo permitindo o escaneamento em ambos os lados do transporte 10. O aro rotativo 34, com aberturas 36 e 38, emite uma viga de lápis 24, permitindo assim a inspeção de objetos, possivelmente em ambos os lados do transporte 10, presentemente referido como inspeção "bilateral". No entanto, todas as fontes são abrangidas dentro do âmbito da presente invenção quando empregadas da maneira descrita no presente relatório. A fonte de raios-X 30 e os detectores 100 podem ser orientados para permitir o escaneamento do "lado do motorista", "lado do passageiro" ou ambos os lados do transporte simultaneamente. Vários meios são conhecidos na técnica para varrer mecanicamente ou eletronicamente um feixe de radiação penetrante, incluindo, por exemplo, a roda cortadora rotativa 34 representada na Fig. 1D ou o escaneamento eletrônico é descrito em detalhes, por exemplo, na Patente Norte-Americana 6.421.420, emitida em 16 de julho de 2002, que é aqui incorporada como referência.[079] Contained within the housing 14 of the transport 10 is a source 30 including the X-ray tube 32 (shown in Fig. 1D) and the cutter 34. The source energies are typically in the range of 120 keV to 750 keV, so the cutter 34 may be smaller than that employed in systems in which higher energy X-rays are employed. The cutter 34 may be a rotating perforated hub, or a wheel with transmission spokes, or any number of means known in the art for generating flying spot beams that typically lie in a plane approximately orthogonal to the direction 20 of motion. The X-ray tube 32 shown in Fig. 1D, by way of example, is a panoramic style X-ray tube capable of generating wide angle beams and, further, may be rotatable to permit scanning on both sides of the carriage 10. The rotatable rim 34, with apertures 36 and 38, emits a pencil beam 24, thereby permitting inspection of objects possibly on both sides of the carriage 10, herein referred to as "bilateral" inspection. However, all sources are encompassed within the scope of the present invention when employed in the manner described herein. The X-ray source 30 and detectors 100 may be oriented to permit scanning of the "driver's side," "passenger's side," or both sides of the carriage simultaneously. Various means are known in the art for mechanically or electronically scanning a beam of penetrating radiation, including, for example, the rotating cutter wheel 34 depicted in Fig. 1D, or electronic scanning is described in detail, for example, in U.S. Pat. No. 6,421,420, issued July 16, 2002, which is incorporated herein by reference.

[080] Os módulos detectores de retroespalhamento 100 são transportados pelo transporte 10 e tipicamente fechados no interior do corpo de fechamento 14 e ocultados da vista de fora do transporte 10. Eles também podem ser transportados para fora do transporte 10 para aplicações particulares dentro do âmbito da presente invenção. Os módulos detectores 100 contêm detectores para a detecção de radiação penetrante da fonte 30 que interagiu com e se espalhou a partir do conteúdo do objeto inspecionado 12. A fonte de espalhamento pode ser caracterizada como anômala para a natureza da pessoa ou item que está sendo escaneado. Assim, uma pessoa que transporta explosivos pode ser detectada com base na dispersão de raios-X aumentada localmente. Uma característica especificada da dispersão, tal como uma localização ou disposição particular em relação ao objeto inspecionado, pode ser assegurada a fim de determinar os níveis de ameaça do objeto.[080] Backscatter detector modules 100 are carried by carriage 10 and typically enclosed within closure body 14 and hidden from view from outside carriage 10. They may also be carried outside carriage 10 for particular applications within the scope of the present invention. Detector modules 100 contain detectors for detecting penetrating radiation from source 30 that has interacted with and scattered from the contents of inspected object 12. The scattering source may be characterized as anomalous to the nature of the person or item being scanned. Thus, a person carrying explosives may be detected based on locally enhanced X-ray scattering. A specified characteristic of the scattering, such as a particular location or arrangement relative to the inspected object, may be ensured in order to determine threat levels of the object.

[081] A inspeção do objeto 12 pode ser conduzida por um operador disposto no interior do transporte 10 ou, alternativamente, por um operador disposto remotamente. Para inspeção, o objeto 12 pode ser mantido em uma condição estacionária, com o transporte 10 atravessando o objeto ao longo da direção 20 (para frente ou para trás), alternativamente, a inspeção pode ser conduzida enquanto o transporte 10 e o objeto inspecionado 12 estão em movimento. Em ainda outro modo, referido como um "modo de portal", o sistema de inspeção é estacionário e o objeto de inspeção é transportado pelo sistema de inspeção. Quando o objeto de inspeção é uma pessoa, a pessoa pode ser obrigada a passar pelo transporte 10 lentamente, preferencialmente em ambas as direções, de modo que ambos os lados da pessoa possam ser submetidos a pesquisa. Em um "modo estacionário", tanto o sistema de inspeção quanto o objeto que está sendo escaneado são estacionários, e um método de escaneamento de raios-X montado em veículo, configurado como parte do próprio sistema de inspeção, é empregado para criar em efeito escaneamento horizontal e vertical para gerar uma imagem de raios-X de retroespalhamento. Tais métodos podem incluir o uso de um estágio de translação x-y, fontes de raios-X direcionadas eletronicamente (conforme descrito, por exemplo, na Patente Norte-Americana 6.421.420) ou outros meios.[081] Inspection of the object 12 may be conducted by an operator disposed within the carriage 10 or, alternatively, by an operator disposed remotely. For inspection, the object 12 may be held in a stationary condition, with the carriage 10 traversing the object along direction 20 (forward or backward); alternatively, the inspection may be conducted while the carriage 10 and the inspected object 12 are in motion. In yet another mode, referred to as a "portal mode", the inspection system is stationary and the inspection object is transported by the inspection system. When the inspection object is a person, the person may be required to pass through the carriage 10 slowly, preferably in both directions, so that both sides of the person may be subjected to inspection. In a "stationary mode", both the inspection system and the object being scanned are stationary, and a vehicle-mounted X-ray scanning method, configured as part of the inspection system itself, is employed to create in effect horizontal and vertical scanning to generate a backscattered X-ray image. Such methods may include the use of an x-y translation stage, electronically steered X-ray sources (as described, for example, in U.S. Pat. No. 6,421,420), or other means.

[082] O movimento relativo do transporte 10 e do objeto 12 pode ser cuidadosamente controlado ou pode ser monitorado pelo sensor 18 que emprega qualquer um de uma variedade de métodos de detecção, tais como radar, ultrassom ou ótico, incluindo detecção a laser ou LIDAR, todos fornecidos apenas como exemplos, a fim de detectar a velocidade relativa do transporte 10 em relação ao objeto 12. Um sinal fornecido pelo sensor 18 é empregado pelo controlador 40 em uma ou mais das seguintes modalidades: a velocidade do veículo pode ser regulada ou, alternativamente, o registro de pixel pode ser corrigido para a compensação de anomalias de velocidade do veículo, a fim de produzir imagens de raios-X de retrodifusão sem distorção e sem razão de aspecto. As técnicas relevantes incluem, mas não estão limitadas a: o uso de dispositivos de detecção de velocidade de alta precisão para medir com precisão a velocidade do veículo em faixas baixas (0,5 a 10 milhas por hora); o uso de motores e/ou controles de transmissão de componentes eletrônicos e/ou baseados em software de baixa velocidade (0,5 a 10 milhas por hora); e o uso de projetos de engrenagens de trem de acionamento de veículos personalizados, que produzem simultaneamente baixa velocidade de escaneamento do veículo, mantendo a capacidade de oferecer faixas de velocidade viáveis, até pelo menos 55 milhas por hora. Em uma modalidade, a velocidade de transporte 10 não afeta a qualidade do escaneamento, pois a taxa de captura de dados de escaneamento é fixada por uma velocidade de rotação da roda do picador 34. Assim, nas modalidades, para um sistema de inspeção de raios-X de retroespalhamento como descrito no presente relatório descritivo, o registro de pixels é corrigido para remover quaisquer dados indesejados/corrompidos dos dados de escaneamento usando o sinal de frequência operacional em comum conforme descrito no presente relatório descritivo. O sinal de frequência operacional em comum é usado para identificar os dados corrompidos e, em seguida, o artefato é removido usando um ou mais algoritmos de processamento de imagem predefinidos em um módulo de processamento, conforme descrito neste documento.[082] The relative motion of the transport 10 and the object 12 may be carefully controlled or may be monitored by the sensor 18 employing any of a variety of sensing methods, such as radar, ultrasonic, or optical, including laser detection or LIDAR, all provided as examples only, in order to detect the relative speed of the transport 10 relative to the object 12. A signal provided by the sensor 18 is employed by the controller 40 in one or more of the following embodiments: the speed of the vehicle may be regulated or, alternatively, the pixel recording may be corrected to compensate for vehicle speed anomalies in order to produce distortion-free, aspect-ratio-free backscatter X-ray images. Relevant techniques include, but are not limited to: the use of high-precision speed sensing devices to accurately measure vehicle speed at low ranges (0.5 to 10 miles per hour); the use of low speed (0.5 to 10 miles per hour) electronic and/or software-based motors and/or transmission controls; and the use of custom vehicle drive train gear designs that simultaneously produce low vehicle scanning speed while maintaining the ability to provide viable speed ranges up to at least 55 miles per hour. In one embodiment, the conveyor speed 10 does not affect scan quality since the scan data capture rate is fixed by a rotational speed of the chipper wheel 34. Thus, in embodiments, for a backscatter X-ray inspection system as described herein, pixel registration is corrected to remove any unwanted/corrupted data from the scan data using the common operating frequency signal as described herein. The common operating frequency signal is used to identify the corrupted data, and then the artifact is removed using one or more predefined image processing algorithms in a processing module as described in this document.

[083] A Fig. 1E ilustra um exemplo de um sistema de retroespalhamento de raios-X 150 que pode ser implantado sob um veículo para inspeção sob o chassi. A Fig. 1F ilustra outra vista do sistema de retroespalhamento de raios-X 150 mostrado na Fig. 1E. A inspeção da parte inferior dos veículos por um sistema portátil de retroespalhamento de raios-X apresenta problemas especiais. A folga da estrada dos carros não é superior a 8 polegadas e pode ser tão pequena quanto 6 polegadas. Sistemas de inspeção fixos, como portais, podem colocar um detector no solo ou o detector pode ser colocado no solo. Uma fonte de raios-X (tal como, por exemplo, um tubo de raios-X) empregada no sistema de retroespalhamento de sub-chassi 150 pode consistir em um scanner eletromagnético 152 de um feixe de elétrons através de um ânodo. O scanner eletromagnético 152 é acionado pelo módulo eletrônico 154. Os raios-X, gerados pela fonte, são colimados por uma matriz linear de aberturas 156 que abrangem, por exemplo, 30 polegadas do lado inferior em uma passagem. Os detectores 158 são montados em cada lado do tubo de raios-X de modo a detectar raios-X I60 retroespalhados do veículo 162. Fontes de alimentação, processadores de pulso e imagem podem ser montadas adequadamente. O chassi 164 do sistema de inspeção de retroespalhamento 150 nas rodas 166 pode ser adaptado para ser manobrado sob o veículo 162 por motor ou controle manual.[083] Fig. 1E illustrates an example of an X-ray backscatter system 150 that may be deployed beneath a vehicle for under-chassis inspection. Fig. 1F illustrates another view of the X-ray backscatter system 150 shown in Fig. 1E. Inspection of the underside of vehicles by a portable X-ray backscatter system presents special problems. The road clearance of cars is no more than 8 inches and may be as small as 6 inches. Fixed inspection systems, such as portals, may place a detector on the ground or the detector may be placed on the ground. An X-ray source (such as, for example, an X-ray tube) employed in the under-chassis backscatter system 150 may consist of an electromagnetic scanner 152 that directs an electron beam through an anode. The electromagnetic scanner 152 is driven by the electronic module 154. The X-rays generated by the source are collimated by a linear array of apertures 156 that span, for example, 30 inches of the underside in one pass. Detectors 158 are mounted on each side of the X-ray tube so as to detect X-rays backscattered from the vehicle 162. Power supplies, pulse and image processors may be appropriately mounted. The chassis 164 of the backscatter inspection system 150 on wheels 166 may be adapted to be maneuvered under the vehicle 162 by motor or manual control.

[084] A Fig. 1G é uma vista de um sistema de imageamento de raios-X de sítio fixo colocalizado 170 que combina a transmissão de alta energia e o imageamento de retroespalhamento de baixa energia na mesma plataforma de inspeção. A Fig. 1H mostra uma vista de um sistema de escaneamento de raios-X móvel 175 que combina um sistema de imageamento de transmissão de alta energia 176, um sistema de imageamento de retroespalhamento de baixa energia 177 e um sistema de detecção de radiação passiva 178 no interior da mesma plataforma de inspeção. A FIG.1I mostra uma solução para monitor de portal de radiação gama/nêutron passiva de sítio fixo autônomo 180 (subsistema de imageamento de RPM) que pode ser implantada na proximidade de um sistema de imageamento de raios-X de alta energia ou baixa energia.[084] Fig. 1G is a view of a co-located fixed-site X-ray imaging system 170 that combines high-energy transmission and low-energy backscatter imaging on the same inspection platform. Fig. 1H shows a view of a mobile X-ray scanning system 175 that combines a high-energy transmission imaging system 176, a low-energy backscatter imaging system 177, and a passive radiation detection system 178 within the same inspection platform. FIG. 1I shows a self-contained fixed-site passive neutron/gamma radiation portal monitor solution 180 (RPM imaging subsystem) that may be deployed in proximity to a high-energy or low-energy X-ray imaging system.

[085] Com referência novamente à Fig. 1A, nas modalidades, tem-se que a pluralidade de sistemas de inspeção de raios-X de alta energia baseados em LINAC 104 é programada para a emissão de raios-X sincronizados com a frequência operacional em comum gerada pelo gerador de frequência de pulso mestre 102. Limitando o número de frequências de raios-X de alta energia, gerando uma frequência operacional em comum, restringindo a uma unidade o número de diferentes padrões de interferência que podem ocorrer na pluralidade de sistemas de inspeção de raios-X ou RPM de baixa energia 106,107. Isso também resulta na simplificação do processo de remoção de diafonia devido à presença de um único padrão de interferência conhecido.[085] Referring again to Fig. 1A, in embodiments, the plurality of LINAC-based high-energy X-ray inspection systems 104 are programmed to emit X-rays synchronized with the common operating frequency generated by the master pulse frequency generator 102. Limiting the number of high-energy X-ray frequencies generated by a common operating frequency restricts to unity the number of different interference patterns that may occur in the plurality of low-energy X-ray or RPM inspection systems 106,107. This also results in simplification of the crosstalk removal process due to the presence of a single known interference pattern.

[086] O sinal de frequência operacional em comum gerado pelo gerador de frequência de pulso mestre 102 também é comunicado a cada pluralidade de sistema de inspeção de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 106, enquanto, utilizando algoritmos de processamento de imagem, uma porção significativa de diafonia pode ser eliminada ou removida das imagens de inspeção produzidas por cada um dos sistemas de inspeção de retroespalhamento 106 quando os raios-X de alta energia estão presentes. Ao limitar a redução de diafonia apenas quando raios-X de alta energia estão presentes, o processamento desnecessário e/ou a corrupção de imagens de escaneamento de retrodifusão são eliminados, evitando-se assim a degradação do desempenho da imagem e capacidades de detecção reduzidas.[086] The common operating frequency signal generated by the master pulse frequency generator 102 is also communicated to each plurality of low energy X-ray backscatter inspection systems 106, while, using image processing algorithms, a significant portion of crosstalk can be eliminated or removed from the inspection images produced by each of the backscatter inspection systems 106 when high energy X-rays are present. By limiting the crosstalk reduction to only when high energy X-rays are present, unnecessary processing and/or corruption of backscatter scan images is eliminated, thereby avoiding degradation of image performance and reduced detection capabilities.

[087] Nas modalidades, a fim de garantir que uma qualidade de imagem genérica permaneça suave e sem bordas afiadas/distorções, os valores de sinal adjacentes são calculados em média. Este método remove com sucesso toda a diafonia presente dentro de sistemas de inspeção de baixa energia. No entanto, tal remoção de diafonia pode resultar em deterioração da qualidade da imagem em algumas regiões das imagens produzidas. Por exemplo, no caso de um veículo ser escaneado por um sistema de inspeção de retroespalhamento, qualquer coisa no veículo que gere um sinal específico (igual a um pulso de interferência) pode não ser capturada na imagem escaneada. No entanto, como a frequência de pulsos de interferência é baixa quando comparada a uma taxa de captura de dados do sistema de retrodifusão, os pulsos de interferência aparecem com pouca frequência e, portanto, a perda de dados não é significativa. Em um sistema de retrodifusão exemplificativo com uma taxa de amostragem de lüms por linha, a 400Hz pps, um LINAC correspondente opera por um período de 2μs a cada 25ms, impactando apenas um ou dois pixels. Portanto, a perda de dados é igual a um máximo de 2 pixels por 2500 pontos de dados (ou 0,08%).[087] In embodiments, in order to ensure that a generic image quality remains smooth and without sharp edges/distortions, adjacent signal values are averaged. This method successfully removes all crosstalk present within low power inspection systems. However, such crosstalk removal may result in deterioration of image quality in some regions of the produced images. For example, in the case of a vehicle being scanned by a backscatter inspection system, anything on the vehicle that generates a specific signal (equal to an interference pulse) may not be captured in the scanned image. However, since the frequency of interference pulses is low when compared to a data capture rate of the backscatter system, the interference pulses appear infrequently and therefore the data loss is not significant. In an exemplary backscatter system with a sampling rate of lüms per line at 400Hz pps, a corresponding LINAC operates for a period of 2μs every 25ms, impacting only one or two pixels. Therefore, the data loss is equal to a maximum of 2 pixels per 2500 data points (or 0.08%).

[088] Em uma modalidade, o gerador de frequência de pulso mestre 102 torna-se operacional sempre que estiverem operacionais dois ou mais dos sistemas de inspeção de raios-X de alta energia 104 e sistemas de inspeção de raios-X de baixa energia 106 localizados dentro de uma distância predefinida um do outro. Em modalidades em que dois ou mais dos sistemas de inspeção de raios-X de alta energia 104 e sistemas de inspeção de raios-X de baixa energia 106 se encontram colocalizados e fazem parte de um sistema de triagem, a distância predefinida entre os sistemas 104, 106 pode ser tão curta quanto 5 metros (15 pés). Nas modalidades, nos casos em que dois ou mais dos sistemas de inspeção de raios-X de alta energia 104 e sistemas de inspeção de raios-X de baixa energia 106 estão operando em série um em relação ao outro, mas se apresentam desacoplados (isto é, os túneis de escaneamento dos referidos sistemas estão alinhados, mas com uma lacuna entre eles), a distância predefinida pode ser maior que aproximadamente 33 metros ou 1000 pés. Nas modalidades, nos casos em que dois ou mais dos sistemas de inspeção de raios-X de alta energia 104 e sistemas de inspeção de raios-X de baixa energia 106 são desacoplados, deslocados e operando dentro de paredes de blindagem, a distância predefinida pode ser inferior a 50 m (150 pés). Além disso, nas modalidades, a distância predefinida pode aumentar com base em uma saída de dose do sistema de inspeção de raios-X de alta energia 104. Deve-se notar que as distâncias mencionadas acima são exemplificativas e se aplicam a sistemas baseados em portal. No caso de sistemas de pórtico de alta penetração, as distâncias podem ser ainda maiores nessas configurações.[088] In one embodiment, the master pulse frequency generator 102 becomes operational whenever two or more of the high energy X-ray inspection systems 104 and low energy X-ray inspection systems 106 located within a predefined distance of each other are operational. In embodiments where two or more of the high energy X-ray inspection systems 104 and low energy X-ray inspection systems 106 are co-located and are part of a screening system, the predefined distance between the systems 104, 106 may be as short as 5 meters (15 feet). In embodiments, where two or more of the high energy X-ray inspection systems 104 and low energy X-ray inspection systems 106 are operating in series with respect to each other, but are decoupled (i.e., the scanning tunnels of said systems are aligned, but with a gap between them), the preset distance may be greater than approximately 33 meters or 1000 feet. In embodiments, where two or more of the high energy X-ray inspection systems 104 and low energy X-ray inspection systems 106 are decoupled, offset, and operating within shielding walls, the preset distance may be less than 50 m (150 feet). Furthermore, in embodiments, the preset distance may increase based on a dose output of the high energy X-ray inspection system 104. It should be noted that the aforementioned distances are exemplary and apply to portal-based systems. In the case of high penetration gantry systems, the distances may be even greater in these configurations.

[089] Em algumas modalidades, os cabos de fibra ótica são configurados para permitir a comunicação entre o gerador de frequência de pulso mestre 102, os sistemas de inspeção de raios-X de alta energia baseados em LINAC 104, os sistemas de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 106 e os subsistemas de RPM 107. Conforme é conhecido, a transmissão de fibra ótica oferece maiores capacidades de largura de banda, operação de longa distância, maior segurança e melhor resistência à interferência eletromagnética em comparação com outros meios de transmissão. Nas modalidades, conforme os sistemas de inspeção de raios-X individuais possam estar operando a partir de diferentes fontes de energia e possam estar localizados a diversas distâncias variando até metros entre si (conforme descrito anteriormente), o uso de comunicações de fibra ótica fornece operação contínua e rápida do sistema 101.[089] In some embodiments, the fiber optic cables are configured to enable communication between the master pulse frequency generator 102, the LINAC-based high-energy X-ray inspection systems 104, the low-energy X-ray backscatter systems 106, and the RPM subsystems 107. As is known, fiber optic transmission offers greater bandwidth capabilities, long-distance operation, increased safety, and improved resistance to electromagnetic interference compared to other transmission media. In embodiments, because the individual X-ray inspection systems may be operating from different power sources and may be located at varying distances ranging up to meters from each other (as described previously), the use of fiber optic communications provides for continuous and rapid operation of the system 101.

[090] Deve ser apreciado que sistemas de inspeção tais como, mas não limitados a, os sistemas de inspeção com capacidade de escaneamento drive- through ou capacidade de escaneamento de cabine de motorista ocupada requerem técnicas sofisticadas de remoção de diafonia.[090] It should be appreciated that inspection systems such as, but not limited to, inspection systems with drive-through scanning capability or occupied driver's cabin scanning capability require sophisticated crosstalk removal techniques.

[091] A Fig. 2A é um primeiro diagrama esquemático de implementação de um sistema de remoção de diafonia 200a, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo. O sistema 200a compreende um BEAT_MASTER 202 (também referido como uma 'unidade de geração de frequência operacional em comum') que inclui um ND-CONCENTRADOR 204 configurado para operar como um gerador de frequência mestre juntamente com uma pluralidade de ND-FOCUS 206 para fornecer uma frequência operacional em comum com o restante do sistema 200a. Em uma modalidade, o ND-CONCENTRADOR 204 é configurado como um microcontrolador embutido programável e placa de circuito baseada em FPGA que utiliza osciladores de cristal a bordo para geração de sinais de temporização. Em uma modalidade, o ND-FOCUS 206 é uma placa eletrônica configurada para se comunicar via cabo de fibra ótica e operar como uma fonte/mestre e dissipador/escravo da frequência operacional em comum.[091] Fig. 2A is a first schematic implementation diagram of a crosstalk removal system 200a, according to an embodiment of the present disclosure. The system 200a comprises a BEAT_MASTER 202 (also referred to as a 'common operating frequency generation unit') that includes an ND-CONCENTRATOR 204 configured to operate as a master frequency generator together with a plurality of ND-FOCUSES 206 to provide a common operating frequency with the remainder of the system 200a. In one embodiment, the ND-CONCENTRATOR 204 is configured as a programmable embedded microcontroller and FPGA-based circuit board that utilizes on-board crystal oscillators for generating timing signals. In one embodiment, the ND-FOCUS 206 is an electronic board configured to communicate via fiber optic cable and operate as a source/master and sink/slave of the common operating frequency.

[092] O sistema 200a também compreende dois sistemas de inspeção de raios-X de alta energia 208 e 210, cada um dos quais, em uma modalidade, compreende um ND-FOCUS 206 configurado para receber a frequência operacional em comum e configurado para se conectar a um ou mais ND-CONCENTRADORES 204, que, por sua vez, são configurados para operarem como o controle do sistema de transmissão e de componentes eletrônicos de captura de dados e hardware de distribuição de dados. Adicionalmente, o sistema 200a compreende três sistemas de inspeção de raios-X de retrodifusão baseados em raios-X de baixa energia 212, 214 e 216, cada um dos quais, em uma modalidade, compreende um ND-FOCUS 206 configurado para receber a frequência operacional em comum e para se conectar a um ou mais subsistema de processamento de sinal de retrodifusão eDAQ (aquisição de dados de componentes eletrônicos) 218. O sistema 200a compreende ainda dois sistemas de inspeção de Monitor de Portal de Radiação (RPM) 219 e 220, cada um dos quais, em uma modalidade, compreendendo um ND-FOCUS 206 configurado para receber a frequência operacional em comum e para se conectar aos componentes eletrônicos de processamento de detector de RPM 221.[092] The system 200a also comprises two high energy X-ray inspection systems 208 and 210, each of which, in one embodiment, comprises an ND-FOCUS 206 configured to receive the common operating frequency and configured to connect to one or more ND-CONCENTRATORS 204, which, in turn, are configured to operate as the transmission system control and data capture electronics and data distribution hardware. Additionally, system 200a comprises three low-energy X-ray-based backscatter X-ray inspection systems 212, 214, and 216, each of which, in one embodiment, comprises an ND-FOCUS 206 configured to receive the common operating frequency and to connect to one or more eDAQ (electronic data acquisition) backscatter signal processing subsystems 218. System 200a further comprises two Radiation Portal Monitor (RPM) inspection systems 219 and 220, each of which, in one embodiment, comprises an ND-FOCUS 206 configured to receive the common operating frequency and to connect to RPM detector processing electronics 221.

[093] Além disso, uma pluralidade de sistemas de comunicação 222 permite que os sistemas 208, 210, 212, 214, 216, 219 e 220 sejam fisicamente separados até e além de uma distância de 1000 metros, conforme o necessário, fornecendo comunicação de baixa latência da frequência de operação em comum. Em várias modalidades, os sistemas de comunicação 222 incluem qualquer um ou uma combinação de sistemas de comunicação elétricos, de fibra óptica ou sem fio.[093] Additionally, a plurality of communication systems 222 allow systems 208, 210, 212, 214, 216, 219, and 220 to be physically separated up to and beyond a distance of 1000 meters as needed, providing low latency communication of the common operating frequency. In various embodiments, communication systems 222 include any one or a combination of electrical, fiber optic, or wireless communication systems.

[094] A frequência operacional em comum gerada pela unidade de geração de frequência operacional em comum, também referida como o gerador de frequência de pulso mestre acima ou um beat master, 202 é comunicada a cada um dos sistemas de inspeção de transmissão de raios-X de alta energia 208, 210 de modo que eles sejam programados para emitir raios-X que são síncronos com a frequência operacional em comum gerada pelo gerador de frequência de pulso mestre. A frequência operacional em comum gerada pelo beat master 202 também é comunicada a cada um dos sistemas de inspeção de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 212, 214, 216, permitindo que a presença de diafonia seja aliviada a partir de imagens de inspeção produzidas pelos sistemas de retroespalhamento 212, 214, 216 através dos componentes eletrônicos de aquisição de dados do sistema de retroespalhamento 218 e algoritmos de processamento de imagem.[094] The common operating frequency generated by the common operating frequency generation unit, also referred to as the master pulse frequency generator above or a beat master, 202 is communicated to each of the high energy X-ray transmission inspection systems 208, 210 such that they are programmed to emit X-rays that are synchronous with the common operating frequency generated by the master pulse frequency generator. The common operating frequency generated by the beat master 202 is also communicated to each of the low energy X-ray backscatter inspection systems 212, 214, 216, allowing the presence of crosstalk to be alleviated from inspection images produced by the backscatter systems 212, 214, 216 via the backscatter system's data acquisition electronics 218 and image processing algorithms.

[095] A frequência operacional em comum gerada pelo beat master 202 também é comunicada a cada um dos subsistemas de RPM 219 e 220, permitindo que a presença de diafonia seja mitigada usando técnicas como supressão, para remover a contribuição do sinal de diafonia nos dados de RPM medidos. Assim, o sistema 200a é configurado para ter um beat master separado, 202 que comunica uma frequência operacional em comum a dois sistemas de transmissão de raios-X de alta energia próximos 208, 210, três sistemas de retroespalhamento de raios-X de baixa energia próximos 212, 214, 216 e dois sistemas de RPM próximos 219, 220.[095] The common operating frequency generated by beat master 202 is also communicated to each of RPM subsystems 219 and 220, allowing the presence of crosstalk to be mitigated using techniques such as suppression to remove the contribution of the crosstalk signal to the measured RPM data. Thus, system 200a is configured to have a separate beat master 202 that communicates a common operating frequency to two nearby high-energy X-ray transmission systems 208, 210, three nearby low-energy X-ray backscatter systems 212, 214, 216, and two nearby RPM systems 219, 220.

[096] A Fig. 2B é uma representação esquemática de uma segunda implementação de um sistema de remoção de diafonia 200b, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo. O sistema 200b é configurado para ter o sistema de transmissão de raios-X de alta energia 208 e o sistema de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 212 "colocalizado", o que significa que os dois sistemas 208, 212 são integrados em uma única solução de triagem. O sistema 208 é o único sistema de transmissão de raios-X de alta energia dentro do local geral e, como tal, o BEAT_MASTER 202 é integrado "no interior" da plataforma de transmissão de raios-X de alta energia 208. O sistema 200b também apresenta três estações de inspeção separadas em proximidade de dose compreendendo uma unidade de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 214 e duas unidades de RPM 219, 220 que recebem o sinal de frequência de operação em comum do beat master 202 no sistema colocalizado. Outros elementos, tais como o ND- CONCENTRADOR 204, ND-FOCUS 206, subsistemas de processamento de sinal de retroespalhamento eDAQ (aquisição de dados de componentes eletrônicos) 218, componentes eletrônicos de processamento de detector de RPM 221 e sistemas de comunicação 222 foram discutidos anteriormente com referência ao sistema 200a.[096] Fig. 2B is a schematic representation of a second implementation of a crosstalk removal system 200b, according to an embodiment of the present disclosure. The system 200b is configured to have the high energy X-ray transmission system 208 and the low energy X-ray backscatter system 212 "co-located", meaning that the two systems 208, 212 are integrated into a single screening solution. System 208 is the only high energy X-ray transmission system within the overall site and as such the BEAT_MASTER 202 is integrated “inside” the high energy X-ray transmission platform 208. System 200b also features three separate dose proximity inspection stations comprising a low energy X-ray backscatter unit 214 and two RPM units 219, 220 that receive the common operating frequency signal from the beat master 202 in the co-located system. Other elements such as the ND-CONCENTRATOR 204, ND-FOCUS 206, eDAQ (data acquisition electronics) backscatter signal processing subsystems 218, RPM detector processing electronics 221, and communication systems 222 were discussed previously with reference to system 200a.

[097] A Fig. 2C é uma representação esquemática de uma terceira implementação de um sistema de remoção de diafonia 200c, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo. O sistema 200c é configurado para ter um primeiro sistema de transmissão de alta energia 208, próximo a um segundo sistema de transmissão de raios-X de alta energia 210, próximo a uma unidade de RPM autônoma 219. Nas modalidades, tem-se o emprego de um primeiro beat master 202a e de um segundo beat master 202b, ambos integrados dentro de cada um dos respectivos sistemas de transmissão de raios-X de alta energia 208, 210. Se o primeiro sistema de transmissão de raios-X de alta energia 208 estiver operacional, então ele adota o papel de gerador de frequência mestre e é configurado para comunicar a frequência operacional em comum ao segundo sistema de transmissão de raios-X de alta energia 210 e à unidade de RPM 219 através das placas ND-FOCUS 206 e sistemas de comunicação 222 (tais como, mas não se limitando a, conexões de cabo de fibra óptica). No entanto, se o primeiro sistema de transmissão de raios-X de alta energia 208 não estiver energizado ou operacional, então o segundo sistema de transmissão de raios-X de alta energia 210 assume o papel de gerador de frequência mestre e é configurado para comunicar a frequência operacional em comum ao primeiro sistema de transmissão de raios-X de alta energia 208 através das placas de ND-FOCUS 206 e dos sistemas de comunicação 222. Neste caso, a unidade de RPM 219 continua a receber a frequência operacional em comum quando um ou ambos dos primeiro e segundo sistemas de transmissão de raios-X de alta energia 208, 210 estão operacionais. Outros elementos, tais como o ND-CONCENTRADOR 204 e componentes eletrônicos de processamento de detector de RPM 221 foram discutidos anteriormente com referência ao sistema 200a.[097] Fig. 2C is a schematic representation of a third implementation of a crosstalk removal system 200c, in accordance with an embodiment of the present disclosure. The system 200c is configured to have a first high energy transmission system 208 proximate to a second high energy X-ray transmission system 210 proximate to a stand-alone RPM unit 219. In embodiments, a first beat master 202a and a second beat master 202b are employed, both integrated within each of the respective high energy X-ray transmission systems 208, 210. If the first high energy X-ray transmission system 208 is operational, then it assumes the role of master frequency generator and is configured to communicate the common operating frequency to the second high energy X-ray transmission system 210 and the RPM unit 219 via the ND-FOCUS boards 206 and communication systems 222 (such as, but not limited to, fiber optic cable connections). However, if the first high energy X-ray transmission system 208 is not energized or operational, then the second high energy X-ray transmission system 210 assumes the role of master frequency generator and is configured to communicate the common operating frequency to the first high energy X-ray transmission system 208 via the ND-FOCUS boards 206 and communication systems 222. In this case, the RPM unit 219 continues to receive the common operating frequency when either or both of the first and second high energy X-ray transmission systems 208, 210 are operational. Other elements, such as the ND-CONCENTRATOR 204 and RPM detector processing electronics 221 were discussed previously with reference to system 200a.

[098] A Fig. 3A fornece uma representação visual da relação entre múltiplas frequências de repetição de pulso de fonte de raios-X de alta energia individuais diferentes e uma frequência operacional em comum, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo. A Fig. 3A mostra um diagrama de temporização 300 da relação entre a frequência operacional em comum e qualquer frequência de repetição de pulso de fonte de raios-X de alta energia individual. Nas modalidades, um sinal de frequência operacional em comum máximo 301 é gerado dentro de um beat master, conforme descrito anteriormente. Uma primeira pluralidade de diagramas de temporização 302 mostra pontos de ajuste LINAC PRF (Frequência de Repetição de Pulso) exemplificativos que podem ser estabelecidos ou alcançados através da divisão inteira da frequência operacional em comum máxima. Uma segunda pluralidade de diagramas de temporização 303 mostra pontos de ajuste de LINAC PRF exemplificativos que podem ser estabelecidos ou alcançados através de divisão não inteira. Nas modalidades, as frequências/sinais/operação de uma fonte de raios-X individual não são modificadas dentro da própria fonte de raios-X. Nas modalidades, a frequência do sinal que é enviado para a fonte de raios-X, ou LINAC, que desencadeia a geração do pulso de raios-X (ou explosão de raios-X) é modificada. Em cada borda ascendente do sinal, a fonte de raios-X gerará um pulso de raios-X. A frequência do sinal de disparo é a Frequência de Repetição de Pulso (PRF).[098] Fig. 3A provides a visual representation of the relationship between multiple different individual high energy X-ray source pulse repetition frequencies and a common operating frequency, in accordance with one embodiment of the present disclosure. Fig. 3A shows a timing diagram 300 of the relationship between the common operating frequency and any individual high energy X-ray source pulse repetition frequency. In embodiments, a maximum common operating frequency signal 301 is generated within a beat master, as previously described. A first plurality of timing diagrams 302 show exemplary LINAC PRF (Pulse Repetition Frequency) setpoints that may be established or achieved through integer division of the maximum common operating frequency. A second plurality of timing diagrams 303 show exemplary LINAC PRF setpoints that may be established or achieved through non-integer division. In embodiments, the frequencies/signals/operation of an individual X-ray source are not modified within the X-ray source itself. In embodiments, the frequency of the signal that is sent to the X-ray source, or LINAC, that triggers the generation of the X-ray pulse (or X-ray burst) is modified. On each rising edge of the signal, the X-ray source will generate an X-ray pulse. The frequency of the trigger signal is the Pulse Repetition Frequency (PRF).

[099] A Fig. 3B fornece uma representação visual da sincronização de múltiplas frequências de repetição de pulso de fonte de raios-X de alta energia individuais diferentes para uma frequência operacional em comum, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo. Nas modalidades, um sinal de frequência operacional em comum 301 é gerado dentro do beat master 305, conforme descrito anteriormente. A frequência operacional em comum 301 é comunicada a pelo menos um módulo de processamento 310 que está associado a pelo menos uma fonte de raios-X, ou LINAC, gerando então um sinal de disparo PRF 315. Este sinal é comunicado em seguida para o LINAC 320, resultando em uma saída de pulso de raios-X 325. Assim, nas modalidades, o módulo de processamento que é acoplado a cada fonte de raios-X de alta energia recebe a frequência operacional em comum e, então, gerar um sinal de frequência de geração de pulso de tempos de disparo LINAC, que é sincronizado com a frequência operacional em comum (LINAC_PRF SINAL DE_DISPARO). O intervalo entre os tempos de disparo do LINAC variará dependendo da frequência de repetição de pulso de raios-X necessária do sistema que está sendo empregado.[099] Fig. 3B provides a visual representation of the synchronization of multiple different individual high-energy X-ray source pulse repetition frequencies to a common operating frequency, in accordance with one embodiment of the present disclosure. In embodiments, a common operating frequency signal 301 is generated within the beat master 305, as previously described. The common operating frequency 301 is communicated to at least one processing module 310 that is associated with at least one X-ray source, or LINAC, thereby generating a PRF trigger signal 315. This signal is then communicated to the LINAC 320, resulting in an X-ray pulse output 325. Thus, in embodiments, the processing module that is coupled to each high energy X-ray source receives the common operating frequency and then generates a LINAC trigger timing pulse generation frequency signal that is synchronized with the common operating frequency (LINAC_PRF_TRIGGER_SIGNAL). The interval between LINAC trigger times will vary depending on the required X-ray pulse repetition frequency of the system being employed.

[0100] A Fig. 4A mostra uma imagem de escaneamento 400a obtida através de um sistema de inspeção de raios-X de retroespalhamento de baixa energia localizado na proximidade de uma pluralidade de sistemas de inspeção de transmissão de raios-X de alta energia, sendo que cada sistema de transmissão de raios-X de alta energia individual encontra-se pulsando de forma assíncrona e sendo que um impacto significativo da corrupção de imagem de diafonia pode ser visto. O grande número de artefatos de ponto branco 402 resulta da pluralidade de padrões de interferência resultantes da soma incoerente de múltiplas frequências de repetição de pulso das fontes de raios-X de alta energia. Embora seja possível remover tais dados usando as técnicas descritas anteriormente, a qualidade geral da imagem resultante seria reduzida devido ao número significativo de pixels corrigidos.[0100] Fig. 4A shows a scan image 400a obtained by a low energy backscatter X-ray inspection system located in proximity to a plurality of high energy X-ray transmission inspection systems, each individual high energy X-ray transmission system being pulsing asynchronously and a significant impact of crosstalk image corruption can be seen. The large number of white spot artifacts 402 result from the plurality of interference patterns resulting from the incoherent summation of multiple pulse repetition frequencies of the high energy X-ray sources. While it is possible to remove such data using the techniques described above, the overall quality of the resulting image would be reduced due to the significant number of pixels corrected.

[0101] A Fig. 4B mostra uma imagem de escaneamento 400b obtida através de um sistema de inspeção de raios-X de retroespalhamento de baixa energia localizado na proximidade de uma pluralidade de sistemas de inspeção de transmissão de raios-X de alta energia, sendo que cada sistema de transmissão de raios-X de alta energia individual está pulsando em sincronização. O efeito de um algoritmo de remoção de diafonia foi desativado de aproximadamente metade da imagem 400b para ilustração comparativa. Conforme mostrado, a imagem 400b compreende uma primeira porção 404 e uma segunda porção 406. A segunda porção 406 ilustra diafonia devido a múltiplos sistemas de transmissão de alta energia sincronizados operando em proximidade ao sistema de retroespalhamento de baixa energia a partir do qual a imagem 400b é obtida. Nas modalidades, o sinal de diafonia visível na segunda porção 406 ocorre devido à interferência de frequências operacionais dos sistemas de raios-X de baixa e alta energia e depende da frequência relativa de operação entre os sistemas. A diafonia na segunda porção 406 é visível como uma sequência de pixels brilhantes 408, tornando a porção de imagem 406 pouco clara e inadequada para a detecção de quaisquer itens ameaçadores que possam estar presentes no objeto que está sendo digitalizado, embora menos impactado do que quando os múltiplos sistemas estão operando de forma assíncrona (como mostrado na Fig. 4A). A primeira porção 404 parece mais clara do que a segunda porção 406 como diafonia devido aos múltiplos sistemas de transmissão de alta energia que operam em proximidade terem sido removidos usando os sistemas e métodos descritos no presente relatório descritivo.[0101] Fig. 4B shows a scan image 400b obtained by a low energy backscatter X-ray inspection system located in proximity to a plurality of high energy X-ray transmission inspection systems, with each individual high energy X-ray transmission system pulsing in synchronization. The effect of a crosstalk removal algorithm has been disabled from approximately half of image 400b for comparative illustration. As shown, image 400b comprises a first portion 404 and a second portion 406. Second portion 406 illustrates crosstalk due to multiple synchronized high energy transmission systems operating in proximity to the low energy backscatter system from which image 400b is obtained. In embodiments, the crosstalk signal visible in second portion 406 occurs due to interference of operating frequencies of the low and high energy X-ray systems and is dependent on the relative frequency of operation between the systems. The crosstalk in the second portion 406 is visible as a sequence of bright pixels 408, making the image portion 406 unclear and unsuitable for detecting any threatening items that may be present in the object being scanned, although less impacted than when the multiple systems are operating asynchronously (as shown in Fig. 4A). The first portion 404 appears brighter than the second portion 406 as crosstalk due to the multiple high-power transmission systems operating in close proximity has been removed using the systems and methods described herein.

[0102] A Fig. 5 ilustra um sinal de retroespalhamento 504 capturado por um sistema de escaneamento de raios-X de retroespalhamento de baixa energia localizado na proximidade de um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia. Como pode ser visto, o sinal de retroespalhamento 502 é indicativo de um sinal indesejado proveniente de um sistema de transmissão de raios-X de alta energia baseado em LINAC. Os métodos convencionais que dependem da magnitude deste pulso para remoção de sinais indesejados não podem ser invocados para mitigação devido à possibilidade de alteração da dose, alteração das distâncias de sistemas colocalizados e da operação assíncrona de múltiplas fontes de raios-X de alta energia. Nas modalidades, o uso de uma frequência operacional em comum distribuída para o sistema de escaneamento de retroespalhamento de baixa energia e subsistema de RPM, na proximidade do sistema de escaneamento de alta energia, garante que o sinal de diafonia 502 ocorra no tempo conhecido, reduzindo assim o número de padrões de interferência para um único e permitindo a implementação de técnicas de mitigação em sistemas de retroespalhamento e RPM de baixa energia.[0102] Fig. 5 illustrates a backscatter signal 504 captured by a low-energy backscatter X-ray scanning system located in proximity to a high-energy X-ray scanning system. As can be seen, the backscatter signal 502 is indicative of an unwanted signal originating from a LINAC-based high-energy X-ray transmission system. Conventional methods that rely on the magnitude of this pulse for removal of unwanted signals cannot be relied upon for mitigation due to the possibility of dose change, changing distances of co-located systems, and the asynchronous operation of multiple high-energy X-ray sources. In embodiments, the use of a common operating frequency distributed to the low power backscatter scanning system and RPM subsystem, in proximity to the high power scanning system, ensures that the crosstalk signal 502 occurs at a known time, thereby reducing the number of interference patterns to a single one and allowing the implementation of mitigation techniques in low power backscatter and RPM systems.

[0103] A Fig. 6A ilustra um cenário de implantação de sistema exemplificativo 600a, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo. Como mostrado na Fig. 6A, um sistema autônomo de retrodifusão de raios-X de baixa energia 605 é colocalizado na proximidade de um sistema de transmissão de raios-X de alta energia 610 e um sistema de retrodifusão de raios-X de baixa energia 630. No cenário de implantação 600, um beat master (isto é, uma unidade geradora de pulso mestre) reside dentro do sistema de transmissão de raios-X de alta energia 610 e a frequência operacional em comum (gerada pelo beat master) é distribuída para o sistema de retrodifusão de raios-X de baixa energia próximo e colocalizado 630, bem como para o sistema autônomo de retrodifusão de raios-X adjacente de baixa energia 605.[0103] Fig. 6A illustrates an exemplary system deployment scenario 600a, in accordance with one embodiment of the present disclosure. As shown in Fig. 6A, a self-contained low-energy X-ray backscatter system 605 is co-located in proximity to a high-energy X-ray transmission system 610 and a low-energy X-ray backscatter system 630. In deployment scenario 600, a beat master (i.e., a master pulse generator unit) resides within the high-energy X-ray transmission system 610, and the common operating frequency (generated by the beat master) is distributed to the nearby and co-located low-energy X-ray backscatter system 630, as well as to the adjacent self-contained low-energy X-ray backscatter system 605.

[0104] A Fig. 6B ilustra outro cenário de implantação de sistema exemplar 600b, de acordo com uma modalidade do presente relatório descritivo. Como mostrado na Fig. 6B, seis sistemas de transmissão de raios-X de alta energia 611, 612, 613, 614, 615 e 616 (doravante, referidos coletivamente como "611-616") e quatro sistemas de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 621, 622, 623 e 624 (doravante, referidos coletivamente como "621-624") ficam localizados em estreita proximidade. Consequentemente, há interferência de cada um dos seis sistemas de transmissão de raios-X de alta energia 611-616 para cada um dos quatro sistemas de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 621-624. Em algumas modalidades, os seis sistemas de transmissão de raios-X de alta energia 611-616 também são capazes de operarem em uma dose de raios-X muito baixa ou no modo "Cab-Scan" para suportar o escaneamento ocupado pelo motorista. Cada um dos seis sistemas de transmissão de raios-X de alta energia 611-616 requer disparo síncrono da fonte para evitar interferência com os sistemas de retrodifusão de raios-X de baixa energia adjacentes e próximos. Assim, em algumas modalidades, um beat master 635 (isto é, uma unidade geradora de pulso mestre) é fornecido em um edifício adjacente ao cenário de implantação 600b, para gerar uma frequência operacional em comum, juntamente com um único ND_FOCUS (isto é, unidade auxiliar) para cada um dos seis sistemas de transmissão de raios-X de alta energia 611-616 e cada um dos quatro sistemas de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 621-624. Isto faz com que os sistemas de transmissão de raios-X de alta energia 611-616 sejam empregados na frequência operacional em comum e os sistemas de retroespalhamento de raios-X de baixa energia 621-624 recebam dados para anular o sinal de interferência na frequência operacional em comum (recebido através, por exemplo, de cabos de fibra óptica).[0104] Fig. 6B illustrates another exemplary system 600b deployment scenario, in accordance with an embodiment of the present disclosure. As shown in Fig. 6B, six high-energy X-ray transmission systems 611, 612, 613, 614, 615, and 616 (hereinafter, collectively referred to as “611-616”) and four low-energy X-ray backscatter systems 621, 622, 623, and 624 (hereinafter, collectively referred to as “621-624”) are located in close proximity. Consequently, there is interference from each of the six high-energy X-ray transmission systems 611-616 to each of the four low-energy X-ray backscatter systems 621-624. In some embodiments, the six high energy X-ray transmission systems 611-616 are also capable of operating at a very low X-ray dose or in “Cab-Scan” mode to support driver-occupied scanning. Each of the six high energy X-ray transmission systems 611-616 requires synchronous source triggering to avoid interference with adjacent and nearby low energy X-ray backscatter systems. Thus, in some embodiments, a beat master 635 (i.e., a master pulse generating unit) is provided in a building adjacent to deployment scenario 600b to generate a common operating frequency, along with a single ND_FOCUS (i.e., auxiliary unit) for each of the six high energy X-ray transmission systems 611-616 and each of the four low energy X-ray backscatter systems 621-624. This causes high energy X-ray transmission systems 611-616 to be employed at the common operating frequency and low energy X-ray backscatter systems 621-624 to receive data to cancel out the interfering signal at the common operating frequency (received via, for example, fiber optic cables).

[0105] A Fig. 7 é um fluxograma de uma pluralidade de etapas exemplificativas de um método para eliminação da diafonia entre uma pluralidade de sistemas de escaneamento de raios-X, de acordo com algumas modalidades do presente relatório descritivo. Na etapa 702, um gerador de frequência mestre é configurado para gerar uma frequência operacional em comum. Na etapa 704, a frequência operacional em comum gerada é comunicada a pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia. Em algumas modalidades, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia consiste de uma plataforma de escaneamento de raios-X baseada em LINAC. Em várias modalidades, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia é fixo ou móvel/portátil.[0105] Fig. 7 is a flowchart of a plurality of exemplary steps of a method for eliminating crosstalk between a plurality of X-ray scanning systems, according to some embodiments of the present disclosure. In step 702, a master frequency generator is configured to generate a common operating frequency. In step 704, the generated common operating frequency is communicated to at least one high-energy X-ray scanning system. In some embodiments, the at least one high-energy X-ray scanning system consists of a LINAC-based X-ray scanning platform. In various embodiments, the at least one high-energy X-ray scanning system is fixed or mobile/portable.

[0106] Na etapa 706, uma frequência de repetição de pulso de uma fonte de raios-X do pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia é sincronizada com a frequência operacional em comum. Nas modalidades, valores individuais de PRF (Frequência de Repetição de Pulso) de raios-X de alta energia são sintetizados de modo que sejam sincronizados com divisões de números inteiros e não inteiros da frequência operacional em comum.[0106] In step 706, a pulse repetition frequency of an X-ray source of the at least one high-energy X-ray scanning system is synchronized with the common operating frequency. In embodiments, individual high-energy X-ray PRF (Pulse Repetition Frequency) values are synthesized such that they are synchronized with integer and non-integer divisions of the common operating frequency.

[0107] Em algumas modalidades, a frequência de repetição de pulso da fonte de raios-X do pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia é modulada a fim de acomodar diferentes cenários de imageamento/escaneamento, tal como, por exemplo, variar uma velocidade do objeto sendo varrido à medida que passa através de um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia configurado como um sistema de portal ou variar a velocidade da fonte de raios-X que se move ao longo dos trilhos de um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia configurado como um sistema de pórtico.[0107] In some embodiments, the pulse repetition frequency of the X-ray source of the at least one high-energy X-ray scanning system is modulated in order to accommodate different imaging/scanning scenarios, such as, for example, varying a speed of the object being scanned as it passes through a high-energy X-ray scanning system configured as a portal system or varying the speed of the X-ray source moving along the tracks of a high-energy X-ray scanning system configured as a gantry system.

[0108] Na etapa 708, a frequência operacional em comum gerada é comunicada a pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia e/ou a pelo menos um sistema de detecção de radiação passiva. Em algumas modalidades, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia estão localizados dentro de uma distância predefinida um do outro. Em algumas modalidades, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de detecção de radiação passiva estão localizados dentro de uma distância predefinida um do outro. Em algumas modalidades, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia e pelo menos um sistema de detecção de radiação passiva estão localizados dentro de uma distância predefinida um do outro. Vários cenários de implantação exemplificativos adicionais foram descritos com referência às Figs. 2A, 2B, 2C, 6A e 6B. Em algumas modalidades, a distância predefinida é inferior a 1000 metros.[0108] In step 708, the generated common operating frequency is communicated to at least one low-energy X-ray scanning system and/or at least one passive radiation detection system. In some embodiments, the at least one high-energy X-ray scanning system and the at least one low-energy X-ray scanning system are located within a predefined distance of each other. In some embodiments, the at least one high-energy X-ray scanning system and the at least one passive radiation detection system are located within a predefined distance of each other. In some embodiments, the at least one high-energy X-ray scanning system, the at least one low-energy X-ray scanning system, and the at least one passive radiation detection system are located within a predefined distance of each other. Several additional exemplary deployment scenarios have been described with reference to Figs. 2A, 2B, 2C, 6A, and 6B. In some modalities, the default distance is less than 1000 meters.

[0109] Em algumas modalidades, pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia é um sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X. Em algumas modalidades, pelo menos um sistema de detecção de radiação passiva é um Monitor de Portal de Radiação (RPM). Em várias modalidades, a frequência operacional em comum gerada é comunicada usando qualquer um ou uma combinação de sistemas de comunicação elétricos, de fibra ótica ou sem fio.[0109] In some embodiments, the at least one low energy X-ray scanning system is an X-ray backscatter scanning system. In some embodiments, the at least one passive radiation detection system is a Radiation Portal Monitor (RPM). In various embodiments, the generated common operating frequency is communicated using any one or a combination of electrical, fiber optic, or wireless communication systems.

[0110] Na etapa 710, a frequência operacional em comum é usada para a remoção de dados de diafonia associados pelo menos a um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia de dados de escaneamento capturados pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia e/ou pelo menos um sistema de detecção de radiação passiva. Em algumas modalidades, o sinal indesejado associado a dados de diafonia correspondentes à frequência operacional em comum é removido de uma imagem gerada pelo sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia. Em algumas modalidades, os dados de diafonia correspondentes à frequência operacional em comum são removidos dos dados de escaneamento capturados do pelo menos um sistema de detecção de radiação passiva.[0110] In step 710, the common operating frequency is used to remove crosstalk data associated with at least one high-energy X-ray scanning system from scan data captured by at least one low-energy X-ray scanning system and/or at least one passive radiation detection system. In some embodiments, unwanted signal associated with crosstalk data corresponding to the common operating frequency is removed from an image generated by the low-energy X-ray scanning system. In some embodiments, crosstalk data corresponding to the common operating frequency is removed from scan data captured from the at least one passive radiation detection system.

[0111] Os exemplos acima são meramente ilustrativos das muitas aplicações do sistema e método do presente relatório descritivo. Embora apenas algumas modalidades da presente invenção tenham sido descritas neste documento, deve ser entendido que a presente invenção pode ser incorporada em muitos outros formatos específicos sem se afastar do espírito ou âmbito da invenção. Portanto, os presentes exemplos e modalidades devem ser considerados como ilustrativos e não restritivos, e a invenção pode ser modificada dentro do âmbito do quadro de reivindicações em anexo.[0111] The above examples are merely illustrative of the many applications of the system and method of the present specification. Although only a few embodiments of the present invention have been described herein, it should be understood that the present invention may be embodied in many other specific formats without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the present examples and embodiments should be considered as illustrative and not restrictive, and the invention may be modified within the scope of the appended claims.

Claims (24)

1. Sistema para a eliminação de diafonia de raios-X entre uma pluralidade de sistemas de escaneamento de raios-X tendo pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia, o sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:um gerador de frequência configurado para gerar uma frequência operacional em comum;a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia acoplada ao gerador de frequência, sendo que a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia compreende um primeiro módulo de processamento para receber a frequência operacional em comum e configurada para gerar uma frequência de repetição de pulso da pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia a fim de ser síncrona com a frequência operacional em comum; eo pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia acoplado ao gerador de frequência para receber a frequência operacional em comum, sendo que o pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia compreende um segundo módulo de processamento configurado para remoção de dados associados à frequência operacional em comum em um primeiro instante de tempo se a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia houver emitido raios-X no primeiro instante de tempo.1. A system for eliminating X-ray crosstalk between a plurality of X-ray scanning systems having at least one high energy X-ray source and at least one low energy X-ray scanning system, the system comprising: a frequency generator configured to generate a common operating frequency; the at least one high energy X-ray source coupled to the frequency generator, the at least one high energy X-ray source comprising a first processing module for receiving the common operating frequency and configured to generate a pulse repetition frequency from the at least one high energy X-ray source to be synchronous with the common operating frequency; and the at least one low energy X-ray scanning system coupled to the frequency generator to receive the common operating frequency, the at least one low energy X-ray scanning system comprising a second processing module configured to remove data associated with the common operating frequency at a first time instant if the at least one high energy X-ray source has emitted X-rays at the first time instant. 2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda pelo menos um monitor de portal de radiação acoplado ao gerador de frequência para receber a frequência operacional em comum e sendo que o pelo menos um monitor de portal de radiação compreende um terceiro módulo de processamento configurado para a remoção de dados associados à frequência operacional em comum em um segundo instante de tempo se o pelo menos um sistema de raios-X de alta energia houver emitido raios-X no segundo instante de tempo.2. The system of claim 1 further comprising at least one radiation portal monitor coupled to the frequency generator for receiving the common operating frequency and wherein the at least one radiation portal monitor comprises a third processing module configured to remove data associated with the common operating frequency at a second time point if the at least one high energy X-ray system has emitted X-rays at the second time point. 3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um monitor de portal de radiação (RPM), sendo que o RPM compreende um detector de radiação passiva para detectar e medir a radiação emitida por materiais radioativos na ausência de quaisquer estímulos, e sendo que o RPM é um sistema de escaneamento de local fixo ou um sistema de escaneamento portátil.3. The system of claim 2, further comprising a radiation portal monitor (RPM), the RPM comprising a passive radiation detector for detecting and measuring radiation emitted by radioactive materials in the absence of any stimuli, and the RPM being a fixed site scanning system or a portable scanning system. 4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia compreendendo a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia, sendo que a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia é um acelerador linear e sendo que o sistema de escaneamento de raios-X de alta energia é um sistema de escaneamento de local fixo ou um sistema de escaneamento portátil.4. The system of claim 1 further comprising a high energy X-ray scanning system comprising at least one high energy X-ray source, wherein the at least one high energy X-ray source is a linear accelerator and wherein the high energy X-ray scanning system is a fixed location scanning system or a portable scanning system. 5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X, sendo que o sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X compreende a pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia e sendo que o sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia é um sistema de escaneamento de local fixo ou um sistema de escaneamento portátil.5. The system of claim 1 further comprising an X-ray backscatter scanning system, wherein the X-ray backscatter scanning system comprises at least one low energy X-ray source and wherein the low energy X-ray scanning system is a fixed location scanning system or a portable scanning system. 6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia é um acelerador linear e sendo que a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia é adaptada para a sincronização de uma frequência de repetição de pulso (PRF) do acelerador linear com a frequência operacional em comum.6. The system of claim 1, wherein the at least one high-energy X-ray source is a linear accelerator and wherein the at least one high-energy X-ray source is adapted for synchronizing a pulse repetition frequency (PRF) of the linear accelerator with the common operating frequency. 7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e o pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia estarem localizados dentro de uma distância predefinida um do outro.7. The system of claim 1 wherein the at least one high-energy X-ray source and the at least one low-energy X-ray scanning system are located within a predefined distance of each other. 8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a distância predefinida ser de 1000 metros ou menos.8. The system of claim 7, wherein the preset distance is 1000 meters or less. 9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e o pelo menos um sistema de RPM estarem localizados dentro de uma distância predefinida um do outro.9. The system of claim 1 wherein the at least one high energy X-ray source and the at least one RPM system are located within a predefined distance of each other. 10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a distância predefinida ser de 1000 metros ou menos.10. The system of claim 9, wherein the preset distance is 1000 meters or less. 11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia compreender o controle de acelerador linear de sistema de transmissão e dos componentes eletrônicos de captura de dados e hardware de distribuição de dados.11. The system of claim 1 wherein the at least one high energy X-ray source comprises linear accelerator control, transmission system, and data capture electronics and data distribution hardware. 12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia compreender hardware de distribuição de dados e componentes eletrônicos de captura de dados de sistema de retroespalhamento.12. The system of claim 1, wherein the at least one low energy X-ray source comprises data distribution hardware and backscatter system data capture electronics. 13. Método para a eliminação da diafonia entre uma pluralidade de sistemas de escaneamento de raios-X tendo pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e pelo menos um sistema de raios-X de baixa energia, o método CARACTERIZADO pelo fato de compreender:utilizar um gerador de frequência para gerar uma frequência operacional em comum;comunicar a frequência operacional em comum à pelo menos uma fonte de raios X de alta energia;sincronizar a frequência de repetição de pulso da fonte de raios-X de alta energia com a frequência operacional em comum; comunicar a frequência operacional em comum à pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia; eutilizar a frequência operacional em comum para a remoção de dados de diafonia associados à pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia a partir de dados de escaneamento capturados através do pelo menos um sistema de raios-X de baixa energia.13. A method for eliminating crosstalk between a plurality of X-ray scanning systems having at least one high energy X-ray source and at least one low energy X-ray system, the method comprising: utilizing a frequency generator to generate a common operating frequency; communicating the common operating frequency to the at least one high energy X-ray source; synchronizing the pulse repetition frequency of the high energy X-ray source with the common operating frequency; communicating the common operating frequency to the at least one low energy X-ray scanning system; and utilizing the common operating frequency to remove crosstalk data associated with the at least one high energy X-ray source from scan data captured by the at least one low energy X-ray system. 14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda comunicar a frequência operacional em comum à pelo menos a um sistema de detecção de radiação passiva.14. The method of claim 13, further comprising communicating the operating frequency in common to at least one passive radiation detection system. 15. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda utilizar a frequência operacional em comum para remover dados de diafonia associados à pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia a partir de dados de escaneamento capturados através do pelo menos um sistema de detecção de radiação passiva.15. The method of claim 14, further comprising utilizing the common operating frequency to remove crosstalk data associated with the at least one high energy X-ray source from scan data captured by the at least one passive radiation detection system. 16. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o pelo menos um sistema de escaneamento de raios-X de alta energia e o pelo menos um sistema de detecção de radiação passiva estarem localizados dentro de uma distância predefinida um do outro.16. The method of claim 14, wherein the at least one high-energy X-ray scanning system and the at least one passive radiation detection system are located within a predefined distance of each other. 17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a distância predefinida é de 1000 metros ou menos.17. The method of claim 16, wherein the preset distance is 1000 meters or less. 18. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda a sintetização de valores individuais de frequência de repetição de pulso de raios-X de alta energia que são sincronizados com divisões de números inteiros e não inteiros da frequência operacional em comum.18. The method of claim 13, further comprising synthesizing individual high-energy X-ray pulse repetition frequency values that are synchronized with integer and non-integer divisions of the common operating frequency. 19. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda remover sinal indesejado associado a dados de diafonia correspondentes à frequência operacional em comum de uma imagem gerada por um sistema de escaneamento de raios-X de baixa energia compreendendo pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia.19. The method of claim 13, further comprising removing unwanted signal associated with crosstalk data corresponding to the common operating frequency of an image generated by a low-energy X-ray scanning system comprising at least one low-energy X-ray source. 20. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia compreender um acelerador linear.20. The method of claim 13, wherein the at least one high-energy X-ray source comprises a linear accelerator. 21. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia ser integrada em um sistema de escaneamento de retroespalhamento de raios-X.21. The method of claim 13, wherein the at least one low-energy X-ray source is integrated into an X-ray backscatter scanning system. 22. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia e a pelo menos uma fonte de raios-X de baixa energia estarem localizadas dentro de uma distância predefinida uma da outra.22. The method of claim 13, wherein the at least one high-energy X-ray source and the at least one low-energy X-ray source are located within a predefined distance of each other. 23. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a distância predefinida é de 1000 metros ou menos.23. The method of claim 22, wherein the preset distance is 1000 meters or less. 24. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda modular a frequência de repetição de pulso da pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia a fim de acomodar pelo menos uma dentre uma velocidade variável de um objeto sendo varrido à medida que passa através de um sistema de portal ou uma velocidade da pelo menos uma fonte de raios-X de alta energia se movendo ao longo dos trilhos de um sistema de pórtico.24. The method of claim 13, further comprising modulating the pulse repetition frequency of the at least one high energy X-ray source to accommodate at least one of a varying speed of an object being scanned as it passes through a portal system or a speed of the at least one high energy X-ray source moving along the tracks of a gantry system.
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