探测违禁品的装置必需具有识别装在容器或包裹内物体特性的能力。因为违禁品，例如塑胶炸药可以被制成任何形状，或放在任何物体里面，一个物体不能单凭它的外型信息而简单的被判定是否就是违禁品。这样就需要一个能达到识别物体分子或原子水平的装置。X射线装置已被证实具有揭示物质的分子或原子特性的能力，X射线技术能提供组成物体的物质的一些重要特性，其中最有用的信息就是物体的密度(ρ)和有效原子序数（Zeff）。从理论上来讲，已知物体的密度和有效原子序数就可以准确的确定物质类型。研究表明有很多种X射线探测技术可以应用于违禁品探测领域，然而没有任何一种X射线技术可以单独提供准确识别物体的物质类型所需的两个参数。　　 本文作者针对安全检查领域物质识别问题，以辐射数据的特征提取和识别为核心，将双能量X射线透射技术与低能前散射和背散射技术结合起来，以研究X射线物质识别方法为目的，提出了基于最小错误概率的贝叶斯决策。　　 首先，作者通过近似替代物的双能量X射线透射实验得到物质高能、低能灰度级，以此建立物质分类识别边界曲线的数学模型，将物质初步分成三类：有机物、无机物和混合物，这是物质分类以别的第一步，也足图像伪彩色处理的依据。　　 其次，基于提取和选择特征平面的思想，作者通过双能量X射线透射实验，提取出一个与有效原子序数相关的值--R，这样有机物可以从无机物和混合物中分离出来，但不能将无害的有机物和违禁的物质分离出来，因为这些物质的不同之处在于它们的密度。然后研究减小厚度等外部参数对R值影响的方法并对提取R值的算法进行优化，对改进算法的评估结果显示，物质分类的误判率大大降低。　　 接下来作者使用LS算法将前散射和背散射图像结合建立了散射图像灰度级模型，将低能散射图像与双能量透射图像棚结合得到一个提取与物体密度相关特征值L的方法，分析了包裹摆放角度等因素对L值的影响并减小了这些因素的影响。　　 综合以上得到的物质特征值R、L，给出基于最小错误概率的贝叶斯决策理论的判别函数、决策面方程以及分类判别规则。这样将双能量X射线透射技术与低能散射技术相结合找到了物质识别的更有效方法，进而全面提高X射线探测能力，这是对固体爆炸品及违禁药品识别的巨大贡献。　　 再次，计算物体的R、L值要使用剑物体的真实灰度级，所以得到物体的真实狄度级是非常重要的。所谓物体的真实灰度级就是：当一个物体被置于空中，没有其它的背景物体干扰，这时测得的灰度级就是物体的真实灰度级。旅客行李包裹中的物体非常多，包裹中的物体以任意方向摆放，互相遮挡。违禁品与无害的物品混杂在一起，这使得探测工作非常困难。在识别物质的特性过程去除遮挡是非常重要的，去除遮挡效应的影响，就可以得到物体的真实灰度级。作者将n个物质重叠问题转化为两个物质重叠问题，研究的焦点是计算两个物质重叠的真实灰度级问题。最终得到双能量透射、低能前散射、低能背散射情况下求解物体真实灰度级的数学模型，并对模型进行了评估，结果显示得到了更为准确的物体真实灰度级。　　 最后，针对X射线安检技术对液体识别比较困难的特点，提出X射线检测与电子鼻气味识别相结合的方法，将图像轮廓、图像灰度级、电子鼻响应三种检测信息相结合来确定容器内的液体属性，得到液体危险品判别依据，可以实现电子鼻自动报警，有效的解决目前液体危险品只能从图像初略判断后再开瓶检查的问题。