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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Röntgenbilder von Inspektionsobjekten, wie sie beispielsweise von Röntgeninspektionsanlagen an Sicherheitskontrollstellen an Flughäfen bereitgestellt werden. Im Besonderen betrifft die Erfindung die Bereitstellung von Test-Röntgenbildern, die zu Trainings- und/oder Leistungsüberprüfungszwecken einen aufzufindenden gefährlichen Gegenstand enthalten.
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Hintergrund der Erfindung
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US 6 899 540 B1 offenbart ein Computersystem für die Ausbildung und Prüfung von Bedienpersonen von Röntgeninspektionsanlagen zur Gepäckkontrolle. Einer Bedienperson kann durch das System auf einem Gepäck-Screening-Monitor computergeneriert Schmuggelware oder Gefahrobjekte in einem Röntgenbild eines realen Gepäckstücks angezeigt werden. Die Gefahrobjekte wurden vorher aufgenommen und werden jeweils im Betrieb in das Bild des realen Gepäckstücks eingebettet.
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Die Anzeige eines Test-Röntgenbilds, in dem ein Gefahrenobjekt enthalten ist, wird als Bildprojektion gefährlicher Gegenstände (threat image projection, TIP) bezeichnet. Ursprünglich betraf TIP eigentlich nur Gefahrobjekte, also verbotene Substanzen oder gefährliche Gegenstände; grundsätzlich ist TIP aber auch auf Schmuggelware und andere Objekte ausweitbar. Wird ein Röntgenbild einer fiktiven Schmuggelware oder eines fiktiven Gefahrobjekts dem Röntgenbild eines realen Gepäckstücks so überlagert, dass sich das fiktive Objekt scheinbar im realen Gepäckstück befindet, wird ein solches Testbild entsprechend als fiktives Gefahrenbild (fictitious threat image, FTI) bezeichnet. Alternativ kann auch ein Röntgenbild eines realen Gepäckstücks angezeigt werden, in das vorher ein reales Gefahrenobjekt eingebracht wurde; ein so erzeugtes Testbild wird als kombiniertes Gefahrenbild (combined threat image, CTI) bezeichnet.
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Beispielsweise sind gemäß der
Verordnungen (EU) Nr. 300/2008 und
Nr. 185/2010 für Bedienpersonal von Röntgeninspektionsanlagen der Luftsicherheit alle sechs Monate mindestens sechs Stunden Unterricht und/oder Computer-gestütztes Training vorgeschrieben. Des Weiteren sind eine erstmalige Leistungsüberprüfung und wiederkehrende Leistungsüberprüfungen für solche Bedienpersonen mindestens alle 3 Jahre obligatorisch. Die
Verordnung (EU) Nr. 185/2010 der Kommission vom 4. März 2010 zur Festlegung von detaillierten Maßnahmen für die Durchführung der gemeinsamen Grundstandards in der Luftsicherheit gibt u. a. für die „Bildprojektion gefährlicher Gegenstände (Threat Image Projection – TIP)” verbindliche Anforderungen vor. Mit dem aus der o. g.
US 6 899 540 B1 bekannten Computersystem können einerseits vorhandene Kenntnisse und Fähigkeiten von Bedienpersonen beim Auffinden von Zielgegenständen in Röntgenbildern evaluiert werden und andererseits können Bedienpersonen damit aus- und weitergebildet sowie überprüft werden.
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FTI-Test-Röntgenbilder können im Echtzeiteinsatz an Sicherheitskontrollstellen nachteilig sein. Wenn in ein reales Gepäckstück ein Zielgegenstand hineinprojiziert wird, muss dieses Gepäckstück entweder zuvor oder anschließend ohne TIP überprüft werden, um zu verhindern, dass ein möglicherweise tatsächlich in dem Gepäckstück enthaltener Zielgegenstand nicht übersehen wird. Dies führt zu Verzögerungen im Betriebsablauf. Bei CTI-Test-Röntgenbildern handelt es sich um Röntgenbilder, die zu keinem im aktuellen Betriebsablauf zu kontrollierenden Gepäckstück gehören, damit ist zwar keine zusätzliche Überprüfung des zugehörigen Inspektionsobjekts notwendig. Jedoch muss eine hohe Anzahl von CTI-Testbildern im System vorgehalten werden, die zusätzlich regelmäßig ausgetauscht oder aktualisiert werden müssen, damit die Bedienpersonen, die Testbilder nicht bewusst oder unbewusst erinnern. Dies verursacht laufenden Administrationsaufwand und entsprechende Kosten.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine Erzeugungseinrichtung bzw. ein Erzeugungsverfahren für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen vorzuschlagen, wobei die im Zusammenhang mit den bekannten auf FTIs und CTIs basierenden Systemen diskutierten Nachteile vermieden bzw. zumindest reduziert werden können.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen definiert. Dabei gelten Merkmale und Details, die in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und jeweils umgekehrt. Daher wird bezüglich der Offenbarung der einzelnen Aspekte wechselseitig Bezug genommen.
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Ein Kerngedanke der Erfindung besteht darin, Test-Röntgenbilder nach Art eines FTI jedoch basierend auf vor Ort kontrollierten Inspektionsobjekten zu erzeugen, wobei die Test-Röntgenbilder einer Bedienperson nach Art der Verwendung von CTIs angezeigt werden. Da hierbei keine Röntgenbilder im aktuellen Betrieb zu kontrollierender Inspektionsobjekte manipuliert werden, entsteht kein zusätzlicher Kontrollaufwand und die damit verbundenen Verzögerungen werden vermieden. Da die Test-Röntgenbilder auf Röntgenbildern von am jeweiligen Kontrollort tatsächlich kontrollierten Inspektionsobjekten basieren, unterscheiden sich die einer Bedienperson angezeigten Test-Röntgenbilder nicht von solchen der aktuell im Betrieb kontrollierten Inspektionsobjekte. Es wird quasi automatisch für die jeweilige Kontrollstelle, z. B. einen Flughafen, typisches Gepäck abgebildet. Bekannte CTI-Bilder können unrealistisch und damit von einer Bedienperson sofort als solche erkennbar sein. Beispielsweise kann es bei herkömmlichen CTIs, die zentral z. B. vom Hersteller der Inspektionsanlage erzeugt werden, passieren, dass die Inspektionsobjekte der Test-Röntgenbilder nicht mit den typischen Inspektionsobjekten vor Ort korrelieren. Dies kann durch Unterschiede aufgrund der Jahreszeit (Sommergepäck/Wintergepäck) oder aufgrund der Reiseziele (Gepäck für internationale/nationale Reiseziele/Luftfrachtgepäck) oder aufgrund von vor Ort typischerweise verwendeten Transportmitteln für das Gepäck (Gepäck in Transportbehältern/lose Gepäckstücke) usw. verursacht sein.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Erzeugungseinrichtung für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage zur zerstörungsfreien Inspektion eines Inspektionsobjekts, insbesondere eines Gepäck- oder Versandstücks.
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Dabei handelt es sich bevorzugt um Röntgeninspektionsanlagen, mittels derer eine Bedienperson in einem Inspektionsobjekt zu identifizierende Gegenstände oder Substanzen finden kann. Besonders bevorzugt kann es eine Röntgeninspektionsanlage sein, wie sie an Sicherheitsüberprüfungsstellen im Gepäckumschlagsystem, beispielsweise an Flughäfen, eingesetzt werden, um Gepäckstücke und Frachtgüter, die an Bord eines Flugzeugs verbracht werden sollen, automatisch zerstörungsfrei zu inspizieren, d. h. ohne sie zu öffnen. Solche Röntgeninspektionsanlagen können auch an anderen Kontrollstellen z. B. an Zugängen zu sicherheitsrelevanten Bereichen oder Gebäuden, an Grenzkontrollstellen etc. zur Inspektion von Objekten, wie von Personen mitgeführtes Handgepäck oder Poststücke wie Briefe, Päckchen und Pakete verwendet werden. Ziel derartiger Inspektionen ist die Entdeckung bestimmter Zielgegenstände.
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Zielgegenstände können zunächst Gegenstände oder Substanzen mit Gefährdungspotential, wie Waffen, Sprengstoffe, Chemikalien etc., d. h. gefährliche Gegenstände sein. Aber auch andere Gegenstände oder Stoffe/Substanzen, von denen zunächst keine unmittelbare Bedrohung ausgeht, können Zielgegenstände sein. Zielgegenstände können z. B. auch Datenträger, wie z. B. DVDs oder CD-ROMs, Schmuggelgüter, Geld, Drogen etc. sein. Auch Lebensmitteln können Zielgegenstände sein. D. h., unter einem Zielgegenstand wird hier grundsätzlich ein zu identifizierendes Objekt oder zu identifizierende Substanz verstanden, die eine Bedienperson der Anlage finden soll. Entsprechende sind in der Zielgegenstanddatenbank Bilddaten von entsprechenden Gegenständen enthalten.
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Die Erzeugungseinheit weist bevorzugt auf: (i) eine Inspektionsobjektdatenbank zur Speicherung von mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage erzeugten Röntgenbilddaten von Inspektionsobjekten; (ii) eine Zielgegenstanddatenbank mit Bilddaten von Zielgegenständen; und (iii) eine Bildprojektionseinheit zur Projektion eines virtuellen Bilds eines Zielgegenstands aus der Zielgegenstanddatenbank in ein Röntgenbild aus der Inspektionsobjektdatenbank zur Erzeugung eines Test-Röntgenbilds. Die Bildprojektionseinheit ist eingerichtet, Test-Röntgenbilder basierend auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts zu erzeugen, das vor einer ersten Zeitdauer aufgenommen und/oder bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde.
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Die erste Zeitdauer kann entsprechend einer Zeit eingestellt sein, die das dem Röntgenbild für das Test-Röntgenbild zugrunde liegende Inspektionsobjekt benötigt hat, um seinen Zielort, zum Beispiel einem Zielflughafen, zu erreichen. Die erste Zeitdauer beträgt bevorzugt einen bis mehrere Tage, besonders bevorzugt eine bis zwei Wochen.
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„Automatisch inspiziert” bedeutet hier, dass das dem Röntgenbild für das Test-Röntgenbild zugrunde liegende Inspektionsobjekt zum Zeitpunkt der Kontrolle nicht bereits durch eine Bedienperson auf Sicht kontrolliert wurde, sondern durch selbständig ablaufende in der Röntgeninspektionsanlage implementierter Prüfroutinen analysiert und im Hinblick auf Zielgegenstände für sicher/unbedenklich befunden wurde. Auf diese Weise kann ausgeschlossen werden, dass ein dem Test-Röntgenbild zugrunde liegendes Inspektionsobjekt zur Ausbildung oder Überprüfung einer Bedienperson angezeigt wird, die das Inspektionsobjekt tatsächlich bereits im laufenden Echtzeitbetrieb gesehen hat. Damit wird sichergestellt, dass die den Test-Röntgenbildern zugrunde liegenden Inspektionsobjekte und somit auch darauf basierende Test-Röntgenbilder in jedem Fall einer Bedienperson unbekannt sind.
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Hinsichtlich der TIP-Verarbeitung sei beispielsweise auf Schwaninger, A., Michel, S., & Bolfing, A. (2007) in „A statistical approach for image difficulty estimation in x-ray screening using image measurements", Proceedings of the 4th Symposium an Applied Perception in Graphics and Visualization, ACM Press, New York, USA, 123–130 verwiesen.
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Die Erzeugungseinrichtung kann weiter eine Verwaltungseinheit für die Inspektionsobjektdatenbank aufweisen. Die Aktualisierungseinheit kann eigerichtet sein, die Inspektionsobjektdatenbank zu aktualisieren, indem ein Röntgenbild, das älter als eine zweite Zeitdauer ist und/oder für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zur Erzeugung eines Test-Röntgenbilds verwendet wurde aus der Inspektionsobjektdatenbank gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt wird.
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Die Erzeugungseinrichtung kann weiter eine Test-Röntgenbilderdatenbank aufweisen, wobei die Bildprojektionseinheit eingerichtet sein kann, erzeugte Test-Röntgenbilder in der Test-Röntgenbilderdatenbank zu speichern. Damit kann unabhängig vom aktuellen Bedarf für die Anzeige eines Test-Röntgenbilds im laufenden Betrieb der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage ein Vorrat mit beliebig vielen Test-Röntgenbildern für Ausbildungszwecke erzeugt werden.
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Die Aktualisierungseinheit und/oder die Bildprojektionseinheit – in Form einer gemeinsamen oder zweier separater Einheiten – kann/können weiter eigerichtet sein, Test-Röntgenbilder in der Test-Röntgenbilderdatenbank zu aktualisieren, indem ein Test-Röntgenbild, das älter als eine dritte Zeitdauer ist und/oder für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zur Ausbildung oder Überprüfung einer Bedienperson verwendet wurden, gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt wird.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine zentrale Steuereinheit für wenigstens eine Röntgeninspektionsanlage für Inspektionsobjekte, insbesondere Gepäckstücke oder sonstige Versandstücke, mit einer der vorstehend erläuterten Ausführungen einer Erzeugungseinrichtung. Die Steuereinheit ist hierzu – bevorzugt über ein Kommunikationsnetzwerk – mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage zum Datenaustausch verbunden. Die Steuereinheit ist bevorzugt mit einer Anzeigeeinheit zur Anzeige von Röntgenbildern eines aktuellen Inspektionsobjekts im laufenden Betrieb zur Kontrolle von Inspektionsobjekten (Inspektionsmodus) oder eines Test-Röntgenbilds zur Ausbildung oder Überprüfung einer Bedienperson (Trainings- oder Leistungsüberprüfungsmodus) verbunden.
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Es sei angemerkt, dass die Steuereinheit auch eingerichtet sein kann, als Test-Röntgenbilder sogenannte Fehlalarm-Bilder anzuzeigen. Fehlalarm-Bilder sind Test-Röntgenbilder in die kein Zielgegenstand eingebettet ist. Da die Inspektionsobjektdatenbank grundsätzlich kontrollierte bzw. als sicher bestätigte Röntgenbilder enthält, können diese Röntgenbilder ohne weiteres als Fehlalarm-Bilder verwendet werden.
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Die zentrale Steuereinheit kann beispielsweise eine Netzwerkanzeigestation sein, die mit mehreren vernetzten Röntgeninspektionsanlagen, die bevorzugt jeweils automatisch Inspektionsobjekte kontrollieren verbunden sein. Es kann passieren, dass ein Inspektionsobjekt bei der automatischen Inspektion durch die in der Röntgeninspektionsanlage implementierten Analyseroutinen nicht mit der geforderten Sicherheit als unbedenklich eingestuft werden kann. Dann erfolgt – vor einer manuellen Kontrolle des Inspektionsobjekts – eine Sichtkontrolle des oder der Röntgenbilder dieses Inspektionsobjekts durch eine ausgebildete Bedienperson. Hierzu kann das jeweilige Röntgenbild an die zentrale Steuereinheit übertragen und dort einer Bedienperson auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden. Auf der Anzeigeeinheit können somit Röntgenbildern aktueller Inspektionsobjekte im Normalbetrieb (Inspektionsmodus) angezeigt werden. Es ist aber auch möglich entsprechenden den eingangs diskutierten gesetzlichen Bestimmungen folgend, zur Ausbildung und/oder Leistungsüberprüfung der Bedienperson Test-Röntgenbilder (Trainings- oder Leistungsüberprüfungsmodus) anzuzeigen. Bei dem hier vorgeschlagenen Aufbau kann sichergestellt werden, dass die Bedienperson keinen Hinweis darauf erhält, ob die Anzeige eines Test-Röntgenbildes bevorsteht oder gerade erfolgt. Das heißt, einer Bedienperson ist zu keinem Zeitpunkt bekannt, ob es sich bei einem auf der Anzeigeeinheit angezeigten Röntgenbild um ein Röntgenbild eines gerade im laufenden Betrieb tatsächlich zu kontrollierenden Inspektionsobjekts oder um ein Test-Röntgenbild handelt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Gepäck- oder Versandstückkontrollsystem mit wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage und wenigstens einer vorstehend erläuterten zentralen Steuereinheit. Die Steuereinheit ist zu der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage bevorzugt so angeordnet, dass für eine Bedienperson ein aktuell mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage zu kontrollierendes Inspektionsobjekt nicht sichtbar ist. D. h., die wenigstens eine Röntgeninspektionsanlage ist vom Arbeitsplatz einer Bedienperson derart beabstandet bzw. räumlich getrennt, dass die Bedienperson ein im laufenden Betrieb aktuell zu kontrollierendes Inspektionsobjekt nicht sehen kann.
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Die beschriebene bevorzugte Anordnung zwischen zentraler Steuereinheit und Röntgeninspektionsanlage(n) ist bei sogenannten Level-2-Kontrollstellen ohne weiteres gegeben. Dabei handelt es sich beispielsweise um eine Kontrolleinrichtungen, die an Flughäfen von Passagieren oder Dritten zum Transport mit einem Flugzeug aufgegebene Gepäckstücke bzw. Versandstücke kontrollieren. Im Gegensatz dazu wird an einer Level-1-Kontrollstelle beispielsweise das sogenannte Boardinggepäck, das Passagiere bei einem Flug mit in die Kabine nehmen, kontrolliert. Bei Level-1-Kontrolleinrichtungen ist üblicherweise so, dass eine Bedienperson der Röntgeninspektionsanlage ein aktuell zu kontrollierendes Gepäckstücke vor dem Eintritt in die Röntgeninspektionsanlage sehen kann. Daher werden an solchen Level-1-Kontrolleinrichtungen die mit dem hier vorgeschlagenen System erzeugten Test-Röntgenbilder bevorzugt nur für Trainingszwecke aber nicht für zufällige Überprüfungen im laufenden Betrieb verwendet.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Erzeugungsverfahren für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage zur zerstörungsfreien Inspektion eines Inspektionsobjekts, insbesondere eines Gepäck- oder Versandstücks.
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Das Verfahren weist bevorzugt auf: (a) Bereitstellen von Röntgenbildern, die mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage erzeugt wurden; und (b) Bereitstellen von Bilddaten von Zielgegenständen; (c) Erzeugung eines Test-Röntgenbilds durch Projektion von Bilddaten eines Zielgegenstands in eines der bereitgestellten Röntgenbilder, und (d) Anzeigen eines Test-Röntgenbilds zur Ausbildung und/oder Überprüfung einer Bedienperson, wobei sichergestellt wird, dass das Test-Röntgenbild auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts basiert, das vor einer ersten Zeitdauer aufgenommen und/oder bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde. Bevorzugt wird weiter sichergestellt, dass ein Test-Röntgenbild angezeigt wird, das auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts basiert, das nicht älter als eine zweite Zeitdauer ist und/oder bereits für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zum Erzeugen eines Test-Röntgenbilds verwendet wurde.
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In einer Weiterbildung werden basierend auf den bereitgestellten Röntgenbildern und den bereitgestellten Bilddaten von Zielgegenständen fortlaufend neue Test-Röntgenbilder erzeugt und gespeichert. Bevorzugt werden gespeicherte Test-Röntgenbilder, die älter als eine dritte Zeitdauer sind und/oder bereits für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, verwendet wurden, gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt.
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Es sei angemerkt, dass bei der Erzeugungseinheit und/oder dem Erzeugungsverfahren die genannte zweite und dritte Zeitdauer gleich lang sein können.
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Besonders bevorzugt wird die Bildprojektionseinheit bzw. das Bildprojektionsverfahren bei Röntgeninspektionsanlagen von Inspektionsobjekten zur Aus- und Weiterbildung (Training) und/oder Überprüfung des Bedienpersonals solcher Anlagen verwendet.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Ebenso können die vorstehend genannten und die hier weiter ausgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Funktionsähnliche oder identische Bauteile oder Komponenten sind teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele verwendeten Begriffe „links”, „rechts”, „oben” und „unten” beziehen sich auf die Zeichnungen in einer Ausrichtung mit normal lesbarer Figurenbezeichnung bzw. normal lesbaren Bezugszeichen. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließend zu verstehen, sondern haben beispielhaften Charakter zur Erläuterung der Erfindung. Die detaillierte Beschreibung dient der Information des Fachmanns, daher werden bei der Beschreibung bekannte Schaltungen, Strukturen und Verfahren nicht im Detail gezeigt oder erläutert, um das Verständnis der vorliegenden Beschreibung nicht zu erschweren.
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1 zeigt ein Gepäck- oder Versandstückkontrollsystem in schematischer Darstellung als Blockdiagramm.
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2 zeigt eine erste Ausführung einer Erzeugungseinheit für Test-Röntgenbilder.
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3 zeigt eine zweite Ausführung einer Erzeugungseinheit für Test-Röntgenbilder.
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4 zeigt ein Flussdiagram eines Erzeugungsverfahrens für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage.
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1 zeigt ein automatisches Gepäck- oder Versandstückkontrollsystem 1 (kurz: Kontrollsystem 1), wie es beispielsweise auf Flughäfen für Level-2 Gepäck- oder Versandstücke eingesetzt wird. Dabei handelt es sich um die Kontrolle von Inspektionsobjekten, die von Dritten oder Passagieren zur Verladung in den Laderaum eines Flugzeugs vorgesehen sind. Es sei angemerkt, dass die hier im Zusammenhang mit der Bildprojektion gefährlicher Gegenstände (TIP) diskutierten Maßnahmen grundsätzlich in Verbindung mit allen Ausführungen von Röntgeninspektionsanlagen, zumindest für Ausbildungszwecke eingesetzt werden können.
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Das Kontrollsystem 1 enthält eine Anzahl n von an sich bekannte Röntgeninspektionsanlagen 10.1, 10.2 und 10.n, die jeweils schematisch mit einem Rechteck angedeutet sind. Auf Transportbändern 12.1, 12.2 und 12.n, die der jeweiligen Röntgeninspektionsanlage 10.1, 10.2 und 10.n zugeordnet sind, werden Gepäck- oder Versandstücke als Inspektionsobjekte 14 zur automatischen Inspektion jeweils durch einer der Röntgeninspektionsanlagen transportiert. Die Röntgeninspektionsanlagen 10.1, 10.2, 10.n arbeiten nach den bekannten Prinzipien und werden daher hier nicht näher erläutert.
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Alle Röntgeninspektionsanlagen 10.1, 10.2, 10.n des Kontrollsystems 1 sind über jeweilige Datenverbindungen 16.1, 16.2 und 16.n über ein Datennetzwerk 42 mit wenigstens einer räumlich von den einzelnen Röntgeninspektionsanlagen 10.1, 10.2 und 10.n abgesetzten zentralen Steuereinheit 18 vernetzt. Die zentralen Steuereinheit 18 selbst ist über eine entsprechende Datenverbindung 17 mit dem Datennetzwerk 42 verbunden.
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Die zentrale Steuereinheit 18 ist der Arbeitsplatz einer Bedienperson (Operator). Dazu ist zur Sichtprüfung von Röntgenbildern eines Inspektionsobjekts eine Anzeigeeinheit 22 vorgesehen. Auf der Anzeigeeinheit 22 werden beispielsweise, wenn eine der Röntgeninspektionsanlagen 10.1, 10.2, 10.n nicht automatisch über die Unbedenklichkeit eines Inspektionsobjekts 14 entscheiden kann, der Bedienperson das Röntgenbild oder die Röntgenbilder des betreffenden Inspektionsobjekts angezeigt. Das heißt, wenn die in den Röntgeninspektionsanlagen 10.1, 10.2, 10.n implementierten Inspektionsroutinen anhand eines oder mehrerer Röntgenbilder eines aktuellen Inspektionsobjekts 14 nicht mit der notwendigen Sicherheit feststellen können, dass sich kein Zielgegenstand, z. B. eine gefährliche Substanz, in dem Inspektionsobjekt 14 befindet, muss die verantwortliche Bedienperson mittels der Anzeigeeinheit 22 eine Sichtprüfung durchführen. Die Bedienperson entscheidet dann beispielsweise, ob das betreffende Inspektionsobjekt geöffnet werden und eine manuelle Inspektion durchgeführt werden muss.
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Die Steuereinheit 18 weist Eingabemittel 24, wie beispielsweise eine Tastatur und/oder einzelne Eingabetasten, Steuerelemente, wie beispielsweise einen Joystick, eine Maus, einen Trackball oder ähnliches auf. Damit ist es der Bedienperson möglich, in üblicher und bekannter Weise Steuereingaben etc. vorzunehmen. In der zentralen Steuereinheit 18 befindet sich auch die für die hier beschriebenen Funktionen notwendige Hard- und Software eines üblichen und damit bekannten Datenverarbeitungssystems 20. D. h. alle hier nachfolgend beschriebenen Funktionen können im Wesentlichen mittels eines an sich bekannten Datenverarbeitungssystems 20 in einer oder verteilt auf mehrere programmierbare Recheneinheiten umgesetzt werden. Das Datenverarbeitungssystem 20 ist dann im Wesentlichen zur Durchführung der beschriebenen Funktionen und Verfahren oder Teilen davon konfiguriert, d. h. programmiert.
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Das Datenverarbeitungssystem 20 weist üblicherweise auf (nicht gezeigt): einen oder mehrere Prozessoren als zentrale Recheneinheit sowie internen Speicher und/oder externen Speicher, der für die Software nicht flüchtig und für Arbeitsdaten nach Art eines RAM (Random-Access-Memory) eingerichtet ist. Zur Interaktion mit funktionalen Bestandteilen der Vorrichtung ist das Datenverarbeitungssystem 20 über Kommunikationsschnittstellen beispielsweise zum Datennetzwerk 42 mit den einzelnen Röntgeninspektionsanlagen 10.1, 10.2, 10.n verbunden. Als Ein-/Ausgabe-Schnittstelle zur Interaktion mit der Bedienperson dienen ein oder mehrere Bildschirme 22 als Anzeigeeinheit und eine Tastatur 24 und/oder Maus 25 als Eingabeeinheit.
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Des Weiteren sei angemerkt, dass die hier beschriebenen Funktionen und Verfahren vollständige mittels eines Computerprogramms oder vollständig in Hardware sowie in jeder Mischform zwischen Hard- und Software zur Durchführung implementiert werden können. Für Bildverarbeitungsabläufe, wie beispielsweise bei der Bildprojektion eines gefährlichen Gegenstands (TIP) in ein Röntgenbild eines Inspektionsobjekts, können alle oder einzelne Verfahrensschritten auch durch auf Bildverarbeitung spezialisierte Hardware, wie graphische Bildverarbeitungsprozessoren (GPUs), in entsprechende Programmbefehle umgesetzt werden.
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Zur Erzeugung von Test-Röntgenbildern zur Ausbildung oder Überprüfung einer Bedienperson ist eine Erzeugungseinrichtung 26 für Test-Röntgenbilder vorgesehen, die eingerichtet ist, Test-Röntgenbilder nach Art eines FTI jedoch basierend auf kürzlich vor Ort kontrollierten Inspektionsobjekten zu erzeugen und dann zu den genannten Ausbildungszwecken (Training) und/oder Überprüfungszwecken ähnlich wie CTIs einer Bedienperson anzuzeigen. Die mit dem hier vorgeschlagenen TIP-Verfahren erzeugten Test-Röntgenbilder werden hier entsprechend als pseudo-FTIs bezeichnet.
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2 zeigt eine erste Ausführung einer Erzeugungseinheit 26.1 mit einer Aktualisierungseinheit 32, die über eine Datenleitung 28 mit dem Datenverarbeitungssystem 20 der Steuereinheit 18 verbunden ist. Über die Datenleitung 28 werden der Aktualisierungseinheit 32 aktuelle im laufenden Betrieb der Röntgeninspektionsanlagen 10.1, 10.2, 10.n des Kontrollsystems 1 übermittelt.
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In der in der 2 gezeigten ersten Ausführung ist die Aktualisierungseinheit 32 eingerichtet, die erhaltenen Röntgenbilder der Inspektionsobjekte, die vor Ort im Kontrollsystem 1 inspiziert wurden, in einer Inspektionsobjektdatenbank 34 abzuspeichern. Des Weiteren ist die Aktualisierungseinheit 32 eingerichtet, die Inspektionsobjektdatenbank 34 so zu aktualisieren, dass (1) ein dort gespeichertes Röntgenbild nicht älter als eine vorbestimmte zweite Zeitdauer ist und/oder (2) ein dort gespeichertes Röntgenbild gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt wird, sobald es für eine vorbestimmte Anzahl, insbesondere einmal, für die Erzeugung eines Test-Röntgenbilds verwendet wurde. In der Test-Röntgenbilderzeugungseinheit 26.1 ist weiter eine Zielgegenstanddatenbank 36 vorgesehen, in der eine Bibliothek mit Bilddaten von Zielgegenständen gespeichert ist. Mit anderen Worten sind Bilddaten solcher Gegenstände in der Zielgegenstanddatenbank 36 gespeichert, die durch das Kontrollsystem 1 in den Inspektionsobjekten aufgefunden werden sollen.
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Zielgegenstände sind Gegenstände und Stoffe mit Gefährdungspotential, wie Waffen, Sprengstoffe, Chemikalien etc., d. h. gefährliche Gegenstände. Auch andere Gegenstände, von denen zunächst keine unmittelbare Bedrohung ausgeht, können auch von Interesse sein. D. h., Zielgegenstände können auch Datenträger, wie z. B. DVDs oder CD-ROMs, Schmuggelgüter, Geld, Drogen etc. sein. Schließlich kann auch die Detektion von Lebensmitteln gewünscht sein, wobei die Zielgegenstanddatenbank dann auch Bilddaten einschlägiger Lebensmittel enthält.
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Eine Bildprojektionseinheit 38 ist zur Projektion eines virtuellen Bilds eines Gegenstands, z. B. einem gefährlichen Gegenstand, aus der Zielgegenstandsdatendatenbank 36 in ein Röntgenbild der Inspektionsobjektdatenbank 34 zur Erzeugung eines Test-Röntgenbilds eingerichtet. Ein auf diese Weise erzeugtes Test-Röntgenbild wird von der Test-Röntgenbilderzeugungseinheit 26.1 über eine Datenleitung 30 dem Datenverarbeitungssystem 20 der Steuereinheit 18 zur Verfügung gestellt.
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Das Datenverarbeitungssystem 20 ist eingerichtet, entsprechend der einschlägigen gesetzlichen Vorschriften beispielsweise ohne Hinweis oder Ankündigung im laufenden Betrieb einer Bedienperson zufällig ein Test-Röntgenbild anzuzeigen, um den Ausbildungsstand, die Erkennungsfähigkeiten und gegebenenfalls die Aufmerksamkeit einer Bedienperson überprüfen zu können. Hinsichtlich der im Zusammenhang mit der Bildprojektion gefährlicher Gegenstände und/oder verbotener Substanzen geforderten Fähigkeiten des Systems sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Verordnung (EU) Nr. 185/2010 vom 4. März 2010 zur Festlegung von detaillierten Maßnahmen für die Durchführung der gemeinsamen Grundstandards in der Luftsicherheit, insbesondere dort auf die Punkte 11.4. sowie 12.5. verwiesen. Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass TIP auch eine Anforderung in entsprechenden Vorschriften außerhalb der Europäischen Gemeinschaft ist.
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3 zeigt eine Weiterbildung der Erzeugungseinheit 26.2, die im Wesentlichen weitgehend identisch mit der in der 2 gezeigten Einheit 26.1 ist. Daher wird im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen.
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In der Erzeugungseinheit 26.2 ist weiter eine Test-Röntgenbilddatenbank 40 vorgesehen, in die von der Bildprojektionseinheit 38 erzeugte Test-Röntgenbilder abgespeichert werden. Die Bildprojektionseinheit 38 ist weiter eingerichtet, Test-Röntgenbilder in der Test-Röntgenbilderdatenbank 40 so zu verwalten, dass Test-Röntgenbilder, die älter als eine dritte Zeitdauer sind und/oder für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, verwendet wurden, gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt werden. Diese Verwaltungsmaßnahme kann alternativ oder zusätzlich zu der im Zusammenhang mit der Aktualisierungseinheit 32 beschriebenen vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass die hier für die Bildprojektionseinheit 38 beschriebene Verwaltungsmaßnahme seitens der Aktualisierungseinheit 32 durchgeführt wird. Dazu müssen nur entsprechende Zugriffsmöglichkeiten seitens der Aktualisierungseinheit 32 auf die Test-Röntgenbilderdatenbank 40 vorgesehen sein.
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Die in der 3 gezeigte Ausführung erreicht gegenüber der der 2 den Vorteil, dass eine große Anzahl von Test-Röntgenbildern in der Test-Röntgenbilderdatenbank 40 im laufenden Betrieb vorproduziert werden können. Die Test-Röntgenbilderdatenbank 40 wird in ähnlicher Weise, wie im Zusammenhang mit der Ausführung der 2 für die Inspektionsobjektdatenbank 34 beschrieben, aktualisiert.
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Im Ergebnis wird mit allen Verwaltungsmaßnahmen erreicht, dass insbesondere bei der Überprüfung von Bedienpersonen keine Test-Röntgenbilder verwendet werden, die den Bedienpersonen bereits bekannt sein könnten.
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Das hier vorstehend beschriebene System schlägt einen Ansatz zur Erzeugung von Test-Röntgenbildern vor, die nach der Art von fiktiven Bedrohungsbildern (FTI) erzeugt wurden, indem echte Röntgenbilder von vor Ort inspizierten Inspektionsobjekten verwendet werden. Die Test-Röntgenbilder werden jedoch nach der Art von CTI-Röntgenbildern angezeigt. Auf diese Weise können Nachteile der Konzepte FTI und CTI vorteilhaft vermieden werden, besonders wird der laufende Betrieb des Kontrollsystems 1 nicht beeinträchtigt. Ach wird sichergestellt, dass die Bedienpersonen nicht an Test-Röntgenbilder gewöhnt werden bzw. diese erinnern können, da es durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen sehr unwahrscheinlich ist, dass eine Bedienperson mit einem Test-Röntgenbild mehrmals konfrontiert wird. Da nur Röntgenbilder für die Erzeugung von Test-Röntgenbildern verwendet werden, die von Inspektionsobjekten stammen, die vor Ort inspiziert wurden, wird sichergestellt, dass Gepäck- und/oder Versandstücke verwendet werden, die für den Kontrollort typisch sind bzw. für die aktuell am Kontrollort herrschenden Bedingungen typisch sind, wie beispielsweise die Jahreszeit. Im Wesentlichen wird sichergestellt, dass jede mögliche Auffälligkeit von Inspektionsobjekten, die typisch für den Kontrollort sind, auch Eingang in die Test-Röntgenbilder finden. Damit können die Test-Röntgenbilder einer Bedienperson nicht aufgrund von bewusst oder unbewusst wahrnehmbaren Abweichungen von ortstypischen Röntgenbildern „verdächtig” erscheinen.
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4 zeigt ein Flussdiagramm eines entsprechenden Inspektionsverfahrens für Inspektionsobjekte, insbesondere Gepäckstücke oder sonstige Versandstücke, mit wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage 10.1, 10.2, 10.n zur zerstörungsfreien Inspektion von Inspektionsobjekten 14.
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In Schritt S1 wird ein Röntgenbild von einem Inspektionsobjekt bereitgestellt und gespeichert.
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In Schritt S2 werden Bilddaten von Zielgegenständen, wie z. B. gefährlichen Gegenständen oder Substanzen, als Zielgegenstände bereitgestellt und gespeichert.
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In Schritt S3 wird ein Test-Röntgenbild mittels Projektion von Bilddaten eines Zielgegenstands in eines der gespeicherten Röntgenbilder eines Inspektionsobjekts erzeugt.
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In Schritt S4 wird ein erzeugtes Test-Röntgenbild zur Ausbildung und/oder Überprüfung einer Bedienperson angezeigt, wobei sichergestellt wird, dass das Test-Röntgenbild auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts 14 basiert, das vor einer ersten Zeitdauer aufgenommen/erzeugt und/oder bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde. Mit anderen Worten wird ein Test-Röntgenbild ausgewählt, das vor der eingestellten ersten Zeitdauer erzeugt und/oder bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde.
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In einer Weiterbildung des Schritt S4, d. h. in einem Schritt S4*, wird weiter sichergestellt, dass das Test-Röntgenbild auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts 14 basiert, das nicht älter als eine zweite Zeitdauer ist und/oder bereits für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zum Erzeugen eines Test-Röntgenbilds verwendet wurde.
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In einer Weiterbildung des Verfahrens ist zwischen den Schritten S3 und S4 bzw. dem Schritt S4* ein Schritt S5 vorgesehen, in dem die erzeugten Test-Röntgenbilder gespeichert werden. In einem Schritt S6 werden die gespeicherten Test-Röntgenbilder, die älter als eine dritte Zeitdauer sind und/oder bereits für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, verwendet wurden, gelöscht oder für eine erneute Verwendung gesperrt.
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Es sei angemerkt, dass die zweite Zeitdauer und die dritte Zeitdauer grundsätzlich gleich lang sein können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6899540 B1 [0002, 0004]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Verordnungen (EU) Nr. 300/2008 [0004]
- Nr. 185/2010 [0004]
- Verordnung (EU) Nr. 185/2010 der Kommission vom 4. März 2010 [0004]
- Schwaninger, A., Michel, S., & Bolfing, A. (2007) in „A statistical approach for image difficulty estimation in x-ray screening using image measurements”, Proceedings of the 4th Symposium an Applied Perception in Graphics and Visualization, ACM Press, New York, USA, 123–130 [0015]
- Verordnung (EU) Nr. 185/2010 vom 4. März 2010 [0046]
