DE202007019256U1

DE202007019256U1 - Vorrichtung zur Beurteilung der Eigenschaften von Flüssigkeiten

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Publication number: DE202007019256U1
Application number: DE202007019256U
Authority: DE
Original assignee: Optosecurity Inc
Current assignee: Vanderlande APC Inc
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2007-09-17
Publication date: 2012-01-31
Anticipated expiration: 2017-09-18
Also published as: CA2700553A1; EP2064535A4; CA2676913C; CA2666838C; CA2666838A1; US20100002834A1; WO2008034232A1; CA2676903A1; CA2676903C; US20140241495A1; US8781066B2; CA2676913A1; US20120140879A1; CA2677439A1; US8116428B2; CA2700553C; CA2690831C; EP2064535B1; EP2064535A1; CA2690831A1

Abstract

System zur Bestimmung eines Parameters einer in einem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit, wobei der Parameter aus der Gruppe, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht, ausgewählt wird und das System aufweist; a. eine Eingabe zum Empfangen der Röntgenbilddaten, die durch Scannen des Flüssigkeit aufnehmenden Behälters mit Röntgenstrahlen erhalten wurden und die ein zweidimensionales Röntgenbild des Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellen; b. ein computerbasiertes Logikmodul, das programmiert ist, um: i. die Röntgenbilddaten zu verarbeiten, um eine Pfadlängeninformation abzuleiten, wobei die Pfadlängeninformation eine berechnete Länge eines durch die Röntgenstrahlen durch die in dem Behälter aufgenommene Flüssigkeit gefolgten Pfades übermittelt; ii. die Röntgenbilddaten zusammen mit der Pfadlängeninformation zu verarbeiten, um den Parameter zu bestimmen; und bevorzugt c. eine Ausgabe, zum Ausgeben von den Parameter übermittelnden Daten.

Description

GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Technologien zur Beurteilung der Eigenschaften von Flüssigkeiten, insbesondere auf die Bestimmung ob eine Flüssigkeit eine Sicherheitsbedrohung darstellt. Die Erfindung hat vielzahlige Anwendungen, insbesondere kann sie zum Scannen von Handgepäck an Flughafensicherheitskontrollpunkten verwendet werden.
STAND DER TECHNIK
Manche Flüssigkeiten oder Kombinationen von Flüssigkeiten und andere Zusammensetzungen können genug Schaden ausrichten, um ein Flugzeug zum Abstürzen zu bringen. Da zurzeit keine verlässliche technologiebasierte Lösung existiert, um dieser Bedrohung adäquat zu begegnen, hat die öffentliche Hand ein Verbot der meisten Flüssigkeiten, Gele und Sprühflaschen im Handgepäck durchgesetzt.
Als Ergebnis hat es Störungen im Betrieb (zum Beispiel einen längeren Screeningprozess; einen geänderten Fokus für die Screener; zusätzliche Warteschlangen), bedeutende Unannehmlichkeiten für Passagiere (genauso wie für manche potentielle Gesundheitsgefährdungen) und wirtschaftliche Bedenken (zum Beispiel erhöhte Screeningkosten; verlorene Umsätze für Fluglinien und Duty-free Shops; große Mengen an beschlagnahmten – einschließlich gefährlichen – unschädlich zu machende Waren) und so weiter gegeben.
Offensichtlich gibt es einen Bedarf, eine technologiebasierte Lösung bereitzustellen, um der Bedrohung von Flüssigkeiten, die entflammbar, explosiv oder üblicherweise als Bestandteile in explosiven oder brandstiftenden Vorrichtungen verwendet werden, zu begegnen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt ein Verfahren bereit, um ein Sicherheitsscreening an Handgepäck in einem Flughafen auszuführen. Das Verfahren schließt das Auffordern von Passagieren mit Handgepäck ein, einen eine Flüssigkeit enthaltenden Behälter von dem Handgepäck zu entnehmen und eine Röntgenuntersuchung an dem Handgepäck und an dem Behälter durchzuführen, während der Behälter sich außerhalb des Gepäcks befindet. Die Ergebnisse der Röntgenuntersuchung werden verwendet, um zu bestimmen:

1. ob das Gepäck verbotene Objekte enthält;
2. ob die Flüssigkeit eine Sicherheitsbedrohung ist.

Die Erfindung stellt weiterhin ein Sicherheitsscreening-System bereit, um zu bestimmen, ob ein eine Flüssigkeit aufnehmender Behälter eine Sicherheitsbedrohung darstellt. Das Screening-System schließt eine Eingabe zum Empfangen von Bilddaten mit ein, die ein Bild des flüssigen Produkts übermitteln, das erzeugt wird, wenn das flüssige Produkt durchdringender Strahlung ausgesetzt ist. Das Screeningsystem schließt weiterhin eine Wissensdatenbank mit ein, die eine Vielzahl von Einträgen enthält, wobei jeder Eintrag Informationen über eine oder mehrere Flüssigkeitseigenschaften enthält. Das Screening-System schließt weiterhin ein Logikmodul mit ein, das die Bilddaten verwendet, um zu bestimmen, ob die Flüssigkeit in dem Behälter mit einem der Einträge in Übereinstimmung gebracht werden kann und verwendet dann diese Ergebnisse, um zu beurteilen, ob die Flüssigkeit eine Sicherheitsbedrohung darstellt.
Die Erfindung stellt ebenso ein Sicherheitsscreening-System bereit, um zu bestimmen, ob ein Behälter, der eine Produktidentifikation der Flüssigkeit trägt, eine Flüssigkeit enthält, die mit der Produktidentifikation übereinstimmt. Das Screeningsystem weist eine Untersuchungsvorrichtung zum Erlangen einer oder mehrerer Eigenschaften des Behälters und zum Ableiten einer Antwort der Flüssigkeit auf durchdringende Strahlung auf. Das System schließt ebenso eine Wissensdatenbank mit ein, die Antworten von unterschiedlichen kommerziell erhältlichen Flüssigkeiten auf durchdringende Strahlung enthält, wobei jede Antwort mit einer oder mehreren Eigenschaften eines Behälters in Übereinstimmung gebracht wird, in dem die Flüssigkeit eingepackt und am Markt verkauft wird. Ebenso wird ein Logikmodul zum Durchsuchen der Wissensdatenbank bereitgestellt, um einen oder mehrere Einträge zu identifizieren, die mit einer oder mehrerer durch das Charakterisierungsmodul erlangte Eigenschaften übereinstimmt und zum Vergleichen der Antworten der identifizierten Einträge mit der Antwort der Flüssigkeit, wobei das Logikmodul die Ergebnisse des Vergleichschritts verwendet, um zu bestimmen, ob die Flüssigkeit in dem Behälter mit der Produktidentifikation an dem Behälter übereinstimmt. Die Erfindung stellt weiterhin ein Sicherheitsscreening-System bereit, um zu bestimmen, ob ein Behälter, der eine Produktidentifikation der Flüssigkeit trägt, eine Flüssigkeit enthält, die eine Sicherheitsbedrohung darstellt. Des Screeningsystem hat ein Charakterisierungsmodul, um eine oder mehrere Eigenschaften des Behälters zu erlangen und eine Untersuchungsvorrichtung, um den Behälter durchdringender Strahlung auszusetzen und zum Ableiten einer Antwort der Flüssigkeit auf die durchdringende Strahlung. Ebenso ist eine Wissensdatenbank bereitgestellt, die Antworten von unterschiedlichen kommerziell erhältlichen Flüssigkeiten auf durchdringende Strahlung enthält, wobei jede Antwort mit einer oder mehreren Eigenschaften eines Behälters, in dem die Flüssigkeit eingepackt und am Markt verkauft wird, abgebildet ist. Ein Logikmodul durchsucht die Wissensdatenbank, um einen oder mehrere Einträge zu identifizieren, die mit der einen oder mehreren durch das Charakterisierungsmodul erlangten Eigenschaften übereinstimmen und um die Antworten der identifizierten Einträge mit der Antwort der Flüssigkeit zu vergleichen, wobei das Logikmodul die Ergebnisse des Vergleichs verwendet, um zu bestimmen, ob die Flüssigkeit in dem Behälter eine Sicherheitsbedrohung darstellt.
Die Erfindung stellt außerdem ein computerlesbares Medium bereit, das eine Wissensdatenbank enthält, wobei die Wissensdatenbank eine Vielzahl von Einträgen aufweist, jeder Eintrag umfassend:

a) eine oder mehrere Eigenschaften eines Behälters, in dem eine Flüssigkeit eingepackt und am Markt verkauft wird;
b) eine Antwort der beobachteten Flüssigkeit, wenn die Flüssigkeit durchdringender Strahlung ausgesetzt ist.

Die Erfindung stellt weiterhin ein System bereit zum Bestimmen eines Parameters einer Flüssigkeit in einem Behälter, wobei der Parameter aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus der Dichte und der effektiven Ordnungszahl besteht. Die Vorrichtung weist eine Eingabe zum Empfangen von Röntgenbilddaten auf, die ein zweidimensionales Röntgenbild des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellt und ein computerbasiertes Logikmodul zum:

i) Verarbeiten der Röntgenbilddaten, um eine Pfadlängeninformation abzuleiten, wobei die Pfadlängeninformation auf eine Länge eines durch Röntgenstrahlen durch die Flüssigkeit gefolgten Pfades hinweist;
ii) Verwenden der Pfadlängeninformation, um den Parameter zu bestimmen.

Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Bestimmung bereit, ob ein flüssiges Produkt, umfassend einen eine Flüssigkeit aufnehmenden Behälter, eine Sicherheitsbedrohung darstellt. Das Verfahren schließt das Empfangen von Bilddaten mit ein, die ein Bild des flüssigen Produkts übermittelt, das erzeugt wird, wenn das flüssige Produkt durchdringender Strahlung ausgesetzt ist und stellt außerdem eine Wissensdatenbank bereit, die eine Vielzahl von Einträgen speichert, wobei jeder Eintrag Informationen über eine oder mehrere Flüssigkeitseigenschaften enthält. Das Verfahren schließt weiterhin das Verwenden der Bilddaten ein, um zu bestimmen, ob die Flüssigkeit in dem Behälter mit einem der Einträge in Übereinstimmung gebracht werden kann und dann das Verwenden der Ergebnisse des Abgleichschritts beim Beurteilen, ob die Flüssigkeit in dem Behälter eine Sicherheitsbedrohung darstellt.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zum Bestimmen eines Parameters einer Flüssigkeit in einem Behälter bereit, wobei der Parameter aus der Gruppe, bestehend aus Dichte und effektiver Ordnungszahl, ausgewählt wird. Das Verfahren schließt die Schritte des Empfangens der Röntgenbilddaten, die ein zweidimensionales Röntgenbild des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellen, und des Verarbeitens der Röntgenbilddaten mit einem Computer ein, um:

i) Pfadlängeninformation abzuleiten, wobei die Pfadlängeninformation auf eine Länge eines von Röntgenstrahlen durch die Flüssigkeit gefolgten Pfades hinweist;
ii) die Parameter durch Verwenden der Pfadlängeninformation zu bestimmen.

Die Erfindung stellt weiterhin ein System zum Bestimmen eines Parameters einer Flüssigkeit in einem Behälter bereit, wobei der Parameter aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht. Die Vorrichtung weist eine Eingabe zum Empfangen von Röntgenbilddaten auf, die ein zweidimensionales Röntgenbild des die Flüssigkeit enthaltenen Behälters darstellen und ein computerbasiertes Logikmodul zum:

i) Verarbeiten der Röntgenbilddaten, um Behälterhöheninformationen abzuleiten, wobei die Behälterhöheninformationen auf eine Länge eines von Röntgenstrahlen durch die Flüssigkeit gefolgten Pfades hinweisen;
ii) Verwenden der Behälterhöheninformationen, um den Parameter zu bestimmen.

Die Erfindung stellt außerdem ein System zum Bestimmen eines Parameters einer Flüssigkeit in einem Behälter bereit, wobei der Parameter aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht. Die Vorrichtung weist eine Eingabe zum Empfangen von Röntgenbilddaten auf, die ein zweidimensionales Röntgenbild des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellen und ein computerbasiertes Logikmodul zum:

i) Verarbeiten der Röntgenbilddaten, um Flüssigkeitshöheninformationen abzuleiten, die auf eine Höhe des durch den Behälter aufgenommenen Flüssigkeitskörpers hinweisen;
ii) Verwenden der Flüssigkeitshöheninformationen, um den Parameter zu bestimmen.

Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren bereit, zum Bestimmen eines Parameters einer Flüssigkeit in einem Behälter, wobei der Parameter aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht. Das Verfahren schließt die Schritte des Empfangens von Röntgenbilddaten ein, die ein zweidimensionales Röntgenbild des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellen und des Verarbeitens der Röntgenbilddaten mit einem Computer, um:

i) Flüssigkeitshöheninformationen abzuleiten, die auf eine Höhe des durch den Behälter aufgenommenen Flüssigkeitskörpers hinweisen;
ii) den Parameter durch Verwenden der Flüssigkeitshöheninformationen zu bestimmen.

Die Erfindung stellt außerdem ein System zum Bestimmen eines Parameters einer Flüssigkeit in einem Behälter bereit, wobei der Parameter aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht. Die Vorrichtung schließt eine Eingabe zum Empfangen von Röntgenbilddaten ein, die ein zweidimensionales Röntgenbild des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellen, wobei die Röntgenbilddaten zusammengesetzte Abschwächungsinformationen übermitteln, die auf ein Ausmaß, mit dem Räntgenstrahlen durch die Flüssigkeit und durch die Behälterwände abgeschwächt werden, hinweisen und ein computerbasiertes Logikmodul zum:

i) Verarbeiten der Röntgenbilddaten, um die zusammengesetzten Abschwächungsinformationen um die Abschwächung aufgrund der Behälterwände zu kompensieren und Abschwächungsinformationen aufgrund der Flüssigkeit abzuleiten;
ii) Verwenden der Abschwächungsinformationen aufgrund der Flüssigkeit, um den Parameter abzuleiten.

Die Erfindung stellt außerdem ein Sicherheitsscreening-System bereit, um zu bestimmen, ob ein flüssiges Produkt, bestehend aus einem eine Flüssigkeit aufnehmenden Behälter, eine Sicherheitsbedrohung darstellt. Das Screening-System weist eine Eingabe zum Empfangen von Bilddaten auf, die ein Bild des flüssigen Produkts übermitteln, das erzeugt wird, wenn das flüssige Produkt durchdringender Strahlung ausgesetzt ist und eine Anzeige zum Anzeigen eines Bildes des flüssigen Produkts, das auf Basis der Bilddaten erzeugt wird. Das Screening-System weist außerdem eine Bedienerschnittstelle auf, die mindestens ein Bedienerschnittstellenwerkzeug einschließt, das einem Bediener ermöglicht, eine Markierung des Behälters auf der Anzeige auszuführen, wobei die Markierung Lokalisierungsdaten erzeugt, die einen Bereich des Bildes aufzeigen, wo sich der Behälter aufhält und ein Logikmodul, um einen Abschnitt der Bilddaten auf Basis der Lokalisierungsdaten auszuwählen und um den ausgewählten Bilddatenabschnitt zum Bestimmen, ob die Flüssigkeit in dem Behälter eine Sicherheitsbedrohung darstellt, zu verarbeiten.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Sicherheitsscreening-System bereit, um zu bestimmen, ob ein flüssiges Produkt, umfassend einen eine Flüssigkeit enthaltenen Behälter, eine Sicherheitsbedrohung darstellt. Das Sicherheitsscreening-System schließt eine Eingabe zum Empfangen von Bilddaten ein, die ein Bild des flüssigen Produkts übermitteln, das erzeugt wird, wenn das flüssige Produkt durchdringender Strahlung ausgesetzt ist und eine Anzeige zum Anzeigen eines Bildes des flüssigen Produkts, das auf der Basis der Bilddaten erzeugt wird. Das Sicherheitsscreening-System schließt weiterhin ein Logikmodul ein, um die Bilddaten zur Bestimmung, ob die Flüssigkeit in dem Behälter eine Sicherheitsbedrohung darstellt, zu verarbeiten, wobei das Logikmodul Befehle an die Anzeige ausgibt, um die Anzeige zu veranlassen, einen Abschnitt des Bildes sichtbar hervorzuheben, wo sich der Behälter befindet, um den Behälter sichtbar unterscheidbarer von anderen in dem Bild erscheinenden Objekten zu machen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Eine ausführliche Beschreibung von Umsetzungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird hiernach unter Bezug auf die folgenden Figuren bereitgestellt, in denen:
1a ein Blockdiagramm einer Röntgenstrahlen verwendenden Vorrichtung ist, um Handgepäck an einem Sicherheitskontrollpunkt zu scannen, gemäß eines nicht einschränkenden Umsetzungsbeispiels der Erfindung;
1b eine ausführlichere Darstellung der Röntgenvorrichtung aus 1a ist;
2a ein ausführlicheres Blockdiagramm des Verarbeitungsmoduls der in 1b gezeigten Vorrichtung ist;
2b ein verallgemeinertes Blockdiagramm des über die Vorrichtung in 1 umgesetzten Prozesses ist, um ein Sicherheitsscreening auszuführen;
3 ein Blockdiagramm der von den Passagieren gefolgten Prozedur ist, um ihr Handgepäck an den Sicherheitskontrollpunkt untersucht zu bekommen;
4 ein Graph ist, der die gesamte Röntgenstrahlabschwächung in H₂O aufgrund diverser Röntgenstrahlstoffinteraktionen veranschaulicht;
5 eine verallgemeinerte Veranschaulichung des photoelektrischen Röntgenstrahlabsorptionsprozesses ist;
6 eine verallgemeinerte Veranschaulichung des Compton-Streueffekts ist;
7 ein ausführliches Blockdiagramm eines ersten nicht einschränkenden Beispiels des in 3 gezeigten Prozesses ist;
8 einen experimentellen Aufbau zum Umsetzen des in 7 gezeigten Verfahrens veranschaulicht;
9 eine Veranschaulichung ist, die die von dem Aufbau aus 7 abgeleiteten Bildinformationen zeigt;
10 ein Röntgenbild eines eine Flüssigkeit aufnehmenden Behälters ist, die eine linienmäßige Region Of Interest (ROI) zeigt, entlang der Graustufenwerte berechnet werden;
11 ein Graph ist, der das Graustufenprofil entlang der ROI aus 10 veranschaulicht;
12 ein Graph ist, der das Graustufenprofil eines Hoch-Energie (hi-E) Röntgenbildes eines eine Flüssigkeit aufnehmenden Behälters veranschaulicht, zeigend, dass das Graustufenprofil mit der Querschnittsform des Behälters übereinstimmt;
13 ein Graph ist, der das Graustufenprofil des Niedrig-Energie (low-E) Röntgenbildes des in 12 gezeigten Behälters veranschaulicht, ebenso zeigend, dass das low-E Graustufenprofil mit der Querschnittsform des Behälters übereinstimmt;
14 bis 18 Graphen sind, die Graustufenprofile von hi-E Röntgenbildern verschiedener Flüssigkeitsbehälter und die entsprechenden Behälterformen veranschaulichen;
19a ein ausführliches Blockdiagramm eines zweiten nicht einschränkenden Umsetzungsbeispiels des in 3 gezeigten Prozesses ist;
19b eine tabellenähnliche Wiedergabe einer Wissensdatenbank ist, die Informationen über flüssige Produkte und ihren verknüpften Bedrohungsstatus speichert;
20 ein Aufbau zum Umsetzen des in 19a gezeigten Verfahrens ist;
21 ein ausführliches Blockdiagramm eines dritten nicht einschränkenden Umsetzungsbeispiels des in 3 gezeigten Prozesses ist;
22 ein Graph ist, der die Variation der Ablenkungs-/Streuungssignatur über der molekularen Dichte zeigt;
23 ein Flussdiagramm eines Prozesses ist, zum Ausführen von Röntgenbildverarbeitung, um den Beitrag in dem Bild des Bandes des Röntgenabbildungssystems zu entfernen;
24 ein Flussdiagramm eines Prozesses ist, zum Ausführen von Röntgenbildverarbeitung, um in dem Röntgenbild die Position und Ausrichtung einer Schale zu bestimmen;
25 ein Flussdiagramm eines Prozesses ist, zum Ausführen von Röntgenbildverarbeitung, um den Beitrag in dem Bild der in 20 ausfindig gemachten Schale zu entfernen;
26 ein Flussdiagramm eines Prozesses ist, zum Ausführen einer Berechnung der Dichte und der effektiven Ordnungszahl einer Flüssigkeit in einem Röntgenbild;
27 ein Flussdiagramm eines Prozesses ist, zum Ausführen von Röntgenbildverarbeitung, um den Beitrag in dem Bild der Wand eines Behälters, der in dem Bild erscheint, zu entfernen,
28 ein Flussdiagramm eines Prozesses ist, zum Feststellen einer Gefährdungsbewertung einer Flüssigkeit;
29 ein Diagramm eines Röntgenbildscanners ist, der ein Verfahren zum Berechnen der Pfadlänge des Röntgenstrahls durch einen in einem Behälter aufgenommenen Flüssigkeitskörper veranschaulicht;
30 ein simuliertes Röntgenbild von zwei überlappenden Behältern ist;
31 ein Flussdiagramm eines Prozesses ist, um dem Bediener zu ermöglichen, auf dem Bild in 30 den zu analysierenden Behälter zu spezifizieren;
32 ein simuliertes Röntgenbild ist, das den Abgleich zwischen Bildabschnitten und einzelnen Detektoren des Röntgenabbildungssystems veranschaulicht.
In den Figuren sind auf exemplarische Weise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es ist eindeutig zu verstehen, dass die Beschreibung und Figuren nur zum Zweck der Veranschaulichung sind und als eine Hilfe zum Verstehen und nicht als eine Definition der Grenzen der Erfindung gedacht sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezug auf 1a wird ein spezifisches, nicht einschränkendes Beispiel eines Systems 10 zur Verwendung beim Überprüfen von Behältern mit Flüssigkeit in Übereinstimmung mit einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das System 10 umfasst ein Röntgengerät 100, das einen Röntgen-Screening-Prozess an einer Flüssigkeit 104 anwendet (Es ist zu beachten, dass zum Zweck dieser Beschreibung sich „Flüssigkeit” auf einen Zustand eines Stoffes bezieht, der weder gasförmig noch fest ist und der im Wesentlichen die Form des Behälters annimmt, in den er hineingetan wird. Diese Definition schließt somit Substanzen, die Pasten oder Gele sind, zusätzlich zu Substanzen, die eine charakteristische Bereitschaft zu fließen aufweisen, mit ein. Beispielsweise würde bei Zahnpasta und anderen Materialien, die die Konsistenz von Zahnpasta aufweisen, angenommen, in die Definition einer „Flüssigkeit” zu fallen.), die in einem Behälter 102 enthalten ist, der innerhalb einer Screening-Zone des Röntgengeräts 100 gelegen ist. In einer Flughafenumgebung kann ein Passagier den Behälter 102 in eine Schale legen, die daraufhin auf eine Fördereinrichtung 114 gestellt wird, die den Behälter 102 dazu bringt, in die Screening-Zone des Röntgengeräts 100 einzutreten. Das Röntgengerät 100 gibt ein Bildsignal 116 an ein Verarbeitungsmodul 200 aus.
Das Verarbeitungsmodul 200 kann zusammen mit dem Röntgengerät 100 angeordnet sein oder es kann entfernt von dem Röntgengerät 100 aufgestellt sein und mit ihm durch eine Kommunikationsverbindung verbunden sein, die drahtlos, drahtgebunden, optisch, etc. sein kann. Das Verarbeitungsmodul 200 empfängt das Bildsignal 116 und führt eine Methode (wird später beschrieben) aus, um eine Gefährdungsbewertung 118 zu erzeugen. Das Verarbeitungsmodul 200 hat über eine Kommunikationsverbindung 120 Zugang zu einer Datenbank 400, die eine Wissensdatenbank darstellt, die örtlich an dem Verarbeitungsmodul 200 platziert sein kann (zum Beispiel auf einer gemeinsamen Leiterplatte oder als Peripheriegerät mit ihm über Kabel oder Bluetooth verbunden) oder die entfernt von dem Verarbeitungsmodul 200 angeordnet sein kann (zum Beispiel verbunden über eine drahtgebundene, drahtlose oder optische Verbindung, die ein Datennetzwerk durchqueren kann). Das Verarbeitungsmodul 200 kann unter Verwendung von Software, Hardware, Steuerlogik oder einer Kombination davon ausgeführt sein.
Die Gefährdungsbewertung 118 wird an einer Konsole 300 und/oder an einer Sicherheitsstation 500 bereitgestellt, wo die Gefährdungsbewertung 118 an einen Bediener 130 oder anderes Sicherheitspersonal übermittelt werden kann. Die Konsole 300 kann als ein Ausstattungsteil verwirklicht sein, das in der Nähe des Röntgengeräts 100 ist, während die Sicherheitsstation 500 als ein Ausstattungsteil verwirklicht sein kann, das entfernt von dem Röntgengerät 100 angeordnet ist. Die Konsole 300 kann mit der Sicherheitsstation 500 über eine Kommunikationsverbindung 124 verbunden sein, die ein Datennetzwerk (nicht gezeigt) durchqueren kann.
Die Konsole 300 und/oder die Sicherheitsstation 500 kann geeignete Software und/oder Hardware und/oder Steuerlogik umfassen, um eine graphische Benutzeroberfläche (GUI) zum Zulassen von Interaktion mit dem Bediener 130 umzusetzen. Folglich kann die Konsole 300 und/oder die Sicherheitsstation 500 eine Steuerverbindung 122 zu dem Röntgengerät 100 bereitstellen, was dem Bediener 130 ermöglicht, die Bewegung (zum Beispiel vorwärts/rückwärts und Geschwindigkeit) der Fördereinrichtung 114 zu steuern und als Ergebnis die Position des Behälters 102 innerhalb der Screening-Zone des Röntgengeräts 100 zu steuern.
In Übereinstimmung mit einer spezifischen nicht einschränkenden Ausführungsform und unter Bezug auf 1b ist das Röntgengerät 100 ein Dualröntgengerät 100A. Jedoch wird ein Fachmann anerkennen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf solch eine Ausführungsform beschränkt ist. Mit der Beschreibung des Dual Röntgengeräts 100A fortsetzend, strahlt eine Röntgenquelle 202 entweder simultan oder der Reihe nach Röntgenstrahlen 206 in zwei verschiedenen Photonenenergieniveaus aus. Exemplarische Energieniveaus schließen 50 keV (50.000 Elektronenvolt) und 150 keV ein, obwohl ein Fachmann anzuerkennen weiß, dass andere Energieniveaus möglich sind.
Allgemein gesagt sind Röntgenstrahlen typischerweise als elektromagnetische Strahlung definiert, Wellenlängen aufweisend, die innerhalb eines Bereichs von 0,001 bis 10 nm (Nanometer) liegen, was einer Photonenenergie von 120 eV bis 1,2 MeV entspricht. Obwohl die elektromagnetische Strahlung, auf die hauptsächlich in dieser Beschreibung Bezug genommen wird, Röntgenstrahlen sind, wird ein Fachmann anerkennen, dass die vorliegende Erfindung ebenso auf elektromagnetische Strahlung, die außerhalb dieses Bereichs liegende Wellenlängen aufweist (und entsprechende Photonenenergien), anwendbar ist.
Ein im Allgemeinen in der Verlängerung des Weges der Röntgenstrahlen 206 positionierter Detektor 218 empfängt Photonen, die von der Kombination der Flüssigkeit 104 und dem Behälter 102, in dem sie sich befindet, ausgestrahlt werden. Einige der eintretenden Photonen (Röntgenstrahlen 206) werden geradewegs durch die Behälter/Flüssigkeit 104 Kombination hindurch gehen, während einige in Wechselwirkung mit der Behälter/Flüssigkeit 104 Kombination treten werden. Es ist eine Anzahl von Interaktionen möglich, wie zum Beispiel:

– die Rayleigh-Streuung (kohärente Streuung)
– die Photoelektrische Absorption (inkohärente Streuung)
– die Compton-Streuung (inkohärente Streuung)
– die Paarerzeugung
– Beugung

Die gesamte Abschwächung der Beiträge der verschiedenen Röntgenstrahlen-Stoff Interaktionen ist in 4 gezeigt. In diesem Beispiel ist der Stoff H₂O, jedoch ist das Abschwächungsprofil für andere Materialien im Allgemeinen ähnlich. Für Sicherheits-Screening-Systeme des heutigen Stands der Technik liegen die üblicherweise verwendeten Energieniveaus zwischen 50 keV und 150 keV.
Die photoelektrische Absorption (5) von Röntgenstrahlen tritt auf, wenn das Röntgenstrahlphoton absorbiert wird, resultierend in dem Ausstoß des Elektrons aus der Atomhülle und somit der Ionisierung des Atoms. Darauffolgend kehrt das ionisierte Atom über die Emission von entweder einem Augerelektron oder einer charakteristischen Röntgenstrahlung des Atoms zu dem neutralen Zustand zurück. Die nachfolgende Röntgenstrahlenemission niedrig energetischer Protonen wird jedoch im Allgemeinen absorbiert und trägt nicht (oder behindert) zu dem Bilderzeugungsprozess bei. Diese Art der Röntgenstrahleninteraktion ist von der effektiven Ordnungszahl des Materials oder des Atoms abhängig und ist bei Atomen hoher Ordnungszahlen dominant. Photoelektronenabsorption ist bei Energien bis zu ungefähr 25 keV der dominante Vorgang bei Röntgenstrahlenabsorption. Trotzdem spielt der photoelektrische Effekt in dem für Sicherheitsanwendungen interessanten Energiebereich im Verhältnis zur dominant werdenden Compton-Streuung eine kleinere Rolle.
Compton-Streuung (6) tritt auf, wenn das einfallende Röntgenstrahlphoton durch eine Interaktion mit einem Elektron von seinem ursprünglichen Weg abgelenkt wird. Das Elektron gewinnt an Energie und wird aus seiner Orbitalbahn ausgestoßen. Das Röntgenstrahlphoton verliert aufgrund der Interaktion Energie, setzt jedoch seinen Weg durch das Material entlang eines veränderten Wegs fort. Da das gestreute Röntgenstrahlphoton weniger Energie aufweist, hat es folglich eine längere Wellenlänge als das einfallende Photon. Das Ereignis ist auch als inkohärente Streuung bekannt, da die von einer Interaktion resultierende Änderung der Photonenenergie nicht immer geordnet und konsistent ist. Die Energieverschiebung hängt von dem Streuwinkel und nicht von den Eigenschaften des streuenden Mediums ab. Die Compton-Streuung ist proportional zur Materialdichte und die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens steigt mit ansteigender Energie der einfallenden Photonen an.
Das Phänomen der Ablenkung der Röntgenstrahlen durch ein Material, mit dem sie interagieren, steht in Verbindung zu dem zuvor beschriebenen Streueffekt. Wenn die Röntgenstrahlen durch die einzelnen Atome des Materials gestreut werden, können die gestreuten Röntgenstrahlen anschließend interagieren und Beugungsbilder erzeugen, die von der internen Struktur des untersuchten Materials abhängen.
Die durch den Detektor 218 empfangenen Photonen. schließen Photonen, die geradewegs durch die Flüssigkeit 104 und den Behälter 102 gegangen sind, mit ein; diese Photonen haben in keiner signifikanten Weise mit der Flüssigkeit 104 interagiert. Andere der empfangenen Photonen sind mit der Flüssigkeit 104 oder dem Behälter in Wechselwirkung getreten.
In Übereinstimmung mit einer spezifischen, nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Detektor 218 einen Niedrigenergie-Szintillator 208 und einen Hochenergie-Szintillator 210 aufweisen, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein können. Der Niedrigenergie-Szintillator 208 verstärkt die Intensität der empfangenen Photonen, so dass ein erster Photodiodenarray 212 ein Niedrigenergiebild 220 erzeugen kann. Auf ähnliche Weise verstärkt der Hochenergie-Szintillator 210 die Intensität der empfangenen Photonen, so dass ein zweiter Photodiodenarray 214 ein Hochenergiebild 222 erzeugen kann. Das Niedrigenergiebild 220 und das Hochenergiebild 222 können simultan oder sequenziell erzeugt werden. Zusammen bilden das Niedrigenergiebild 220 und das Hochenergiebild 222 das zuvor erwähnte Bildsignal 116.
Wieder Bezug nehmend auf 1a empfängt das Verarbeitungsmodul 200 das Bildsignal 116 und verarbeitet das Signal in Verbindung mit in der Wissensdatenbank 400 enthaltenen Daten, um zu bestimmen, ob die Flüssigkeit in dem Behälter eine Sicherheitsbedrohung darstellt. Die Bestimmung kann eine explizite Beurteilung ob die Flüssigkeit entweder eine Bedrohung oder keine Bedrohung ist mit einschließen. Alternativ kann die Bestimmung eine Identifikation der Flüssigkeit oder der Materialklasse zu der die Flüssigkeit gehört sein, ohne explizit auszusagen, ob die Flüssigkeit bedrohlich oder nicht bedrohlich ist. Beispielsweise kann das Verarbeitungsmodul feststellen, dass die Flüssigkeit „Wasser” ist, so dass der Bediener 130 schliefen würde, dass sie sicher ist. Bei einem anderen Beispiel bestimmt das Verarbeitungsmodul 200, dass die Flüssigkeit zu einer Klasse von brennbaren Materialien gehört, so dass in diesem Fall der Bediener 130 schließen würde, dass sie eine Sicherheitsbedrohung wäre. Ebenso kann die Bestimmung so sein, um eine explizite Gefährdungsbewertung und gleichzeitig eine Identifizierung der Flüssigkeit hinsichtlich einer allgemeinen Materialklasse oder hinsichtlich eines spezifischen Materials zu liefern. Die Ergebnisse der Bestimmung werden durch das Gefährdungsbewertungssignal 118 übermittelt, das zu der Konsole 300 und/oder der Sicherheitsstation 500 kommuniziert wird, wo es zu dem Bediener 130 übermittelt wird.
2a ist ein Blockdiagramm des Verarbeitungsmoduls 200 auf einer hohen Ebene. Das Verarbeitungsmodul 200 weist einen Mikroprozessor (CPU) 300 auf, der mit dem Speicher 302 über einen Datenbus 304 kommuniziert. Der Speicher 302 speichert die Software, die von der CPU 300 ausgeführt wird und die die Funktionsvielfalt des Verarbeitungsmoduls 200 definiert. Die CPU 300 tauscht Daten mit externen Geräten über eine Input/Output (I/O) Schnittstelle 306 aus.
Insbesondere wird das Bildsignal 116 an der I/O Schnittstelle 306 empfangen und die in dem Signal enthaltenen Daten werden durch die CPU 300 verarbeitet. Das Gefährdungsbewertungssignal 118, das durch die CPU 300 erzeugt wird, wird zu der Konsole 300 und/oder der Sicherheitsstation 500 über die I/O Schnittstelle 308 ausgegeben. Ebenso werden Datenübertragungen zwischen der Wissensdatenbank 400 und dem Verarbeitungsmodul 200 über die I/O Schnittstelle 306 hergestellt.
2b ist ein Blockdiagramm auf hoher Ebene, das die durch das Verarbeitungsmodul 200 ausgeführten Funktionen bei der Bewertung, ob die Flüssigkeit in dem Behälter ein Sicherheitsrisiko darstellt oder nicht, veranschaulicht. Dieses Blockdiagramm trifft auf das in 1a gezeigt Umsetzungsbeispiel und außerdem auf andere Umsetzungsbeispiele, die später beschrieben werden, zu. Der erste durch 400 veranschaulichte Schritt des Verfahrens ist eine Charakterisierung des Produkts auszuführen, dass überprüft wird. Als Produkt ist die Kombination Behälter und innenliegender Flüssigkeit gemeint. Der Charakterisierungsschritt gibt Informationen zurück, die charakteristische Merkmale des Produkts übermitteln, die es ermöglichen, das Produkt von anderen Produkten zu unterscheiden. Der Charakterisierungsschritt wird an dem Behälter ausgeführt, kann aber außerdem die innenliegende Flüssigkeit mit einschließen. Beispielsweise kann der Charakterisierungsschritt 400 Informationen zurückgeben, wie zum Beispiel unter vielen anderen Parametern die allgemeine Form des Behälters, seine Höhe, sein Querschnittsprofil und seinen Breite. Eine Charakterisierung der Flüssigkeit ist optional und kann Informationen wie zum Beispiel die Farbe der Flüssigkeit (natürlich unter der Annahme, dass der Behälter transparent ist) bereitstellen.
Der Charakterisierungsschritt 400 kann durch Verwendung verschiedener Arten von Ausstattungen ausgeführt werden, die in der Lage sind, die charakteristischen Merkmale des Produkts zu erfassen. Ein Beispiel ist eine Vorrichtung, die durchdringende Strahlung verwendet, wie zum Beispiel das Röntgenabbildungssystem 100 der 1a. Dies ist zweckmäßig, da dieselbe Vorrichtung verwendet werden kann, um das Produkt zu charakterisieren und außerdem die Antwort der Flüssigkeit in dem Behälter auf die Röntgenstrahlen zu erhalten. Ein weiteres Beispiel ist, ein Gerät zu verwenden, das ein Bild des Produkts erlangt und eine auf diesem Bild basierende Charakterisierung ausführt. Das Bild kann zweidimensional oder dreidimensional sein. Noch eine weitere Möglichkeit ist, eine Ausstattung zu verwenden, um maschinenlesbare Beschriftungen oder Aufkleber an dem Behälter zu lesen. Das Lesen kann optisch oder über Radiofrequenz (RF) Datenerfassung ausgeführt werden.
Dem Charakterisierungsschritt des Produkts folgt eine Bestimmung der Antwort der Flüssigkeit in dem Behälter auf Röntgenstrahlen, wie in Schritt 402 gezeigt. Die Antwort stellt die Interaktion der Flüssigkeit mit den Röntgenstrahlen wie oben beschrieben dar. Die Antwort kann in Form von Parametern, die die Flüssigkeit charakterisieren, ausgedrückt werden. Beispiele von Parametern schließen ein:

– die Dichte der Flüssigkeit;
– die effektive Ordnungszahl der Flüssigkeit (Z_eff);
– die Ablenkungs-/Streuungssignatur;
– die Viskosität der Flüssigkeit.

In Schritt 404 wird eine Wissensdatenbank auf Basis der in Schritt 400 ausgeführten Produktcharakterisierung durchsucht. In der großen Mehrheit der Fälle wird der in 2b beschriebene Screeningprozess an kommerziell erhältlichen Produkten, wie zum Beispiel Wasserflaschen, Säften, Softdrinks, Hygieneprodukten wie beispielsweise Zahnpasta, Shampoo, Lotions, etc., ausgeführt. Die Wissensdatenbank enthält Charakterisierungsdaten für eine Anzahl dieser kommerziell erhältlichen Produkte und die entsprechenden Antworten auf Röntgenstrahlen der echten Flüssigkeiten in den Behältern. Somit durchsucht Schritt 404 die Wissensdatenbank um einen oder mehrere Einträge, die mit der in Schritt 400 abgeleiteten Produktcharakterisierung übereinstimmt, zu lokalisieren. Wenn einer oder mehrere Einträge, die mit der Produktcharakterisierung übereinstimmen, gefunden werden, werden die entsprechenden Antworten auf die Röntgenstrahlen von der Wissensdatenbank ausgelesen und mit der in Schritt 402 erhaltenen Antwort verglichen. Wenn die von der Wissensdatenbank 400 entnommenen Antwort mit der in Schritt 402 erhaltenen Antwort übereinstimmt, dann schließt der Prozess daraus, dass das untersuchte Produkt ein echtes Produkt ist, mit anderen Worten stimmt die innenliegende-Flüssigkeit mit der kommerziellen Identifikation auf dem Behälter überein. Wenn andererseits keine Übereinstimmung gefunden wird, wie zum Beispiel wenn die in Schritt 402 abgeleitete Antwort auf Röntgenstrahlen nicht mit einer der mit den einen oder mehreren Einträgen verknüpften aus der Wissensdatenbank 400 entnommenen Antworten übereinstimmt, stellt dies einen guten Hinweis dar, das die Originalflüssigkeit in dem Behälter durch eine andere Flüssigkeit ausgetauscht worden ist.
Der Prozess bestimmt in Schritt 406 eine Gefährdungsbewertung auf Basis der Wissensdatenbanksuche. Die Gefährdungsbewertung vermittelt Informationen, die darauf hinweisen, ob das Produkt ein Sicherheitsrisiko ist. Irgendein Behälter, der Flüssigkeit enthält, die eine andere als die kommerziell auf dem Behälter ausgewiesene ist, wird als verdächtig angesehen. Obwohl es einwandfreie legitime Fälle geben kann (eine mit Saft gefüllte Wasserflasche), werden diese Vorkommnisse trotzdem als Sicherheitsrisiko gekennzeichnet, um zu bestimmen, dass des Sicherheitspersonal an dem Kontrollpunkt näher untersucht.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die einfache Tatsache, dass ein Produkt mit einem Eintrag in der Wissensdatenbank 400 in Übereinstimmung gebracht worden kann, nicht per se darauf hinweist, dass das Produkt sicher ist. Während die Wissensdatenbank 400 eine hohe Anzahl von Referenzinformationen über sichere und zulässige Produkte enthält, kann sie außerdem Referenzeinträge für untersagte Produkte enthalten. Wenn ein Produkt mit einem Eintrag für ein untersagtes Produkt in Übereinstimmung gebracht werden kann, wird eine „unsicher” Gefährdungsbewertung ausgegeben. Wenn zum Beispiel ein Behälter gescannt wird, der als Säure oder eine andere korrosive oder entflammbare Substanz enthaltend gekennzeichnet ist, wird er unabhängig von den Ergebnissen der Wissensdatenbanksuche als eine Bedrohung angesehen. Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, bedeutet dies, dass die Flüssigkeit in dem Behälter nicht mit etwas anderem ersetzt wurde, aber, da die Flüssigkeit untersagt ist, löst die Bewertung einen Sicherheitsalarm aus. Wenn auf der anderen Seite keine Übereinstimmung festgestellt wird, wird das Produkt als verdächtig angesehen, da die Originalflüssigkeit mit etwas anderem ersetzt worden sein kann.
In den obigen Beispielen stellt die Wissensdatenbank 400 eine Gefährdungsstatusreferenz bereit. Wenn eine Übereinstimmung mit einem Eintrag in der Wissensdatenbank 400 gefunden wird, dann kann der Gefährdungsstatus des Produkts auf Basis des Gefährdungsstatus des Eintrags abgeleitet werden. In einer möglichen Variante ist die Wissensdatenbank 400 in einer Weise entworfen, keine direkten oder indirekten Gefährdungsstatusinformationen über die in ihr enthaltenen Einträge bereitzustellen. In diesem Fall würde eine Übereinstimmung zwischen einem gescannten Produkt und einem Eintrag in der Wissensdatenbank 400 deswegen darauf hinweisen, dass die Antwort der Flüssigkeit in dem Behälter, wie von dem Verarbeitungsmodul 200 bestimmt, im Wesentlichen korrekt ist. Diese korrekten Messungen können deswegen als eine solide Basis zur weiteren Verarbeitung oder Bewertung verwendet werden, um den Gefährdungsstatus eines Produkts abzuleiten. Beispielsweise wird die Antwort einer Flüssigkeit auf Röntgenstrahlen verwendet, um die Dichte der Flüssigkeit und ihre effektive Ordnungszahl zu bestimmen. Wenn eine Übereinstimmung in der Wissensdatenbank 400 gefunden worden ist, bedeutet dies, dass die bestimmten Dichte- und effektiven Ordnungszahlwerte validiert worden sind und das man sich auf sie verlassen kann, um die Gefährdungsstatusbewertung durchzuführen. Die eigentliche Gefährdungsstatusbewertung kann auf Basis einer Kombination dieser Werte ausgeführt werden; gewisse Kombinationen können mit gefährlichen Materialien in Zusammenhang gebracht werden, andere hingegen mit sicheren Materialien.
In dem Fall, in dem der Schritt 404 erfolglos ist, eine Übereinstimmung zwischen dem Produkt und einem Eintrag in der Wissensdatenbank 400 zu finden, besteht die Möglichkeit anzunehmen, dass das Produkt ein Sicherheitsrisiko ist, da keine Referenz zu einem Eintrag möglich ist, der einen bekannten Sicherheitsgefährdungsstatus hat oder zumindest zu einem, der die durch das Verarbeitungsmodul 200 bestimmte Antwort validieren kann. Eine andere Möglichkeit ist, die Verarbeitung fortzusetzen und trotzdem auf die Antwort der Flüssigkeit, wie durch das Verarbeitungsmodul 200 bestimmt, zu vertrauen, um eine Gefährdungsbewertung bereitzustellen.
3 ist ein Flussdiagramm der Methode, die an einem Kontrollpunkt in einem Flughafen oder irgendeinem anderen geeigneten Ort zum Überprüfen von Handgepäck ausgeführt wird, die auf einem zuvor beschriebenen Umsetzungsbeispiel des Flüssigkeits-Screening-Prozesses beruht. Der Sicherheitskontrollpunkt, wo diese Methode umgesetzt wird, würde zum Beispiel ein Röntgenabbildungssystem des in 1a gezeigten Typs verwenden. Im Schritt 500 wird der dem Kontrollpunkt näher kommende Passagier durch das Sicherheitspersonal oder dargestellte Anweisungen, die an einer Tafel oder ähnlichen geeigneten Anzeigen erscheinen, aufgefordert, jegliche Flüssigkeit enthaltene Behälter, die im Handgepäck vorhanden sein können, zu entnehmen. Im Schritt 502 werden die Behälter in einer Schale platziert und auf ein Förderband des Röntgenabbildungssystems gestellt. Das Handgepäck wird auf ähnliche Weise auf das Förderband des Röntgenabbildungssystems gestellt. Die Behälter und das Handgepäck werden somit separat gescannt, jedoch durch dasselbe Röntgenabbildungssystem in einer aufeinander folgenden Weise. Im Schritt 504 untersucht der Bediener des Röntgenabbildungssystems das Röntgenbild, das als Ergebnis des Röntgen-Scans erzeugt wurde, um zu bestimmen, ob es illegale Objekte enthält. Im Schritt 506 werden die Behälter in der Schale gescannt und das Bildsignal 116 wird durch die Verarbeitungsstation 200 verarbeitet, um zu bestimmen, ob irgendeine der Flüssigkeiten ein Sicherheitsrisiko darstellt. Wenn kein Sicherheitsrisiko gefunden wird, dann wird es dem Passagier erlaubt, die Behälter zurück in das Handgepäck zu legen und über den Kontrollpunkt hinauszugehen.
7 ist ein detaillierteres Flussdiagramm des Verfahrens, gemäß eines ersten nicht einschränkenden Umsetzungsbeispiels ein Sicherheitsscreening an einem Flüssigkeit enthaltenen Behälter auszuführen. Der Prozess verwendet Röntgen-Scanning um die Charakterisierung des Produkts (Behälter + Flüssigkeit) auszuführen und außerdem die Antwort der Flüssigkeit auf Röntgenstrahlen zu bestimmen. Mit anderen Worten wird ein einzelner Röntgen-Scan verwendet, um beide Informationsteile zu entnehmen. Ein Beispiel eines Röntgenabbildungssystems, das für diesen Zweck verwendet werden kann, ist die von Gilardoni in Italien hergestellte Ausstattung, Modelnummer FEP ME 640 DETEX. Diese Maschine ist eine Dualenergievorrichtung, die Röntgenstrahlen mit hohen und niedrigen Energiewerten, die jeweils Hi (hoch) = 74,298 keV und Lo (niedrig) = 55,398 keV sind.
8 veranschaulicht den allgemeinen Aufbau des Röntgenabbildungssystems. Die Maschine 800 weist ein Förderband 802 auf, auf dem die zu untersuchenden Gegenstände gestellt werden. Die Röntgenquelle 804 ist unter dem Förderband 802 angeordnet. Detektorarrays 806, 808 sind an den vertikalen und horizontalen Wänden des Gehäuses Platziert. Zur Verdeutlichung, wenn das Förderband 802 den Behälter durch die Röntgenmaschine 800 fährt, würde die Bewegungsrichtung einer imaginären Linie folgen, die senkrecht zu dem Zeichnungsblatt sein würde.
Ein Behälter, der gescannt wird, ist bei 810 dargestellt. In diesem Beispiel ist der Behälter eine mit Flüssigkeit gefüllte 1,3 mm dicke Polypropylenflasche.
Unter Rückbezug auf das Flussdiagramm der 7, startet das Verfahren bei Schritt 702, wo der Behälter in eine Schale gelegt (zur Verdeutlichung nicht in 8 gezeigt) und dann auf ein Förderband 802 gestellt wird. Anschließend wird der Röntgen-Scan ausgeführt. Im Schritt 702 ermittelt das Verarbeitungsmodul 200 (1a) die Bildinformation 116. In diesem speziellen Beispiel ist die Bildinformation 116 die durch das Röntgenabbildungssystem ausgegebene Rohdatendatei. Die Rohdatendatei wird dann im Schritt 706 in einzelne Bilddateien umgewandelt. Dies wird am Besten in 9 gezeigt. Die von dem Röntgenabbildungssystem exportierte Rohdatendatei wird in drei getrennte Bilddateien umgewandelt, nämliche Hi, Lo und Klassifizierungsdaten. Die Hi Datei stellt die Röntgenstrahlabschwächung bei dem Hi Energieniveau dar. Die Lo Datei stellt die Röntgenstrahlabschwächung bei dem Lo Niveau dar. Die Klassifizierungsdatendatei ist schließlich das Materialklassifizierungsbild, das Farben verwendet, um die Materialien zu veranschaulichen, aus denen die in dem Bild gezeigten Objekte hergestellt sind. Klassifizierungsdatendateien werden direkt durch das Röntgenabbildungssystem erzeugt und sie werden normalerweise auf einem Monitor des Röntgenabbildungssystems angezeigt. In diesem speziellen Beispiel wird die Klassifizierungsdateninformation nicht verwendet, jedoch kann man sich mit Sicherheit vorstellen, die Klassifizierungsdateninformationen in die Verarbeitung zu integrieren, um die Ergebnisse der Sicherheitsbewertung weiter zu verfeinern.
Die Hi und die Lo Dateien sind Graustufenbilderdateien, die Röntgenstrahlenenergien zeigen, die in einer Anzahl unterschiedlicher Stufen, quantifiziert sind. Die Anzahl von verwendeten Graustufen kann in Abhängigkeit der gewünschten Auflösung variieren; normalerweise gilt, dass je höher die Zahl der verwendeten Graustufen ist, desto besser wird die Genauigkeit sein. Mit über 256 Graustufen kodierte Bilder (jedes Pixel wird durch ein 8 Bit Wert dargestellt) durchgeführte Tests haben gezeigt, dass das Verfahren funktioniert, jedoch ist der Fehler, resultierend aus dem Informationsverlust aufgrund der ziemlich groben Codierung, nicht vernachlässigbar. Deswegen würden Graustufen oberhalb von 256 bevorzugt werden. Jedoch können mit weniger als 256 Graustufen codierte Bilder weiterhin für einige spezielle Anwendungen verwendet werden, die einen geringeren Grad an Detektionsdetails benötigen.
Rückbezogen auf 7 werden die Bilddateien Hi und Lo anschließend zwei parallelen Verarbeitungsthreads 710 und 712 ausgesetzt, die jeweils die Dichte und effektive Ordnungszahl der Flüssigkeit bestimmen und das Produkt charakterisieren. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Threads nicht unabhängig sind. Die Ergebnisse des Verarbeitungsthreads 712 werden an den Verarbeitungsthread 710 weitergegeben, so dass die Berechnungen der Dichte und der effektiven Ordnungszahl die aus dem Vorhandensein des Behälters resultierende Röntgenstrahlabschwächung berücksichtigen können.
Der Verarbeitungsthread 712 beginnt bei Schritt 714, wo eine Kantenerkennung des Behälters ausgeführt wird. Der Zweck ist, die Position und Eigenschaften des Behälters von den Informationen in den Hi, Lo Bilddateien abzuleiten. Die 10 und 11 veranschaulichen das generelle Prinzip des Kantenerkennungsprozesses. Man berücksichtige das Röntgenbild des Behälters 1000 (Lo Bildinformation) in 10. 11 zeigt das Graustufenprofil des entlang der imaginären durch den Behälter 1000 gezogene Linie 1002 aufgenommenen Bildes. Die Bereiche 1004 und 1006 in 11 entsprechen Gebieten entlang der Linie 1002, die außerhalb des Behälters 100 sind. Die Zone 1008 entspricht der Position des Behälters. Es kann beobachtet werden, dass die Form der Graustufenprofilkurve ziemlich präzise mit der Querschnittsform des Behälters 1000 übereinstimmt. Die 12 bis 18 stellen zusätzliche Beispiele bereit. 12 ist ein Hi Bild des Behälters und der entsprechenden Graustufenprofilkurve. 13 zeigt die Graustufenkurve des entsprechenden Hi Bildes. In beiden Fällen stimmen die Kurven mit dem allgemein rechteckigem Querschnittsprofil der Behälter überein. Insbesondere korrespondieren die Beugungspunkte 1202 und 1204 jeweils mit den Behälterkanten 1206 und 1208. Der flache Bereich 1210 zwischen den Beugungspunkten 1202 und 1204 korrespondiert mit der flachen oberen Fläche 1212 des Behälters.
Die 14, 15, 16 und 17 zeigen Beispiele von Graustufenprofilen von Behältern mit abgerundeten Merkmalen. Die 14, 16 und 17 zeigen deutlich, dass das Graustufenprofil mit der abgerundeten Querschnittskontur der Flasche übereinstimmt.
18 ist das Graustufenprofil entlang des Behälters (von oben bis unten). Wieder zeigt das Profil die charakteristischen Merkmale des Behälters. Insbesondere entspricht der Bereich 1802 der Kurve dem unteren Abschnitt des Behälters, der Bereich 1804 zeigt das Obere des Behälters, der Bereich 1806 legt die Kerbe unter dem Deckel offen und die Vertiefung 1808 entspricht der Taille in der Mitte des Behälters.
Rückbezogen auf 7 führt der Kantenerkennungsprozess 714 somit eine Analyse der Hi und Lo Bilddaten aus, um die Kanten des Behälters zu erkennen. Um des Beispiels Willens ist anzunehmen, dass der Behälter horizontal in der Schale liegt, während er durch die Röntgenmaschine gescannt wird. Entsprechend gibt das von der Röntgenmaschine produzierte Graustufenbild eine Draufsicht des Behälters wieder. Die von dem Verarbeitungsmodul 200 ausgeführte Software, die den Kantenerkennungsprozess leistet, wendet die folgende Logik an:

1. Der erste Schritt ist einen Abschnitt der Kante zu lokalisieren. Die Software sucht nach einem erkennbaren Graustufenübergang, der in dem Bild als Ergebnis der Behälterwand auftritt. Insbesondere durch die Struktur/das Material der Behälterwand zeigt sich ein gut definierter Graustufenübergang in dem Bild. Um den Kantenerkennungsprozess zu erleichtern, ist es möglich, die Bedienerkonsole 300 mit Bedienerschnittstellenwerkzeugen bereitzustellen, die es dem Bediener ermöglichen, den allgemeinen Bereich in dem Röntgenbild zu bestimmen, wo sich der Behälter befindet. Auf diese Weise beginnt die Software die Bildanalyse in einem Bereich des Bildes, der bekannterweise die Abbildung des Behälters beinhaltet. Insbesondere ist die Bedienerschnittstelle der Konsole 300 so entworfen, um dem Bediener 130 das als Ergebnis des Scanvorgangs erhaltene Röntgenbild anzuzeigen. Das angezeigte Röntgenbild kann von den Hi Bilddaten, den Lo Bilddaten oder einer Kombination davon abgeleitet werden. Sobald das Bild dem Bediener 130 angezeigt wird, benutzt er oder sie ein Werkzeug, um darauf hinzuweisen, wo der Behälter sich befindet. 30 zeigt ein Beispiel so eines Röntgenbilds, bei dem mehrere Behälter gleichzeitig erscheinen. Insbesondere zeigt dieses Bild zwei Behälter 3100 und 3102 die teilweise aufeinander liegen. Dies kann passieren, wenn sie hastig in die Schale gelegt worden sind, was in der Praxis wahrscheinlich relativ häufig auftritt.

Der Bediener 130 identifiziert als erstes den zu verarbeitenden Behälter. Nehmen wir an, dies ist der Behälter 3100. Der Bediener 130 verwendet dann das Bedienerschnittstellenwerkzeug, um den Behälter 3100 für die Software zu markieren. Dieses Werkzeug kann jedes geeignete Bedienerschnittstellenwerkzeug sein, wie zum Beispiel eine Zeigevorrichtung wie eine Maus oder eine tastempfindliche Einrichtung, die es dem Bediener 130 ermöglicht, den Bildschirm in dem Bereich von Interesse zu berühren. Wenn das Zeigegerät an der Position 3104 aktiviert wird, die durch Konvention bestimmt ist, im Wesentlichen dem Mittelpunkt des Behälters 3100 zu entsprechen, erzeugt die Aktivierung Positionsdaten. Die Positionsdaten identifizieren einen Abschnitt in dem Bild, wo sich der Behälter 3100 befindet. Die Software verwendet die Positionsdaten, um den Teil der Bilddaten auszuwählen, auf den die Positionsdaten zeigen und startet die Bildanalyse in diesem Bereich. Der gewählte Bereich entspricht der Position 3104. Die Software arbeitet unter der Annahme, dass die Behältermerkmale, die identifiziert werden, einen gewissen Grad an Symmetrie um diese Position aufweisen sollten. Die Software scannt die Bilddaten indem sie sich von der Position 3104 entfernt, bis ein starker Graustufengradient lokalisiert wird, der einer Behälterkante entspricht. Da die Position 3104 in dem Mittelpunkt des Behälters ist, sollte grundsätzlich eine Behälterkante in dem Bild an zwei gleich von der Position 3104 beabstandeten Orten erkannt werden.
Eine andere Möglichkeit für den Bediener ist eigens die zu analysierende Kante des Behälters mit dem Zeigegerät zu markieren. Beispielsweise drückt der Bediener 130 die Maustaste oder berührt den Bildschirm mit seinen/ihren Fingern an einer Position 3106, die der Kante des Behälters 3100 entspricht.
Noch eine weitere Möglichkeit für den Bediener ist es, die Markierung durch „nachzeichnen” einer Zone auf dem Bild auszuführen, die den Bereich, wo der Behälter 3100 angeordnet ist, eingrenzt. Beispielsweise kann der Bediener 130 das Zeigegerät verwenden, um die Linie 3108 um den Behälter 3100 zu zeichnen.
Mit irgendeiner der zuvor beschriebenen Methoden erhält die Kantenerkennungssoftware Bedienerführung, um eine Bildanalyse auszuführen und von dem Bild ein oder mehrere charakteristische Merkmale des Behälters 3100 zu extrahieren.
31 stellt ein Flussdiagramm bereit, das den oben genannten Prozess zusammenfasst. Im Schritt 3200 wird das Bild des einen oder mehreren Behältern an der Konsole 300 des Bedieners angezeigt. Im Schritt 3202 verwendet der Bediener ein geeignetes Bedienerschnittstellenwerkzeug, um den zu analysierenden Behälter zu markieren. Wie zuvor angegeben, kann das Bedienerschnittstellenwerkzeug unter anderem ein Zeigegerät sein. Im Schritt 3204 werden Informationen über die Position in dem Bild, wo der Behälter angeordnet ist, zu dem Verarbeitungsmodul 200 kommuniziert, so dass die Behälteranalyse ausgeführt werden kann.

2. Zurückverweisend auf 30 ist der nächste Schritt des Verfahrens, den Umriss des Behälters 3100 zu verfolgen. Da die Software einen Abschnitt der Behälterkante identifiziert hat, beginnt die Softwarelogik, die Kante zu verfolgen. Die Tracking-Logik verfolgt den deutlichen Graustufengradienten in dem Bild, um der Behälterkante zu folgen. Währenddessen verwendet die Tracking-Logik einen Satz Annahmen; ansonsten kann sie sich besonders in Bereichen, wo zwei oder mehr Behälterkanten aufeinander treffen, verirren. Dies ist in dem Bereich 3110 gezeigt, wo die Kanten von zwei unterschiedlichen Behältern 3100 und 3102 sich gegenseitig überschneiden. Wenn die Tracking-Software entlang der Kante 3112 entlang läuft (in der von dem Pfeil gezeigten Richtung) wird sie schließlich auf die Position 3114 stoßen, wo die Kanten der zwei Behälter 3100 und 3102 sich überschneiden. An dieser Position hat die Kanten-Tracking-Software mindestens drei verschiedene Kanten, die sie verfolgen kann, nämlich die Kantenabschnitte 3116, 3118 und 3120, jedoch nur eine Lösung (Kante 3120 ist richtig). Um ein Verirren entlang der nicht richtigen Lösungen (Kanten 3118 und 3116) zu vermeiden, ist eine der Annahmen, dass die Kante des Behälters keine scharfen Kanten oder Richtungswechsel aufweist. Eine scharfe Kante oder ein Richtungswechsel wird durch einen Radius definiert, welcher ein Parameter ist, der dauerhaft gesetzt oder veränderlich ausgeführt ist. Wenn die Tracking-Software dementsprechend die Position 3114 erreicht, werden die den Kantenabschnitten 3118 und 3116 entsprechenden Lösungen verworfen, da sie eine starke Abweichung von dem existierenden Kurs beinhalten (Kantenabschnitt 3112). Damit bleibt nur die Lösung 3120 richtig.

Es können auch andere Annahmen verwendet werden. Eine ist die symmetrischen Behältereigenschaft. Die meisten Behälter sind um eine oder mehrere Achsen symmetrisch. Wenn eine Seite der Behälterwand verfolgt worden ist, sollte die andere Seite im Prinzip ein Spiegelbild der ersten Seite sein, so dass dementsprechend nur Lösungen, die diesem Spiegelbildpfad entsprechen, beibehalten werden. Eine andere Annahme ist die maximale oder minimale Abmessung des Behälters oder der ihn ausmachenden Teile. Beispielsweise ist bekannt, dass Behälter typischerweise Abmessungen aufweisen, die eine gewisse Grenze, die als Maximalwert angesehen wird, nicht überschreiten. Wenn eine Kantenlänge sich über diese Grenzen hinaus erstreckt, kann der Erkennungsprozess dementsprechend als ungültig angesehen werden. Auf ähnliche Weise können auch minimale Abmessungen berücksichtigt werden. Wenn eine Kantenlänge unter einem Wert liegt, der als Minimum für eine Behälterhöhe oder Breite angesehen wird, kann der Erkennungsprozess als ungültig angesehen werden.

3. Wenn die Tracking-Logik die Identifizierung der Behälterkanten abgeschlossen hat, führt die Software eine Validierung auf Basis der Gesamtbehälterform aus. Die Software wird insbesondere bestimmte geometrische Merkmale oder Eigenschaften des Behälters berechnen und bestimmen, ob diese in einen akzeptierbaren Akzeptanzbereich fallen. Beispiele solcher geometrischen Merkmale schließen ein: die Höhe des Behälters. Normalerweise weisen Behälter eine Höhe auf, die in einen bestimmten Bereich fällt, beispielsweise von 3 Inch bis zu 18 Inch. Jede Behälterhöhe außerhalb dieses Bereichs sollte verdächtig sein. die Breite des Behälters. Wie der Fall bei der Behälterhöhe, fällt die Behälterbreite in einen gewissen Bereich, zum Beispiel zwischen 1 Inch und 6 Inch. Behälter, die eine Breite außerhalb dieses Bereichs aufweisen, würden ebenfalls verdächtig sein. das Höhe zu Breitenverhältnis, das nur als richtig aufgefasst werden würde, wenn der berechnete Wert in einen festgesetzten Bereich fällt. eine Prognose des Behältervolumens. Auf Basis des Behälterumrisses kann man voraussagen, was das innere Volumen sein könnte. Während der Ausführung einer akkuraten Volumenberechnung ist die tatsächliche Dicke (dritte Dimension) des Behälters notwendig, wobei diese Abmessung angenommen werden kann, um eine Volumenschätzung zu liefern. Die Behälterdicke würde normalerweise in einem Bereich von 1 Inch bis zu 6 Inch sein. Dies ermöglicht das Bereitstellen einer Volumenschätzung, die einen Bereich definiert, der des Verwerfen von Lösungen erlaubt, die mit Volumenwerten außerhalb des Bereichs zusammenhängen.
4. Wenn der Behältervalidierungsprozess abgeschlossen worden ist, kann der Umriss des Behälters für den Bediener 130 als eine letzte „Plausibilitätskontrolle” hervorgehoben werden. Dieser Schritt ist bei Block 716 der 7 aufgezeigt. Insbesondere gibt das Verarbeitungsmodul 200 Befehle an die Anzeige aus, so dass die Anzeige einen Abschnitt des Bildes, in dem der Behälter angeordnet ist, visuell hervorhebt. Dies macht den Behälter in Bezug zu anderen Objekten in dem Röntgenbild sichtbarer. Exemplarische Bildverstärkungen schließen ein: a. Einfärben oder auf andere Weise Hervorheben der Bereiche des Bildes, die mit den Abschnitten, wo die Kante erkannt worden ist, korrespondieren; b. Einfärben oder anderes Hervorheben des Behälters in seiner Gesamtheit; c. Zurücknehmen des Bildes, außer der Bereiche, in denen der Behälter liegt. Diese Technik verändert nicht die Pixel des Röntgenbildes in dem Bereich des Behälters, sondern verändert all die Pixel, die das Behälterbild umgeben, auf eine Weise, um den Behälter sichtbarer zu machen.

Der Markierungsprozess verwendet die Kantenerkennungsdaten, erhalten durch die Kantenerkennungssoftware als ein Ergebnis der Röntgenbildanalyse. Die Kantenerkennungsdaten definieren in dem Röntgenbild die Gebiete, wo eine Kante bestimmt worden ist. Der Markierungsprozess verwendet dann diese Information, um die Pixel des Röntgenbildes so zu verändern, dass der Behälter in Bezug zu seiner Umgebung hervorsteht.
Wenn die Kantenerkennung korrekt ausgeführt worden ist, würde der Bediener 130 den Behälter 3100 hervorgehoben erkennen. Der Bediener 130 kann dann menschliche Urteilskraft bei den Ergebnissen anwenden. Wenn der Arbeitsschritt der Kantenverfolgung zutreffend ist, dann können die Ergebnisse akzeptiert werden und der Verarbeitung die Fortsetzung erlaubt werden. Andernfalls, wenn der Bediener 130 auf dem Bildschirm eine hervorgehobene Form sieht, die nicht mit einem Behälter übereinstimmt, dann unterbricht er/sie den Arbeitsablauf.
Im Schritt 718 werden die durch die Kantenerkennungssoftware erhaltenen Kantenerkennungsdaten verarbeitet, um eine oder vorzugsweise mehr als eine Eigenschaft des Behälters zu extrahieren. Beispiele für Eigenschaften schließen ein:

– die Höhe des Behälters
– die maximale Querabmessung des Behälters
– Wanddicke
– allgemeine geometrische Formen, die bei dem Behälter erkannt werden. – die geometrische Formerkennung ist eine Verarbeitung des Behälterbildes per Software, um zu versuchen, in dem Bild geometrische Merkmale oder Formen zu bestimmen, die verwendet werden können, um den Behälter zu charakterisieren. Zum Beispiel kann die Software den Hauptkörper des Behälters betrachten (den Halsabschnitt missachtend), um zu bestimmen, ob der Behälter in irgendeine eines Satzes festgelegter geometrischer Formen fällt. Beispiele von geometrischen Formen schließen ein: – rechteckige Behälter; – quadratische Behälter; – nach oben zulaufende Behälter; – nach unten zulaufende Behälter.

Im Schritt 720 wird die Wissensdatenbank 400 auf Basis der zuvor von dem Behälter bestimmten Eigenschaften durchsucht. Die Wissensdatenbank 400 ist als eine Datenbank entworfen, die eine Anzahl von Einträgen aufweist, wobei jeder Eintrag mit einem Produkt verknüpft ist, für das der Passagier empfänglich ist, es in seinem/ihrem Gepäck an einem Sicherheitskontrollpunkt zu tragen, wo der Prozess der 7 umgesetzt wird. Jeder Eintrag schließt zwei unterschiedliche Klassen von Informationen ein. Die erste Klasse sind Charakterisierungsinformationen über das Produkt. Die Charakterisierungsinformationen beinhalten ein oder mehrere Merkmale des Behälters, in dem die Flüssigkeit aufbewahrt wird. Beispiele für Merkmale schließen ein:

– Behälterhöhe;
– Wanddicke;
– die Querabmessung des Behälters;
– an dem Behälter erkannte geometrische Formen oder der Satz der festgelegen geometrischen Formen, zu denen der Behälter gehört;
– gewöhnliche Behältervorlagen;
– physikalische Parameter des Behälters,
– chemische Parameter des Behälters, wie zum Beispiel das Material aus dem der Behälter hergestellt ist;
– Höhe des Bands;
– Pfadlängenberechnungsparameter (siehe nachfolgende Beschreibung zur Pfadlängenberechnung);
– Umrissdetails.

Die Charakterisierungsinformationen können außerdem zusätzlich Informationen über die Flüssigkeit einschließen (andere als ihre Antwort auf Röntgenstrahlen), wie zum Beispiel unter anderem die Farbe der Flüssigkeit, der Geruch oder die erkennbare Struktur. Bei dem jetzigen Beispiel schließen die beschreibenden Informationen lediglich Informationen über den Behälter ein.
Die zweite Klasse schließt die Antworten der Flüssigkeiten (der echten Produkte) ein, die in den Behältern verkauft oder kommerziell erhältlich gemacht werden, die die in der Wissensdatenbank 400 gespeicherten Eigenschaften aufweisen. In dem speziellen hier diskutierten Umsetzungsbeispiel ist die zum Erhalten einer Antwort der Flüssigkeit verwendete durchdringenden Strahlung Röntgenstrahlung, jedoch können andere Arten elektromagnetischer Strahlung verwendet werden ohne den Geist der Erfindung zu verlassen. Die in der Wissensdatenbank 400 gespeicherten Informationen, die die Antwort der Flüssigkeit auf Röntgenstrahlen beschreiben, schließen Dichte und effektive Ordnungszahl einer jeden Flüssigkeit mit ein. Dies ist für Anwendungen nützlich, bei denen das Röntgenabbildungssystem nur eine Bildausgabe bereitstellt, erlangt auf der Basis von Photonen, die die Probe geradewegs passiert haben. Für Röntgenabbildungssysteme, bei denen die Bildausgabe außerdem Streuung/Ablenkung berücksichtigt, kann die Wissensdatenbank 400 weiterhin die Ablenkungs-/Streuungssignatur der Flüssigkeit mit berücksichtigen.
22 zeigt einen Graph einer Ablenkungs-/Streuungssignatur einer Anzahl unterschiedlicher Materialien, insbesondere Propanol, Azeton, Methanol, und Wasserstoffperoxyd. Die sichtbare Struktur der Streuungs-/Ablenkungssignatur ändert sich mit der Dichte des Materials und stellt ein Merkmal dar, das unterschiedliche Materialien auseinander halten kann. In diesem Beispiel sind alle gezeigten Materialien entflammbar und somit für den Transport im Handgepäck an Bord eines Flugzeugs „verboten”.
Dementsprechend kann die Wissensdatenbank durch Speichern der mit jedem Eintrag verknüpften Ablenkungs-/Streuungssignatur der Flüssigkeit erweitert werden. Die Ablenkungs-/Streuungssignatur kann in Form einer Bilddatei oder in irgendeiner anderen geeigneten Darstellungsweise sein, die das Ausführen eines Vergleichs mit der Ablenkungs-/Streuungssignatur eines gescannten Materials zulässt, um zu bestimmen, ob die beiden Signaturen übereinstimmen.
Die Ablenkungs-/Streuungssignatur kann alleine verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine Flüssigkeit mit einem Eintrag in der Wissensdatenbank übereinstimmt, jedoch vorzugsweise kann sie im Zusammenhang mit anderen Informationselementen verwendet werden, die die Antwort der Flüssigkeit auf Röntgenstrahlen definieren, wie zum Beispiel Dichte und effektive Ordnungszahl.
Typischerweise würde ein neuronales Netzwerk verwendet, werden, um zu bestimmen, ob die beobachtete Ablenkungs-/Streuungssignatur einer Flüssigkeit mit irgendeiner der in der Wissensdatenbank 400 gespeicherten Signaturen übereinstimmt.
Unter der Annahme, dass die Wissensdatenbankrecherche erfolgreich ist und eine eindeutige und unverwechselbare Übereinstimmung auf Basis der bereitgestellten Produktcharakterisierungsinformationen gefunden wird, dann wird die Suche die nominelle Behälterhöhe (Schritt 722) und die nominelle Wanddicke (724) des Behälters der Wissensdatenbank 400 entnehmen. Die ausgelesene Behälterhöhe und Wanddicke werden an einen Verarbeitungsblock 726 übertragen, der die Röntgenstrahlpfadlänge des durch das Röntgengerät gescannten Behälters berechnet. Dieser Verarbeitungsblock wird später ausführlicher diskutiert.
Wird andererseits keine Übereinstimmung in der Wissensdatenbank 400 gefunden, dann fährt das Verfahren bei Schritt 740 fort, bei dem eine Abschätzung der Höhe des Behälters ausgeführt wird. In diesem Fall wird die während des Behältercharakterisierungsschritts 718 erzeugten Daten zur Behälterhöhe ausgelesen und diese Information wird als Behälterhöheninformation verwendet. Auf ähnliche Weise wird im Schritt 738 eine Berechnung der Behälterwanddicke von den Kantenerkennungsdaten erzeugt, die während des Kantenerkennungsprozesses erhalten worden sind. Sowohl die berechnete Kantendicke als auch die Behälterhöhe werden dann dem Block 726 zugeführt, der eine Röntgenstrahlpfadlängenberechnung ausführt. Die Röntgenstrahlpfadlängenanalyse wird später ausführlicher beschrieben.
Der Verarbeitungsthread 710 der parallel zum Verarbeitungsthread 712 läuft, führt eine Bildverarbeitung durch, um die Antwort der Flüssigkeit in dem gescannten Behälter zu bestimmen. Der erste Schritt des Prozesses (Schritt 728) ist in den Hi und Lo Bildern die Schale zu orten, in die der Behälter für den Scanprozess gelegt worden ist. Da die Schalensignatur bekannt ist, können bekannten Bildverarbeitungstechniken verwendet werden, um die Position der Schale in den Bildern und ihre Ausrichtung zu bestimmen. Die Schalensignatur befindet sich in dem Speicher 302 des Verarbeitungsmoduls 200.
Das Flussdiagramm der 24 zeigt den Prozess zum Bestimmen der Position und der Ausrichtung der Schale in den Hi und Lo Bildern ausführlicher. Um die Bestimmung der Schale zu vereinfachen, ist die Schale mit einem durch Röntgenstrahlen äußerst sichtbaren Marker ausgestattet. Dies kann ein die Röntgenstrahlen stark abschwächendes Stück Metall sein, das an einer bekannten Position in der Schalte angeordnet ist. Somit beginnt die Bestimmung der Schalenposition in dem Bild durch Bestimmen, wo dieser Marker in den Hi und Lo Bildern gefunden werden kann. Für eine einfachere Identifizierung kann der Marker von einer einfach zu erkennenden Form sein, bei der es unwahrscheinlich ist, mit anderen in der Schale während des Röntgenstrahlscanprozesses platzierten Objekten verwechselt zu werden.
Im Schritt 2400 erhält der Prozess die Hi und Lo Bildinformationen. Das Hi Bild wird bei 2402 gescannt, um den Marker zu lokalisieren. Das Bild wird unter Verwendung irgendeiner gut bekannten Bildscantechnik auf der Basis der Markersignatur bei dem Hi Energieniveau durchsucht, die aus dem Speicher 302 des Verarbeitungsmoduls 200 entnommen wird. Wenn der Marker gefunden wurde, werden seine Koordinaten aufgezeichnet. Der gleiche Prozess wird in Schritt 2404 wiederholt, dieses Mal mit dem Lo Bild. Die Koordinaten des Markers werden ebenfalls erzeugt.
Im Schritt 2406 wird durch Verarbeitung der beiden Markerkoordinatensätze die Schalenposition und der Schalenumriss bestimmt. Da sowohl die Position des Markers in der Schale bekannt ist als auch die Form der Schale bekannt ist, wird der Schritt 2406 dann die Position der Schale in den Hi und Lo Bildern, ihren Umriss und ihre Ausrichtung bestimmen. Der Prozess gibt im Schritt 2408 Daten aus, die die Position der Schale, ihre Kontur und ihre Ausrichtung in beiden Bildern definiert. Die Position, Kontur und Ausrichtung sollten so sein, um es in jedem Bild zu ermöglichen, die durch die Schale „überdeckten” Pixel identifizieren zu können, anders gesagt, die Pixel, deren Graustufen den Beitrag der Schale zu der Gesamtröntgenstrahlabschwächung beinhalten.
Ein einigermaßen ähnlicher Arbeitsgang wird beim Schritt 730 an den Hi und Lo Bildern ausgeführt, um den Beitrag des Förderbands 802 zu entfernen (8). Das Förderband 802 schwächt die Röntgenstrahlung um einen bekannten Grad ab und Schritt 730 kompensiert die Bilder entsprechend. Dies wird durch Modifizieren der Graustufen der Pixel in den Hi und Lo Bildern ausgeführt, um ein kompensiertes Bild zu erzeugen, das einen geringeren Grad von Abschwächung aufzeigt. Der ausführliche Prozess zum Entfernen des Beitrags des Förderbands 802 wird durch das Flussdiagramm der 23 gezeigt. Der Schritt 2300 empfängt die Hi und die Lo Bildinformation. Im Schritt 2302 wird die Signatur des Förderbands 802 für das Hi Energieniveau aus dem Speicher 302 des Verarbeitungsmoduls 200 ausgelesen. Eine Suche wird in dem Bild ausgeführt, wie zum Beispiel ausrichten oder „überlagern” der ausgelesenen Signatur mit der in dem Bild erscheinenden Signatur. Ein ähnlicher Arbeitsgang wird im Schritt 2304 für das Lo Bild ausgeführt. Die Schritte 2306 und 2308 kompensieren die Hi und Lo Bilder, um den Effekt des Förderbands 802 zu entfernen. Die Kompensation wird nur in Bereichen der Hi und Lo Bilder ausgeführt, die in der Förderbandsignatur eingeschlossen sind, das heißt in den Bereichen, wo die Graustufen Informationen zur Abschwächung aufgrund des Vorhandenseins des Förderbands 802 vermitteln (die Abschwächung aufgrund des Förderbands 802 ist in dem Speicher 302 gespeichert). Die Kompensation wird durch Ändern der Graustufen ausgeführt, um die Abschwächung aufgrund des Förderbands zu entfernen. Da das Förderband 802 eine relativ einheitliche Struktur ist, besteht die Kompensation, die an den Hi und Lo Bildern durchgeführt wird, aus der Reduktion der Graustufenintensität eines jeden Pixels um einen Wert, der der durch das Förderband 802 verursachten Abschwächung entspricht. Dementsprechend erzeugen die Schritte 2306 und 2308 überarbeitete Hi und Lo Bilder, in denen der Effekt des Förderbands 802 entfernt wurde.
Die überarbeiteten Hi und Lo Bilder werden dann im Schritt 732 (7) verarbeitet, um den Beitrag der Schale zu entfernen. Die Details der Schalenentfernung werden in dem Flussdiagramm der 25 gezeigt. Die überarbeiteten Hi und Lo Bilder wie auch die Daten, die die Position der Schale definieren (erhalten von dem Prozess in 24), werden durch den Prozess im Schritt 2500 empfangen. Der Schritt 2502 verarbeitet die Daten, die die Position der Schale bei dem Hi und dem Lo Niveau definieren, in Verbindung mit der Röntgenstrahlensignatur der Schale bei dem Hi und Lo Niveau. Die Röntgenstrahlensignatur für die Hi und die Lo Niveaus wird aus dem Speicher 302 entnommen. Die Verarbeitung im Schritt 2502 modifiziert die von dem Speicher 302 entnommene Signatur, um sie zu der aktuellen Schalenposition zu verschieben. Anders gesagt entspricht die Röntgenstrahlensignatur der Schale, die im Speicher 302 gespeichert ist, einer bestimmten Schalenreferenzposition. Um in der Lage zu sein, diese Signatur in Fällen, wo die Schale in einer anderen Position als in der Referenzposition ist, zu verwenden, dann muss die Signatur manipuliert werden, um die die Signatur definierenden Graustufenmerkmale zu den Positionen, wo sich die Schale tatsächlich befindet, zu versetzen. Der Schritt 2502 führt diesen Arbeitsschritt durch Verwendung geeigneter Bildverarbeitungstechniken durch, die die Pixel, die die durch die Schale verursachte Röntgenstrahlabschwächung übertragen, zu der zuvor bestimmten tatsächlichen Schalenposition hin verschieben und/oder drehen. Dies erzeugt eine echte Schalensignatur, sowohl für das Hi als auch für das Lo Energieniveau, die nachfolgend verwendet werden kann, um die Hi und die Lo Bilder um die Präsenz der Schale zu kompensieren.
Der Schritt 2504 führt den Arbeitschritt zur Schalenentfernung aus. Der Prozess im Schritt 2504 empfängt die überarbeiteten Hi und Lo Bilder (um das Förderband kompensiert) und weiterhin die echte zuvor erzeugte Schalensignatur. Die echte Schalensignatur für jedes Energieniveau wird von dem entsprechenden überarbeiteten Bild „subtrahiert”, um so die von der Schale resultierende Röntgenstrahlabschwächungsinformation von dem überarbeiteten Bild zu entfernen.
Der Schritt 2506 gibt die überarbeiteten Hi und Lo Bilder aus, die gesäubert worden sind, um die Effekte des Förderbands und der Schale zu entfernen.
Zurückverweisend auf 7 modifiziert der Schritt 734 weiterhin die von dem Prozess im Schritt 732 empfangenen Hi und Lo Bilder, um von der Bildinformation die Abschwächung aufgrund der Behälterwand zu entfernen. Das Material, aus dem der Behälter hergestellt ist, bestimmt das Ausmaß, zu dem die Entfernung der Behälterwand entscheidend ist. Bei Glasmaterialien ist es notwendig, ihren Beitrag zu entfernen, da Glasmaterialien dazu neigen, Röntgenstrahlen signifikant abzuschwächen, da sie in der Praxis einigermaßen dick sind. Wenn der Behälter andererseits aus Kunststoff hergestellt ist, der Röntgenstrahlen um einen wesentlich geringeren Grad abschwächt, ist die Kompensation des Bildes nicht absolut notwendig. Dasselbe gilt für dünnwandige metallische Behälter, wie zum Beispiel Getränkedosen aus Aluminium.
Der Schritt 734 empfängt die um die Präsenz des Förderbands und der Schale kompensierten Hi und Lo Bilder, Informationen, die die Wanddicke des Behälters abschätzen (die Abschätzung wird später beschrieben), von der Wissensdatenbank 400 im Schritt 724 ausgegebene echte Wanddickeninformationen und Materialien des Behälters (wenn in der Wissensdatenbank 400 eine Übereinstimmung gefunden wurde) und die Koordinaten der Behälterkontur von dem Kantenerkennungsprozess 714. Wenn das gescannte Produkt (Behälter + Flüssigkeit) im Schritt 720 richtig erkannt worden ist (in der Wissensdatenbank 400 existiert eine Übereinstimmung), dann ist die Abschätzung der Wanddicke nicht notwendig. Die Wanddickenabschätzung wird nur verwendet, wenn der Produkterkennungsprozess im Schritt 720 unsicher ist oder fehlgeschlagen ist. Das Flussdiagramm in 27 veranschaulicht den Prozess zum Kompensieren der Hi und der Lo Bilder um die von den Behälterwänden resultierende Abschwächung ausführlicher.
Der Schritt 2800 ist der Beginn des Prozesses. Der Schritt empfängt die folgenden Informationen:

1. Hi und Lo Bilder, kompensiert um die Abschwächung durch das Förderband und die Schale;
2. Koordinaten der Behälterkontur. Diese Information wird von der Verarbeitung im Schritt 714 empfangen (Kantenerkennung). Diese Information spezifiziert den Umriss des Behälters und definiert die Bereiche der Hi und Lo Bilder, bei denen eine Kompensation notwendig sein wird, um den Effekt der Behälterwand zu entfernen;
3. die berechnete Wanddicke;
4. die echte Wanddicke und das Material, aus dem der Behälter hergestellt ist (vom Schritt 724 erhaltene Information, wenn verfügbar).

Wenn nur eine Wanddickenberechnung verfügbar ist (keine echte Wanddickeninformation gefunden), dann fährt der Prozess mit Schritt 2802 fort, der die durch den Behälter hervorgerufene Abschwächung berechnet. Da in diesem Punkt kein Wissen über das Material, aus dem der Behälter hergestellt ist, vorhanden ist, nimmt der Prozess im Schritt 2802 an, dass das Material Glas ist, was in den meisten praktischen Fällen das Worst-Case-Szenario sein würde (der höchste Grad an Abschwächung). Deswegen berechnet der Schritt 2802 die Abschwächung, die das Glasmaterial der berechneten Dicke erzeugt, so dass die Hi und Lo Bilder entsprechen kompensiert werden können. Der im Schritt 2502 ausgeführte Prozess ist ein Berechnungsschritt, der den folgenden Algorithmus für ein Hi Energieniveaubild verwendet:
Und den folgenden Algorithmus für das Lo Energieniveaubild:
wobei:
– Bottle_Contr.Hi die in Prozent ausgedrückte Behälterwandabschwächung bei dem Hi Energieniveau ist;
– Bottle_Contr.Lo die in Prozent ausgedrückte Behälterwandabschwächung bei dem Lo Energieniveau ist;
– MAX_GS die maximale Graustufe (tatsächlicher Wert der Hintergrund oder Eingangsenergie) ist,
– ρ_glass = 2,469 g/cm³
– Z_{eff_glass} = 12,12
– a_Hi, b_Hi, a_Lo und b_Lo Konstanten sind, die von dem speziellen zum Scannen verwendeten Röntgenabbildungssystem abhängig sind. Die Werte dieser Konstanten werden während der Kalibrationsphase der Maschine erhalten und sie werden in dem Speicher 302 des Verarbeitungsmoduls 200 gespeichert.
Die Glasdichte (ρ_glass) und effektive Ordnungszahl (Z_{eff_glass}) sind in dem Speicher 302 des Verarbeitungsmoduls 200 gespeichert. Alternativ können die Glasdichte und die effektive Ordnungszahl als Parameter des Behälters in der Wissensdatenbank 400 gespeichert sein. Auf diese Weise kann es möglich sein, spezifische Dichte und effektive Ordnungszahlen für jeden Glasbehälter bereitzustellen, die gut mit dem spezifischen Behältermaterial übereinstimmen. Dies kann nützlich sein, wenn erwartet wird, aus unterschiedlichen Glaszusammensetzungen hergestellte unterschiedliche Behälter in Verwendung zu finden, so dass die Dichte und die effektiven Ordnungszahlen über die Grundgesamtheit der Glasbehälter nicht alle gleich sind.
Somit gibt der Schritt 2802 die Abschwächung in den Röntgenbildern bei den Hi und den Lo Energieniveaus aus, die die Glasbehälter erzeugen. Die Ausgabe wird dem Schritt 2804 zugeführt, der diese Information verwendet, um die Hi und die Lo Bilder entsprechend zu kompensieren. Der Schritt 2804 wird später ausführlicher beschrieben.
Nimmt man jetzt an, dass anstatt der berechneten Wanddickeninformation eine echte Wanddickeninformation verfügbar ist, dann wird der Schritt 2802 nur ausgeführt, wenn das Material aus dem Behälter hergestellt ist, Glas ist. Insbesondere wird beim Entscheidungsschritt 2808 das Material aus dem der Behälter hergestellt ist nachgeprüft.
Das Material, aus dem der Behälter hergestellt ist, ist in der Wissensdatenbank 400 gespeichert. Wenn das Material Glas ist, dann wird der oben beschriebene Schritt 2802 ausgeführt. Wenn das Material andererseits Kunststoff ist, dann schreitet die Verarbeitung direkt mit der Ausgabe 2810 fort. Mit anderen warten, wenn der Behälter aus Kunststoff hergestellt ist, wird keine Bildkompensation ausgeführt. Der Grund für das Umgehen der Bildkompensation ist, dass ein Kunststoff ein vernachlässigbares Ausmaß von Röntgenstrahlabschwächung einführt, somit ist es nicht notwendig, dass die Hi und die Lo Bilder kompensiert werden.
Der Schritt 2804 empfängt die durch den Glasbehälter eingeführte Röntgenstrahlabschwächung für das Hi und das Lo Energieniveau. Weiterhin empfängt der Schritt 2804 die um das Förderband und die Schale und die Behälterkonturinformation kompensierten Hi und Lo Bilder. Der Schritt 2804 führt eine Bildverarbeitung aus, um die Abschwächung zu entfernen, die durch den Behälter in dem durch die Behälterkonturinformation definierten Bereich eingeführt ist. Die Pixel in dem durch die Behälterkonturinformation definierten Bereich werden so modifiziert, dass ihre Werte nicht länger den Beitrag der durch das Glasmaterial eingeführten Abschwächung wiedergeben. Somit gibt der Schritt 2804 zum Schritt 2808 Hi und Lo Bilder aus, bei denen der Einfluss des Förderbandes, der Schale und der Behälterwand auf die Röntgenstrahlen kompensiert worden sind. Somit stellen die Hi und Lo Bilder nun Abschwächungsinformationen der Flüssigkeit bereit und ermöglichen die Berechnungen von Parametern der Flüssigkeit.
Zur Klarstellung sollte erwähnt werden, dass die Kompensation für die Behälterwand im Wesentlichen den Effekt hat, die Behälterwand in der Kontur des Behälters aus dem Röntgenbild zu „entfernen”. Mit anderen Worten wird der Abschnitt der Wand, der im Allgemeinen parallel zu der Röntgenbildebene ist, gelöscht. Die Wandabschnitte des Behälters, die im Allgemeinen senkrecht zu der Röntgenbildebene sind und die seine Kontur definieren würden, bleiben weiterhin in dem Bild.
Da die Hi und Lo Röntgenbilder zweidimensional sind, ist die Pfadlängenberechnung in einem nicht einschränkenden Umsetzungsbeispiel eine indirekte mathematische Operation, die auf einer Kombination von trigonometrischen Operationen und Formerkennungsalgorithmen basiert. Mit dem Wissen der exakten physikalischen Eigenschaften des Röntgenabbildungssystem ist es möglich, die Höhe des Flüssigkeitsbehälters zu berechnen und somit die durch die Röntgenstrahlen gefolgten Pfadlängen durch Verwenden der Position des Behälters auf dem Förderband 802 in Bezug zu dem feststehenden Bezugspunkten des Röntgenstrahlscanners selbst. Da diese Bezugspunkte von einem Scan zum nächsten identisch bleiben, wird die Pfadlängenkalkulation nicht durch die zufällige Position der Behälter in der Kunststoffschale beeinflusst. Sollte es Blasen in der getesteten Flüssigkeit geben, kann ihre Präsenz entweder durch geeignete Filteralgorithmen oder durch Berücksichtigen der physikalischen Eigenschaften der Blasen herausgefiltert werden, um ihren Beitrag von der Flüssigkeit zu entfernen.
29 veranschaulicht den Bestimmungsprozess der Pfadlänge. 29 ist ein Querschnitt des Röntgenabbildungssystems 3000, dass das Förderband 802, auf dem der Behälter 3200 platziert ist, zeigt. Zur Klarstellung, das Förderband 802 bewegt den Behälter 3002 durch das Röntgenabbildungssystem 3000 in eine Richtung, die senkrecht zum Blatt steht. Dieses Röntgenabbildungssystem 3000 hat eine Strahlenquelle 3400, die unter dem Förderband 802. angeordnet ist und weiterhin einen L-förmigen Satz von Detektoren, die einen vertikalen Array 3600 und einen horizontalen Array 3800 aufweisen. Der Array 3600 ist willkürlich mit 12 Detektoren gezeigt (30061...300612) und der Array 3008 weist ebenfalls 12 Detektoren (30081...300812) auf. Es ist zu beachten, dass in der Praxis Röntgenabbildungssysteme eine wesentliche höhere Zahl an Detektoren aufweisen, um eine angemessene Bildauflösung bereitzustellen.
Die Position der Quelle 3004 ist gut bekannt und ortsfest. Zusätzlich ist die Geometrie der Detektorarrays 3006 und 3008 so, dass es möglich ist, Abschnitte des Röntgenbildes (Lo und Hi) auf einzelnen Detektoren der Arrays 3006 und 3008 abzubilden. Mit anderen Worten ist es möglich, für einen gewissen Abschnitt des Bildes zu sagen, welcher der Detektoren diesen Abschnitt des Bildes erzeugt hat. 32 stellt in dieser Beziehung mehr Einzelheiten bereit. 32 zeigt ein simuliertes Röntgenbild eines in Form eines Behälters ausgebildeten Flüssigkeitkörpers 3300. Das Bild wurde als Ergebnis einer Bewegung des Behälters 3300 durch das Förderband 802 in Bezug zu den Detektorarrays 3006 und 3008 erhalten. Somit erzeugen einzelne Detektoren der Arrays 3006, 3008 einzelne Streifen in dem Bild. Die Bildstreifen sind in 32 gezeigt und zur Klarstellung mit den entsprechenden Bezugsnummern der Detektoren nummeriert.
Zurückverweisend auf 29 ist um des Beispiels Willens anzunehmen, dass die Röntgenquelle 3400 angeschaltet ist und Röntgenstrahlen erzeugt, die durch den Behälter 3002 hindurchgerichtet sind. Obwohl viele Strahlen durch den Behälter 3002 hindurchgehen, berücksichtige man nur zwei davon, nämlich den Strahl 3010 und den Strahl 3012, die die oberen und unteren Kanten des Behälters 3002 kreuzen. Der Strahl 3010 wird den Detektor 30082 erreichen, während der Strahl 3012 den Detektor 30087 erreichen wird. Durch Analysieren des Bildes ist es möglich, zu bestimmen, welche Detektoren der Arrays 3006, 3008 die Strahlen 3010 und 3012 empfangen haben. Insbesondere die Merkmale des Behälters 3002, durch die die Strahlen 3010 und 3012 passieren, werden als erstes in dem Bild lokalisiert und ihre jeweiligen Positionen in dem Bild vermerkt. Im Speziellen verarbeitete das Verarbeitungsmodul die Röntgenbildinformation, um die oberen und unteren Kanten des Behälters 3002 zu lokalisieren und, sobald diese Merkmale bestimmt worden sind, wird ihre Position in dem Bild aufgezeichnet. Da die Bildpositionen auf entsprechenden Detektoren der Arrays 3006 und 3008 abgebildet werden, ist es möglich, abzuleiten, welche der Detektoren in den Arrays 3006, 3008 die Strahlen 3010 und 3012 empfangen haben. Auf Grundlage der Position dieser Merkmale in dem Bild werden die Detektoren bestimmt. Sobald die Identität der Detektoren gefunden worden ist, können beiden Längen L1 und L2 trigonometrisch durch Verwenden der Winkel Alpha und Beta berechnet werden. Letztendlich kann die Pfadlänge H einfach durch die Formel H = (L₁ – L₂) tan α abgeleitet werden. In diesem Beispiel würde H die Höhe des in dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeitskörpers sein.
Der oben genannte Prozess funktioniert gut mit Behältern, die im Allgemeinen eine rechteckige Form haben. Für rundliche Behälter, wie zum Beispiel zylindrische Formen, kann die folgende parametrische Gleichung für Zylinder verwendet werden:
wobei u (z, θ) entsprechend jeder individuellen Behälterform angepasst wird.
Diese Gleichung ist ein bekannter Ray-Casting-Algorithmus, der verwendet wird, um das Überschneiden von Objekten im 3D Raum zu berechnen.
Sobald im Schritt 726 die Pfadlänge durch die Flüssigkeit berechnet worden ist, setzt der Prozess beim Schritt 738 fort, wo die Dichte und die effektive Ordnungszahl der Flüssigkeit berechnet werden. Der Prozess wird später im Zusammenhang mit dem Flussdiagramm in 26 ausführlicher beschrieben. Der Prozess beginnt beim Schritt 2700. Die Information, die verwendet wird, um die verschiedenen Berechnungen auszuführen, schließt ein:

1. die Hi und die Lo Bilder, wie sie von der Verarbeitung im Schritt 734 ausgegeben worden sind (die Beitrage des Förderbands, der Schale und der Behälterwand sind entfernt worden).
2. Hi, Lo (bgnd), die die um die Präsenz des Förderbands kompensierten Bilder sind.
3. Koordinaten in den Hi und den Lo Bildern, die innerhalb der Grenzen des Flüssigkeitskörpers in dem Behälter sind, wo die Dichte und die effektive Ordnungszahl beurteilt werden wird. Um eine höhere Genauigkeit zu erhalten, werden typischerweise die Dichte und die effektive Ordnungszahl an mehr als einer Position berechnet.
4. die Pfadlänge (Höhe des Flüssigkeitskörpers) an den in 3. angegebenen Koordinaten. Sowohl die Koordinaten als auch die Pfadlängenwerte werden von der Verarbeitung im Schritt 726 erhalten.

Der Schritt 2702 empfängt die Hi und Lo Bildinformationen genauso wie die Koordinaten, wo die Dichte und die effektiven Ordnungszahlen bewertet werden. Die Verarbeitung im Schritt 2702 extrahiert von den Hi und Lo Bildern im Wesentlichen die Graustufenwerte an jeder der Koordinaten. Wenn jede Koordinate größer ist als ein einzelner Pixel, umfasst sie zum Beispiel mehrere Pixel in den Hi und den Lo Bildern, dann kann die Graustufenextraktion das Mitteln der innerhalb jeden Koordinatenbereichs eingeschlossenen Graustufenwerten einschließen. Somit gibt die Verarbeitung im Schritt 2702 zwei Sätze von Graustufenwerten aus, der erste Satz von dem Hi Bild extrahiert und der zweite von dem Lo Bild extrahiert.
Die zwei Sätze von Graustufenwerten werden durch den Prozess im Schritt 2704 gehandhabt. Dieser Schritt berechnet die Röntgenstrahlabschwächungskoeffizienten für jede der Koordinaten. Somit empfängt der Prozess im Schritt 2704 zusätzlich zu den Graustufenwertsätzen weiterhin die Pfadlängenwerte aus dem Schritt 2700, wobei jeder Pfadlängenwert mit einer gegebenen Koordinate verknüpft ist. Wie zuvor erwähnt, ist ein gegebener Pfadlängenwert im Wesentlichen die Dicke des Flüssigkeitskörpers durch den die Röntgenstrahlen passieren. Es ist zu erwähnen, dass die Pfadlänge nicht notwendigerweise für alle Koordinaten die gleiche ist.
Die Verarbeitung im Schritt 2704 wendet den folgenden Algorithmus zum Berechnen des Abschwächungskoeffizienten für die diversen Koordinaten bei dem Hi Energieniveau an:
wobei:

1.
der Abschwachungskoeffizient für das Hi Energieniveau für die Koordinaten 1...n ist;
2. XPL_1...n die Pfadlänge an den Koordinaten 1...n für das Hi Energieniveau ist;
3. I_Hi(bgnd) an den Koordinaten 1...n für das Hi Energieniveau;
4.
die Graustufenwerte an den Koordinaten 1...n für das Hi Energieniveau sind;

Eine ähnliche Gleichung wird zum Berechnen der Abschwächungskoeffizienten an den diversen Koordinaten bei dem Lo Energieniveau verwendet.
wobei:

1. μ_PLo1...n der Abschwächungskoeffizient bei dem Hi Energieniveau für die Koordinaten 1...n ist;
2. XPL_1...n die Pfadlänge an den Koordinaten 1...n für das Hi Energieniveau ist;
3. an den Koordinaten 1...n für das Hi Energieniveau,
4.
die Graustufenwerte bei den Koordinaten 1...n für das Hi Energieniveau sind.

Die Verarbeitung setzt bei den Schritten 2706 und 2708 fort, die die Dichte der Flüssigkeit und die effektive Ordnungszahl der Flüssigkeit an den jeweiligen Koordinaten berechnen. Die Dichteberechnung beim Schritt 2706 empfängt als Input die Röntgenstrahlenabschwächungskoeffizienten und Maschinenkalibrationskonstanten. Insbesondere erfolgt die Dichteberechnung durch Verwendung des folgenden Algorithmus:
wobei:

1. ρ_1..n die Dichte der Flüssigkeit bei den Koordinaten 1...n ist. Es ist anzumerken, dass die Dichteberechnung Graustufeninformationen von sowohl den Hi als auch den Lo Röntgenbildern verwendet,
2. a_Hi, a_Lo, b_Hi b_Lo sind Röntgenabbildungssystemkonstanten. Diese Konstanten werden in dem Speicher 302 des Verarbeitungsmoduls 200 gespeichert;
3. μ_Lo1...n ist der Abschwächungskoeffizient für die Koordinaten 1...n bei dem Lo Energieniveau;
4. Hi_1...n ist der Abschwächungskoeffizient für die Koordinaten 1...n bei dem Hi Energieniveau.

Der Schritt 2708 berechnet die effektive Ordnungszahl bei den Koordinaten 1...n. Diese Berechnung macht weiterhin von den zuvor für die Hi und Lo Energieniveaus berechneten Abschwächungskoeffizienten Gebrauch und verwendet weiterhin die Konstanten des Röntgenabbildungssystems. Insbesondere kann der folgende Algorithmus verwendet werden, um die Berechnung auszuführen:
wobei:

1.
die effektive Ordnunszahl der Flüssigkeit ist, gemessen an den Koordinaten 1...n;
2. a_Hi, a_Lo, b_Hi, b_Lo sind Röntgenabbildungssystemkonstanten. Diese Konstanten werden in dem Speicher 302 des Verarbeitungsmoduls 200 gespeichert,
3.
ist der Abschwächungskoeffizient für die Koordinaten 1...n bei dem Hi Energieniveau;
4.
ist der Abschwächungskoeffizient für die Koordinaten 1...n bei dem Hi Energieniveau.

Schließlich gibt Schritt 2710 die Dichte und die effektive Ordnungszahl für jede der 1...n Koordinaten aus.
Zurückverweisend auf das Flussdiagramm in 7, führt die Berechnung der Dichte und der effektiven Ordnungszahl im Schritt 738 zum Schritt 740, wo eine Beurteilung durchgeführt wird, ob oder ob nicht das durch das Röntgenabbildungssystem gescannte Produkt eine Sicherheitsbedrohung ist. Diese Beurteilung wird später in Verbindung mit dem Flussdiagramm in 28 ausführlicher Beschrieben. Der Prozess beginnt bei Schritt 2900. Die Verarbeitung im Schritt 2900 empfängt die folgenden Information:

1.
ist die effektive Ordnungszahl der Flüssigkeit, gemessen bei den Koordinaten 1...n wie im Schritt 738 berechnet.
2. ρ_1...n ist die Dichte der Flüssigkeit bei den Koordinaten 1...n, ebenfalls wie im Schritt 738 berechnet.
3.
, der der durch das System selbst erzeugte Systemfehler oder Standardfehler ist.

Der Schritt 2902 berechnet den durchschnittlichen Dichtewert für die Flüssigkeit und weiterhin die Standardabweichung. Insbesondere wird die durchschnittliche Dichte bestimmt durch:
wobei:

1. ρ_average die durchschnittliche Dichte der Flüssigkeit ist.

Schritt 2902 berechnet weiterhin die Standardabweichung von ρ_1...n in Beziehung zu ρ_average. Die Standardabweichung wird als Δρ = σ(ρ₁, ρ₂, ρ₃, ... ρ_n) ausgedrückt.
Auf ähnliche Weise berechnet Schritt 2904 die durchschnittliche Ordnungszahl zusammen mit der Standardabweichung. Insbesondere wird die durchschnittliche effektive Ordnungszahl bestimmt durch:
wobei:

1. Z_eff-average die durchschnittliche effektive Ordnungszahl der Flüssigkeit ist.

Dieser Schritt berechnet außerdem die
Standardabweichung ΔZeff von Z_eff1...n in Beziehung zu Z_eff-average. Die Standardabweichung wird durch
ausgedrückt.
Die Schritte 2902 und 2904 geben an den Schritt 2906 ρ_average, Δρ, Z_eff-average, ΔZ_eff, Δ_ρsys und ΔZ_eff-sys aus, der der nächste Schritt in dem Verarbeitungsthread ist.
Der Schritt 2906 erzeugt Dichte und effektive Ordnungszahlnachschlagewerte, um die Wissensdatenbank 400 abzufragen. Genauer gesagt berechnet die Verarbeitung im Schritt 2906 ein Nachschlagefenster für die effektive Ordnungszahl, um mögliche übereinstimmende Kandidaten in der Wissensdatenbank 400 auszuwählen. Dieses Nachschlagefenster ist mathematisch definiert als:
Das Nachschlagefenster ist durch einen niedrigen effektiven Ordnungszahlwert Z_{eff_LU_Low} und durch einen hohen effektiven Ordnungszahlwert Z_{eff_LU_Hi} definiert.
Das Dichtenachschlagefenster ist mathematisch definiert als: [ρ_LU] = ρ_average ±Σ(Δρ + Δρ_sys).
Das Nachschlagefenster ist durch einen niedrigen effektiven Dichtewert ρ_LU-low durch einen hohen effektiven Ordnungszahlwert P_LU-high definiert.
Die Wissensdatenbank 400 wird auf Basis der Nachschlagefenster der Dichte und der effektiven Ordnungszahl abgefragt. Der Auswahlprozess ist so, dass ein Produkt in der Wissensdatenbank 400, für das eine effektive Ordnungszahl und ein Dichtewert in die jeweiligen Nachschlagefenster fallen, als mögliche Kandidaten beibehalten werden. Die Liste der Kandidaten wird dann im Schritt 2910, der bestimmt, ob die Flüssigkeit eine Sicherheitsbedrohung darstellt, verarbeitet. Genauer gesagt, versucht die Verarbeitung im Schritt 2910 zu bestimmen, zu weichem Ausmaß jeder der Kandidaten mit den Eigenschaften des durch das Röntgenabbildungssystem gescannten Produkts übereinstimmt.
Ein „Kandidat” ist im Wesentlichen ein Eintrag in der Wissensdatenbank 400. Die meisten dieser Einträge sind wahrscheinlich mit kommerziell erhältlichen Produkten zu verknüpfen, die Passagiere voraussichtlich im Handgepäck haben, wie zum Beispiel, unter anderem, Produkte des menschlichen Konsums (Wasser, Saft, Softdrinks, etc.) und Körperpflegeprodukte (Shampoo, Zahnpasta, Deodorant, Hautcreme, Waschgel, etc.). Wie zuvor ausgeführt ist jeder der im Schritt 2908 ausgewählten Kandidaten durch eine gewisse beschreibende Information definiert, wie zum Beispiel unter anderem die Dichte, effektive Ordnungszahl und Behältereigenschaften. Diese beschreibende Information wird dann mit den Produkteigenschaften als Ergebnis des durchgeführten Röntgen-Scans verglichen, um festzustellen, ob eine Übereinstimmung gefunden werden kann. Wenn eine Übereinstimmung existiert, bedeutet dies, dass aller Wahrscheinlichkeit nach die Flüssigkeit in dem Behälter, der durch das Röntgenabbildungssystem gescannt wurde, „echt” ist, mit anderen Worten mit der Beschriftung auf dem Behälter übereinstimmt. Wenn das gescannte Produkt somit ein mit Flüssigkeit gefüllter Behälter ist, wobei der Behälter als eine Wasserflasche beschriftet ist, würde eine Übereinstimmung darauf hinweisen, dass aller Wahrscheinlichkeit nach die Flüssigkeit Wasser ist und nicht durch etwas anderes ausgetauscht worden ist.
Der Prozess zum Bestimmen ob die Produktcharakterisierung mit einem der Kandidaten übereinstimmt, schließt das Vergleichen der Produktcharakterisierung mit der Information, die jeden Kandidaten beschreibt, ein. In einem spezifischen und nicht einschränkenden Umsetzungsbeispiel wird ein erster Vergleich zwischen der Dichte (wie von den Röntgenbildern berechnet) des gescannten Produkts und der Dichteinformation von jedem der Kandidaten durchgeführt. Der Kandidat, der am besten mit der Dichte des gescannten Produkts übereinstimmt, wird beibehalten. Als nächstes wird die effektive Ordnungszahl (wie von den Röntgenbildern berechnet) des Produkts mit der effektiven Ordnungszahl des beibehaltenen Kandidaten verglichen. Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, dann schließt der letzte Schritt der Beurteilung das Vergleichen der über die Röntgenbilder identifizierten Behältermerkmale mit den von dem Kandidaten in der Wissensdatenbank 400 gespeicherten Behältermerkmalen ein. Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, dann schließt das System daraus, dass das durch das Röntgenabbildungssystem gescannte Produkt authentisch ist und mit dem Kandidaten übereinstimmt.
Die Entscheidung, ob oder ob nicht das gescannte Produkt eine Sicherheitsbedrohung ist, hängt von der Eigenart des Kandidaten ab. Wenn der Kandidat in der Wissensdatenbank 400 als „sicher” identifiziert wurde, dann wird das gescannte Produkt ebenfalls als sicher angesehen. Wenn das gescannte Produkt andererseits mit einem Kandidaten übereinstimmt, der als „verboten” angesehen wird, wie zum Beispiel eine entflammbare Flüssigkeit oder eine andere gefährliche Chemikalie, dann würde das gescannte Produkt als „unsicher” angesehen werden.
Bei Fällen, wo keine Übereinstimmung zwischen dem gescannten Produkt und einem Kandidaten gefunden werden kann, was auftritt, wenn die effektive Ordnungszahl des besten Kandidaten (der folgend auf den Dichtevergleich beibehaltende Kandidat) nicht mit der effektiven Ordnungszahl des gescannten Produkts übereinstimmt oder wenn die Behältereigenschaften des hasten Kandidaten nicht mit den Behältereigenschaften des gescannten Produkts übereinstimmen, nimmt das System an, dass das gescannte Produkt verdächtig ist und löst einen Alarm aus. Diese Situation würde auftreten, wenn ein Passagier versuchen würde, einen Behälter durch den Sicherheitskontrollpunkt passieren zu lassen, der als normales „sichereres” Produkt, wie zum Beispiel eine Softdrinkflasche, beschriftet ist, in der der Softdrink durch eine andere Flüssigkeit ersetzt worden ist, die eine andere Dichte und/oder effektive Ordnungszahl als der Softdrink aufweist.
Es gibt viele andere Bedrohungsbewertungsstrategien, die angewandt werden können, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die Wissensdatenbank 400 ergänzt werden, um Streuungs-/Ablenkungssignaturen der diversen in ihr gespeicherten Einträge mit einzuschließen. In dieser Weise würde das System mit einem zusätzlichen Parameter bereitgestellt werden, der verwendet werden kann, zu entscheiden, ob eine Übereinstimmung zwischen dem gescannten Produkt und einem der Einträge der Wissensdatenbank 400 existiert.
Es ist anzumerken, dass in Fällen, wo der Behälter des gescannten Produkts alleine verwendet werden kann, um einen spezifischen Eintrag in der Wissensdatenbank 400 auszumachen, der Bedrohungsbewertungsprozess bei dem Schritt 2910 stark vereinfacht würde, da ein Kandidat vorhanden ist, mit dem das gescannte Produkt verglichen wird.
Nachdem die Gefährdungsbewertung abgeschlossen ist, gibt das System über die Bedienerschnittstelle die Entscheidung bekannt, welche in einem Beispiel ein einfaches „Passieren” sein kann, das darauf hinweist, dass das Produkt sicher ist, oder ein „Erfolglos”, das darauf hinweist, dass keine Übereinstimmung gefunden wurde, die einen Anlass zur Ablehnung des Produkts sein würde (dem Passagier würde nicht erlaubt werden, mit ihm weiterzugehen) oder zu einer manuellen Suche/Untersuchung für einen Versuch, die Eigenschaften des Produkts präziser zu bestimmen.
Das Flussdiagramm in 19a veranschaulicht ein weiteres Umsetzungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Bestimmung des Produkts durch Bezug auf den Universal Product Strichcode (UPC), der auf dem Produkt erscheint, erfolgt. Nahezu alle heute am Markt verkauften Produkte verwenden ein Strichcode-System, das die Checkout-Verfahren erleichtern und außerdem beim Verfolgen des Inventars helfen. UPC-Strichcodes stammen von dem Uniform Product Council, das die Verteilung der Strichcodes zu verschiedenen Herstellern leitet. Ein typischer Strichcode, der bei einer Produktverpackung angewendet wird, hat im Allgemeinen zwei Komponenten; eine ist der maschinenlesbare Teil und der andere der für den Menschen lesbare Teil. Der maschinenlesbare Teil erscheint als eine Serie von Strichen, während der für Menschen lesbare Teil eine Reihe von Ziffern ist, die unter den maschinenlesbaren Strichen erscheint. Ein typischer UPC-Strichcode hat einen Teil, der den Hersteller identifiziert und einen anderen Teil, der das tatsächliche Produkt innerhalb der Produktlinie des Herstellers identifiziert. Da UPC-Strichcodes in erster Linie zum Bezahlen und zum Zweck der Inventarkontrolle benutzt werden, sind sie für jedes Produkt eindeutig. Dementsprechend stellt der UPC-Strichcode eine eindeutige Identifikation für nahezu jedes heute auf dem Markt zu findende Produkt dar.
Der Prozess im Flussdiagramm der 19a beginnt beim Schritt 1900, wo der Strichcode des Produkts (Behälter + Flüssigkeit), dessen Sicherheitsstatus nachgewiesen werden soll, ausgelesen wird. Dieser Arbeitsschritt wird durch Verwendung eines Standardstrichcodelesers eines im Stand der Technik bekannten Typs ausgeführt. Die als Ergebnis des Leseschritts erhaltenen Informationen werden dann verwendet, um eine Wissensdatenbank 1902 zu durchsuchen und sind normalerweise ausreichend, um das Produkt zwischen einer Vielzahl von in der Wissensdatenbank 1902 gespeicherten Produkten eindeutig zu identifizieren.
Der Aufbau der Wissensdatenbank ist in 19b gezeigt. Die Information in der Wissensdatenbank 1908 kann als eine Tabelle organisiert sein. Jeder Eintrag der Tabelle ist mit einem bestimmten flüssigen Produkt verknüpft. Typischerweise sind die Produkte in der Tabelle jene, die höchstwahrscheinlich durch Passagiere an einem Sicherheitskontrollpunkt getragen werden. Beispiele schließen unter anderem Wasserflaschen, Softdrinks und Saft sowie kosmetische/Gesundheitsprodukte ein. Jeder Eintrag der Wissensdatenbank ist durch den UPC-Strichcode, der durch den Hersteller auf dem Produkt aufgebracht wurde, identifiziert.
Da Strichcodes eindeutig sind, stellt dieser Eintrag einen zweckmäßigen Schlüssel dar, auf dessen Basis die Wissensdatenbank 1908 durchsucht werden kann. In dem spezifischen in 19b gezeigten Umsetzungsbeispiel hat die Wissensdatenbank 1908 sieben Datenfelder für jeden Eintrag. Die Datenfelder sind wie folgt:

1) der UPC-Strichcode, der in einem geeigneten Format ausgedrückt ist.
2) die Dichte der Flüssigkeit. Die Dichte kann die wirkliche Dichte (wie durch Standardtechniken gemessen) oder die Dichte, als Ergebnis eines Röntgen-Scans abgeschätzt, oder beides einschließen. In diesem Beispiel wird nur ein Dichtewert unter der Annahme gezeigt, dass die echte Dichte und die als Ergebnis eines Röntgen-Scans erhaltene gleich sind.
3) die effektive Ordnungszahl der Flüssigkeit, wie durch Röntgenstrahlen gemessen.
4) Behältermerkmale, wie zum Beispiel sichtbare Eigenschaften, die den Behälter unterscheiden. Beispiele schließen unter vielen anderen die Abmessungen des Behälters (Höhe und Abmessung in Querrichtung), Typ des Behälters (Schraubverschluss, Dose oder andere), allgemeine Behälterform (zylindrisch, rechteckiger Querschnitt, etc.) und eindeutige sichtbare Merkmale ein, wie zum Beispiel Rippen oder Vorsprünge an den Wänden. Eine Möglichkeit ist dies in einem Datenfeld eines 3D Bilds des Produkts zu speichern, das das Produkt von unterschiedlichen Seiten zeigen würde. Mit dem geeigneten Bildbetrachter kann der Bediener somit mit einem kompletten Bild des Produkts versorgt werden, bei dem festgestellt wurde mit dem Strichoode-Sucharbeitsschritt überein zu stimmen. Die Behältermerkmale schließen weiterhin Informationen über die Wanddicke und das Material, aus dem die Wand hergestellt ist, ein, um so das Kompensieren der Röntgenbilddaten um die Abschwächung durch die Behälterwände zu ermöglichen.
5) die Ablenkungs-/Rückstreusignatur.
6) die Produktidentifikation. Diese könnte der Name/die Marke des Produkts sein, wie sie auf der Beschriftung des Produkts erscheint. Diese Information kann als ein Bild der Beschriftung gespeichert werden, um dem Bediener zu ermöglichen, auf einem Computerbildschirm zu sehen, wie die Beschriftung aussieht.
7) der Gefährdungsstatus. Dieser weist darauf hin, ob das Produkt sicher oder nicht sicher ist. Beispielsweise sind die ersten drei Produkte in der Tabelle alltägliche Haushaltsgegenstände, die keine Gefahr verursachen. Wenn der Screeningarbeitsschritt dementsprechend bestätigt, dass die durch die Passagiere an dem Sicherheitskontrollpunkt getragenen Produkte einem dieser Einträge entsprechen, dann werden die Produkte als sicher befunden. Wenn andererseits ein Produkt als mit dem letzten Eintrag übereinstimmend identifiziert wird, nämlich einer starken Säure, sollte ein Alarm auf Basis der Tatsache, dass das Produkt nicht hinter dem Kontrollpunkt zugelassen ist, ausgelöst werden.

Es sollte anerkannt werden, dass die Struktur der Wissensdatenbank 1908 mehr Informationen über flüssige Produkte oder auch weniger Informationen einschließen kann, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen.
Unter Rückverweis auf 19a bestimmt der Schritt 1904 die Antwort der Flüssigkeit in dem Behälter auf durchdringende Strahlung, insbesondere Röntgenstrahlung. Dies kann auf die gleiche Weise durchgeführt werden, wie zuvor bei dem ersten Umsetzungsbeispiel beschrieben. Kurz gesagt leitet der Schritt 1904 Parameter der Flüssigkeit von dem Röntgen-Scan ab, wie zum Beispiel unter anderem Dichte, effektive Ordnungszahl und Ablenkungs-/Rückstreuungssignaturen. Dies kann durch Rückbeziehen auf oder Verwenden von in der Wissensdatenbank 1908 gespeicherten Informationen durchgeführt werden, wie zum Beispiel die Dicke der Behälterwand und das Material aus dem die Behälterwand hergestellt ist, um so die Kompensation für die Abschwächung der Röntgenstrahlen durch die Behälterwand im Röntgenbild auszuführen.
Als nächstes bestimmt der vergleichende Schritt 1906 den Gefährdungsstatus des flüssigen Produkts. Dies wird durch Vergleichen von Parametern des flüssigen Produkts, wie aus der Wissensdatenbank entnommen, mit denen durch den Röntgenscan gemessenen durchgeführt. Unter einer zum Zweck dieses Beispiels getroffenen Annahme wurde der Strichcode an dem Behälter im Schritt 1900 korrekt gelesen und der Suchschritt 1902 hat einen Eintrag in der Wissensdatenbank auf Basis des Strichcodes bestimmt. Der Vergleichsschritt 1906 wird dann die mit diesem Eintrag verknüpften Daten auslesen, zum Beispiel die Dichte und effektive Ordnungszahl der Flüssigkeit, die Behältermerkmale, Ablenkungs-/Rückstreuungssignaturen, Produktinformationen und Gefährdungsstatus. Als nächstes wird Schritt 1906 die Parameter wie zum Beispiel die Dichte, effektive Ordnungszahl und/oder Ablenkungs-/Rückstreuungssignaturen mit dem durch die Röntgenuntersuchung bewerteten Parameter verglichen.
Die Ergebnisse des Vergleichs werden zu Schritt 1910 weitergegeben, der die Gefährdungsbewertung ausführt. Wenn es eine Übereinstimmung zwischen den von der Wissensdatenbank ausgelesenen Parametern und den durch die Röntgenuntersuchungsmaschine gemessenen gibt, dann nimmt der Prozess an, dass der untersuchte Behälter eine Flüssigkeit enthält, die mit der Beschriftung auf dem Behälter übereinstimmt; mit anderen Worten wurde die Flüssigkeit in dem Originalbehälter nicht durch etwas anderes ausgetauscht. Wenn kein Austausch stattgefunden hat und der Behälter das Originalprodukt enthält, dann zeigt der Gefährdungsbewertungsschritt an oder kommuniziert auf andere Weise dem Bediener dementsprechend den Gefährdungsstatus von dem in der Wissensdatenbank übereinstimmenden Eintrag. Wenn beispielsweise der übereinstimmende Eintrag mit einem Produkt, das einen „Sicher” Gefährdungsstatus hat, verknüpft ist, dann schließt der Schritt 1910 daraus, dass das Produkt über den Kontrollpunkt hinausgetragen werden kann. Andererseits, wenn der übereinstimmende Eintrag mit einem „Unsicher” Produkt verknüpft ist, wird der Schritt 1910 den Sicherheitsbediener entsprechend unterrichten.
Wenn auf der anderen Seite keine Übereinstimmung zwischen den aus der Wissensdatenbank ausgelesenen Parametern und den durch die Röntgenuntersuchungsmaschine gemessenen gefunden wird, schließt die Logik, dass die Flüssigkeit in dem Behälter sich von dem, was die Bezeichnung sagt, unterscheidet. Dies ist ein starker Hinweis, dass die Originalflüssigkeit durch etwas anderes ausgetauscht worden ist, wobei in diesem Fall das Produkt als „Unsicher” befunden wird.
20 ist ein Blockdiagramm des zur Umsetzung der in 19a beschriebenen Methode verwendeten Ausstattung. Der Aufbau ist zu dem in Verbindung mit 1 beschriebenen Aufbau sehr ähnlich und aus diesem Grund werden, wenn möglich, ähnliche Bezugszeichen benutzt. Der Hauptunterschied liegt in der Ergänzung eines Strichcodelesers 2000, der ein Strichcodesignal beim Ausgang 2002 erzeugt, der die durch den Leser 2000 gescannten Strichcodes übermittelt. Der Ausgang 2002 ist mit dem Verarbeitungsmodul 200 verbunden.
In diesem Umsetzungsbeispiel ist der Strichcodeleser 2000 von der Röntgenvorrichtung 100 getrennt. Insbesondere kann der Strichcodeleser 2000 ein Handleser des in Geschäften üblicherweise bei Checkout-Bezahlstationen verwendeten Typs sein. Alternativ kann der Strichcodeleser 2000 eine stationäre Vorrichtung sein, die ein Lesefenster aufweist. Der Behälter wird vor das Lesefenster gehalten, um das Lesen des Strichcodes zu ermöglichen.
Im Fall eines Handstrichcodelesers 2000, würde der Bediener 130 das flüssige Produkt scannen, dessen Gefährdungslevel zu beurteilen ist, um so den Strichcode zu lesen. Sobald der Strichcode erfasst ist, wird die Wissensdatenbank 1908 durch das Verarbeitungsmodul 200 durchsucht, um den mit diesem Code verknüpften Eintrag zu lokalisieren. Wenn der Eintrag in der Wissensdatenbank 1908 identifiziert wurde, können Informationen über den Eintrag auf der Bedienerkonsole 300 gezeigt werden. Beispielsweise können ein oder mehrere Behältermerkmale sichtbar an der Konsole 300 dargestellt werden, wie zum Beispiele ein dreidimensionales Bild des Behälters, das dem Bediener ermöglicht, zu bestätigen, dass der Eintrag in der Wissensdatenbank 1908 tatsächlich mit dem gescannten Behälter übereinstimmt.
Als nächstes verarbeitet der Bediener 130 den Behälter wie zuvor beschrieben. Insbesondere wird das flüssige Produkt in die Schale gelegt und die Schale wird auf das Förderband des Röntgengeräts 100 gestellt. Der Räntgen-Scan wird ausgeführt und die Ergebnisse werden an das Verarbeitungsmodul 200 weitergegeben. Das Verarbeitungsmodul wird die Röntgenbilddaten verarbeiten, um die Antwort der Flüssigkeit in dem Behälter auf die Röntgenstrahlen zu extrahieren. Die Antwort wird mit dem zuvor in der Wissensdatenbank 1908 identifizierten Eintrag verglichen.
Das Ergebnis der durch das Verarbeitungsmodul 200 ausgeführten Gefährdungsbewertung kann dann an der Bedienerkonsole 300 dargestellt werden.
In dem Fall, in dem der Strichcodeleser ein feststehendes Gerät ist, kann es in dem Röntgengerät integriert sein, so dass der Strichcode auf jedem Behälter gelesen wird, wenn das flüssige Produkt auf das Förderband gestellt wird. Dies kann die Positionierung des Behälters in der Schale in einer Weise voraussetzen, um so die Strichcodes bloßzulegen.
Der Leser wird anerkennen, dass viele Möglichkeiten existieren, um den Strichcodeleser auf eine Weise zu positionieren, um zu einer breiten Vielfalt an möglichen Anwendungen zu passen.
In einer möglichen Variante kann der Strichcodeleser durch einen Radiofrequenzidentifikations(RFID)-Leser ausgetauscht werden, der für flüssige Produkte geeignet ist, die solche RFID-Tags für Identifikationszwecke nutzen. Genauer gesagt haben RFID-Tags eine Antenne und einen kleinen elektronischen Schaltkreis, der die Informationen zur Abgabe bereithält, wenn der RFID-Tag abgefragt wird. RFID-Tags können über relativ kurze Distanzen (10 feet oder weniger) ausgelesen werden und das Lesen muss nicht in Sichtverbindung zu dem Leser stattfinden. In dieser Art der Anwendung kann das zu scannende flüssige Produkt nahe an dem RFID-Tag Leser vorbeigeführt werden, der die Identifikationsinformationen sammelt. Beispielsweise kann der RFID-Tag-Leser in das an das Röntgengerät angrenzende Förderband integriert sein. Wenn das Produkt in die Schale auf dem Förderband gelegt wird, wird das flüssige Produkt den RFID-Tag-Leser nahe genug zum stattfinden des Leseschritts passieren.
Es ist wünschenswert eine Wissensdatenbank 1908 bereitzustellen, die so ausführlich ist wie möglich. Auf diese Weise können die meisten der flüssigen Produkte, die ein Passagier möglicherweise durch den Sicherheitskontrollpunkt bringt mit einem Eintrag in der Wissensdatenbank referenziert werden, was ermöglicht, präzise zu ermitteln, ob das flüssige Produkt eine Gefahr ist oder nicht. Der Aufbau der Wissensdatenbank 1908 würde das Sammeln der notwendigen Informationen für eine große Breite von flüssigen Produkten mit einbeziehen und das darauffolgende Eingeben dieser Information in die Datenbank, die die Wissensdatenbank 1908 darstellen würde.
Das Sammeln der Ausgangsinformationen kann durch Erwerb der flüssigen Produkte, die in der Wissensdatenbank 1908 referenziert werden sollen, und das Ausführen einer Analyse, um die notwendigen Daten zu erhalten, durchgeführt werden. Beispielsweise wird von jedem Produkt der Strichcode auf dem Behälter mit einem Strichcodeleser gelesen und die Information wird gespeichert. Ale nächstes wird der Behälter analysiert, um die verschiedenen Merkmale von Interesse, die in der Wissensdatenbank 1908 gespeichert werden sollen, zu erzeugen, wie zum Beispiel sichtbare Merkmale, Behälterwanddicke und Material, aus dem die Behälterwand hergestellt ist. Als letztes wird die Antwort des flüssigen Produkts auf Röntgenstrahlen bestimmt und die resultierenden Parameter, wie zum Beispiel Dichte, effektive Ordnungszahl und/oder Ablenkungs-/Streuungssignatur werden ermittelt.
Ein einfacherer Weg, um die Antwort der Flüssigkeit auf Röntgenstrahlen zu erhalten, ist das flüssige Produkt in dem Röntgengerät 100 über den in dem Flussdiagramm der 7 beschriebenen Prozess zu verarbeiten. Sobald die Behälterwanddicke und das Behälterwandmaterial bekannt ist, kann die Berechnung der Flüssigkeitsdichte, effektiven Ordnungszahl und/oder Ablenkungs-/Streuungssignatur auf Basis der in den Röntgenbildern enthaltenen Informationen durchgeführt werden.
Die als Ergebnis dieser initialen Datensammlung erzeugten Informationen werden in die Wissensdatenbank 1908 geladen, die wie zuvor ausgeführt, in Form einer Datenbank ist. Die Datenbank kann in jeglicher geeigneter Weise strukturiert werden, auf jedem geeigneten computerlesbaren Medium, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen.
In Verwendung würde das in 1a oder 20 gezeigte System an Sicherheitskontrollpunkten wie zum Beispiel an Flughäfen betrieben werden. Die Instanz, die die Einheiten betreibt, wird normalerweise eine Behörde oder ein durch die öffentliche Hand beauftragter privater Auftragnehmer sein, um die Sicherheit an den Kontrollpunkten durchzusetzen. Für eine adäquate Ausführung sollte das System regelmäßig aktualisiert werden, um die Wissensdatenbank 1908 auf dem aktuellen Stand zu halten. Insbesondere sollte die Wissensdatenbank 1908 periodisch aktualisiert werden, um neue flüssige Produkte zu referenzieren, die auf dem Markt ausgegeben werden und die anfällig dafür sind, von Passagieren durch den Sicherheitskontrollpunkt getragen zu werden.
Die Update-Information für die Wissensdatenbank wird durch das Flussdiagramm in 21 veranschaulicht. Ursprünglich wird eine Liste der neuen Produkte ermittelt, die kürzlich kommerzialisiert worden sind und die in die Wissensdatenbank 1908 geladen werden sollte. Dies kann auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden. Beispielsweise können Hersteller von Produkten abgefragt werden, die am wahrscheinlichsten durch den Kontrollpunkt getragen werden, um zum bestimmen, was die neuen Produkte sind, die seit dem letzten Wissensdatenbank 1908 Update-Zyklus am Markt ausgegeben worden sind. Sobald die Liste dieser Produkte festgelegt ist, werden Proben beschafft. Im Schritt 2100 werden die Proben wie zuvor beschrieben verarbeitet, um die relevanten Daten zu extrahieren. Die relevanten Daten werden dann im Schritt 2102 in die Wissensdatenbank 1908 geladen.
Die Wissenedatenbank 1908 wird entweder in ihrer Gesamtheit oder nur der aktualisierte Teil zu den verschiedenen Orten übermittelt, die sie verwenden, um das Sicherheitsscreening auszuführen. Die Übermittlung kann elektronisch, wie zum Beispiel über das Internet, oder manuell durch Aufnahme des Updates auf einem tragbaren maschinenlesbaren Medium durchgeführt werden, welches dann in einem Leser des Computers geladen wird, der die Wissensdatenbank 1908 verwaltet. Dieser Arbeitsschritt wird im Schritt 2104 gezeigt. Die Anzahl der Orte, die aktualisiert werden müssen, hängt von der Weise ab, in der die einzelnen Sicherheitskontrollpunkte arbeiten. Wenn jeder Sicherheitskontrollpunkt eine alleinstehende Einheit ist und seine eigene Wissensdatenbank 1908 aufweist, dann muss jeder Sicherheitskontrollpunkt einzeln aktualisiert werden. Wenn die Sicherheitskontrollpunkte andererseits vernetzt sind, ist eine stärker automatisierte Update-Prozedur möglich. Wenn das Netzwerk beispielsweise so ist, dass eine gemeinsame Wissensdatenbank 1908 bereitgestellt ist, die eine Vielzahl von Sicherheitskontrollpunkten bedient, dann ist ein einziges Update ausreichend. Wenn die Netzwerkgliederung andererseits eine Vielzahl von zu den jeweiligen Sicherheitskontrollpunkten örtlichen Wissensdatenbanken verwendet, dann können die Daten, um das Update auszuführen, elektronisch zum praktischen Einsatz zu den verschiedenen Sicherheitskontrollpunkten gesandt werden, um lokale Updates auszuführen.
Das Wissensdatenbank-Update wäre normalerweise in Form eines Abonnements oder auf Anfrage verfügbar. In dieser Weise wird die Einheit, die das Wissensdatenbank 1908 Update ausführt, dem Endabnehmer (Behörde oder privater Auftragnehmer) das Update berechnen. Die finanziellen Vereinbarungen können variieren und viele können in der Form einer Festbetragsvereinbarung sein, die für eine festgelegte Zeitperiode gültig ist, wie zum Beispiel ein Jahr. Während des Abonnements erhält der Endabnehmer automatisch Updates, sobald diese erhältlich sind. Wenn das Update auf Nachfrage durchgeführt wird, dann wird ein Update nur bei Aufforderung übermittelt und eine Bezahlung wird durch den Endabnehmer nach Erhalt des Dienstes durchgeführt.
Obwohl unterschiedliche Ausführungsformen veranschaulicht worden sind, war dies für den Zweck der Beschreibung, nicht zur Einschränkung der Erfindung. Diverse Modifikationen werden dem Fachmann ersichtlich und sind innerhalb des Gegenstands dieser Erfindung, die insbesondere durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.

Claims

System zur Bestimmung eines Parameters einer in einem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit, wobei der Parameter aus der Gruppe, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht, ausgewählt wird und das System aufweist; a. eine Eingabe zum Empfangen der Röntgenbilddaten, die durch Scannen des Flüssigkeit aufnehmenden Behälters mit Röntgenstrahlen erhalten wurden und die ein zweidimensionales Röntgenbild des Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellen; b. ein computerbasiertes Logikmodul, das programmiert ist, um: i. die Röntgenbilddaten zu verarbeiten, um eine Pfadlängeninformation abzuleiten, wobei die Pfadlängeninformation eine berechnete Länge eines durch die Röntgenstrahlen durch die in dem Behälter aufgenommene Flüssigkeit gefolgten Pfades übermittelt; ii. die Röntgenbilddaten zusammen mit der Pfadlängeninformation zu verarbeiten, um den Parameter zu bestimmen; und bevorzugt c. eine Ausgabe, zum Ausgeben von den Parameter übermittelnden Daten.
System gemäß Anspruch 1, wobei das System eine Röntgenabbildungsvorrichtung mit einem Förderband aufweist, auf dem der die zu scannende Flüssigkeit aufnehmende Behälter platziert wird und das den die Flüssigkeit aufnehmenden Behälter durch die Röntgenabbildungsvorrichtung transportiert und die Röntgenabbildungsvorrichtung die Röntgenbilddaten durch Scannen des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters, der auf dem Förderband transportiert wird, erzeugt.
System gemäß Anspruch 2, bei dem die Röntgenabbildungsvorrichtung, die den die Flüssigkeit aufnehmenden Behälter scannt eine Dual-Röntgenabbildungsvorrichtung ist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Röntgenbilddaten Röntgenstrahlabschwächungsinformationen übermitteln.
System gemäß Anspruch 4, bei dem das computerbasierte Logikmodul programmiert ist, um die Röntgenbilddaten zum Extrahieren von Röntgenstrahlabschwächungsdaten zu verarbeiten und die Röntgenstrahlabschwächungsdaten und die Pfadlängendaten zum Ableiten des Parameters zu verarbeiten.
System gemäß Anspruch 4, bei dem das computerbasierte Logikmodul zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten, um Röntgenstrahlabschwächungsdaten zu extrahieren, die ein Abschwächungsausmaß der Röntgenstrahlen durch die in dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit aufzeigen, programmiert ist und zum Verarbeiten der Röntgenstrahlabschwächungsdaten und der Pfadlängendaten, um den Parameter abzuleiten, programmiert ist.
System gemäß Anspruch 4, bei dem die Röntgenstrahlabschwächungsinformationen eines ersten Röntgenenergieniveaus und Röntgenstrahlabschwächungsinformationen eines zweiten Röntgenenergieniveaus einschließen, wobei das erste Energieniveau höher als das zweite Energieniveau ist.
System gemäß Anspruch 2, bei dem der die Flüssigkeit aufnehmende Behälter in einer Schale gescannt wird, die auf dem Förderband befördert wird.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das computerbasierte Logikmodul programmiert ist, zum: a. Verarbeiten der Röntgenbilddaten, um Röntgenstrahlabschwächungsdaten abzuleiten, die ein Ausmaß um die Röntgenstrahlen durch die in dem Behälter aufgenommene Flüssigkeit abgeschwächt werden aufzeigen; b. Ableiten des Parameters zumindest teilweise auf Basis der Röntgenstrahlabschwächungsdaten und der Pfadlängendaten.
Vorrichtung zur Verwendung beim Ausführen eines Sicherheitsscreenings an einem Sicherheitskontrollpunkt, wobei die Vorrichtung aufweist: a. Eingabemittel zum Empfangen von Röntgenbilddaten eines Handgepäcks und Röntgenbilddaten eines flüssigen Produkts, wobei die Röntgenbilddaten durch Ausführen einer Röntgenuntersuchung des Handgepäcks und des flüssigen Produkts mit der gleichen Röntgenabbildungsvorrichtung erzeugt werden, während das flüssige Produkt außerhalb des Gepäcks ist und vor der Durchführung der Röntgenuntersuchung von dem Handgepäck entfernt worden ist; b. Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des Handgepäcks zum Rendern eines Bildes des Handgepäcks auf einer Anzeige, um einem Bediener bei der Bestimmung, ob das Gepäck illegale Objekte enthält, zu unterstützen; c. Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts, um: i. Informationen von den Röntgenbilddaten, die zumindest eine mit der in dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit zusammenhängende Eigenschaft übermitteln, abzuleiten; ii. die abgeleiteten Informationen zu verwenden, um zu bestimmen, ob die in dem Behälter aufgenommene Flüssigkeit eine Sicherheitsbedrohung ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10 mit Mitteln zum Speichern maschinenlesbarer Daten, die Informationen über Eigenschaften einer Vielzahl von flüssigen Produkten übermitteln.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, bei der die Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts die Mittel zum Speichern auf Basis der von den Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts abgeleiteten Informationen durchsucht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, bei der das Speichermittel eine Vielzahl von Einträgen aufweist, wobei jeder Eintrag Informationen über eine oder mehrere Eigenschaften eines flüssigen Produkts enthält und wobei das Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts versucht, das flüssige Produkt mit mindestens einem der Einträge auf Basis der von den Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts abgeleiteten Informationen abzugleichen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der jeder Eintrag in dem Speichermittel mit einem entsprechenden flüssigen Produkt verknüpft ist und jeder Eintrag Informationen über den Behälter des flüssigen Produkts, mit dem der Eintrag verknüpft ist, übermittelt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der die Informationen über den Behälter eine oder mehrere Behälterforminformationen, Behälterquerschnittsprofilinformationen, Behälterhöheninformationen, Behälterbreiteninformationen, Informationen, die aufzeigen, ob der Behälter einen Schraubverschluss aufweist, Informationen über die Behälterwand und Behälterwanddickeninformationen einschließt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der jeder Eintrag in dem maschinenlesbaren Speichermedium jeweils mit einem flüssigen Produkt mit einem eine Flüssigkeit aufnehmenden Behälter verknüpft ist und Informationen über die in dem Behälter aufgenommene Flüssigkeit übermittelt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, bei der die Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts ein zweidimensionales Bild des Behälters übermitteln.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, bei dem die Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts eine Dichte der in dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit auf Basis der von durch die Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts übermittelten Informationen bestimmt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, bei der die Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts eine effektive Ordnungszahl der in dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit auf Basis der von durch die Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts übermittelten Informationen bestimmt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, bei der das Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts einen Abschwächungskoeffizienten der in dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit auf Basis der durch die Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts übermittelten Informationen bestimmt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der: a. die Röntgenbilddaten durch Positionieren des Handgepäcks und des flüssigen Produkts auf einem Förderband der Röntgenabbildungsvorrichtung während des Ausführens einer Röntgenuntersuchung erzeugt werden; und b. das Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts die Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts um eine Abschwächung der Räntgenstrahlen aufgrund des Förderbands kompensiert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der das Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts die Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts um eine Abschwächung der Röntgenstrahlen aufgrund der Wände des Behälters des flüssigen Produkts kompensieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der a. die Röntgenbilddaten durch Positionieren des flüssigen Produkts auf einer Schale während des Ausführens der Röntgenuntersuchung erzeugt werden; und b. das Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts die Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts um eine Abschwächung der Röntgenstrahlen aufgrund der Schale kompensiert.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 23, bei der das Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts Pfadlängeninformationen zumindest teilweise basierend auf durch die Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts übermittelten Informationen ableitet und die Pfadlängeninformationen eine Schätzung einer durch einen Röntgenstrahl durch die Flüssigkeit des flüssigen Produkts durchlaufenden Distanz ist.
System zum Ausführen eines Security-Screenings an einem Sicherheitskontrollpunkt an Handgepäck und an flüssigen Produkten, wobei ein flüssiges Produkt einen eine Flüssigkeit aufnehmenden Behälter aufweist und das System aufweist: a. eine Röntgenabbildungsvorrichtung zum Ausführen einer Röntgenuntersuchung von Handgepäck und von flüssigen Produkten, die vor der Ausführung der Röntgenuntersuchung von dem Handgepäck entfernt worden sind und wobei die Röntgenabbildungsvorrichtung Röntgenbilddaten erzeugt; b. ein computerbasiertes Logikmodul, insbesondere ein Prozessormodul, das zum Empfangen von durch die Röntgenabbildungsvorrichtung erzeugten Röntgenbilddaten mit der Röntgenabbildungsvorrichtung verbunden ist, wobei die Röntgenbilddaten Röntgenbilddaten flüssiger Produkte und Röntgenbilddaten von Handgepäck einschließen und das computerbasierte Logikmodul: i. die Röntgenbilddaten des Handgepäcks verarbeitet, um ein Bildsignal zu erzeugen; ii. die Röntgenbilddaten eines flüssigen Produkts einschließlich eines die Flüssigkeit aufnehmenden Behälter verarbeitet, um: 1. Informationen abzuleiten, die zumindest eine mit der in dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit verknüpften Eigenschaft übermitteln; 2. die Informationen zu verarbeiten, die zumindest eine mit der in dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit verknüpfte Eigenschaft übermitteln, um zu bestimmen, ob die in dem Behälter aufgenommene Flüssigkeit eine Sicherheitsbedrohung ist; c. eine Ausgabe mit einer Anzeige, die mit dem computerbasierten Logikmodul in Verbindung ist, um: i. basierend auf dem Bildsignal ein Bild des Handgepäcks anzuzeigen, um einen Bediener beim Erfassen eines illegalen Objekts in dem Handgepäck zu unterstützen; und ii. Ergebnisse zu übermitteln, die bei der Bestimmung, ob die in dem Behälter aufgenommene Flüssigkeit eine Sicherheitsbedrohung ist, erhalten worden sind.
System gemäß Anspruch 25, bei dem die Röntgenabbildungsvorrichtung ein Förderband aufweist, auf dem flüssige Produkte und Handgepäck platziert werden und das die Objekte durch die Röntgenabbildungsvorrichtung transportiert.
System gemäß Anspruch 26, bei dem das computerbasierte Logikmodul Pfadlängeninformationen zumindest teilweise basierend auf durch die Röntgenbilddaten der flüssigen Produkte übermittelten Informationen ableitet und die Pfandlängeninformationen eine Näherung der durch die Röntgenstrahlen durch die Flüssigkeiten der flüssigen Produkte durchlaufenden Distanzen übermitteln.
Vorrichtung zum Bestimmen eines Parameters einer in einem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit, wobei der Parameter aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht, und die Vorrichtung aufweist: a. eine Eingabe zum Empfangen von Röntgenbilddaten, die ein zweidimensionales Röntgenbild eines die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellen und die durch Scannen des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters mit Röntgenstrahlen erhalten werden, wobei die Röntgenbilddaten zusammengesetzte Abschwächungsinformationen übermitteln, die ein Ausmaß, zu dem Röntgenstrahlen durch die Flüssigkeit und durch Behälterwände des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters abgeschwächt werden, aufzeigen; b. ein mit dem Eingang kommunizierendes computerbasiertes Logikmodul, insbesondere ein Prozessor, das programmiert ist, zum: i. Verarbeiten der Röntgenbilddaten, um die zusammengesetzten Abschwächungsinformationen um ein Abschwächungsausmaß aufgrund der Behälterwände zu kompensieren und mit der in dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit verknüpfte Flüssigkeitsabschwächungsdaten zu berechnen, die ein berechnetes Abschwächungsausmaß der Röntgenstrahlen durch die im Behälter aufgenommene Flüssigkeit übermitteln; ii. die Flüssigkeitsabschwächungsinformationen zu verarbeiten, um den Parameter abzuleiten; und bevorzugt c. eine Ausgabe zum Ausgeben von den Parameter übermittelnden Daten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 28 mit einer maschinenlesbaren Datenbank zum Speichern von Behälterwandparametern, wobei das computerbasierte Logikmodul programmiert ist, um: 1. die maschinenlesbaren Datenbank zum Ableiten eines Behälterwandparameters abzufragen; und 2. den Behälterwandparameter zu verwenden, um die zusammengesetzte Abschwächungsinformation um das Abschwächungsmaß aufgrund der Behälterwände zu kompensieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 29, bei der der Behälterwandparameter aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Material, aus dem die Behälterwand hergestellt ist, und einer Dicke der Behälterwand besteht.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 28 und 29, bei der die Röntgenbilddaten während des Transports des Behälters auf einem Förderband einer Röntgenabbildungsvorrichtung durch Scannen des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters erhalten werden.
System zur Ausgabe von Informationen, die eine in einem Behälter aufgenommene Flüssigkeit betreffen, wobei das System aufweist: a. eine Röntgenabbildungsvorrichtung, die den Flüssigkeit aufnehmenden Behälters aussetzt, um Röntgenbilddaten zu erzeugen, die ein zweidimensionales Röntgenbild des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters übermitteln und zusammengesetzte Abschwächungsinformationen übermitteln, die ein Ausmaß zu dem Röntgenstrahlen durch die Flüssigkeit und durch Behälterwände des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters abgeschwächt sind, aufzeigen; b. eine Verarbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 28 bis 31 zum Empfangen der Röntgenbilddaten und zum Bestimmen eines Parameters der in dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit, der aus der Gruppe, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht, ausgewählt ist; c. eine Anzeigeeinheit, die mit der Verarbeitungsvorrichtung zum Übermitteln von Informationen, die von den durch die Verarbeitungsvorrichtung erhaltenen Ergebnissen abgeleitet sind, an einen Bediener verbunden ist.
System gemäß Anspruch 32, bei dem die Röntgenabbildungsvorrichtung ein Förderband aufweist, auf dem der zu untersuchende die Flüssigkeit aufnehmende Behälter platziert ist und das den Behälter durch die Röntgenabbildungsvorrichtung transportiert.
Sicherheitsscreening-System zum Bestimmen, ob ein flüssiges Produkt mit einem eine Flüssigkeit aufnehmenden Behälter eine Sicherheitsbedrohung darstellt, wobei das Screening-System aufweist: a. eine Eingabe zum Empfangen von Bilddaten, die ein Bild des flüssigen Produkts übermitteln, und die erzeugt werden, wenn das flüssige Produkt durchdringender Strahlung ausgesetzt ist; b. eine Anzeige zum Anzeigen eines Bildes des flüssigen Produkts, das auf Basis der Bilddaten erzeugt wird; c. ein Logikmodul zum Verarbeiten der Bilddaten, um zu bestimmen, ob die Flüssigkeit in dem Behälter eine Sicherheitsbedrohung darstellt; und d. des Logikmodul Befehle an die Anzeige ausgibt, um zu verursachen, dass die Anzeige einen Abschnitt des Bildes, wo sich der Behälter befindet, optisch hervorhebt, um den Behälter optisch unterscheidbarer von anderen in dem Bild erscheinenden Objekten zu machen.
System zum Bestimmen eines Parameters einer Flüssigkeit in einem Behälter, wobei der Parameter aus einer Gruppe, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht, ausgewählt ist, und des System aufweist: a. eine Eingabe zum Empfangen von Röntgenbilddaten, die ein zweidimensionales Röntgenbild des Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellen; b ein computerbasiertes Logikmodul zum: i. Verarbeiten der Röntgenbilddaten, um eine Pfadlängeninformation abzuleiten, die eine Länge eines von den Röntgenstrahlen durch die Flüssigkeit gefolgten Pfades aufzeigt; ii. Verwenden der Pfadlängeninformation, um den Parameter zu bestimmen.
System gemäß Anspruch 35, bei dem die Röntgenbilddaten durch eine Röntgenabbildungsvorrichtung erzeugt werden, die ein Förderband aufweist, auf dem die zu scannenden Objekte platziert werden und das die Objekte durch die Röntgenabbildungsvorrichtung transportiert.
System gemäß Anspruch 36, bei dem das computerbasierte Logikmodul die Röntgenbilddaten verarbeitet, um die Röntgenbilddaten beim Ableiten der Parameter um die durch das Förderband erzeugte Abschwächung der Röntgenstrahlen zu kompensieren.
System zum Bestimmen eines Parameters einer Flüssigkeit in einem Behälter, wobei der Parameter aus der Gruppe, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht, ausgewählt wird, und die Vorrichtung aufweist: a. eine Eingabe zum Empfangen von Röntgenbilddaten, die ein zweidimensionales Röntgenbild des Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellen; b. ein computerbasiertes Logikmodul, zum: i. Verarbeiten der Röntgenbilddaten, um Behälterhöheninformationen abzuleiten, die eine Länge eines von Röntgenstrahlen durch die Flüssigkeit gefolgten Pfades aufzeigen; ii. Verwenden der Behälterhöheninformation, um den Parameter zu bestimmen.
System gemäß Anspruch 38, bei dem die Röntgenbilddaten durch eine Röntgenabbildungsvorrichtung erzeugt werden, die ein Förderband aufweist, auf dem zu scannende Objekte platziert werden und das die Objekte durch die Röntgenabbildungsvorrichtung transportiert.
System gemäß Anspruch 39, bei dem der Behälter in einer Schale gescannt wird, die auf dem Förderband befördert wird, wobei das computerbasierte Logikmodul die Röntgenbilddaten verarbeitet, um die Röntgenbilddaten beim Ableiten des Parameters um die durch die Schale erzeugte Abschwächung der Röntgenstrahlen zu kompensieren.
System zum Bestimmen eines Parameters einer Flüssigkeit in einem Behälter, wobei der Parameter aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus Dichte und effektiver Ordnungszahl besteht, und das System aufweist: a. eine Eingabe zum Empfangen von Röntgenbilddaten, die ein zweidimensionales Röntgenbild des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters darstellen; b. ein computerbasiertes Logikmodul zum: i. Verarbeiten der Röntgenbilddaten, um Flüssigkeitshöheninformationen abzuleiten, die eine Höhe des von dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeitskörpers aufzeigen; ii Verwenden der Flüssigkeitshöheninformationen, um den Parameter zu bestimmen.
System gemäß Anspruch 41, bei dem die Röntgenbilddaten durch eine Röntgenabbildungsvorrichtung erzeugt werden, die ein Förderband aufweist, auf dem zu scannende Objekte platziert werden und das die Objekte durch die Röntgenabbildungsvorrichtung transportiert.
System gemäß Anspruch 42, bei dem das computerbasierte Logikmodul die Röntgenbilddaten verarbeitet, um die Röntgenbilddaten beim Ableiten des Parameters um die durch das Förderband erzeugte Abschwächung der Röntgenstrahlen zu kompensieren.
System gemäß Anspruch 43, bei dem das computerbasierte Logikmodul die Röntgenbilddaten verarbeitet, um die Röntgenbilddaten beim Ableiten des Parameters um die durch zumindest eine Behälterwand erzeugte Abschwächung der Röntgenstrahlen zu kompensieren.
System gemäß Anspruch 44, bei dem der Behälter in einer Schale gescannt wird, die auf dem Förderband befördert wird, wobei das computerbasierte Logikmodul die Röntgenbilddaten verarbeitet, um die Röntgenbilddaten beim Ableiten des Parameters um die durch die Schale erzeugte Abschwächung der Röntgenstrahlen zu kompensieren.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 23, bei der die Mittel zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts die Röntgenbilddaten verarbeitet, um: a. den Behälter des flüssigen Produkts in den Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts zu erfassen; und b. Pfadlängeninformationen, die zumindest teilweise auf dem erfassten Behälter des flüssigen Produkts basieren, abzuleiten, wobei die Pfadlängeninformationen eine Schätzung einer durch einen Röntgenstrahl durch die Flüssigkeit des flüssigen Produkts durchlaufenden Distanz übermitteln.
System gemäß einem der Ansprüche 25 bis 26, bei dem das computerbasierte Logikmodul die Röntgenbilddaten des flüssigen Produkts verarbeitet, um: a. den Behälter des flüssigen Produkts zu erfassen; und b. Pfadlängeninformationen, die zumindest teilweise auf dem erfassten Behälter des flüssigen Produkts basieren, abzuleiten, wobei die Pfadlängeninformationen eine Schätzung einer durch einen Röntgenstrahl durch die Flüssigkeit des flüssigen Produkts durchlaufenden Distanz übermitteln.
Sicherheitsscreeningsystem zur Bestimmung, ob ein flüssiges Produkt mit einem eine Flüssigkeit aufnehmenden Behälter eine Sicherheitsbedrohung darstellt, wobei das Screeningsystem aufweist: a. eine Eingabe zum Empfangen von Bilddaten, die ein Bild des flüssigen Produkt übermitteln, das erzeugt wird, wenn das flüssige Produkt durchdringender Strahlung ausgesetzt ist; b. eine Anzeige zum Anzeigen eines Bildes des flüssigen Produkts, das auf Basis der Bilddaten erzeugt wird; c. ein Logikmodul zum Verarbeiten der Bilddaten, um: i. den Behälter des flüssigen Produkts zu erfassen ii. zu bestimmen, ob die Flüssigkeit in dem erfassten Behälter eine Sicherheitsbedrohung darstellt; und d. das Logikmodul Befehle an die Anzeige ausgibt, um zu verursachen, dass die Anzeige einen Abschnitt des Bildes, wo sich der Behälter befindet, optisch hervorhebt, um den Behälter optisch unterscheidbarer von anderen in dem Bild erscheinenden Objekten zu machen.