DE4023416A1

DE4023416A1 - Security arrangement passing fan-shaped beam through object - has tunnel with beam source through which object e.g. vehicle being searched is passed

Info

Publication number: DE4023416A1
Application number: DE4023416A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr Bermbach; Gerhard Doenges; Georg Geus; Cornelius Koch
Original assignee: Heimann GmbH
Current assignee: Smiths Heimann GmbH
Priority date: 1989-08-09
Filing date: 1990-07-23
Publication date: 1991-02-14

Abstract

An arrangement for passing a fan shaped beam through an object contains a transport path for the object leading through a tunnel (3) with a device for transmitting the beam through the object (5). The tunnel is open at the input and output ends. The tunnel dimensions are selected so that no unpermitted radiations emanate from the openings. USE/ADVANTAGE - Esp. for use in passing fan-shaped beams through vehciles and/or containers in order to search them for bombs, weapons, drugs and smuggled goods. Enables rapid vehicle and/or container searching.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchstrahlen von Gegenständen, vorzugsweise Containern und/oder Fahrzeugen mit fächerförmiger Strahlung, die beispielsweise an Flughäfen eingesetzt wird, um den Inhalt der Gegenstände auf Bomben, Waffen, Drogen und Schmuggelgut zu durchsuchen.The invention relates to a device for irradiating Objects, preferably containers and / or vehicles with fan-shaped radiation, for example at airports is used to bomb the contents of items, Search weapons, drugs and contraband.

Aus dem DE-GM 85 06 187 ist eine Vorrichtung zur Durchsuchung von Containern bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist die Fächerebene eines Strahlengenerators senkrecht zu einer Transportstrecke für Container ausgerichtet. Die fächerförmige Strahlung des Strahlengenerators trifft, nachdem sie einen Teilquerschnitt des Containers durchdrungen hat, auf einen zeilenförmigen Strahlenempfänger, an dem eine Einrichtung zur Signalauswertung angeschlossen ist. Zur vollständigen Durchstrahlung des Querschnittes des Containers wird der Strahlengenerator jeweils um den Fächerwinkel verschwenkt, oder es sind beispielsweise drei Strahlengeneratoren vorgesehen, die um den Fächerwinkel versetzt angeordnet sind, so daß die Strahlung jedes Fächers auf einen Bereich eines L-förmigen Strahlenempfängers auftrifft. Die Signale des Strahlenempfän gers werden, während der Container auf einer von Rollen gebildeten Transportstrecke am Strahlengenerator und Strahlen empfänger vorbeigeführt wird, in einer Bildverarbeitungsanlage verarbeitet, so daß, wenn der Container den Strahlengenerator und den Strahlenempfänger passiert hat, ein Strahlungsschatten bild des Containers auf einem Monitor wiedergegeben wird. DE-GM 85 06 187 is a search device known from containers. In this device, the Fan plane of a beam generator perpendicular to one Transport route for containers aligned. The fan-shaped Radiation from the radiation generator hits after it hits one Partial cross section of the container has penetrated to one line-shaped radiation receiver on which a device for Signal evaluation is connected. For complete Radiation through the cross section of the container is the Radiation generator pivoted about the fan angle, or for example, three beam generators are provided that are offset by the fan angle so that the Radiation from each fan on an area of an L-shaped Radiation receiver strikes. The signals of the radiation receiver gers while the container is on one of rollers formed transport route on the beam generator and beams is passed by the receiver in an image processing system processed so that when the container uses the beam generator and has passed the radiation receiver, a radiation shadow image of the container is displayed on a monitor.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszuführen, daß eine schnelle Abwicklung der Durchsuchung der Gegenstände möglich ist.The object of the invention is a device of the beginning mentioned type so that a quick settlement the search of the objects is possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Durchstrahlen von Gegenständen mit fächerförmiger Strahlung, mit einer Transportstrecke für die Gegenstände, wobei die Transportstrecke durch einen Tunnel führt, in dem eine Einrichtung zum Durchstrahlen der Gegenstände angeordnet ist, wobei der Tunnel an seiner Eingangsseite und an seiner Ausgangsseite offen ist und wobei der Tunnel so bemessen ist, daß aus seinen Öffnungen keine unzulässige Strahlung austritt, gelöst.The object is achieved by a device for Radiating objects with fan-shaped radiation, with a transport route for the objects, the Transport route leads through a tunnel in which a Device for irradiating the objects is arranged, the tunnel on its entrance side and on its Exit side is open and the tunnel is dimensioned so that no inadmissible radiation emerges from its openings, solved.

Vorteil der Erfindung ist, daß die Gegenstände hintereinander zur Untersuchung durch den Tunnel, dessen Eingangs- und Ausgangsseite offen ist, geführt werden. Damit werden lange Wartezeiten vermieden.The advantage of the invention is that the objects one behind the other for examination through the tunnel, its entrance and Exit side is open, are led. So that will be long Waiting times avoided.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen in Verbindung mit Unteransprüchen.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of an embodiment based on the drawings in connection with subclaims.

Fig. 1 zeigt eine Transportstrecke, die durch einen Tunnel der Vorrichtung nach der Erfindung führt, Fig. 1 shows a transport path that leads through a tunnel of the apparatus according to the invention,

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Strahlengeneratoren und der Strahlenempfänger in einem transportablen Container der Vorrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht, Fig. 2 shows the arrangement of the radiation generators and radiation receiver in a transportable container of the device according to the invention in side view,

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung in Draufsicht und Fig. 3 shows the device according to the invention in plan view and

Fig. 4 eine Signalverarbeitungseinrichtung der Vorrichtung nach der Erfindung. Fig. 4 shows a signal processing device of the device according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt einen Container 1, der auf Stützen 2 lagert und durch den ein Tunnel 3 führt, der an seiner Eingangs- und an seiner Ausgangsseite offen ist. Eine Transportstrecke 4 für Gegenstände, beispielsweise Gepäck, vorzugsweise Container und/oder Fahrzeuge 5, führt durch diesen Tunnel 3. Die Transportstrecke 4 besitzt eine röntgenstrahlendurchlässige Palette 6, die auf angetriebenen Rollen 7 gelagert ist und die den Container und/oder das Fahrzeug 5 trägt. Fig. 1 shows a container 1 , which is supported on supports 2 and through which a tunnel 3 leads, which is open at its entrance and at its exit side. A transport route 4 for objects, for example luggage, preferably containers and / or vehicles 5 , leads through this tunnel 3 . The transport path 4 has an X-ray-permeable pallet 6 , which is mounted on driven rollers 7 and which carries the container and / or the vehicle 5 .

Die Fig. 2 zeigt den Container 1 in seitlicher Darstellung im Längsschnitt. Elemente, die bereits in der Fig. 1 gekenn zeichnet sind, besitzen in der Fig. 2 dieselben Bezugszeichen. Die Fig. 2 zeigt, daß der Container und/oder das Fahrzeug 5 auf der Palette 6 in den Tunnel 3 eingefahren wurde. Ein erster Strahlengenerator 8 ist über eine Anlenkung 9 um eine zur Transportrichtung der Transportstrecke parallele Achse 10 schwenkbar. Hierdurch kann der Abstand des Strahlengenerators 8 zum Container und/oder Fahrzeug 5 optimal eingestellt werden. Die vom Strahlengenerator 8 ausgesandte Fächerebene 11 ist senkrecht zur Transportrichtung der Transportstrecke. Dabei ist der Zentralstrahl 12 der Fächerebene 11 vertikal ausge richtet, so daß die Strahlung des Strahlengenerators 8 auf einen U-förmig ausgebildeten Strahlenempfänger 13 auftrifft. Ein weiterer Strahlengenerator 14 ist vorgesehen. Die von dem Strahlengenerator 14 ausgesandte Fächerebene 15 ist ebenfalls senkrecht zur Transportrichtung der Transportstrecke, wobei der Zentralstrahl 16 der Fächerebene 15 annähernd horizontal ausgerichtet ist, so daß die vom Strahlengenerator 14 ausge sandte Strahlung auf einen L-förmig ausgebildeten Strahlen empfänger 17 trifft. Fig. 2 shows the container 1 in a side view in longitudinal section. Elements that are already marked in FIG. 1 have the same reference numerals in FIG. 2. FIG. 2 shows that the container and / or the vehicle 5 has been moved into the tunnel 3 on the pallet 6 . A first beam generator 8 can be pivoted via an articulation 9 about an axis 10 parallel to the transport direction of the transport route. As a result, the distance between the radiation generator 8 and the container and / or vehicle 5 can be set optimally. The fan plane 11 emitted by the beam generator 8 is perpendicular to the transport direction of the transport route. The central beam 12 of the fan plane 11 is oriented vertically, so that the radiation from the radiation generator 8 strikes a U-shaped radiation receiver 13 . Another beam generator 14 is provided. The fan plane 15 emitted by the beam generator 14 is also perpendicular to the transport direction of the transport path, the central beam 16 of the fan plane 15 being oriented approximately horizontally, so that the radiation emitted by the beam generator 14 hits an L-shaped beam receiver 17 .

Der Fächerwinkel 18 der Fächerebene 11 ist so weit geöffnet daß die Strahlung des Strahlengenerators 8 den Querschnitt des Containers und/oder des Fahrzeuges 5 von oben her voll ständig durchdringt und vom U-förmigen Strahlenempfänger 13 empfangen wird. Der Fächerwinkel 19 der Fächerebene 15 ist ebenfalls so weit geöffnet, daß die Strahlung des Strahlen generators 14 den Querschnitt des Containers und/oder des Fahrzeuges 5 seitlich vollständig durchdringt, so daß die Strahlung auf den L-förmigen Strahlenempfänger 17 auftrifft. Gleichwirkend ist eine Anordnung, bei der der Fächerwinkel 18, 19 der Strahlengeneratoren B, 14 kleiner ausgebildet ist, wenn die Strahlengeneratoren 8, 14 um eine zur Transportrichtung der Transportstrecke parallele Achse verschwenkbar sind, so daß beim Verschwenken der Generatoren B, 14 die Strahlung den Querschnitt des Containers und/oder des Fahrzeuges 5 voll ständig durchdringt.The fan angle 18 of the fan plane 11 is opened so far that the radiation from the radiation generator 8 penetrates the cross section of the container and / or the vehicle 5 from above continuously and is received by the U-shaped radiation receiver 13 . The fan angle 19 of the fan level 15 is also opened so far that the radiation of the radiation generator 14 completely penetrates the cross section of the container and / or the vehicle 5 laterally, so that the radiation strikes the L-shaped radiation receiver 17 . The same effect is an arrangement in which the fan angle 18, 19 of the beams generator B, 14 is formed smaller as the beam generators 8, 14 are pivotable about an axis parallel to the transport direction of the transport path axis such that upon pivoting of the generators B, 14 the radiation to Cross section of the container and / or the vehicle 5 penetrates fully continuously.

Die Fig. 3 zeigt den Container 1 in Draufsicht. Elemente, die bereits in den Figuren gekennzeichnet wurden, erhalten in der Fig. 3 dieselben Bezugszeichen. Die Fig. 3 zeigt, daß eine Stromversorgung 20 für die Strahlengeneratoren 8, 14, die Strahlengeneratoren 8, 14, die Strahlenempfänger 13, 17 und ein Bereich der Transportstrecke 4 im Container 1 angeordnet sind. Die Strahlenempfänger 13, 17 und die Strahlengeneratoren 8, 14 sind in Transportrichtung 21 der Transportstrecke 4 seitlich zueinander versetzt angeordnet. Im Container 1 ist ein Bedienbereich 22 vorgesehen, in dem Bedienelemente für die Strahlengeneratoren 8, 14 und die Transportstrecke 4 sowie eine Bildverarbeitungseinrichtung 23 angeordnet sind. Fig. 3 shows the container 1 in plan view. Elements which have already been identified in the figures are given the same reference symbols in FIG. 3. Fig. 3 shows that a power supply 20 for the radiation generators 8, 14, the radiation generators 8, 14, the radiation detector 13, 17 and a portion of the transport path 4 in the container 1 are arranged. The radiation receivers 13 , 17 and the radiation generators 8 , 14 are arranged laterally offset from one another in the transport direction 21 of the transport path 4 . An operating area 22 is provided in the container 1 , in which operating elements for the beam generators 8 , 14 and the transport path 4 and an image processing device 23 are arranged.

Die Fig. 4 zeigt die Bildverarbeitungseinrichtung 23 in prinzipieller Darstellung. Die Signale der Strahlenempfänger 13, 17 werden einem Rechner 24 zum Berechnen eines Bildes aus den von den Strahlenempfängern 13, 17 empfangenen Signalen zu geführt. Es ist ein Speicher 25 vorgesehen, in dem die Bild signale eines Referenzbildes eines Containers und/oder Fahr zeuges abgespeichert sind. Die Speicherkapazität des Spei chers 25 kann so groß sein, daß mehrere Referenzbilder für Fahrzeuge und/oder Container abgespeichert werden können. Zum Abrufen der Referenzbilder ist dann eine nicht gezeigte Auswahlschaltung vorgesehen. Einer Vergleichsschaltung 26 werden die Bildsignale des Rechners 24 und die Signale des Referenzbildes aus dem Speicher 25 zugeführt. Der Vergleichs schaltung 26 ist ein Monitor 27 nachgeschaltet zum Anzeigen des Differenzbildes aus den Bildsignalen des Rechners 24 und den Signalen des Referenzbildes. FIG. 4 shows the image processing apparatus 23 in basic representation. The signals of the radiation receivers 13 , 17 are fed to a computer 24 for calculating an image from the signals received by the radiation receivers 13 , 17 . A memory 25 is provided in which the image signals of a reference image of a container and / or vehicle are stored. The storage capacity of the memory 25 can be so large that several reference images for vehicles and / or containers can be stored. A selection circuit, not shown, is then provided for calling up the reference images. The image signals of the computer 24 and the signals of the reference image are fed from the memory 25 to a comparison circuit 26 . The comparison circuit 26 is followed by a monitor 27 for displaying the difference image from the image signals of the computer 24 and the signals of the reference image.

Im nachfolgenden soll das Durchsuchen eines Containers und/oder Fahrzeuges nach unzulässigen Gegenständen mit einer Vorrichtung nach der Erfindung beschrieben werden.In the following, the search of a container and / or Vehicle for inadmissible objects with a device be described according to the invention.

Ein Fahrzeug und/oder Container 5 wird hierzu über eine Auf fahrrampe 28 (Fig. 1) oder über eine nicht gezeigte Hebe vorrichtung auf die Palette 6 der Transportstrecke 4 aufge fahren bzw. aufgebracht. Nachdem der Fahrer das Fahrzeug verlassen hat, wird die Palette 6 durch die angetriebenen Rollen 7 der Transportstrecke 4 mit gleichförmiger Geschwindig keit in den Tunnel 3 eingefahren. Erreicht das vordere Ende des Containers und/oder des Fahrzeuges 5 den Bereich 29 (Fig. 3) der Transportstrecke 4, so wird der Strahlengenerator 8 zum Aussenden eines Strahlungsimpulses für die Dauer des Durchlau fes aktiviert. Dabei wird der Container und/oder das Fahrzeug 5 von der Strahlung des Strahlengenerators 8 in vertikaler Richtung vollständig durchdrungen, die dann auf den Strahlen empfänger 13 auftrifft. Der Strahlenempfänger 13 wandelt das Strahlungsschattenbild des Containers und/oder Fahrzeuges 5 in elektrische Signale, die dem Rechner 24 zugeführt werden. Beim Erreichen eines Bereiches 30 (Fig. 3) der Transportstrecke 4 wird der Strahlengenerator 14 angesteuert zum Aussenden eines Strahlungsimpulses, der den Container und/oder das Fahrzeug 5 annähernd horizontal durchdringt und der dann auf den Strahlen empfänger 17 auftrifft. Der Strahlenempfänger 17 wandelt das seitliche Strahlungsschattenbild des Containers und/oder des Fahrzeuges 5 in elektrische Signale, die ebenfalls dem Rechner 24 zugeführt werden. Der Container und/oder das Fahrzeug 5 wird scheibenförmig durchstrahlt, wobei die Signale der Strahlen empfänger 13, 17 jeder Scheibe in einem nicht gezeigten Speicher des Rechners 24 abgespeichert werden. Der Rechner 24 berechnet während oder nachdem der Container und/oder das Fahrzeug 5 die Bereiche 29, 30 durchfahren hat, aus den Signa len der Strahlenempfänger 13, 17 ein Strahlungsschattenbild des Containers und/oder des Fahrzeugs 5. Dieses Bild kann ebenfalls in einem Speicher gespeichert werden.A vehicle and / or container 5 is for this purpose on a ramp 28 ( FIG. 1) or via a lifting device, not shown, on the pallet 6 of the transport route 4 drive up or applied. After the driver has left the vehicle, the pallet 6 is driven into the tunnel 3 by the driven rollers 7 of the transport route 4 at a uniform speed. Reaches the front end of the container and / or the vehicle 5, the area 29 ( Fig. 3) of the transport route 4 , the radiation generator 8 is activated to emit a radiation pulse for the duration of the fade. The container and / or the vehicle 5 is completely penetrated by the radiation from the radiation generator 8 in the vertical direction, which then strikes the radiation receiver 13 . The radiation receiver 13 converts the radiation silhouette of the container and / or vehicle 5 into electrical signals, which are fed to the computer 24 . When an area 30 ( FIG. 3) of the transport route 4 is reached, the radiation generator 14 is activated to emit a radiation pulse which penetrates the container and / or the vehicle 5 approximately horizontally and which then strikes the radiation receiver 17 . The radiation receiver 17 converts the lateral radiation silhouette of the container and / or the vehicle 5 into electrical signals, which are also fed to the computer 24 . The container and / or the vehicle 5 is irradiated in the form of a disk, the signals from the radiation receivers 13 , 17 of each disk being stored in a memory of the computer 24, not shown. During or after the container and / or the vehicle 5 has passed through the areas 29 , 30, the computer 24 calculates a radiation silhouette of the container and / or the vehicle 5 from the signals of the radiation receivers 13 , 17 . This image can also be stored in a memory.

Es ist zu erwähnen, daß die Wände des Containers 1 so ausge legt sind, daß die Eingangs- und die Ausgangsseite des Tunnels 3 offen sein kann, ohne daß aus den Offnungen eine unzulässig hohe Strahlung austritt. Dies kann beispielsweise durch eine ausreichend starke Bleiabschirmung im Bereich der Strahlengene ratoren 8, 14 und der Strahlenempfänger 13, 17 erreicht werden.It should be mentioned that the walls of the container 1 are laid out so that the entrance and the exit side of the tunnel 3 can be open without an inadmissibly high radiation emerging from the openings. This can be achieved for example by a sufficiently strong lead shielding in the area of the radiation generators 8 , 14 and the radiation receivers 13 , 17 .

Es sei erwähnt, daß die Darstellung des Differenzbildes aus dem Bild des durchstrahlten Containers und/oder Fahrzeuges und des Referenzbildes des Containers und/oder Fahrzeuges nur eine Möglichkeit der Bildverarbeitung ist. Durch diese Möglich keit der Darstellung werden auf dem Bildschirm des Monitors nur Gegenstände sichtbar, die nicht im Referenzbild des Containers und/oder Fahrzeuges enthalten sind. Es ist somit sehr leicht möglich, Gegenstände, die nicht dem Originalzustand des Containers und/oder Fahrzeuges entsprechen, aufzufinden und auf Zulässigkeit zu überprüfen.It should be mentioned that the representation of the difference image from the image of the irradiated container and / or vehicle and the reference image of the container and / or vehicle only is a way of image processing. Through this possibility display are displayed on the monitor screen only objects visible that are not in the reference image of the Containers and / or vehicle are included. So it is very easily possible objects that are not in their original condition of the container and / or vehicle to find and to check for admissibility.

Eine weitere Möglichkeit der Durchsuchung des Containers und/oder des Fahrzeuges auf unzulässige Gegenstände ergibt sich durch die Ansteuerung der Strahlengeneratoren 8, 14 mit unterschiedlichen Strahlenenergien. Durch den Vergleich mindestens zweier deckungsgleicher Röntgenbilder, die mit unterschiedlichen Strahlenenergien angefertigt wurden, ist es möglich, Gegenstände mit niedriger und hoher Ordnungszahl zu unterscheiden. Somit können organische Materialien, wie Drogen und Sprengstoffe, deutlich von anderen Materialien, z.B. Metallen (Waffen), unterschieden werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Differenz der Strahlenabsorption bei unterschiedlichen Strahlenenergien als Information von Pseudo farben auf dem Bildschirm des Monitors erscheint. Sprengstoff und Drogen können so leicht festgestellt werden.A further possibility of searching the container and / or the vehicle for inadmissible objects results from the activation of the radiation generators 8 , 14 with different radiation energies. By comparing at least two congruent x-ray images, which were taken with different radiation energies, it is possible to distinguish objects with low and high atomic numbers. This means that organic materials such as drugs and explosives can be clearly distinguished from other materials, such as metals (weapons). It when the difference in radiation absorption at different radiation energies appears as information from pseudo colors on the screen of the monitor is particularly advantageous. Explosives and drugs can be easily identified.

Der Container 1 ist mobil ausgeführt, so daß er auf einen LKW verladen werden kann und damit transportierbar ist. Hierzu kann der Container zerlegbar sein, so daß seine Einzelteile auch auf mehreren LKW transportierbar sind.The container 1 is designed to be mobile so that it can be loaded onto a truck and can therefore be transported. For this purpose, the container can be dismantled, so that its individual parts can also be transported on several trucks.

Die Figuren zeigen eine Vorrichtung zum Durchstrahlen von Containern und/oder Fahrzeugen. Eine erfindungsgemäße Vorrich tung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Es können ebenso Gepäckstücke, beispielsweise Koffer und Taschen, durchsucht werden, wenn die Vorrichtung entsprechend ausgelegt ist.The figures show a device for irradiating Containers and / or vehicles. A device according to the invention However, this is not limited to this. It can as well Items of luggage, such as suitcases and bags, are searched if the device is designed accordingly.

In der Fig. 4 sind die beiden Schenkel des U-förmigen Strahlenempfängers 13 im Gegensatz zur Fig. 2 in einem stumpfen Winkel gegenüber dem mittleren Schenkel geneigt. Dies führt zu einer besonders großen Eingangsbreite des Meß feldes.In FIG. 4, the two legs of the U-shaped beam receiver 13, in contrast to Fig. 2 are inclined at an obtuse angle relative to the center leg. This leads to a particularly large input width of the measuring field.

Claims

1. Device for radiating objects ( 5 ) with fan-shaped radiation ( 11 , 15 ),

- With a transport route ( 4 ) for the objects ( 5 ),
- The transport route ( 4 ) leads through a tunnel ( 3 ) in which a device for radiating through the objects ( 5 ) is arranged,
- The tunnel ( 3 ) is open on its input side and on its output side and
- The tunnel ( 3 ) is dimensioned so that no inadmissible radiation emerges from its openings.

2. Device according to claim 1, wherein the device for irradiating containers and / or vehicles ( 5 ) is formed.