FR2905466A1 - Procede et dispositif pour inspection de securite d'articles liquides a l'aide de rayonnements - Google Patents
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Abstract
Un procédé et un dispositif sont décrits pour l'inspection de sécurité d'articles liquides (20), reposant sur la technique d'inspection par rayonnements. Ce procédé comprend les étapes consistant à acquérir des informations sur l'environnement initial, émettre des faisceaux de rayonnements traversant les articles liquides, recevoir les faisceaux de rayonnements résultants pour former des données de projection multi-angulaires, calculer un coefficient d'absorption de rayonnements des articles liquides à détecter par opération inverse des données de projection multi-angulaires, sur la base des informations environnementales initiales et de l'uniformité des articles liquides, et comparer les coefficients d'absorption de rayonnements avec les données prédéfinies pour obtenir des informations pertinentes sur les articles liquides. Les avantages sont des degrés élevés de débit, de précision, de sécurité et de fiabilité, un faible coût et un faible encombrement.
Description
1 DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de la détection
des rayonnements et, en particulier, un procédé et dispositif pour une inspection de sécurité rapide d'articles liquides à l'aide de rayonnements. Depuis le 11 septembre aux Etats-Unis, l'inspection de sécurité dans le transport aérien est devenue de plus en plus importante. A l'inspection de sécurité traditionnelle des bagages s'ajoute l'inspection de sécurité des articles liquides transportés par les passagers. En conséquence, des moyens et procédés pour une inspection de sécurité rapide des articles liquides dans les bagages représentent un besoin important.
De nos jours, il existe quatre types de procédés de détection utilisés dans l'inspection de sécurité des articles liquides, dont un procédé chimique, un procédé électromagnétique, un procédé de détection neutronique et un procédé de détection aux rayonnements, comme suit : 1) Le procédé chimique peut être subdivisé en procédé d'identification des odeurs, procédé de détection d'explosifs par balayage ionique, et analyse de la substance. L'identification des odeurs dans les applications pratiques échoue souvent à mettre en oeuvre la détection à cause des conditions de conditionnement étanche et de confinement des articles liquides. Le procédé de détection d'explosifs par balayage ionique est connu pour sa haute sensibilité, mais avec un taux élevé de fausses alertes, il souffre de l'influence du milieu ambiant. L'analyse de substance est de haute précision, mais ce procédé a besoin d'un certain laps de temps pour analyser l'échantillon, et ne peut donc pas répondre aux exigences de détection rapide sur place. 2) Le procédé électromagnétique fonctionne par mesure active. Il distingue les articles liquides les uns des autres selon leurs constantes diélectriques dans le champ électromagnétique. Le procédé électromagnétique est facilement soumis à l'influence sévère des emballages métalliques ou d'autres emballages en matériaux épais. En conséquence, le procédé électromagnétique est limité aux matériaux d'emballage complexes. 3) L'utilisation du procédé de détection neutronique laisse des rayonnements résiduels dans le liquide détecté en raison de l'effet de l'activation neutronique . En outre, le blindage contre les rayonnements 2905466 - t -est compliqué en raison de la forte perforation des neutrons, et le dispositif doit occuper une grande superficie, aussi ce procédé n'est-il pas approprié pour une application dans les systèmes d'inspection de sécurité de l'aviation civile. 5 4) Actuellement, la plupart des dispositifs d'inspection de sécurité de l'aviation civile sont des dispositifs à rayonnements. Dans ces dispositifs, la technique d'imagerie bidimensionnelle à rayons X et la tomodensitométrie tridimensionnelle sont les plus utilisées. Ces technologies, qui sont principalement utilisées pour l'inspection de sécurité 10 de paquets ou de bagages, s'avèrent incapables d'accomplir l'inspection de sécurité des articles liquides dans des paquets ou bagages. L'imagerie bidimensionnelle à rayons X acquiert des images de projection bidimensionnelles en intégrant des informations tridimensionnelles d'articles à détecter le long de la direction des rayons X. 15 Ces images représentent la différence sous forme d'échelle de gris ou de pseudo-couleurs, pour donner à l'opérateur un affichage contrasté. Toutefois, dans l'imagerie 2D à rayons X, il manque les informations d'une dimension des objets, de sorte que la détection des articles liquides souffre d'un manque grave d'informations sur la forme et la taille de ces articles. 20 La tomodensitométrie tridimensionnelle est l'extension et l'application de la tomodensitométrie. La tomodensitométrie était d'abord appliquée dans le diagnostic, qui était mis en oeuvre en effectuant une projection multi-angulaire des coupes respectives d'un article. En utilisant un ordinateur pour reconstruire les données de projection multi-angulaires 25 des coupes respectives, on obtenait des images reconstruites. Les informations des différents coefficients d'atténuation dans les images reconstruites étaient affichées sous forme d'échelles de gris différentes, grâce auxquelles les différences intérieures des articles étaient affichées. Avec le développement de la tomodensito-métrie, la tomodensitométrie 30 industrielle pour l'inspection non destructrice et la tomodensitométrie des bagages pour l'inspection de sécurité ont été utilisées, le but restant l'acquisition des images de coupe de la différence intérieure des articles. Par conséquent, avec l'imagerie 3D à rayons X traditionnelle pour les articles liquides, on ne peut voir que les images de coupe sans différences.
Il est donc difficile pour les dispositifs d'inspection de sécurité de type tomodensitométrie de devenir populaires, à cause de leur coût élevé 2905466 -3- et de leur volume, du fait de la vaste gamme des articles qu'ils peuvent détecter. Pour résumer, pour la détection rapide des articles liquides, le procédé chimique, le procédé électromagnétique et le procédé de détection 5 neutronique ne sont pas appropriés pour l'inspection de sécurité rapide. En utilisant l'imagerie bidimensionnelle à rayons X et la tomodensitométrie tridimensionnelle, on peut acquérir des images d'échelle de gris ou des images en pseudo couleurs avec contraste, mais ces images ne peuvent pas servir comme preuve suffisante pour l'inspection de sécurité des articles I O liquides. Pour surmonter les inconvénients au niveau des technologies existantes, un objet de l'invention est de fournir un procédé ainsi qu'un dispositif pour l'inspection de sécurité d'articles liquides en utilisant des rayonnements, qui peuvent effectuer une détection rapide et obtenir des 15 informations quantitatives sur les articles liquides à détecter, sans détruire les emballages extérieurs. Selon un premier aspect de l'invention, l'invention a fourni un procédé pour l'inspection de sécurité d'articles liquides à l'aide de ou avec des rayonnements, comprenant les étapes suivantes : acquisition 20 d'informations environnementales initiales ; émission de faisceaux de rayonnements à émettre ou à transmettre à travers les articles liquides ; réception des faisceaux de rayonnements ayant traversé les articles liquides pour former des données de projection multi-angulaires ; puis sur la base des informations d'environnement initiales et de l'uniformité des articles 25 liquides, calcul d'un coefficient d'absorption des rayonnements des articles liquides par une opération inverse des données de projection multiangulaires ; enfin, comparaison du coefficient d'absorption de rayonnements avec des données prédéfinies pour obtenir les informations appropriées ou pertinentes sur les articles liquides à détecter.
30 Selon un mode de réalisation de l'invention, les informations d'environnement initiales comprennent des informations de limite de géométrie des articles liquides à détecter. Selon un mode de réalisation de l'invention, les informations de limite de géométrie étaient obtenues par la technologie des radiogrammes 35 ou radiographique ou la technologie d'imagerie par balayage. 2905466 -4- Selon un mode de réalisation de l'invention, les articles liquides à détecter montrent une uniformité aux, ou en ce qui concerne les, rayonnements. Sur un autre aspect de l'invention, elle a proposé un dispositif 5 pour l'inspection de sécurité d'articles liquides avec des rayonnements, qui comprend les parties ou éléments suivants : une source de rayonnements pour émettre des faisceaux de rayonnements ; un mécanisme de transport pour porter les articles liquides à détecter afin de faire passer les faisceaux de rayonnements à travers eux ; un appareil de détection et de collecte pour 10 acquérir à la fois les informations environnementales initiales et les données de projection multi-angulaires des articles liquides à détecter ; et un processeur de données informatiques. Le processeur comprend un ou des moyens de calcul des coefficients d'absorption de rayonnements des articles liquides à détecter par une opération inverse des données de projection l5 multi-angulaires, contraintes ou limitées par les informations d'environnement initiales et l'uniformité des articles liquides, et aussi un ou des moyens de comparaison du coefficient d'absorption de rayonnements avec les données prédéfinies pour obtenir les informations ou paramètres appropriés ou pertinents des articles liquides à détecter.
20 Selon un mode de réalisation de l'invention, la source de rayonnements est une machine ou un appareil (un tube) à rayons X ou une source d'isotope. Selon un mode de réalisation de l'invention, il devrait y avoir une ou plusieurs sources de rayonnements.
25 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'énergie de la source de rayonnements est réglable. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'appareil de détection et de collecte est sous la forme intégrée ou intégralement formé d'un détecteur et d'un collecteur de données.
30 Selon un mode de réalisation de l'invention, le détecteur est un détecteur de solides, un détecteur de liquides, un détecteur de gaz ou un détecteur de semi-conducteurs. Selon un mode de réalisation de l'invention, il existe un ou plusieurs détecteurs.
35 Selon un mode de réalisation de l'invention, le détecteur se présente sous la forme d'un réseau unidimensionnel ou d'un réseau bidimensionnel. 2905466 -5- Selon un mode de réalisation de l'invention, le détecteur a la fonction de commutation d'énergie. Selon un mode de réalisation de l'invention, le détecteur fonctionne en mode par intégration (courant) ou en mode impulsionnel ou 5 par échantillonnage (comptage). Selon un mode de réalisation de l'invention, les données de projection multi-angulaires sont obtenues en faisant tourner les articles liquides à détecter ou en faisant tourner la source de rayonnements avec l'appareil de détection et de collecte.
10 Selon un mode de réalisation de l'invention, les données de projection multi-angulaires sont obtenues en augmentant la quantité des angles de projection ou en montant le détecteur avec un décalage de 1/4 de la taille d'une unité de détecteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le processeur de 15 données informatiques exécute la comparaison en adoptant l'algorithme d'identification prédéterminé. Selon un mode de réalisation de l'invention, la coordination de la source de rayonnements, de l'appareil ou du ou des moyens de détection et de collecte, du mécanisme de transport et du processeur de données 20 informatiques est contrôlée par un contrôleur de balayage. Le dispositif de l'invention est avantageux en ce qu'il prend peu de place, est de haute précision, de hautes sécurité et fiabilité en plus d'un blindage facile. La présente invention est adaptée à l'inspection de sécurité des transports aériens et d'autres sites importants.
25 Les fonctions et avantages de l'invention peuvent être plus clarifiés à partir de la description détaillée suivante pour les dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est un diagramme schématique d'un dispositif de détection selon un mode de réalisation de l'invention ; 30 la figure 2 représente un diagramme de structure du processeur de données informatiques dans le dispositif d'inspection de la figure 1 ; la figure 3 représente un organigramme du procédé de détection selon un mode de réalisation de l'invention ; et la figure 4 représente un schéma de principe fonctionnel du 35 processeur de données informatiques dans le dispositif d'inspection de la figure 1. 2905466 -6- Le mode de réalisation préféré de l'invention va maintenant être décrit plus entièrement ci-après en référence aux dessins d'accompagnement. Dans les dessins, les mêmes numéros de référence sont utilisés pour désigner les composants identiques ou similaires qui sont 5 représentés sur les différentes figures. Par souci de clarté, la description détaillée de la fonction et de la structure connues incorporées sera omise dans le présent document, ce qui affaiblirait sinon le sujet de l'invention. La figure 1 est un diagramme schématique des structures d'un dispositif d'inspection selon un mode de réalisation de l'invention. l0 Comme indiqué sur la figure 1, le dispositif de détection selon l'invention comprend une source de rayonnements 10 pour émettre des rayonnements pour la détection, par exemple un appareil à rayons X ou une source d'isotope (source de rayons X ou de rayons y) ; un mécanisme de transport 30, qui porte les articles liquides à détecter 20, peut tourner autour 15 de l'axe Z de celui-ci, et peut monter ou descendre pour amener les articles liquides 20 dans la zone de détection, les rayonnements émis par la source de rayonnements 10 pouvant ainsi se propager à travers les articles liquides 20 ; un appareil de détection et de collecte 40, un module intégré d'un détecteur et d'un collecteur de données, qui est utilisé pour détecter les 20 rayonnements transmis à travers les articles liquides 20 pour acquérir des signaux analogiques, et convertir les signaux analogiques en signaux numériques, et de là envoyer en sortie les données de balayage des articles liquides 20 ; un contrôleur de balayage 50, qui contrôle chaque composant du système entier pour qu'ils fonctionnent de manière synchrone ; et un 25 processeur de données informatiques 60 pour traiter les données recueillies par le collecteur de données et générer des résultats de détection. Comme indiqué sur la figure 1, la source de rayonnements 10 est placée sur un côté du mécanisme de transport 30 transportant les articles liquides à détecter 20, tandis que l'appareil de détection et de collecte 40 est 30 placé de l'autre côté du mécanisme de transport 30. L'appareil de détection et de collecte 40 comprend un détecteur et un collecteur de données pour acquérir les informations environnementales initiales et les données de projection multi-angulaires des articles liquides 20. Le collecteur de données a un circuit de formation et d'amplification des signaux qui 35 fonctionne en mode par intégration (courant) ou en mode impulsionnel ou par échantillonnage (comptage). L'appareil de détection et de collecte 40 a 2905466 -7- son câble de sortie de données relié au processeur de données informatiques 60 pour enregistrer les données collectées dans une base de données. La figure 2 représente un diagramme de la structure du processeur de données informatiques 60 de la figure 1. Comme indiqué sur 5 la figure 2, les données recueillies par le collecteur de données sont stockées dans la mémoire 61. Les données de configuration et les programmes du processeur de données informatiques sont stockés dans la ROM (mémoire morte) 62. La RAM (mémoire vive) 63 est utilisée pour stocker temporairement des données diverses pendant la procédure 10 d'exploitation du processeur 66. En outre, les programmes informatiques et une base de données créée préalablement sont aussi stockés dans la mémoire 61 pour le traitement des données. La base de données stocke les divers paramètres appropriés d'articles liquides connus, comme le coefficient d'absorption de rayonnements, la densité, etc., pour les comparer 15 aux coefficients d'absorption de rayonnements des articles liquides 20 calculés par le processeur 66. Il existe un bus interne 64 qui relie la mémoire 61, la ROM 62, la RAM 63, le dispositif d'entrée 65, le processeur 66 et le dispositif d'affichage 67 ensemble. Après les commandes d'opération d'entrées de l'utilisateur par 20 le biais du dispositif d'entrée 65 tels que claviers et souris, le code d'instruction des programmes informatiques ordonnera au processeur 66 d'exécuter l'algorithme prédéterminé de traitement des données. Après obtention des résultats de traitement, ceux-ci seront affichés sur le dispositif d'affichage 67 comme un écran à cristaux liquides, ou redirigés sous forme 25 de sortie imprimée. La figure 3 représente l'organigramme d'un procédé de détection selon un mode de réalisation de l'invention. Comme indiqué sur la figure 3, à l'étape S10, les articles liquides à détecter 20 sont placés sur le mécanisme de transport 30. Quand un opérateur envoie l'instruction de 30 commencer un balayage, le contrôleur de balayage 50 ordonne à la source de rayonnements 10 d'émettre des rayonnements, et commande le mécanisme de transport 30 pour monter et descendre de manière à entrer dans la zone de détection constituée par la source 10 de rayons X et le détecteur. Dans le même temps, des faisceaux de rayonnements sont émis 35 de la source de rayonnements 10 et se propagent à travers les articles liquides à détecter 20. Le contrôleur de balayage 50 commande l'appareil de détection et de collecte 40 pour recevoir les rayonnements propagés à 2905466 -8- travers les articles liquides 20, pour acquérir les informations environnementales initiales des articles liquides, comme les informations de limite de géométrie, etc. Les informations de limite de géométrie peuvent être obtenues par la technique radiographique à rayons X ou par la 5 technique d'imagerie par balayage aux rayons X. La technique d'imagerie par balayage aux rayons X peut adopter un mode en translation, un mode en rotation ou un mode en spirale. De plus, dans les procédures ci-dessus, les informations environnementales initiales obtenues des articles liquides à détecter 20 10 contiennent la taille de l'emballage, le matériau de l'emballage, le rapport du volume de l'emballage aux articles liquides, etc. Ces informations et les divers coefficients d'absorption de rayonnements d'articles liquides peuvent être pré-classés en utilisant un algorithme de reconnaissance de réseau neuronal pour former une base de données. Dans la procédure de détection 15 réelle, la détection des articles liquides 20 est mise en oeuvre en comparant les caractéristiques mesurées avec les caractéristiques dans la base de données. Ensuite, à l'étape S20, le mécanisme de transport 30 tourne sous le contrôle du contrôleur de balayage 50. Lorsque le mécanisme de 20 transport 30 atteint le premier angle, des rayonnements seront émis de la source de rayonnements 10 pour se propager à travers les articles liquides à détecter 20. L'appareil de détection et de collecte 40 reçoit les rayonnements transmis pour obtenir les données de projection du premier angle, qui est désigné comme un vecteur dimensionnel 1 X N gj et stocké 25 dans la mémoire 61 du processeur de données informatiques 60, N étant le nombre d'unités de détection par rangée dans le détecteur. À l'étape S20', le mécanisme de transport 30 continue à tourner sous le contrôle du contrôleur de balayage 50. Lorsque le mécanisme de transport 30 atteindra le deuxième angle, des rayonnements seront émis à 30 partir de la source de rayonnements 10 pour se propager à travers l'article liquide 20. L'appareil de détection et de collecte 40 reçoit les rayonnements transmis pour obtenir les données de projection du deuxième angle, qui est désigné comme le vecteur dimensionnel 1 X N g2 et stocké dans la mémoire 61 du processeur de données informatiques 60.
35 Les étapes ci-dessus sont répétées de cette manière. À l'étape S20", le mécanisme de transport 30 continue à tourner sous le contrôle du contrôleur de balayage 50. Quand le mécanisme de transport 30 atteint le 2905466 -9 M'eme angle, les données de projection pour le M'eme angle sont obtenues, qui sont désignées comme le vecteur dimensionnel 1 X N gM et stockées dans la mémoire 61 du processeur de données informatiques 60. Après la procédure de balayage ci-dessus, les données de projection multi-angulaires 5 des articles liquides 20 sont obtenues, qui sont désignées comme un vecteur dimensionnel M X N g. Ainsi, les données de projection multi-angulaires de l'article liquide à détecter 20 peuvent être acquises séquentiellement pour une coupe. Ici, pour augmenter les données de projection multi-angulaires, l0 on peut augmenter la quantité de projection angulaire peut être augmentée pendant le balayage, ou le détecteur est monté avec un décalage de 1/4 de la taille d'une unité de détection du détecteur. Supposons que le coefficient d'atténuation linéaire (coefficient d'absorption) de l'article liquide à détecter 20 soit exprimé comme un l 5 vecteur f dimensionnel I où I est la dimension des pixels discrets de l'article liquide. Sur la base de l'interaction entre les rayons X et la substance, selon la loi de Bill, on obtient : gi = exp(-Hif) 20 g2 = exp(-H2f) gM = exp(-HMf) (1) HI, ..., HM représentant chacun une matrice de système N X I, 25 dont l'élément H,,; reflète la contribution du pixel discret j dans l'image objet sous l'angle correspondant, au signal recueilli par le nième détecteur. HI, ..., HM représentent chacun une matrice creuse individuelle, qui est déterminée selon une conception pratique du système de balayage. Par exemple, ces matrices peuvent être déterminées par un calcul préalable puis être stockées 30 dans la mémoire 61, ou par un calcul en temps réel selon les paramètres de système temporels. Ainsi, on peut obtenir les informations de coefficient d'atténuation linéaire des articles liquides par l'utilisation inverse de la formule (1). L'opération inverse est un processus inverse de l'opération 35 normale. Le processus d'utilisation ou d'opération normale est que le signal initial émis par la source de rayonnements s'atténue quand il se propage à travers les articles liquides 20 et le détecteur reçoit le signal de 2905466 10 rayonnements atténué. En conséquence, une opération inverse consiste à calculer les informations d'atténuation des rayonnements traversant les articles liquides sur la base du signal reçu par le détecteur. Cependant, pendant la procédure de détection d'articles 5 liquides, parce que l'opération inverse est un problème mal conditionné, d'autres informations doivent être incorporées, par exemple les informations de limite de géométrie des articles liquides à détecter 20, qui sont obtenues à l'étape précédente S10, afin d'améliorer la validité et la stabilité de la solution.
10 À l'étape S30, la condition de limite et la condition d'uniformité pour l'opération inverse sont définies sur la base des informations environnementales initiales obtenues à l'étape S10, qui contiennent les informations de limite de géométrie de l'article liquide 20. La forme spatiale des articles liquides 20 peut être exprimée comme une fonction délimitée.
15 Les informations de limite de géométrie des articles liquides 20 peuvent être déterminées par la technique radiographique à rayons X ou la technique d'imagerie à balayage à rayons X ci-dessus, la région active valable 12 pouvant ainsi être définie, qui est fi = 0 pour i a L'introduction de la condition de limite peut accélérer la solution et améliorer dans une certaine 20 mesure sa mauvaise condition. Deuxièmement, comme l'objet cible du système de détection est la partie liquide, l'objet parcouru peut être divisé en deux parties, à savoir la région liquide S2i et la région non liquide S2n. Pour l'uniformité de la partie liquide, f, = fonction de lissage, pour i e S21, sera obtenu. La fonction de lissage est caractérisée en ce que à la fois la variance 25 totale dans la région liquide S21 et la fluctuation locale dans la région non liquide S2ä sont limitées. L'utilisation de l'uniformité des articles liquides optimise considérablement l'extraction des informations d'article liquide, et améliore la robustesse du système. Il faut noter que les articles liquides ayant une uniformité 30 indiquent ces solutions, liquides en suspension ou émulsions qui absorbent les rayonnements de manière uniforme. Par exemple, dans le sens ci-dessus, le lait et le gruau d'avoine, etc., sont aussi des articles liquides homogènes, autrement dit, l'uniformité de ces articles liquides est révélée quand ils absorbent les rayonnements.
35 Par conséquent, à l'étape S40, avec la condition de limite de géométrie des articles liquides 20 étant la condition de limite, et l'uniformité des articles liquides étant la condition de convergence, en utilisant la 2905466 -11- formule (1) ci-dessus, le processeur de données informatiques 60 calcule pour obtenir le coefficient d'absorption de rayonnements de l'article liquide 20. Le coefficient d'absorption de rayonnements valable des articles liquides peut alors être calculé sur la base des caractéristiques statistiques 5 obtenues des pixels à l'intérieur de la région 52~. Ensuite, à l'étape S50, le processeur de données informatiques 60 envoie en sortie les informations appropriées de l'article liquide à détecter 20, en comparant le coefficient d'absorption de rayonnements calculé avec ceux de liquides connus dans la base de données. Par exemple, 10 le coefficient d'absorption de rayonnements de l'alcool est de -280, si le résultat détecté pour un article liquide inconnu se situe dans la plage de - 270 à -290, cet article liquide inconnu selon toute probabilité est de l'alcool. Ensuite, les informations d'identification de l'article liquide détecté s'affichent sur le dispositif d'affichage 67 ou sont imprimées directement.
15 À l'étape S40 ci-dessus, le procédé bayesien peut être adopté pour calculer le coefficient d'absorption de rayonnements de l'article liquide 20 avec les informations de limite de géométrie et l'uniformité comme conditions. Aussi le procédé non statistique peut être adopté, dans lequel on résout d'abord la formule (1) ci-dessus pour obtenir un coefficient 20 d'absorption de rayonnements préliminaire, puis après optimisation en utilisant la condition de limite et d'uniformité, on évalue le coefficient d'atténuation linéaire de l'article liquide 20 sur la base de la distribution de f, pour i S)i, pour améliorer la validité et la stabilité du calcul. Le calcul du coefficient d'absorption de rayonnements avec le procédé bayesien et le 25 procédé non statistique seront décrits ci-dessous à titre d'exemples. [Exemple de calcul du coefficient d'absorption linéaire d'article liquide avec le procédé bayesien] 1. Déterminer la fonction cible : (DU) = (Dr (g;f)+XI f) (2) :30 (Dl (g;f) étant une fonction de probabilité déterminée selon les caractéristiques de bruit des données recueillies ; TU) étant la mesure de l'uniformité pour fie Ç21, par exemple P(f) = -variance(f)lf,çàr , X étant un paramètre de régulation prédéfini de manière empirique ; 35 2. Résoudre f = arg max [c1(f)] en utilisant le procédé d'optimisation numérique. Pendant le processus de solution, conserver f;= 0, pouri S); 2905466 - 12 - 3. Calculer la distribution de probabilité p(uhgu;de) de f E S21 pour obtenir le coefficient d'absorption linéaire de l'article liquide, par exemple. Nliquide = moyennet l E.f21 ou ,uliquide = arg max(p()I E4/ 5 [Exemple de calcul du coefficient d'absorption linéaire d'article liquide avec le procédé non statistique] 1. Acquérir une évaluation préliminaire du coefficient d'absorption de rayonnements f par un procédé analytique, par exemple 10 procédé de reconstruction par rétroprojection filtrée ou procédé ART ; 2. Calculer l'uniformité de fi ES2l a) Si la demande d'uniformité prédéfinie est satisfaite, par exemple, si la variance locale est inférieure à un certain seuil, acquérir alors le coefficient d'absorption de l'article liquide sur la base des caractéristiques 15 statistiques de fES2, comme ,liquide = moyenne(f)Li b) Si l'exigence d'uniformité n'est pas satisfaite, alors exécuter 20 un traitement de condition de limite et un traitement de lissage en ce qui concerne le coefficient d'absorption de rayonnements f pour acquérir f. Comparer la projection orthographique de f traité avec les données recueillies g, analyser de nouveau la différence entre les deux pour reconstruire etmodifier f, puis retourner à l'étape 2.
25 Pendant la mise en oeuvre du procédé non statistique, la vitesse opérationnelle et la précision peuvent être ajustées en définissant différentes exigences d'uniformité. Dans certains cas extrêmes, le coefficient d'absorption d'article liquide peut être obtenu en une seule étape, sans itération.
30 En outre, à l'étape S10 ci-dessus, si l'article liquide 20 a une structure en sandwich ou en couches, par exemple si elle a deux couches, les informations de limite de géométrie de ces deux couches peuvent être obtenues en utilisant le procédé ci-dessus, respectivement, puis en exécutant les mêmes procédures suivantes en ce qui concerne l'article liquide des 35 couches respectives, et enfin en générant les informations d'identification des deux types d'articles liquides, qui servent d'informations d'identification ultimes de l'article liquide détecté 20. 2905466 - 13 - Par exemple, dans le cas d'un article liquide à deux couches, la région de l'article liquide comprend la première région d'article liquide QIA et la deuxième région d'article liquide qB. Le coefficient d'atténuation linéaire de la première région d'article liquide S2iA est désigné comme fA, le 5 coefficient d'atténuation linéaire de la deuxième région d'article liquide QIB est désigné comme fB. Alors fA = fonction lissage 1, pour AES2,A, fB = fonction lissage 2, pour B E S2IB. Ainsi, l'étape décrite ci-dessus S10-S50 est exécutée pour la première région d'article liquide f):1A et la deuxième région d'article liquide 10 f2ZB, respectivement. Comme mentionné plus haut, sur la base des informations comme la taille de l'emballage, le matériau de l'emballage, le rapport de taille de l'emballage à l'article liquide, en utilisant des algorithmes d'identification comme ANM (Artificial Neural Network), SVM (Support 15 Vector Machine), BNN (Bayesian Neural Network), on peut établir une table de classification pour les divers articles liquides connus et l'enregistrer dans une base de données. Comme exposé plus haut, aux étapes S10 et S40, après l'acquisition des informations environnementales initiales ainsi que le coefficient d'absorption de rayonnements de l'article liquide 20, la 20 classification de l'article liquide 20 dans la base de données peut ainsi être déterminée avec le même algorithme de reconnaissance de réseau neuronal, ce qui permet d'obtenir les informations d'identification de l'article liquide 20. Dans ce mode de réalisation de l'invention, le balayage est mis 25 en oeuvre en faisant tourner l'article liquide détecté 20. Grâce au balayage, on réduit à la fois le volume et le coût du dispositif. Cependant, on peut aussi adopter un autre mode de balayage, l'article liquide détecté 20 restant immobile tandis que la source de rayonnements 10 avec l'appareil de détection et de collecte 40 tourne.
30 Par ailleurs, la source de rayonnements 10 peut comprendre un ou plusieurs appareils à rayons X, ainsi qu'une ou plusieurs sources d'isotope, et l'énergie des rayonnements des appareils à rayons X est réglable. Dans le cas où la source de rayonnements 10 comprend une pluralité d'appareils à rayons X ou de sources d'isotope, il peut y avoir le 35 même nombre de détecteurs que d'appareils à rayons X ou de sources d'isotope, et ces appareils à rayons X ou sources d'isotope sont définis ou réglés en conséquence. Dans ce cas, les détecteurs peuvent être des 2905466 - 14 -détecteurs de gaz, des détecteurs de liquides, des détecteurs de solides ou des détecteurs de semi-conducteurs, et peuvent avoir une fonction de commutation d'énergie. En outre,, les détecteurs peuvent fonctionner en mode réseau unidimensionnel ou réseaux bidimensionnels, autrement dit, 5 comme détecteur de réseau de ligne ou détecteur de réseau de zone. La procédure de calcul du coefficient d'absorption de rayonnements et la procédure d'acquisition des informations d'identification de l'article liquide détecté 20 est décrite ci-dessus, le processeur de données informatiques 60 exécutant les programmes contenant l'algorithme de 10 traitement de données prédéterminé. Cependant, le processeur de données informatiques 60 peut être réalisé sous d'autres formes. La figure 4 est un schéma de principe fonctionnel du processeur de données informatiques 60 du dispositif d'inspection de la figure 1. Comme indiqué sur la figure 4, comme autre exemple du 15 processeur de données informatiques, ce processeur de données informatiques 60' comprend les éléments suivants : une mémoire de données 71, qui stocke les informations d'environnement initiales et les données de projection multi-angulaires, etc., comme le système matrices HI, ..., HM pour décrire la propriété du système ; la base de données 74, qui 20 stocke les coefficients d'absorption de divers articles liquides ou d'autres informations caractéristiques, ainsi qu'une base de données de la table de classification des divers articles liquides à utiliser pour la comparaison de la procédure de vérification ; une unité de calcul de coefficient d'absorption 72, qui calcule le coefficient d'absorption de rayonnements de l'article 25 liquide détecté 20 basé sur la formule (1), dans la condition d'uniformité de l'article liquide, sur la base des informations environnementales initiales stockées dans la mémoire de données 71 comme les informations de limite de géométrie de l'article liquide, et les données de projection multiangulaires ; une unité de comparaison 73, qui compare le coefficient de 30 rayonnements de l'article liquide 20 calculé par l'unité de calcul du coefficient d'absorption 72 avec ceux enregistrés à l'avance pour déterminer les informations d'identification utiles de l'article liquide 20 ; une unité de sortie 75 comme un écran ou autre périphérique de sortie, pour présenter à l'opérateur les informations d'identification acquises par l'unité de 35 comparaison 73. Bien que des modes de réalisation exemplaires de la présente invention aient été décrits ci-dessus, il devrait être clair pour l'homme du 2905466 - 15 - métier que toutes les variantes et/ou modifications des concepts inventifs de base tomberont toujours dans les limites de la présente invention, comme défini par les revendications annexées.
Claims (17)
1. Procédé pour l'inspection de sécurité d'articles liquides avec des rayonnements comprenant les étapes consistant à : acquérir des informations environnementales initiales ; émettre des faisceaux de rayonnements pour les transmettre à travers les articles liquides ; recevoir les faisceaux de rayonnements transmis à travers les articles liquides pour former des données de projection multi-angulaires ; calculer un coefficient d'absorption des rayonnements des articles liquides par l'opération inverse des données de projection mufti- angulaires, sur la base des informations d'environnement ou environnementales initiales et de l'uniformité des articles liquides, cette opération inverse consistant à calculer les informations d'atténuation des rayonnements traversant les articles liquides sur la base du signal reçu par le détecteur ; comparer le coefficient d'absorption de rayonnements avec les données prédéfinies pour obtenir les informations pertinentes des articles liquides à détecter.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les informations d'environnement initiales comprennent des informations de limite de géométrie des articles liquides à détecter.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les informations de limite de géométrie sont obtenues par la technologie radiographique ou la technologie d'imagerie par balayage.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les données de projection multi-angulaires sont obtenues en faisant tourner les articles liquides à détecter ou en faisant tourner la source de rayonnements et l'appareil de détection et de collecte.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les données de projection multi-angulaires sont obtenues en augmentant la quantité d'angles de projection ou en montant le détecteur avec un décalage de 1/4 de la taille d'une unité de détecteur.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la comparaison est effectuée par le processeur de 2905466 17 données informatiques en adoptant un algorithme d'identification prédéterminé.
7. Dispositif pour l'inspection de sécurité d'articles liquides avec des rayonnements comprenant : 5 une source de rayonnements (10) pour émettre des faisceaux de rayonnements ; un mécanisme de transport (30) pour porter les articles liquides afin de faire passer à travers eux les faisceaux de rayonnements ; un dispositif de détection et de collecte (40) pour acquérir des 10 informations d'environnement ou environnementales initiales et des données de projection multi-angulaires des articles liquides à détecter ; et un processeur de données informatiques (60, 60') dans lequel le processeur de données informatiques (60, 60') comprend : un ou des moyens pour calculer le coefficient d'absorption de 15 rayonnements des articles liquides à détecter par l'opération inverse des données de projection multi-angulaires, dans lequel les informations d'environnement initiales et l'uniformité des articles liquides sont des conditions limitatives, cette opération inverse consistant à calculer les informations d'atténuation des rayonnements traversant les articles liquides 20 sur la base du signal reçu par le détecteur ; et un ou des moyens pour comparer les coefficients d'absorption de rayonnements avec les données prédéfinies pour obtenir les paramètres pertinents des articles liquides à détecter.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la source de 25 rayonnements (10) est un appareil à rayons X ou une source d'isotope.
9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel il y a une ou plusieurs sources de rayonnements (10).
10. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel l'énergie de la source de rayonnements (10) est réglable. 30
11. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel l'appareil de détection et de collecte est formé d'un détecteur et d'un collecteur de données réalisés en une seule pièce ou d'un seul tenant.
12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel le détecteur est un détecteur de solides, un détecteur de liquides, un détecteur 35 de gaz ou un détecteur de semi-conducteurs.
13. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel il y a un ou plusieurs détecteurs. 2905466 -18-
14. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel le détecteur est en forme de réseau unidimensionnel ou de réseau bidimensionnel.
15. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel le 5 détecteur a une fonction de commutation d'énergie.
16. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel le détecteur fonctionne en mode par intégration ou en mode impulsionnel.
17. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la coordination de la source de rayonnements (10), du ou des moyens de 10 détection et de collecte (40), du mécanisme de transport (30) et du processeur de données informatiques (60, 60') est contrôlée par un contrôleur de balayage (50).
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