FR2922020A1 - Procede et dispositif d'inspection de produits liquides - Google Patents
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Abstract
Sont décrits un procédé et un dispositif d'inspection de sécurité de produits liquides avec imagerie par tomodensitométrie double énergie. Le procédé comprend les étapes consistant à obtenir une ou plusieurs images de tomodensitométrie incluant des attributs physiques du produit liquide à inspecter par balayage par tomodensitométrie et un procédé de reconstruction double énergie ; acquérir les attributs physiques de chaque produit liquide à partir de l'image de tomodensitométrie ; et déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux en se basant sur les attributs physiques. Le balayage par tomodensitométrie peut être mis en oeuvre par une technique de balayage par tomodensitométrie normale, ou une technique de balayage par tomodensitométrie en spirale. Dans la technique de balayage par tomodensitométrie normale, on peut fixer à l'avance la position de balayage ou elle peut être déterminée par l'opérateur avec une image de radiographie numérique ou déterminée par une analyse automatique de l'image de radiographie numérique.
Description
PROCÉDÉ ET DISPOSITIF D'INSPECTION DE PRODUITS LIQUIDES
Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine de la technique de l'inspection par rayonnement et plus particulièrement, un procédé et un dispositif d'inspection de sécurité rapide de produits liquides avec tomodensitométrie double énergie. Arrière-plan de l'invention L'inspection de sécurité dans le domaine de l'aviation est de plus en plus mise en valeur aux États-Unis depuis le 11 septembre. Outre l'inspection de sécurité classique des paquets, s'ajoute l'inspection de sécurité des produits liquides transportés par des passagers. En conséquence, il existe un besoin urgent pour des moyens et des procédés d'inspection de sécurité rapide des produits liquides.
Quatre types de procédés sont actuellement utilisés dans l'inspection de sécurité des produits liquides, comportant un procédé chimique, un procédé électromagnétique, un procédé de détection par neutrons et un procédé de détection par rayonnement comme suit : 1) Le procédé chimique peut être subdivisé en un procédé d'identification d'odeur, un procédé de détection d'explosif par balayage ionique, un procédé de détection et un procédé d'analyse de substance. L'identification d'odeur échoue souvent dans les applications pratiques de mise en oeuvre d'une détection en raison de l'état hermétiquement fermé et conditionné des produits liquides. Le procédé de détection d'explosif par balayage ionique est connu pour sa haute sensibilité, mais avec un taux important de fausses alarmes, il souffre de l'influence de l'environnement d'arrière-plan. L'analyse de substance est d'une haute précision, mais ce procédé nécessite une certaine période de temps pour analyser l'échantillon, ne pouvant pas satisfaire la demande d'une détection rapide sur place. 2) Le procédé électromagnétique fonctionne d'une manière par mesure active. Il distingue les produits liquides les uns des autres en fonction de leur constante diélectrique dans un champ électromagnétique. Le procédé électromagnétique subit facilement une influence considérable des emballages métalliques ou d'autres emballages de matériaux épais. En conséquence, l'utilisation du procédé électromagnétique est limitée dans le cas de matériaux d'emballage complexes. 3) L'utilisation du procédé de détection par neutrons laisse subsister un rayonnement résiduel dans le liquide détecté dû à l'effet d'activation des neutrons . De plus, le blindage contre les rayonnements est compliqué en raison du fort caractère pénétrant des neutrons et le dispositif doit occuper une grande surface, de sorte que le procédé ne convient pas pour une application dans les systèmes d'inspection de sécurité de l'aviation civile. 4) La plupart des appareils d'inspection de sécurité pour l'aviation civile sont actuellement des appareils par rayonnement. Dans ces appareils, on a principalement adopté une technologie d'imagerie bidimensionnelle par rayons X et une technologie de la tomodensitométrie tridimensionnelle. Ces technologies, qui sont principalement utilisées pour l'inspection de sécurité de paquets, ne parviennent pas à effectuer l'inspection de sécurité des produits liquides. La technologie d'imagerie bidimensionnelle par rayons X effectue l'acquisition d'images par projection bidimensionnelle par intégration d'informations tridimensionnelles de produits par des rayons X.
Ces images montrent les structures internes d'un objet sous la forme d'une échelle de gris ou pseudo-couleurs, procurant à l'opérateur un affichage lumineux. Toutefois, la technologie d'imagerie bidimensionnelle par rayons X est en défaut pour les informations unidimensionnelles d'un objet, de sorte que l'inspection de produits liquides subit une influence considérable des formes et des dimensions des produits liquides. La technologie de la tomodensitométrie tridimensionnelle est l'extension et l'application de la technologie de la tomodensitométrie. La technologie de la tomodensitométrie a d'abord été appliquée dans le domaine du diagnostic, qui a été mis en oeuvre en effectuant une projection de tranches respectives d'un produit selon des angles multiples. En utilisant un ordinateur pour reconstruire les données de projection de tranches respectives selon des angles multiples, on a obtenu des images reconstruites. Les informations des différents coefficients d'atténuation dans les images reconstruites étaient affichées sous la forme d'échelles de gris différentes, au moyen desquelles étaient affichées les structures internes des produits. Avec l'évolution de la technologie de la tomodensitométrie, la tomodensitométrie industrielle pour l'inspection non destructive et la tomodensitométrie de paquets pour l'inspection de sécurité sont maintenant utilisés, le but restant étant d'acquérir les images de tranches de structures internes des produits. Elle dépend d'une analyse de la structure par un opérateur humain pour déterminer si le produit est dangereux et ainsi, n'est pas applicable à une inspection automatique et rapide. De plus, il est difficile de populariser les dispositifs d'inspection de sécurité du type par tomodensitométrie en raison de leur coût et de leur encombrement importants, conséquence de la large gamme de produits qu'ils peuvent détecter. En résumé, le procédé chimique, le procédé électromagnétique et le procédé de détection par neutrons ne conviennent pas pour la détection rapide des produits liquides. En utilisant la technologie d'imagerie bidimensionnelle par rayons X et la technologie de tomodensitométrie tridimensionnelle, on effectue l'acquisition des images montrant la structure interne du produit, mais ces images ne peuvent pas constituer une preuve suffisante pour l'inspection de sécurité automatique des produits liquides. Résumé de l'invention Pour surmonter les inconvénients des technologies existantes, un objectif de l'invention consiste à fournir un procédé ainsi qu'un dispositif d'inspection de sécurité d'un produit liquide utilisant des rayonnements, pouvant mener à une détection rapide et à l'obtention d'informations quantitatives sur le produit liquide à inspecter, sans détruire l'emballage extérieur. Selon le premier aspect de l'invention, l'invention fournit un procédé d'inspection de sécurité d'un produit liquide avec tomodensitométrie double énergie, comprenant les étapes consistant à : acquérir des données de projection double énergie par balayage par tomodensitométrie double énergie sur le produit liquide à inspecter ; effectuer une reconstruction par tomodensitométrie sur les données de projection pour obtenir une image de tomodensitométrie qui indique les attributs physiques du produit liquide inspecté ; extraire les attributs physiques du produit liquide inspecté sur la base de l'image de tomodensitométrie ; et déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux en fonction des attributs physiques.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les attributs physiques comportent la densité et le nombre atomique du produit liquide. Selon un mode de réalisation de l'invention, le balayage par tomodensitométrie double énergie s'effectue d'une manière par balayage par tomodensitométrie plane. Selon un mode de réalisation de l'invention, le balayage par tomodensitométrie double énergie s'effectue d'une manière par balayage par tomodensitométrie en spirale normale. Selon un mode de réalisation de l'invention, le balayage par 10 tomodensitométrie double énergie s'effectue d'une manière par balayage par tomodensitométrie en spirale à pas important. Selon un mode de réalisation de l'invention, on détermine à l'avance un ensemble de positions de balayage avant le balayage par tomodensitométrie plane. 15 Selon un mode de réalisation de l'invention, on effectue un balayage par radiographie numérique pour obtenir une image de transmission du produit inspecté et on détermine la position de balayage par tomodensitométrie en se basant sur l'image de transmission, avant le balayage par tomodensitométrie plane. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, après avoir obtenu l'image de transmission, l'opérateur spécifie au moins une rangée de l'image de transmission en tant que position de balayage par tomodensitométrie, par l'intermédiaire d'un dispositif d'entrée. Selon un mode de réalisation de l'invention, après avoir obtenu 25 l'image de transmission, on spécifie automatiquement au moins une rangée de l'image de transmission en tant que position de balayage par tomodensitométrie, par la technique de traitement d'image. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape d'obtention de l'image de transmission comprend l'émission de faisceaux de 30 rayonnement haute énergie et de faisceaux de rayonnement basse énergie traversant le produit inspecté de manière à former une image de transmission haute énergie et une image de transmission basse énergie ; l'intégration de l'image de transmission haute énergie et de l'image de transmission basse énergie pour former l'image de transmission. 35 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape de formation de l'image de transmission comprend l'émission de faisceaux de rayonnement haute énergie et de faisceaux de rayonnement basse énergie traversant le produit inspecté de manière à former une image de transmission haute énergie et une image de transmission basse énergie la sélection comme image de transmission, soit de l'image de transmission haute énergie, soit de l'image de transmission basse énergie. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape d'exécution de la reconstruction par tomodensitométrie sur les données de projection pour obtenir une image de tomodensitométrie qui indique les attributs physiques du produit liquide inspecté comprend les étapes consistant à générer des données de projection de deux coefficients de matériaux de base en se basant sur les données de projection haute énergie et basse énergie ; effectuer la reconstruction des données de projection des deux coefficients de matériaux de base pour obtenir une image de tomodensitométrie qui indique les deux coefficients de matériaux de base correspondant au produit liquide inspecté ; et générer une image de tomodensitométrie indiquant les attributs physiques du produit liquide inspecté en se basant sur l'image de tomodensitométrie indiquant les coefficients des matériaux de base. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape d'extraction des attributs physiques du produit liquide inspecté basée sur l'image de tomodensitométrie comprend les étapes consistant à : extraire de l'image de tomodensitométrie des pixels correspondants au produit liquide ; calculer la densité moyenne et le nombre atomique des pixels correspondant à l'objet liquide en tant que densité et nombre atomique du produit liquide inspecté. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape de détermination du fait que le produit liquide inspecté est dangereux en fonction des attributs physiques comprend les étapes consistant à déterminer si un point défini par la densité et le nombre atomique appartient à une région prédéterminée dans un espace bidimensionnel de densités-nombres atomiques ; déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux si le point se situe dans la région prédéterminée. Selon un mode de réalisation de l'invention, après le balayage par tomodensitométrie double énergie dans chacune des positions, on fait tourner les images de tomodensitométrie du produit liquide inspecté de manière à les aligner avec l'image formée après le premier balayage par tomodensitométrie double énergie. Selon un mode de réalisation de l'invention, après le balayage par tomodensitométrie double énergie dans chacune des positions, on fait tourner le produit liquide inspecté jusqu'à la position précédant le balayage. Selon un mode de réalisation de l'invention, plusieurs produits liquides sont disposés sur un support divisé en sous-espaces multiples. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend en outre les étapes consistant à : détecter automatiquement la présence du support avec un motif prédéfini ; déterminer une certaine marque dans l'image de tomodensitométrie en cas de présence du support ; et faire tourner le support jusqu'à une position prédéfinie en se basant sur la certaine marque.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend en outre l'étape consistant à afficher sur un écran d'affichage le résultat de la détermination du produit liquide inspecté. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend en outre l'étape consistant à imprimer le résultat de la détermination des produits liquides respectifs. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend en outre l'étape consistant à colorer les images de tomodensitométrie des produits liquides respectifs. Selon un mode de réalisation de l'invention, le balayage par 25 tomodensitométrie double énergie est effectué sur une position prédéterminée. Selon un autre aspect de l'invention, l'invention fournit un dispositif d'inspection de sécurité d'un produit liquide avec tomodensitométrie double énergie, comprenant : une source de 30 rayonnement pour émettre des faisceaux de rayonnement ; des moyens de détection et de collecte pour détecter et recueillir les faisceaux de rayonnement traversant au moins un produit liquide à inspecter ; un contrôleur pour contrôler la source de rayonnement et les moyens de détection et de collecte pour effectuer un balayage par tomodensitométrie 35 double énergie sur le produit liquide inspecté de façon à obtenir des données de projection ; des moyens pour effectuer la reconstruction des données de projection pour obtenir une image de tomodensitométrie qui indique les attributs physiques du produit liquide inspecté ; et des moyens pour déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux en se basant sur la position des attributs physiques dans un espace dimensionnel correspondant. Selon un mode de réalisation de l'invention, le balayage par tomodensitométrie double énergie est effectué sur une position prédéterminée. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de détection et de collecte détectent et recueillent les faisceaux de rayonnement traversant l'au moins un produit liquide à inspecter de façon à former une image de transmission ; dans lequel le dispositif comprend en outre des moyens pour spécifier au moins une rangée de l'image de transmission ; et le balayage par tomodensitométrie double énergie est effectué sur la rangée spécifiée. Selon un mode de réalisation de l'invention, les attributs physiques comportent au moins la densité et le nombre atomique du produit liquide inspecté. Selon un mode de réalisation de l'invention, la source de rayonnement émet des faisceaux de rayonnement haute énergie et des faisceaux de rayonnement basse énergie qui traversent le produit inspecté de manière à former une image de transmission haute énergie et une image de transmission basse énergie ; et le dispositif comprend en outre des moyens pour intégrer l'image de transmission haute énergie et l'image de transmission basse énergie de manière à former l'image de transmission. Selon un mode de réalisation de l'invention, la source de rayonnement émet des faisceaux de rayonnement haute énergie et des faisceaux de rayonnement basse énergie traversant le produit inspecté de manière à former une image de transmission haute énergie et une image de transmission basse énergie ; et le dispositif comprend en outre des moyens pour sélectionner comme image de transmission, soit l'image de transmission haute énergie, soit l'image de transmission basse énergie. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens pour spécifier au moins une rangée de l'image de transmission comprennent des moyens pour que l'opérateur sélectionne au moins une rangée à partir de l'image de transmission par l'intermédiaire d'un dispositif d'entrée. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens pour spécifier au moins une rangée de l'image de transmission comprennent des moyens pour détecter des couches de liquide dans l'image de transmission en analysant les pixels de l'image de transmission ; et des moyens pour spécifier les rangées centrales des couches respectives comme rangées pour effectuer un balayage par tomodensitométrie double énergie.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens pour effectuer la reconstruction des données de projection pour obtenir une image de tomodensitométrie qui indique les attributs physiques du produit liquide inspecté comprennent des moyens pour intégrer une image de densité identifiée par la densité du produit liquide inspecté et une image de nombre atomique identifiée par le nombre atomique du produit liquide inspecté pour former une image de tomodensitométrie ; et des moyens pour extraire de l'image de tomodensitométrie les pixels correspondant au produit liquide ; et des moyens pour calculer la densité moyenne et le nombre atomique des pixels correspondant au produit liquide en tant que densité et nombre atomique du produit liquide inspecté. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens pour déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux en se basant sur les attributs physiques comprennent des moyens pour déterminer si un point défini par la densité et le nombre atomique se situe dans une région prédéterminée dans un espace bidimensionnel de densités-nombres atomiques, dans lequel on détermine que le produit liquide inspecté est dangereux si le point se situe dans la région prédéterminée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens pour, après balayage par tomodensitométrie double énergie de chacune des rangées, faire tourner les images de tomodensitométrie du produit liquide inspecté pour les aligner avec l'image formée après le premier balayage par tomodensitométrie double énergie. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif 35 comprend en outre des moyens pour, après balayage par
tomodensitométrie double énergie de chacune des rangées, faire tourner le produit liquide inspecté dans la position précédant le balayage. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre un support divisé en sous-espaces multiples pour disposer respectivement une pluralité de produits liquides. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens pour détecter automatiquement la présence du support avec un motif prédéfini ; des moyens pour déterminer une certaine marque sur l'image de tomodensitométrie en cas de présence du support ; et des moyens pour faire tourner le support jusqu'à une position prédéfinie basée sur la certaine marque. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens d'affichage pour afficher le résultat de la détermination du produit liquide inspecté.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens pour imprimer le résultat de la détermination des produits liquides respectifs. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens pour colorer les images de tomodensitométrie des produits liquides respectifs. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre un mécanisme de transport pour transporter les produits liquides inspectés, dans lequel la surface du mécanisme de transport sur laquelle sont transportés les produits liquides inspectés est divisée en une pluralité de régions que l'opérateur peut identifier. Selon encore un autre aspect de l'invention, l'invention fournit un dispositif d'inspection de sécurité d'un produit liquide avec tomodensitométrie double énergie, comprenant : une source de rayonnement pour émettre des faisceaux de rayonnement ; des moyens de détection et de collecte pour détecter et recueillir des faisceaux de rayonnement traversant au moins un produit liquide à inspecter ; un contrôleur pour contrôler la source de rayonnement et les moyens de détection et de collecte pour effectuer un balayage par tomodensitométrie en spirale sur le produit liquide inspecté de façon à obtenir un ensemble d'images de tomodensitométrie en spirale dont chacune indique au moins un attribut physique du produit liquide inspecté ; des moyens pour analyser l'ensemble d'images de tomodensitométrie en spirale pour acquérir une partie d'image de tomodensitométrie en spirale du produit liquide ; et des moyens pour déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux en se basant sur l'attribut physique contenu dans la partie d'image de tomodensitométrie en spirale du produit liquide dans un espace dimensionnel correspondant. Avec le procédé et le dispositif selon l'invention, on utilise l'image de transmission comme guide pour le balayage double énergie et ainsi, on peut améliorer la vitesse de détection sans diminuer la précision de la détection. On peut de plus déterminer au moyen de l'image de transmission si le produit liquide comporte une couche intermédiaire. On peut en outre déterminer si le produit liquide est un explosif, en se basant sur le fait que la densité mesurée et le nombre atomique se situent dans une région prédéterminée dans un espace bidimensionnel. De plus, l'opération d'inspection est facilitée car l'opérateur peut spécifier une position quelconque pour effectuer le balayage par tomodensitométrie double énergie. En outre, on utilise un support divisé lorsqu'on doit inspecter une pluralité de produits, et on peut ainsi facilement déterminer si l'un des produits liquides est dangereux. Brève description des dessins Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux d'après les descriptions détaillées qui suivent en référence aux dessins annexés, dans lesquels, la figure 1 est un dessin schématique d'un dispositif d'inspection selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 est un schéma par blocs du processeur de données informatique 60 situé dans le dispositif d'inspection de la figure 1 ; la figure 3 est un schéma par blocs du contrôleur selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 4A et la figure 4B sont des schémas du procédé d'inspection de produits liquides selon la présente invention ; la figure 5 est un schéma montrant la relation entre une imagerie par radiographie numérique et une imagerie par tomodensitométrie ; la figure 6 montre un exemple du résultat de l'imagerie par radiographie numérique ; la figure 7 montre un autre exemple du résultat de l'imagerie par radiographie numérique ; la figure 8 est un organigramme général du procédé d'inspection de produits liquides selon le premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 9 est un organigramme du processus d'une imagerie par radiographie numérique ; la figure 10 montre l'agencement des données d'image de radiographie numérique recueillies par le dispositif de détection et de collecte 30 durant le processus de l'imagerie par radiographie numérique ; la figure 11 est un organigramme d'un processus pour déterminer une position de balayage par tomodensitométrie par traitement d'images de radiographie numérique ; la figure 12 représente un processus d'imagerie par tomodensitométrie ; la figure 13 représente un agencement des données de projection de tomodensitométrie durant le processus de l'imagerie par 20 tomodensitométrie ; la figure 14 représente un processus de mesure des attributs du liquide ; la figure 15A et la figure 15B sont des schémas d'images de tomodensitométrie reconstruites dans le cas où il y a plusieurs produits 25 liquides à inspecter selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 16A jusqu'à la figure 16K représentent un processus pour faire tourner les images de reconstruction par tomodensitométrie et/ou le mécanisme de transport à aligner avec la position avant le 30 balayage par tomodensitométrie ; la figure 17 est un organigramme pour effectuer une opération d'inspection dans le cas où il y a plusieurs produits à inspecter ; la figure 18 est une vue de dessus du mécanisme de transport selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; 35 la figure 19 est une vue de côté d'un support divisé selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 20 est une vue de dessus d'un support divisé ; la figure 21 est une vue de dessous d'un support divisé ; la figure 22 représente un processus de détection automatique du support divisé et de la marque durant une opération d'inspection ; les figures 23A à 23D représentent un schéma d'un processus de rotation du support durant l'opération d'inspection ; la figure 24 est un organigramme de l'opération d'inspection selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; la figure 25 est un schéma destiné à expliquer le processus de balayage par tomodensitométrie en spirale du produit liquide ; les figures 26A à 26M sont des schémas illustrant les images obtenues en effectuant un balayage par tomodensitométrie en spirale sur le produit liquide. Description détaillée des modes de réalisation préférés Les modes de réalisation préférés de l'invention vont maintenant être plus complètement décrits ci-après en référence aux dessins annexés. Sur les dessins, on utilise les mêmes numéros de référence pour indiquer les mêmes composants ou des composants similaires, qui sont représentés sur des figures différentes. Pour simplifier, la description détaillée de la fonction connue et de la structure ici incorporée est omise, pour ne pas affaiblir dans le cas contraire le sujet de l'invention. [PREMIER MODE DE RÉALISATION] La figure 1 est un dessin schématique de la structure d'un dispositif d'inspection selon un mode de réalisation de l'invention. Comme représenté sur la figure 1, le dispositif d'inspection selon l'invention comprend une source de rayonnement 10 pour émettre des rayons X double énergie pour l'inspection, par exemple, une machine à rayons X ; un mécanisme de transport 40 qui transporte le produit liquide 20 à inspecter et peut tourner autour de son axe Z et peut monter ou descendre pour amener le produit liquide 20 dans la zone d'inspection, de sorte que les rayonnements émis par la source de rayonnement 10 peuvent traverser le produit liquide inspecté 20 ; des moyens de détection et de collecte 30 qui sont un module intégré constitué d'un détecteur et d'un collecteur de données, qui est utilisé pour détecter les rayonnements double énergie transmis à travers le produit liquide 20 pour acquérir des signaux analogiques, et convertir les signaux analogiques en signaux numériques, et ainsi, délivrer en sortie les données de balayage du produit liquide 20 par rapport aux rayons X haute énergie et aux rayons X basse énergie ; un contrôleur 50 qui contrôle chaque composant de l'ensemble du système de façon qu'ils fonctionnent en synchronisme ; et un processeur de données informatique 60 pour traiter les données recueillies par le collecteur de données et délivrer en sortie les résultats de l'inspection. Comme représenté sur la figure 1, la source de rayonnement 10 est disposée d'un côté du mécanisme de transport 40 transportant le produit liquide 20 à inspecter, tandis que les moyens de détection et de collecte 30 sont disposés de l'autre côté du mécanisme de transport 40. Les moyens de détection et de collecte 30 comprennent un détecteur et un collecteur de données pour acquérir les données de radiographie numérique et les données de projection selon des angles multiples du produit liquide 20. Le collecteur de données comporte un circuit d'amplification et de mise en forme de signal, qui fonctionne en mode d'intégration (courant) ou en mode impulsionnel (comptage). Le câble de sortie de données des moyens de détection et de collecte 30 est connecté au processeur de données informatique 60 pour enregistrer les données recueillies dans le processeur de données informatique conformément à des instructions de déclenchement. En outre, le dispositif d'inspection comprend également un passage de produit cylindrique 20 fait de métaux et comportant des ouvertures dans les parties inférieures d'une paroi latérale pour permettre aux produits liquides d'être irradié par les rayonnements et pour masquer une partie des rayonnements qui n'irradient pas les produits liquides. Le produit liquide inspecté 20 est disposé dans le passage de produit. La figure 2 est un schéma par blocs du processeur de données informatique 60 de la figure 1. Comme représenté sur la figure 2, les données recueillies par le collecteur de données sont enregistrées dans la mémoire 61 par l'intermédiaire d'une unité d'interface 68 et d'un bus 64. Les données de configuration et les programmes du processeur de données informatique sont enregistrés dans la ROM (mémoire à lecture seule) 62. On utilise la RAM (mémoire à accès aléatoire) 63 pour enregistrer temporairement diverses données durant la procédure de fonctionnement du processeur 66. En outre, des programmes informatiques sont également enregistrés dans la mémoire 61 pour le traitement des données. Le bus interne 64 relie ensemble la mémoire 61, la ROM 62, la RAM 63, le dispositif d'entrée 65, le processeur 66, le dispositif d'affichage 67 et l'unité d'interface 68. Après que l'utilisateur a entré des commandes de fonctionnement par l'intermédiaire du dispositif d'entrée 65, tel qu'un clavier et une souris, le code d'instruction des programmes informatiques demande au processeur 66 d'exécuter un algorithme de traitement de données prédéterminé. Après avoir obtenu les résultats du traitement, ils sont affichés sur le dispositif d'affichage 67 tel qu'un LCD, ou ils sont redirigés sous la forme d'une copie d'écran telle qu'une impression. La figure 3 est un schéma par blocs du contrôleur selon un premier mode de réalisation de l'invention. Comme représenté sur la figure 3, le contrôleur 50 comprend une unité de commande 51 pour commander la source de rayonnement 10, le mécanisme de transport 40 et les moyens de détection et de collecte 30 en se basant sur les instructions de l'ordinateur 60 ; une unité de génération de signal de déclenchement 52 pour générer des commandes de déclenchement pour déclencher la source de rayonnement 10, les moyens de détection et de collecte 30 et le mécanisme de transport 40 pour fonctionner sous le contrôle de l'unité de commande 51 ; un premier moteur d'entraînement 55 pour entraîner le mécanisme de transport 40 pour monter ou descendre en fonction de la commande de déclenchement générée par l'unité de génération de signal de déclenchement 52 sous le contrôle de l'unité de commande 51 ; une unité d'acquisition d'informations de hauteur 53 pour réinjecter les informations du mécanisme de transport dans l'unité de commande 51 à mesure que le mécanisme de transport se déplace ; une unité d'acquisition d'informations d'angle 54 pour réinjecter l'angle de rotation du mécanisme de transport 40 dans l'unité de commande 51 durant le processus de rotation du mécanisme de transport 40. Selon le mode de réalisation de l'invention, l'unité d'acquisition d'informations de hauteur 53 et l'unité d'acquisition d'informations d'angle 54 sont toutes deux des disques photoélectriques codés et ainsi, elles présentent l'avantage d'être protégés contre les interférences.
Selon le mode de réalisation de l'invention, on peut inspecter des produits dangereux en mesurant la densité et le nombre atomique du liquide dans les produits liquides et en déterminant si la densité et le nombre atomique mesurés appartiennent à une région de danger prédéterminée. La densité et le nombre atomique d'un liquide sûr (tel que des boissons, des produits de soins de la peau, des cosmétiques, etc.) et ceux d'un liquide dangereux (tel qu'un liquide inflammable, un explosif liquide, un liquide fortement corrosif, etc.) sont considérablement différents les uns des autres. Par exemple, en ce qui concerne l'eau qui est un liquide sûr, sa densité est d'environ 1 (sa densité caractéristique est de 1,11) et son nombre atomique est d'environ 7,51. En ce qui concerne l'alcool qui est un liquide dangereux, sa densité est d'environ 0,79 (sa densité caractéristique est de 0,89) et son nombre atomique est d'environ 6,47. En conséquence, on peut distinguer l'un de l'autre le liquide sûr et le liquide dangereux en se basant sur la densité et le nombre atomique au moyen d'un procédé de reconnaissance de motif. La figure 4A et la figure 4B sont des schémas du procédé d'inspection de produits liquides selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans l'espace bidimensionnel construit par densité et nombre atomique, une ou plusieurs régions sont identifiées telles que si la densité et le nombre atomique du produit inspecté se situe dans ces régions, le produit inspecté est alors considéré comme un liquide sûr ; sinon, il est considéré comme un liquide dangereux. Les régions correspondant à un liquide sûr sont déterminées en mesurant un grand nombre de liquides sûrs et de liquides dangereux et en considérant les régions où le liquide sûr est dense tandis que le liquide dangereux est rare par rapport aux régions pour un liquide sûr. Comme représenté sur la figure 4A, une région pour le liquide sûr et une région pour un liquide dangereux peuvent être déterminées dans l'espace bidimensionnel densités-nombres atomiques en mesurant la densité et le nombre atomique de divers liquides. La région pour un liquide sûr se rétrécit alors pour améliorer la sensibilité de l'inspection, comme représenté sur la figure 4B. De cette manière, ayant obtenu la densité et le nombre atomique du produit liquide, on peut déterminer si le produit liquide est dangereux en se basant sur la position de la densité et du nombre atomique dans l'espace bidimensionnel.
La figure 5 est un schéma représentant la relation entre une imagerie par radiographie numérique et une imagerie par tomodensitométrie. Selon le mode de réalisation de l'invention, une imagerie par radiographie numérique est d'abord exécutée sur le produit liquide pour déterminer la partie liquide du produit liquide, puis une imagerie par tomodensitométrie est exécutée uniquement sur la partie liquide de façon à améliorer la vitesse d'inspection. La figure 6 et la figure 7 montrent respectivement des exemples du résultat d'une imagerie par radiographie numérique. Comme représenté sur la figure 6, après avoir exécuté une imagerie par radiographie numérique sur un produit liquide, on peut déterminer le liquide situé dans le produit liquide en analysant les pixels comme décrit ci-dessous. Comme représenté sur la figure 6, le produit liquide contient un seul type de liquide. Toutefois, comme représenté sur la figure 7, en raison des différents coefficients d'atténuation des différents types de liquides, lorsque deux liquides ou plus sont contenus dans le produit liquide et forment plusieurs couches, on peut déterminer les positions des interfaces des couches par l'analyse des pixels de l'image de radiographie numérique obtenue par une imagerie par radiographie numérique. Après cela, on peut exécuter l'imagerie par tomodensitométrie sur chaque couche de liquide, une par une. La figure 8 est un organigramme général du procédé d'inspection de produits liquides selon un premier mode de réalisation de l'invention. Comme représenté sur la figure 8, les produits liquides transportés par un passager doivent traverser une inspection de sécurité, par exemple lorsqu'il franchit la douane. Premièrement, à l'étape S111, l'opérateur humain dispose le produit liquide à inspecter sur le mécanisme de transport 40. À l'étape S112, l'opérateur appuie ensuite sur une touche de démarrage pour démarrer un balayage par radiographie numérique de façon à générer une image de radiographie numérique, comme représenté sur la figure 6 et la figure 7. Comme décrit ci-dessus, le but du balayage par radiographie numérique est d'acquérir une image de transmission des produits liquides inspectés de façon que l'opérateur puisse discerner la structure interne des produits liquides inspectés pour spécifier les positions dans l'image de radiographie numérique où doit être exécutée une imagerie par tomodensitométrie. Le logiciel du système utilise également l'image de radiographie numérique pour identifier automatiquement les positions des couches liquides et pour guider l'imagerie par tomodensitométrie qui suit.
Le processus détaillé de l'imagerie par radiographie numérique va être décrit ci-dessous. Il faut noter que le balayage par radiographie numérique est facultatif. On peut effectuer le balayage par tomodensitométrie en spécifiant directement plusieurs positions sans l'assistance du balayage par radiographie numérique, afin d'améliorer la vitesse d'inspection. On trouve par exemple que la plupart des produits liquides ont au moins une hauteur de 5 cm de liquide ; ainsi, on peut utiliser 5 cm à partir du fond en tant que position de balayage spécifiée à l'avance. De plus, l'opérateur peut détecter visuellement la taille du produit inspecté et il spécifie expérimentalement une hauteur convenable. Par exemple, la hauteur de balayage d'une boîte de "Coca-Cola" peut être fixée à 3 cm, tandis que la hauteur de balayage d'une bouteille de vin avec un fond épais peut être fixée à 10 cm. Ayant obtenu l'image de radiographie numérique, on peut déterminer les positions de balayage par tomodensitométrie, soit par une analyse automatique de l'image de radiographie numérique (étape S113A), soit l'opérateur utilisant le dispositif d'entrée 65 comme une souris (étape S113B), soit par un mélange des deux procédés. De cette manière, le balayage par tomodensitométrie n'est effectué que dans certaines positions sur les produits liquides, de sorte que l'inspection est accélérée sans diminuer la qualité de l'inspection. Le processus de balayage par tomodensitométrie est ensuite exécuté à l'étape S114 dans les positions déterminées sur les produits liquides pour obtenir des données de projection de tomodensitométrie et une image de tomodensitométrie est reconstruite en se basant sur les données de projection. Chaque pixel de l'image de tomodensitométrie indique la densité, le nombre atomique et d'autres attributs physiques d'une partie correspondante dans les produits liquides. L'ordinateur analyse ensuite l'image de tomodensitométrie en exécutant un programme d'analyse, et il obtient la densité et le nombre atomique mesurés à l'étape S115. Puis, à l'étape S116, on détermine si un point défini par la densité et le nombre atomique mesurés est situé dans une région prédéterminée dans l'espace bidimensionnel densités-nombres atomiques. À l'étape S117, si le point défini par la densité et le nombre atomique se situe dans la région de danger prédéterminée, le produit liquide est alors suspect et il peut être un produit dangereux, et l'opérateur est averti ou le résultat de l'inspection est imprimé. Le fonctionnement détaillé de chaque étape va être décrit avec les figures 9 à 14. La figure 9 est un organigramme du processus d'imagerie par radiographie numérique et la figure 10 représente l'agencement des données d'images de radiographie numérique recueillies par les moyens de détection et de collecte 30 durant le traitement de l'imagerie par radiographie numérique. Comme représenté sur la figure 9, durant l'imagerie par radiographie numérique, à l'étape S110, une commande est envoyée au contrôleur 50 depuis l'ordinateur 60 pour demander au mécanisme de transport 40 de se déplacer verticalement le long du passage du produit 20. Le contrôleur 50 surveille en temps réel la hauteur du mécanisme de transport par l'intermédiaire de l'unité d'acquisition d'informations de hauteur 53, à mesure que le mécanisme de transport se déplace verticalement. À l'étape S211, le contrôleur 50 envoie un signal de déclenchement aux moyens de détection et de collecte 30, par intervalles d'une certaine hauteur (par exemple, 1 mm). Les moyens de détection et de collecte 30 reçoivent le signal de déclenchement et recueillent ensuite des signaux de sortie depuis chaque détecteur pour obtenir des données de détection haute énergie et des données de détection basse énergie, et ils les sauvegardent dans leur tampon interne. À l'étape S212, on détermine si le mécanisme de transport 40 atteint une hauteur spécifiée ou non, par exemple 500 mm. Si tel n'est pas le cas, le déroulement passe alors à l'étape S210. Si le mécanisme de transport 40 atteint la hauteur spécifiée, alors le contrôleur 50 n'envoie pas le signal de déclenchement aux moyens de détection et de collecte 30. L'ordinateur 60 lit les données de détection haute et basse énergie recueillies provenant des moyens de détection et de collecte 30 et les place dans une matrice afin de former une image de radiographie numérique. Chaque pixel de l'image de radiographie numérique enregistre l'intensité résiduelle des rayonnements après transmission à travers le produit, incluant l'intensité du rayonnement basse énergie et l'intensité du rayonnement haute énergie. Comme décrit ci-dessus, on détermine les positions du balayage par tomodensitométrie en se basant sur l'image de radiographie numérique. Par une identification automatique ou une spécification manuelle, on obtient d'abord un identifiant de rangée dans l'image de radiographie numérique, et l'ordinateur convertit ensuite l'identifiant en hauteur du mécanisme de transport, et on demande au contrôleur 50 de commander le mécanisme de transport 40 dans une position spécifiée, et on exécute ensuite une imagerie par tomodensitométrie. D'après l'organigramme de l'imagerie par radiographie numérique, chaque rangée de l'image de radiographie numérique correspond à une hauteur du mécanisme de transport 40. Si l'on suppose que la hauteur du mécanisme de transport est de 0 lorsque l'imagerie par radiographie numérique démarre, le mécanisme de transport 40 descend durant l'imagerie et on déclenche une collecte à des intervalles de h mm, la m-ème rangée de l'image de radiographie numérique correspond alors à une hauteur de -m*h du mécanisme de transport.
La figure 11 est un organigramme d'un processus de détermination d'une position de balayage par tomodensitométrie par traitement sur l'image de radiographie numérique. Dans l'image de radiographie numérique, le produit liquide inspecté est généralement divisé en un fond de bouteille, une partie de liquide, un goulot de bouteille, un couvercle de bouteille et ainsi de suite. On peut extraire la partie de liquide par une technique d'analyse d'image et on peut ensuite déterminer les positions du balayage par tomodensitométrie. À l'étape S310, on peut obtenir une image de radiographie numérique de valeur unique avec peu de bruit par intégration et lissage des données haute et basse énergie sur l'image de radiographie numérique. Par exemple, le procédé spécifique pour intégrer les données haute et basse énergie peut être soit la sélection des données haute ou basse énergie en tant que résultat d'intégration, soit une combinaison pondérée des données haute et basse énergie. Le procédé de lissage peut être un processus de filtrage de l'image avec un filtre de Gauss. À l'étape S311, on extrait le produit liquide (premier plan) dans l'image de radiographie numérique lissée et on enlève l'air (arrière-plan). Le procédé spécifique peut déterminer un seuil et prendre les pixels ayant des valeurs supérieures au seuil en tant que pixels de premier plan et les autres pixels en tant que pixels d'arrière-plan. Le principe d'utilisation d'un seuil pour éliminer l'arrière-plan est tel que le produit liquide bloque les rayonnements et ainsi, les pixels correspondants dans l'image de radiographie numérique ont de faibles valeurs (l'image de radiographie numérique enregistre l'intensité résiduelle des rayonnements. À l'étape S312, on extrait les pixels de bord horizontal dans l'image de radiographie numérique lissée. Le procédé spécifique consiste à calculer la différence entre chaque pixel dans l'image de radiographie numérique et un pixel adjacent qui suit dans la direction verticale, et prendre le pixel en tant que pixel de bord horizontal si la différence est supérieure à un seuil. À l'étape S313, on extrait les rangées de bord horizontal dans l'image de radiographie numérique lissée. Les rangées de bord horizontal correspondent alors à l'interface entre le fond et le liquide, l'interface entre le liquide et l'air, et l'interface entre le couvercle et l'air ou les interfaces dans le récipient entre différentes couches de liquide. Le procédé consistant à obtenir les rangées de bord horizontal consiste à calculer le rapport entre le nombre de pixels de bord horizontal et le nombre de pixels de premier plan sur chaque rangée et à prendre la rangée en tant que rangée de bord horizontal si le rapport est supérieur à un seuil (par exemple, 50 °/a). À l'étape S314, l'image de radiographie numérique est divisée verticalement et les régions non liquides sont exclues. Les rangées de bord horizontal dans l'image de radiographie numérique divisent les images de radiographie numérique en un certain nombre de régions, incluant un fond de bouteille, une partie de liquide (pouvant comporter plusieurs couches de densités différentes), une partie d'espacement à l'intérieur de la bouteille (s'il y a lieu) et un couvercle de bouteille. On peut exclure les régions non liquides en déterminant une règle de choix qui peut être : a) Dans la direction verticale, une région dont le nombre de rangées est inférieur à un seuil est exclue. La région avec un faible nombre de rangées est une région de faible épaisseur, pouvant être le fond de la bouteille, le couvercle de la bouteille ou une partie d'espacement en haut de la bouteille (par exemple, l'air situé en haut d'une boîte). On peut déterminer le seuil en recherchant le fond de la bouteille, le couvercle de la bouteille et l'épaisseur de l'air dans les divers récipients d'emballage de liquide. b) Dans la direction horizontale, une région avec un nombre de pixels de premier plan moyen de chaque rangée inférieur à un seuil est exclue. Une telle région est généralement le goulot d'une bouteille dressée. On peut déterminer le seuil en effectuant l'acquisition de la largeur des goulots de bouteille de divers récipients d'emballage de liquide. À l'étape S315, on détermine la position du balayage par tomodensitométrie de la ou des régions liquides de façon à localiser les couches respectives du liquide, en excluant les régions non liquides. Les rangées centrales de ces régions dans le sens de la hauteur sont considérées comme les positions de balayage par tomodensitométrie. Le processus pour déterminer automatiquement les positions de balayage par tomodensitométrie est décrit ci-dessus. Dans le cas d'une spécification manuelle des positions de balayage, l'opérateur spécifie directement les rangées sur l'image de radiographie numérique affichée par l'intermédiaire du dispositif d'entrée 65, en tant que positions de balayage par tomodensitométrie. La figure 12 représente un processus d'imagerie par tomodensitométrie et la figure 13 représente l'agencement des données de projection de tomodensitométrie durant le processus de l'imagerie par tomodensitométrie. Comme représenté sur la figure 12, après avoir déterminé les positions de tomodensitométrie, on exécute un processus d'imagerie par tomodensitométrie, c'est-à-dire qu'on exécute une imagerie par tomodensitométrie dans les positions de balayage par tomodensitométrie déterminées pour générer une image de densité-nombre atomique d'une tranche du produit inspecté, pour mesurer la densité et le nombre atomique du liquide. Comme décrit ci-dessus, l'imagerie par tomodensitométrie n'est exécutée que sur les positions typiques et ainsi, on peut largement économiser le temps de passage. À l'étape S410, l'ordinateur 60 envoie une commande au contrôleur 50 pour commander le mécanisme de transport 40 pour tourner d'un angle, par exemple d'un degré. Le contrôleur 50 surveille en temps réel l'angle du mécanisme de transport par l'intermédiaire de l'unité d'acquisition d'informations d'angle 54 pendant que le mécanisme de transport tourne. À l'étape S411, le moniteur 50 envoie un signal de déclenchement aux moyens de détection et de collecte 30 après une rotation d'un degré. Les moyens de détection et de collecte 30 reçoivent le signal de déclenchement et recueillent les signaux de sortie des détecteurs respectifs et les sauvegardent leur tampon interne. Puis, à l'étape S412, on détermine si un angle de rotation cumulé atteint ou non un cycle. Dans la négative, le déroulement passe alors à l'étape S410 et poursuit le processus ci-dessus.
Si l'angle de rotation cumulé atteint un angle spécifié (tel que 360 degrés), alors, à l'étape S413, la rotation cesse et le contrôleur 50 n'envoie pas de signal de déclenchement aux moyens de détection et de collecte 30. L'ordinateur 60 lit les signaux du détecteur haute et basse énergie recueillis, provenant des moyens de détection et de collecte 30, et il les dispose dans une matrice de données afin de former des données de projection de tomodensitométrie, comme représenté sur la figure 13. Chaque pixel des données de projection de tomodensitométrie enregistre l'intensité résiduelle des rayonnements après transmission à travers le produit, incluant l'intensité de rayonnements basse énergie et l'intensité de rayonnements haute énergie. À l'étape S414, l'ordinateur 60 reconstruit une image tomographique de la densité et du nombre atomique, à savoir une image de tomodensitométrie, à partir des données de projection de tomodensitométrie haute et basse énergie, par un algorithme de reconstruction double énergie. Chaque pixel de l'image de tomodensitométrie enregistre la densité et le nombre atomique du produit inspecté dans la position correspondant au pixel. Le processus de reconstruction de l'image tomographique d'après les données de projection CR haute et basse va être décrit ci-dessous. • Principe mathématique de la tomodensitométrie On peut obtenir une fonction unidimensionnelle po(t) par intégration linéaire d'une distribution bidimensionnelle u(x,y) dans une direction 0, dont la fonction est appelée projection de u(x,y) d'un angle O. Si on a obtenu po(t) de directions respectives, on peut alors calculer précisément la distribution bidimensionnelle u(x,y) par une transformation de Radon. Le processus de calcul d'une distribution bidimensionnelle à partir d'une projection est appelé reconstruction. Dans une application réelle, on peut mesurer au moyen d'une machine à rayons X et d'un détecteur tournant d'un cycle autour de l'article la projection du coefficient d'atténuation d'une tranche d'un produit dans des directions respectives. On peut alors reconstruire la distribution bidimensionnelle du coefficient d'atténuation d'après le principe de tomodensitométrie. • Modèle de décomposition d'un matériau de base Dans la plage d'énergie d'un petit système d'inspection de sécurité par rayons X (< 200 keV), on peut exprimer approximativement le coefficient d'atténuation du rayonnement par la formule (1) suivante. (E)=a,fp(E)+a2fKN(E) (1) a,=MZ" (2) pZ a2 = M Dans la formule (1), le coefficient d'atténuation linéaire, p(E) en fonction de l'énergie E des rayons X et décomposé en fp(E), qui représente la contribution de l'effet photoélectrique, et fKN(E), l'effet de Compton. fp(E) et fKN(E) ont tous deux des formules connues, qui sont ici omises. 25 Les coefficients de décomposition al et a2 sont associés au nombre atomique, au nombre de masse et à la densité, avec des formules qui sont représentées en (2) et (3), dans lesquelles Z représente un nombre atomique, M représente le nombre de masse, p représente la densité (g/cm3) et n est une constante. 30 Selon la formule (1), avec une distribution d'énergie de rayons X donnée, on peut déterminer de manière unique le coefficient d'atténuation linéaire de chaque substance avec seulement deux coefficients al et a2. En conséquence, si l'on choisit deux matériaux de base tels que le carbone et l'aluminium, on peut alors exprimer tous les (3) autres matériaux comme la combinaison linéaire des coefficients d'atténuation linéaire de ces matériaux de base, comme représenté dans la formule (4) suivante. (E) = b, , (E) +b2 2(E) (4) La formule (4) est simplement une transformation linéaire de la formule (1), dans laquelle pl(E) et p2(E) sont les coefficients d'atténuation linéaires des matériaux de base sélectionnés, et bl et b2 sont appelés coefficients de matériaux de base. Une autre interprétation de la formule (4) est qu'on peut considérer le coefficient d'atténuation linéaire d'un matériau quelconque comme une somme pondérée des coefficients d'atténuation linéaire de deux matériaux de base. On définit alors une densité caractéristique, p*, comme le produit du rapport du double du nombre atomique et du nombre de masse avec la densité, comme dans la formule (5). 2Z p=pM Supposons que les nombre atomiques et les densités caractéristiques des deux matériaux de base soient déjà respectivement connues par (4, pi) et (Z2, p2*), on peut déterminer le nombre atomique et la densité caractéristique d'un matériau quelconque d'après les formules 20 (1) à (4) ci-dessus comme suit. p* = b1P2* +b2P2* (6) Z = b, Pi Z, + b2p2 Z2 (7) +b2p2" • Modèle de projection de matériau de base Le spectre d'énergie généré par un tube à rayons X est 25 typiquement un spectre continu. La fonction de réponse énergétique d'un détecteur de rayons X n'est pas constante. Supposons que le produit du spectre d'énergie N(E) par la fonction de réponse énergétique Pd(E) soit S(E) et que S(E) soit normalisé comme suit, "' S(E)dE =1 (8) 30 on peut alors exprimer la projection sur une ligne de projection par l'intégration suivante : (5) p = ùlnù ~ = S(E)exp(ù fit (E,x, y)dl)dE (9)
dans laquelle Io et I représentent respectivement les lectures du détecteur avant et après que les rayonnements soient atténués par le produit, Em représente l'énergie maximale des rayonnements et I représente le trajet des rayonnements. La formule (9) ci-dessus montre la relation entre la projection mesurée p et la distribution bidimensionnelle p(x,y). Il est évident que la formule (9) n'est pas l'intégration linéaire de p(x,y), car l'énergie des rayons X n'est pas constante et ainsi, ne satisfait pas les exigences du principe mathématique de tomodensitométrie. L'algorithme de reconstruction classique néglige une telle uniformité, en conséquence l'image reconstruite de p(x,y) comporte un artefact en forme de cuvette, qui est appelé ici artefact durci. Si on calcule deux ensembles de p(x,y) par un algorithme de reconstruction classique puis qu'on détermine des informations telles que le nombre atomique et la densité, le résultat comporte également des artefacts. La présente invention résout ce problème avec un modèle de décomposition de matériau de base. En remplaçant la formule (4) dans la formule (9), on obtient un modèle de projection de matériau de base. p ùln S(E)exp(ù f [y,(E)b,(x, y) + 2(E)b2(x, y)]dl)dE (10) Soit (11) fb,(x, y)dl = B, f b2(x, y)dl = B2 (12) dans lesquels B1 et B2 sont appelés projections des coefficients de matériau de base bi(x,y) et b2(x,y). On peut alors obtenir les données de projection double énergie comme suit en recueillant les données de projection en double énergie. p1(B1,B2)=ùln.0 SI(E)exp[ù(E)ùB2 2(E)]dE (13)
p2 (BI , B2) = ùln .E"'S2(E)exp[ùB,,u,(E)ùB2/12(E)]dE (14) où E1 représente l'énergie maximale des rayonnements basse énergie, et E2 représente l'énergie maximale des rayonnements haute énergie. Après avoir mesuré (pi,p2), on peut résoudre (81,62) en se basant sur les formules (13) et (14), qui vont être décrites dans le paragraphe suivant. D'autre part, après avoir obtenu (81,62) pour tous les angles, on peut reconstruire la distribution des coefficients de matériau de base b1(x,y) et b2(x,y) selon la théorie de la reconstruction par tomodensitométrie. On peut alors calculer le nombre atomique et la distribution de densité caractéristique du produit et le coefficient d'atténuation linéaire d'une quelconque énergie en fonction du modèle de décomposition du matériau de base. • Solution de la projection de coefficients de matériau de base (61,62) Les deux formules (13) et (14) sont des formules d'intégrales logarithmiques, que l'on ne peut pas résoudre de façon analytique. Le procédé itératif non linéaire classique nécessite un nombre considérable de calculs et ne peut pas obtenir facilement des conditions stables. On notera que l'on peut exprimer la projection double énergie mesurée comme suit après que les rayonnements ont traversé les matériaux de base 1 et 2 ayant des épaisseurs dl et d2 : p, =ùln S1(E)exp[ùd1 1(E)ùd2 2(E)]dE (15) P2 = ùln 'Eä' S2 (E) exp[ù d1 1 (E) ù d2 2 (E)]dE (16) En comparant les formules (13) et (14) à (15) et (16), on peut voir que la paire de projections mesurées (pi,p2) est la même. C'est-à-dire que la paire de données de projection (B1,B2) des matériaux de base est exactement la même que la paire d'épaisseurs (d1,d2) des matériaux de base. En conséquence, on peut obtenir la correspondance entre la paire de données de projection double énergie (pi,p2) et la paire de données de projection de coefficients de matériau de base (81,62) en mesurant la projection double énergie d'une paire d'épaisseurs différentes, et on peut réaliser un tableau de correspondance. On peut calculer une paire (B1,B2) d'après (pi,p2) en fonction du tableau de correspondance par interpolation linéaire, au lieu d'un processus de solution complexe.
La figure 14 représente le processus de mesure des attributs du liquide. Comme représenté sur la figure 14, à l'étape S510, l'image de densité et l'image de nombre atomique sont intégrées et lissées de manière à former une image de tomodensitométrie de valeur unique avec un faible bruit. Le procédé d'intégration spécifique peut être la sélection, soit de l'image de densité, soit de l'image de nombre atomique en tant que résultat d'intégration, soit d'une combinaison pondérée des deux images. Le procédé de lissage spécifique peut être le filtrage de l'image avec un filtre de Gauss. À l'étape S511, on extrait les articles inspectés (premier plan, incluant le liquide et son emballage) dans l'image de tomodensitométrie lissée et on supprime l'image de l'air (arrière-plan). Un procédé spécifique consiste à déterminer un seuil et à prendre les pixels ayant des valeurs supérieures au seuil en tant que pixels de premier plan et les autres pixels en tant que pixels d'arrière-plan. La raison en est que la densité et le nombre atomique de l'air sont proches de zéro, tandis que ceux du produit inspecté sont relativement plus grands. À l'étape S512, on extrait les pixels de liquide dans les pixels de premier plan. Un procédé spécifique pour l'extraction peut inclure les étapes suivantes. Premièrement, on détermine une image binaire correspondant à l'image de tomodensitométrie, on fixe la valeur des pixels de premier plan à un, la valeur des pixels d'arrière-plan à zéro. On applique ensuite la technique d'érosion morphologique à l'image binaire pour éliminer l'emballage, car le liquide est toujours situé à l'intérieur de l'emballage. On peut déterminer les temps de corrosions en fonction de l'épaisseur de l'emballage. À l'étape S513, on peut calculer la densité moyenne et le nombre atomique moyen de tous les pixels de liquide dans l'image de tomodensitométrie en tant que résultat de sortie de cette mesure. De plus, si le processus d'analyse d'image de radiographie numérique découvre que le liquide comporte plusieurs couches, on répète les étapes ci-dessus vis-à-vis de chaque couche pour déterminer si une couche quelconque est suspecte. L'opérateur peut être informé du résultat d'inspection finale.
[DEUXIÈME MODE DE RÉALISATION] Le premier mode de réalisation ci-dessus concerne le cas où on inspecte un seul produit liquide à la fois. Un processus d'inspection d'une pluralité de produits liquides à la fois est décrit sur les figures 15 à 18. Le deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que les positions du résultat d'imagerie affichées sur le dispositif d'affichage doivent correspondre aux positions des produits sur le mécanisme de transport de façon que l'opérateur humain puisse être sûr du produit qui est dangereux après avoir obtenu l'image de tomodensitométrie. Les figures 15A et 15B sont des schémas d'images de tomodensitométrie reconstruites dans le cas où l'on doit inspecter une pluralité de produits liquides selon le deuxième mode de réalisation. Si par exemple, l'opérateur observe par le haut les produits inspectés sur le mécanisme de transport, les positions des produits respectifs sur les images de tomodensitométrie de toutes les couches doivent alors correspondre à la vue de dessus du mécanisme de transport. La figure 16A jusqu'à la figure 16K représentent le processus pour faire tourner les images de reconstruction par tomodensitométrie et/ou pour aligner le mécanisme de transport avec la position avant le balayage par tomodensitométrie. La figure 16A est une vue de dessus du mécanisme de transport 40 lorsque démarre la première imagerie par tomodensitométrie, sur laquelle l'angle du mécanisme de transport est représenté par une flèche. La figure 16B représente la première image de tomodensitométrie, dans laquelle la plage de rotation du mécanisme de transport est identifiée par la ligne en tirets. On notera que la figure 16B est alignée avec la figure 16A par un algorithme de reconstruction par tomodensitométrie classique. La figure 16C représente la première image de tomodensitométrie affichée après l'inspection, qui est la même que la figure 17B, car aucune autre rotation n'est nécessaire. La figure 16D est une vue de dessus du mécanisme de transport au n-ème démarrage d'imagerie par tomodensitométrie. On peut voir d'après la figure 16D que le mécanisme de transport tourne d'un certain angle par rapport à celui qui existait avant la première imagerie par tomodensitométrie. La figure 16E représente l'image de tomodensitométrie de la figure 16D et la figure 16F représente la n-ème image affichée sur l'écran après inspection, qui est alignée avec la première image de tomodensitométrie par rotation. La figure 16G est une vue de dessus du mécanisme de transport lorsque démarre la dernière imagerie par tomodensitométrie. On peut voir d'après la figure 16G que le mécanisme de transport tourne d'un certain angle par rapport à celui qui existait au démarrage de la première imagerie par tomodensitométrie. La figure 16H représente l'image de tomodensitométrie de la figure 16G et la figure 16I représente la dernière image de tomodensitométrie affichée sur l'écran après inspection, qui est alignée avec la première couche de l'image de tomodensitométrie par rotation. La figure 163 est une vue de dessus du mécanisme de transport après la fin de la dernière imagerie par tomodensitométrie, dans laquelle le mécanisme de transport tourne d'un certain angle par rapport à celui qui existait avant le démarrage de la première imagerie par tomodensitométrie. La figure 16K est une vue de dessus du mécanisme de transport après inspection, revenant dans la position de la figure 16A. La procédure d'alignement de base est la suivante : après l'ensemble de l'imagerie par tomodensitométrie, on règle les angles des couches respectives de l'image de tomodensitométrie et du mécanisme de transport. Premièrement, on fait tourner les couches respectives des images de tomodensitométrie en fonction des angles du mécanisme de transport au démarrage respectif de l'imagerie par tomodensitométrie (on peut obtenir les degrés par l'unité d'acquisition d'informations d'angle 54) de sorte que les positions du même article dans l'image de tomodensitométrie des couches respectives sont alignées, par exemple, avec la première couche de tomodensitométrie. On règle ensuite l'angle du mécanisme de transport de façon que la vue de dessus du mécanisme de transport corresponde à l'image de tomodensitométrie.
On suppose par exemple que l'imagerie par tomodensitométrie est effectuée N fois, et l'angle du mécanisme de transport est an lorsque la n-ème imagerie par tomodensitométrie démarre et est Rn lorsque la n-ème imagerie par tomodensitométrie se termine. Vu de dessus, le mécanisme de transport tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Pour que la position du produit sur la n-ème image de tomodensitométrie soit cohérente avec celle de la première, la n-ème image de tomodensitométrie tourne de an-ai dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Enfin, le mécanisme de transport tourne de 360-(13N-al) dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, de sorte que la vue de dessus du mécanisme de transport est cohérente avec l'image.
La figure 17 est un organigramme de l'exécution d'une opération d'inspection dans le cas où l'on doit inspecter une pluralité de produits. Comme représenté sur la figure 17, à l'étape S711, l'opérateur humain met le système sous tension et s'enregistre dans l'interface d'inspection. Le système entre dans l'état où il est prêt après contrôle automatique. L'opérateur dispose ensuite la pluralité de produits à vérifier, tels que le produit A et le produit B, sur le mécanisme de transport 40 et appuie sur une touche d'inspection. On suppose ici que le produit A est disposé au coin supérieur droit du mécanisme de transport et que le produit B est disposé au coin inférieur gauche du mécanisme de transport. À l'étape S712, l'opérateur appuie ensuite sur une touche de démarrage pour exécuter un balayage par radiographie numérique comme décrit ci-dessus, pour générer une image de radiographie numérique. Après avoir obtenu l'image de radiographie numérique, à l'étape S713A, on analyse l'image de radiographie numérique pour déterminer automatiquement la position de balayage de l'imagerie par tomodensitométrie, ou à l'étape S713B, l'opérateur actionne le dispositif d'entrée 65 tel qu'une souris, pour spécifier des positions ou exécuter un balayage par tomodensitométrie. De cette manière, le balayage par tomodensitométrie est uniquement effectué dans des positions typiques dans les produits liquides, de sorte que l'inspection est accélérée sans diminuer la qualité de l'inspection. Ayant déterminé les positions de balayage par tomodensitométrie, on exécute un processus de balayage par tomodensitométrie à l'étape S714, c'est-à-dire qu'on exécute le balayage par tomodensitométrie dans les positions déterminées dans le produit liquide pour obtenir des données de projection de tomodensitométrie et une image de tomodensitométrie est reconstruite, en se basant sur les données de projection de tomodensitométrie. Chaque pixel de l'image de tomodensitométrie représente la densité et le nombre atomique de la partie correspondante dans les produits liquides. Dans le cas où le liquide est en couches, on répète le balayage par tomodensitométrie pour chaque couche. Après la fin de la dernière imagerie par tomodensitométrie, lors des étapes S715 et S716, le mécanisme de transport et chaque couche de l'image de tomodensitométrie sont réglés comme ci-dessus, de sorte que les positions des produits respectifs dans chaque couche de l'image de tomodensitométrie sont cohérentes (par exemple, alignées avec celles de l'image de tomodensitométrie de la première couche) et cohérentes avec les positions réelles des produits sur le mécanisme de transport (par exemple, sur la vue de dessus), ainsi, on peut distinguer l'un de l'autre le produit B et le produit A. À l'étape S717, on exécute un traitement de partition d'image sur les images de tomodensitométrie de chaque couche (en utilisant par exemple un algorithme de partage des eaux) pour obtenir la région liquide de chaque produit inspecté. À l'étape S718, on calcule la densité moyenne et le nombre atomique moyen des pixels respectifs dans chaque région de liquide. À l'étape S719, on détermine si les points définis par les densités mesurées et les nombres atomiques de régions de liquide respectives se situent dans une région prédéterminée dans l'espace de coordonnées densités-nombres atomiques. À l'étape S720, on détermine si le liquide de cette couche dans le produit inspecté est dangereux, en se basant sur le résultat de l'étape S719. À l'étape S721, on rassemble les résultats des couches respectives et on les présente à l'opérateur. L'un des procédés de rassemblement consiste à conclure que le résultat est sûr uniquement si toutes les régions liquides dans toutes les images de tomodensitométrie sont déterminées comme étant sures ; sinon, le résultat est suspect . De plus, les images de tomodensitométrie des couches respectives sont colorées et présentées aux utilisateurs. Les articles suspects sont représentés par une certaine couleur (par exemple en rouge) et le produit sûr est représenté par une autre couleur (par exemple en vert). Le cas où l'on inspecte deux produits liquides est décrit ci-dessus. Lorsqu'on doit inspecter un plus grand nombre de produits liquides, une pluralité de régions telles que la région A, la région B, la région C et la région D représentées sur la figure 18, sont séparées sur la surface sur laquelle le mécanisme de transport transporte les produits liquides, comme représenté sur la figure 18, de sorte que l'opérateur peut vérifier les positions des produits liquides respectifs. De cette manière, l'opérateur peut localiser des produits liquides respectifs dans des régions correspondantes et entrer des informations d'identification de liquide respectives pour les régions respectives. [TROISIÈME MODE DE RÉALISATION] Pour améliorer le rendement de l'inspection et pour aider les articles minces à rester debout de manière stable dans le support, le troisième mode de réalisation utilise un support divisé.
Le troisième mode de réalisation diffère du deuxième en ce qu'on utilise un support divisé dans le processus d'inspection d'une pluralité de produits. Le fonctionnement du système d'inspection selon le troisième mode de réalisation va être décrit avec les figures 19 à 24. La figure 19 est une vue de côté d'un support divisé selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 20 est une vue de dessus d'un support divisé et la figure 21 est une vue de dessous d'un support divisé. Comme représenté sur la figure 19, le support divisé 70 comprend un fond et une paroi latérale couplée au fond. Des protubérances en forme de cône ou en une autre forme sont prévues sur la surface inférieure du fond. Les trois protubérances en forme de cône peuvent être insérées dans les trous de localisation correspondants sur le mécanisme de transport 40 de sorte que le support divisé 70 tourne comme le mécanisme de transport 40 durant la rotation du mécanisme de transport 40 pour empêcher l'apparition d'un mouvement relatif entre eux. De plus, comme représenté sur la figure 19, une bride est prévue sur le haut de la paroi latérale pour faciliter la saisie et le portage par l'opérateur. La paroi latérale a la forme d'une colonne ou d'un cône et est faite de matériaux ayant une certaine élasticité, tel que du polyéthylène (PE) ou de l'aluminium. La figure 20 est une vue de dessus de trois types de supports divisés. Comme représenté, une ou plusieurs parties de division sont prévues dans l'espace formé par le fond et la paroi latérale. L'espace est divisé en plusieurs sous-espaces pour disposer les produits liquides correspondants. De cette manière, si l'on doit inspecter une pluralité de produits liquides à la fois, les produits liquides sont disposés dans les
sous-espaces divisés par les parties de division. Dans ce cas, on peut prévoir des marques sur la surface extérieure de la paroi latérale pour localiser les produits dans le support. Lorsqu'on détermine par exemple qu'un article sur quatre est suspect, celui-ci peut être porté à la connaissance de l'opérateur par la marque correspondante du produit sur la paroi latérale. Par exemple, comme représenté sur la gauche de la figure 20, une marque avec des sections rondes de taille prédéterminée est prévue à l'extrémité des parties de division ou l'une des parties de division plus courte que les autres est utilisée en tant que marque pour localiser les produits liquides. La figure 21 est une vue de dessous du support divisé. Bien que trois protubérances soient prévues uniformément sur la surface inférieure du fond, les protubérances peuvent également être réparties d'une manière non uniforme. La figure 22 représente un processus de détection automatique du support divisé et de la marque durant une opération d'inspection. Comme décrit ci-dessus, le support divisé peut être détecté par un procédé d'adaptation de motif qui est typique dans le traitement d'images, car le support divisé a une structure spécifique. En prenant comme exemple le premier type de support avec une partie de division en croix, à l'étape S810, on peut d'abord déterminer une image de motif avec une croix, et on dispose le centre du motif sur le centre de l'image de tomodensitométrie à identifier pour obtenir une valeur de correspondance. À l'étape S811, on détermine si la valeur de correspondance est ou non plus grande qu'un seuil prédéterminé. Dans la négative, on fait tourner l'image du motif jusqu'à obtenir une correspondance maximale de l'image du motif et de l'image de tomodensitométrie. Si la correspondance est plus grande qu'un seuil prédéterminé, on estime alors qu'il existe un support divisé dans l'image de tomodensitométrie ; sinon, on estime qu'il n'existe aucun support divisé dans l'image de tomodensitométrie. Dans le cas où il existe un support divisé dans l'image de tomodensitométrie, alors à l'étape S812, on peut détecter la marque d'emplacement en fonction de ses caractéristiques. En prenant de nouveau comme exemple le premier type de support avec une partie de division en croix, la marque d'emplacement se trouve en haut d'une ligne
de division qui est plus longue que les trois autres lignes de division. Après avoir déterminé qu'il existe un support divisé dans l'image de tomodensitométrie par le procédé d'adaptation de motif, la ligne de croisement dans l'image de motif à l'adaptation maximale se superpose à une ligne de division. On peut détecter la marque d'emplacement en comparant les quatre lignes de division et en prenant la plus longue. Dans le cas d'une imagerie par tomodensitométrie multicouche, on effectue d'abord une détection de support divisé et une détection de marque d'emplacement sur chaque couche de l'image de tomodensitométrie. Si l'on ne détecte aucun support divisé dans les couches respectives, on estime alors que l'opérateur n'utilise pas de support divisé. Si l'on détecte un support divisé dans au moins une couche, on estime alors qu'on utilise un support divisé. Si les positions des marques d'emplacement détectées des couches respectives sont différentes, alors celle qui a la plus grande intensité de signal peut être considérée comme marque d'emplacement finale. Un procédé pour décrire l'intensité du signal de la marque d'emplacement dans une couche de l'image de tomodensitométrie consiste à soustraire une valeur moyenne de la valeur maximale des quatre lignes de division dans la couche. Plus la différence est grande, plus l'intensité du signal de la marque d'emplacement est forte. Les figures 23A à 23D sont un schéma d'un processus de rotation du support durant l'opération d'inspection. On règle le support divisé dans une position spécifiée en réglant la marque d'emplacement du support dans une position prédéterminée. En prenant comme exemple le premier type de support avec une partie de division en croix, on établit un système de coordonnées polaires ayant pour origine le centre de l'image de tomodensitométrie, on détermine de manière unique les positions de chaque chambre par les coordonnées angulaires de la marque d'emplacement. On suppose que l'angle de la coordonnée polaire correspondant à la marque d'emplacement finalement déterminée dans l'image de tomodensitométrie est y et que la cible de réglage prédéterminée du système est 0, on peut alors effectuer le réglage en faisant tourner les couches de l'image de tomodensitométrie et le mécanisme de transport de 0-y, comme représenté sur la figure 24 ci-dessous.
Comme représenté sur les figures 23A et 23B, le support divisé tourne d'un certain angle pour atteindre une position prédéterminée. De façon similaire, chaque couche de l'image de tomodensitométrie tourne de manière à être alignée avec le support divisé qui a tourné.
La figure 24 est un organigramme de l'opération d'inspection selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Les étapes S911 à S921 sont les mêmes que les étapes S711 à S721 du deuxième mode de réalisation ci-dessus. Seules les étapes S922 à S926 vont être décrites. À l'étape S922, on analyse l'image de tomodensitométrie. À l'étape S923, on détermine s'il existe un support divisé. Dans le cas où il n'y a aucun support divisé, l'opération d'inspection se termine alors. Si l'on utilise un support, alors à l'étape S924, on identifie la marque d'emplacement du support pour déterminer les positions de chaque chambre. Puis, à l'étape S925, on effectue un nouveau réglage du mécanisme de transport et de chaque couche de l'image de tomodensitométrie de façon que chaque chambre du support du mécanisme de transport et chaque chambre sur chaque couche de l'image de tomodensitométrie atteigne des positions prédéterminées. À l'étape S926, le système dresse la liste des résultats des régions liquides respectives de chaque couche de l'image de tomodensitométrie dans chaque chambre et les rassemble de manière à les afficher à l'utilisateur. Un procédé de rassemblement selon le mode de réalisation consiste à conclure que le résultat de cette chambre est sûr uniquement si toutes les régions liquides de toutes les images de tomodensitométrie sont déterminées comme étant sures ; sinon, le résultat de la chambre est suspect . [PREMIÈRE VARIANTE] Bien que la présente invention soit décrite en ce qui concerne le cas d'une première imagerie par radiographie numérique, puis d'une imagerie par tomodensitométrie, on peut également adopter une imagerie par tomodensitométrie en spirale pour inspecter des produits liquides selon la présente invention. On peut obtenir un ensemble d'images de tomodensitométrie en spirale en exécutant une tomodensitométrie sur un produit liquide. On peut déterminer la position du liquide dans le produit liquide en comparant et en analysant des pixels dans l'ensemble d'images de tomodensitométrie et on peut également déterminer si le liquide est en couches. On peut obtenir d'une manière similaire à ce qui est décrit ci-dessus les attributs physiques, tels que la densité et le nombre atomique du liquide des positions respectives. Lorsqu'on effectue par exemple une imagerie par tomodensitométrie en spirale sur le produit liquide représenté sur la figure 25 et que le pas de la spirale est de 2 cm, on peut alors obtenir un ensemble d'images de tomodensitométrie comme représenté sur les figures 26A à 26M. De cette manière, on peut obtenir la position du liquide dans le produit liquide en analysant les pixels dans l'image de tomodensitométrie en spirale. Ici, l'imagerie par tomodensitométrie en spirale peut être une imagerie par tomodensitométrie de pas important ou une imagerie par tomodensitométrie de pas normal. Comme le savent les hommes de l'art, le mode de réalisation de la variante ci-dessus est applicable au cas d'une inspection multiple de produits comme le sont le deuxième mode de réalisation et le troisième mode de réalisation. De plus, bien que la description ci-dessus prenne comme exemple la densité et le nombre atomique, la présente invention agit également lorsqu'on n'utilise qu'un seul attribut, soit la densité, soit le nombre atomique, soit même plusieurs attributs physiques sont utilisés pour identifier des produits dangereux. Dans le premier cas, on détermine si le liquide est dangereux en déterminant si les attributs physiques se situent dans une région prédéterminée. Dans le dernier cas, on détermine si le liquide est dangereux en déterminant un point défini par les attributs physiques situés dans une région prédéterminée dans un espace à plusieurs dimensions défini par ces attributs. [DEUXIÈME VARIANTE] Bien que dans la description ci-dessus on effectue d'abord l'imagerie par radiographie numérique puis l'imagerie par tomodensitométrie double énergie pour acquérir la densité et le nombre atomique du liquide, l'imagerie par radiographie numérique est facultative. On peut spécifier à l'avance des positions prédéterminées où effectuer l'imagerie par tomodensitométrie double énergie pour divers produits liquides pour acquérir la densité et le nombre atomique du liquide.
Bien que des exemples de modes de réalisation de la présente invention aient été décrits ci-dessus, il doit être clair pour les hommes de l'art que de quelconques variantes et/ou modification des concepts de base inventés appartiennent toujours à la portée de la présente invention, telle que définie dans les revendications annexées.
Claims (41)
1. Procédé d'inspection de sécurité d'un produit liquide avec tomodensitométrie double énergie, comprenant les étapes consistant à : acquérir des données de projection double énergie par balayage par tomodensitométrie double énergie sur le produit liquide à inspecter ; effectuer une reconstruction par tomodensitométrie sur les données de projection pour obtenir une image de tomodensitométrie qui indique les attributs physiques du produit liquide inspecté ; extraire les attributs physiques du produit liquide inspecté sur la base de l'image de tomodensitométrie ; et déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux en fonction des attributs physiques.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les attributs physiques comportent la densité et le nombre atomique du produit liquide.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le balayage par tomodensitométrie double énergie s'effectue d'une manière par balayage par tomodensitométrie plane.
4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le balayage par 20 tomodensitométrie double énergie s'effectue d'une manière par balayage par tomodensitométrie en spirale normale.
5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le balayage par tomodensitométrie double énergie s'effectue d'une manière par balayage par tomodensitométrie en spirale à pas important. 25
6. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on détermine à l'avance un ensemble de positions de balayage avant le balayage par tomodensitométrie plane.
7. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on effectue un balayage par radiographie numérique pour obtenir une image de 30 transmission du produit inspecté et on détermine la position de balayage par tomodensitométrie en se basant sur l'image de transmission, avant le balayage par tomodensitométrie plane.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel, après avoir obtenu l'image de transmission, l'opérateur spécifie au moins une rangée 35 de l'image de transmission en tant que position de balayage par tomodensitométrie, par l'intermédiaire d'un dispositif d'entrée.
9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel, après avoir obtenu l'image de transmission, on spécifie automatiquement au moins une rangée de l'image de transmission en tant que position de balayage par tomodensitométrie, par la technique de traitement d'image.
10. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape d'obtention de l'image de transmission comprend l'émission de faisceaux de rayonnement haute énergie et de faisceaux de rayonnement basse énergie traversant le produit inspecté de manière à former une image de transmission haute énergie et une image de transmission basse énergie ; l'intégration de l'image de transmission haute énergie et de l'image de transmission basse énergie pour former l'image de transmission.
11. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape de formation de l'image de transmission comprend : l'émission de faisceaux de rayonnement haute énergie et de faisceaux de rayonnement basse énergie traversant le produit inspecté de manière à former une image de transmission haute énergie et une image de transmission basse énergie ; la sélection comme image de transmission, soit de l'image de transmission haute énergie, soit de l'image de transmission basse énergie.
12. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape d'exécution de la reconstruction par tomodensitométrie sur les données de projection pour obtenir une image de tomodensitométrie qui indique les attributs physiques du produit liquide inspecté comprend les étapes consistant à : générer des données de projection de deux coefficients de matériaux de base en se basant sur les données de projection haute énergie et basse énergie ; effectuer la reconstruction des données de projection des deux coefficients de matériaux de base pour obtenir une image de tomodensitométrie qui indique les deux coefficients de matériaux de base correspondant au produit liquide inspecté ; et générer une image de tomodensitométrie indiquant les attributs physiques du produit liquide inspecté en se basant sur l'image de tomodensitométrie indiquant les coefficients des matériaux de base.
13. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape d'extraction des attributs physiques du produit liquide inspecté basée sur l'image de tomodensitométrie comprend les étapes consistant à : extraire de l'image de tomodensitométrie des pixels correspondants au produit liquide ; calculer la densité moyenne et le nombre atomique des pixels correspondant à l'objet liquide en tant que densité et nombre atomique du produit liquide inspecté.
14. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de détermination du fait que le produit liquide inspecté est dangereux en fonction des attributs physiques comprend les étapes consistant à : déterminer si un point défini par la densité et le nombre atomique appartient à une région prédéterminée dans un espace bidimensionnel de densités-nombres atomiques ; déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux si le point se situe dans la région prédéterminée.
15. Procédé selon la revendication 3, dans lequel, après le balayage par tomodensitométrie double énergie dans chacune des positions, on fait tourner les images de tomodensitométrie du produit liquide inspecté de manière à les aligner avec l'image formée après le premier balayage par tomodensitométrie double énergie.
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel, après le balayage par tomodensitométrie double énergie dans chacune des positions, on fait tourner le produit liquide inspecté jusqu'à la position précédant le balayage.
17. Procédé selon la revendication 3, dans lequel plusieurs produits liquides sont disposés sur un support divisé en sous-espaces multiples.
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel le procédé 30 comprend en outre les étapes consistant à : détecter automatiquement la présence du support avec un motif prédéfini ; déterminer une certaine marque dans l'image de tomodensitométrie en cas de présence du support ; et 35 faire tourner le support jusqu'à une position prédéfinie en se basant sur la certaine marque.
19. Procédé selon la revendication 16 ou 18, le procédé comprenant en outre l'étape consistant à afficher sur un écran d'affichage le résultat de la détermination du produit liquide inspecté.
20. Procédé selon la revendication 16 ou 18, le procédé comprenant en outre l'étape consistant à imprimer le résultat de la détermination des produits liquides respectifs.
21. Procédé selon la revendication 16 ou 18, le procédé comprenant en outre l'étape consistant à colorer les images de tomodensitométrie des produits liquides respectifs.
22. Dispositif d'inspection de sécurité d'un produit liquide avec tomodensitométrie double énergie, comprenant : une source de rayonnement pour émettre des faisceaux de rayonnement ; des moyens de détection et de collecte pour détecter et recueillir les faisceaux de rayonnement traversant au moins un produit liquide à inspecter ; un contrôleur pour contrôler la source de rayonnement et les moyens de détection et de collecte pour effectuer un balayage par tomodensitométrie double énergie sur le produit liquide inspecté de façon à obtenir des données de projection ; des moyens pour effectuer la reconstruction des données de projection pour obtenir une image de tomodensitométrie qui indique les attributs physiques du produit liquide inspecté ; et des moyens pour déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux en se basant sur la position des attributs physiques dans un espace dimensionnel correspondant.
23. Dispositif selon la revendication 22, dans lequel le balayage par tomodensitométrie double énergie est effectué sur une position prédéterminée.
24. Dispositif selon la revendication 22, dans lequel les moyens de détection et de collecte détectent et recueillent les faisceaux de rayonnement traversant l'au moins un produit liquide à inspecter de façon à former une image de transmission ;et dans lequel le dispositif comprend en outre des moyens pour spécifier au moins une rangée de l'image de transmission ; et le balayage par tomodensitométrie double énergie est effectué sur la rangée spécifiée.
25. Dispositif selon la revendication 22, dans lequel les attributs physiques comportent au moins la densité et le nombre atomique du produit liquide inspecté.
26. Dispositif selon la revendication 24, dans lequel la source de rayonnement émet des faisceaux de rayonnement haute énergie et des faisceaux de rayonnement basse énergie qui traversent le produit inspecté de manière à former une image de transmission haute énergie et une image de transmission basse énergie ; et le dispositif comprend en outre : des moyens pour intégrer l'image de transmission haute énergie et l'image de transmission basse énergie de manière à former l'image de transmission.
27. Dispositif selon la revendication 24, dans lequel la source de rayonnement émet des faisceaux de rayonnement haute énergie et des faisceaux de rayonnement basse énergie traversant le produit inspecté de manière à former une image de transmission haute énergie et une image de transmission basse énergie ; et le dispositif comprend en outre : des moyens pour sélectionner comme image de transmission, soit l'image de transmission haute énergie, soit l'image de transmission basse énergie.
28. Dispositif selon la revendication 24, dans lequel les moyens pour spécifier au moins une rangée de l'image de transmission comprennent : des moyens pour que l'opérateur sélectionne au moins une rangée à partir de l'image de transmission par l'intermédiaire d'un dispositif d'entrée.
29. Dispositif selon la revendication 24, dans lequel les moyens pour spécifier au moins une rangée de l'image de transmission comprennent : des moyens pour détecter des couches de liquide dans l'image de transmission en analysant les pixels de l'image de transmission ; etdes moyens pour spécifier les rangées centrales des couches respectives comme rangées pour effectuer un balayage par tomodensitométrie double énergie.
30. Dispositif selon la revendication 24, dans lequel les moyens pour effectuer la reconstruction des données de projection pour obtenir une image de tomodensitométrie qui indique les attributs physiques du produit liquide inspecté comprennent : des moyens pour intégrer une image de densité identifiée par la densité du produit liquide inspecté et une image de nombre atomique identifiée par le nombre atomique du produit liquide inspecté pour former une image de tomodensitométrie ; des moyens pour extraire de l'image de tomodensitométrie les pixels correspondant au produit liquide ; et des moyens pour calculer la densité moyenne et le nombre atomique des pixels correspondant au produit liquide en tant que densité et nombre atomique du produit liquide inspecté.
31. Dispositif selon la revendication 24, dans lequel les moyens pour déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux en se basant sur les attributs physiques comprennent : des moyens pour déterminer si un point défini par la densité et le nombre atomique se situe dans une région prédéterminée dans un espace bidimensionnel de densités-nombres atomiques, dans lequel on détermine que le produit liquide inspecté est dangereux si le point se situe dans la région prédéterminée.
32. Dispositif selon la revendication 24, comprenant en outre des moyens pour, après balayage par tomodensitométrie double énergie de chacune des rangées, faire tourner les images de tomodensitométrie du produit liquide inspecté pour les aligner avec l'image formée après le premier balayage par tomodensitométrie double énergie.
33. Dispositif selon la revendication 24, comprenant en outre des moyens pour, après balayage par tomodensitométrie double énergie de chacune des rangées, faire tourner le produit liquide inspecté dans la position précédant le balayage.
34. Dispositif selon la revendication 24, comprenant en outre un support divisé en sous-espaces multiples pour disposer respectivement une pluralité de produits liquides.
35. Dispositif selon la revendication 34, comprenant en outre : des moyens pour détecter automatiquement la présence du support avec un motif prédéfini ; des moyens pour déterminer une certaine marque sur l'image 5 de tomodensitométrie en cas de présence du support ; et des moyens pour faire tourner le support jusqu'à une position prédéfinie basée sur la certaine marque.
36. Dispositif selon la revendication 33 ou 35, comprenant en outre 10 des moyens d'affichage pour afficher le résultat de la détermination du produit liquide inspecté.
37. Dispositif selon la revendication 33 ou 35, comprenant en outre des moyens pour imprimer le résultat de la détermination des 15 produits liquides respectifs.
38. Dispositif selon la revendication 33 ou 35, comprenant en outre des moyens pour colorer les images de tomodensitométrie des produits liquides respectifs. 20
39. Dispositif selon la revendication 24, comprenant en outre un mécanisme de transport pour transporter les produits liquides inspectés, dans lequel la surface du mécanisme de transport sur laquelle sont transportés les produits liquides inspectés est divisée en une pluralité de régions que l'opérateur peut identifier. 25
40. Dispositif d'inspection de sécurité d'un produit liquide avec tomodensitométrie double énergie, comprenant : une source de rayonnement pour émettre des faisceaux de rayonnement ; des moyens de détection et de collecte pour détecter et 30 recueillir des faisceaux de rayonnement traversant au moins un produit liquide à inspecter ; un contrôleur pour contrôler la source de rayonnement et les moyens de détection et de collecte pour effectuer un balayage par tomodensitométrie en spirale sur le produit liquide inspecté de façon à 35 obtenir un ensemble d'images de tomodensitométrie en spirale dontchacune indique au moins un attribut physique du produit liquide inspecté ; des moyens pour analyser l'ensemble d'images de tomodensitométrie en spirale pour acquérir une partie d'image de tomodensitométrie en spirale du produit liquide ; et des moyens pour déterminer si le produit liquide inspecté est dangereux en se basant sur l'attribut physique contenu dans la partie d'image de tomodensitométrie en spirale du produit liquide dans un espace dimensionnel correspondant.
41. Dispositif selon la revendication 40, dans lequel les attributs physiques comportent au moins la densité et le nombre atomique du produit liquide inspecté.
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