JP2018146249A - Dangerous object detector - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態は、危険物検知装置に関する。 Embodiments relate to a dangerous substance detection apparatus.
ミリ波によって人等の探索対象を走査して、人の服の内側に所持されている危険物を検知する危険物検知装置が知られている。 2. Description of the Related Art Dangerous object detection devices that scan a search target such as a person with millimeter waves and detect a dangerous object carried inside a person's clothes are known.
しかしながら、上述の危険物検知装置では、受信したミリ波から生成された画像を表示するだけなので、当該画像に含まれる危険物の検知に要する時間が長くなるといった課題がある。 However, since the above-described dangerous substance detection device only displays an image generated from the received millimeter wave, there is a problem that it takes a long time to detect a dangerous substance included in the image.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の危険物検知装置は、飛行可能な飛行体と、複数の第1受信アンテナと、複数の第2受信アンテナと、第1駆動部と、合成処理部と、判定部と、を備える。複数の第1受信アンテナは、前記飛行体に設けられ、第1方向に配列され、ミリ波を受信する。複数の第2受信アンテナは、前記飛行体に設けられ、前記第1方向と交差する第2方向に配列され、ミリ波を受信する。第1駆動部は、前記複数の第1受信アンテナ及び前記複数の第2受信アンテナを第1走査方向で走査させる。合成処理部は、前記第1駆動部によって走査中の前記複数の第1受信アンテナが受信したミリ波による第1画像、及び、前記複数の第2受信アンテナが受信したミリ波による第2画像を合成して合成画像を生成する。判定部は、前記合成画像に危険物の画像が含まれるか否かを判定する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a dangerous object detection device according to an embodiment includes a flying object, a plurality of first reception antennas, a plurality of second reception antennas, and a first drive unit. And a synthesis processing unit and a determination unit. The plurality of first receiving antennas are provided on the flying object and are arranged in a first direction to receive millimeter waves. The plurality of second receiving antennas are provided on the flying object and are arranged in a second direction intersecting the first direction, and receive millimeter waves. The first driving unit scans the plurality of first reception antennas and the plurality of second reception antennas in a first scanning direction. The synthesis processing unit receives a first image by millimeter waves received by the plurality of first reception antennas being scanned by the first driving unit, and a second image by millimeter waves received by the plurality of second reception antennas. A composite image is generated by combining. The determination unit determines whether or not the composite image includes an image of a dangerous substance.
以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が部分的に省略される。実施形態や変形例に含まれる部分は、他の実施形態や変形例の対応する部分と置き換えて構成されることができる。また、実施形態や変形例に含まれる部分の構成や位置等は、特に言及しない限りは、他の実施形態や変形例と同様である。 Similar components are included in the following exemplary embodiments and modifications. Therefore, below, the same code | symbol is attached | subjected to the same component, and the overlapping description is partially abbreviate | omitted. Portions included in the embodiments and modifications can be configured by replacing corresponding portions in other embodiments and modifications. In addition, the configuration, position, and the like of the parts included in the embodiments and modifications are the same as those in the other embodiments and modifications unless otherwise specified.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の危険物検知装置10の全体構成を示す図である。危険物検知装置10は、多くの人92が集まっている場所(例えば、空港、スタジアム)等を飛行しつつ、人92が服の内側等に所持している危険物を検知する。図1に示すように、第1実施形態の危険物検知装置10は、飛行体11と、装置本体12とを備える。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a dangerous
飛行体11は、例えば、モータ等によって回転するプロペラを有し、飛行可能なドローンである。飛行体11は、装置本体12を保持しつつ、飛行する。
The
装置本体12は、飛行体11に設けられている。装置本体12は、飛行体11とともに飛行して、探索対象である人92にミリ波を照射して、人92が服の中等に所持している危険物を検知する。
The
図2は、危険物検知装置10の装置本体12の全体斜視図である。図2に示すように、装置本体12は、収容ケース20と、撮像部21と、第1ミリ波モジュール22aと、第2ミリ波モジュール22bと、レーザポインタ24と、保持部材26と、水平駆動部32と、鉛直駆動部33と、水平ドライバ34と、鉛直ドライバ35と、情報処理装置36と、電源39とを備える。
FIG. 2 is an overall perspective view of the apparatus
収容ケース20は、中空の直方体形状に構成されている。収容ケース20は、第1ミリ波モジュール22a、第2ミリ波モジュール22b及びレーザポインタ24を収容して保持する。収容ケース20の上面は、地面から1500mm程度の高さであることが好ましい。
The
撮像部21は、探索対象の人92を検出するための情報として、人92及び人92の周辺を撮像して撮像画像を生成する。撮像部21は、保持部材26の前側に前方に向けて設置されている。撮像部21は、例えば、CMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)またはCCD(Charge-Coupled Device)センサ等を有するデジタルカメラである。撮像部21は、ミリ波モジュール22a、22bがミリ波を照射する方向とほぼ同じ方向を撮像可能に設けられていることが好ましい。撮像部21は、撮像した撮像画像を情報処理装置36へ出力する。
The
第1ミリ波モジュール22aは、ミリ波を送信するアクティブ型のミリ波モジュールである。第1ミリ波モジュール22aは、探索対象である人92にミリ波を送信して、人92の服の内部等から反射したミリ波を受信する。これにより、第1ミリ波モジュール22aは、人92が服の内側に所持している危険物を検知するための画像を、受信したミリ波に基づいて生成する。第1ミリ波モジュール22aは、複数(例えば、2個)の送信アンテナ40aと、複数(例えば、4個)の受信アンテナ42aとを有する。
The first
複数の送信アンテナ40aは、ミリ波を送信する。複数の送信アンテナ40aは、探索対象である人92に向けてミリ波を送信する。
The plurality of
複数の受信アンテナ42aは、送信アンテナ40aが送信したミリ波を受信する。複数の受信アンテナ42aは、第1配列方向の一例である水平方向に配列され、送信アンテナ40aからミリ波が送信されている人92に向けられる。
The plurality of receiving
第2ミリ波モジュール22bは、アクティブ型のミリ波モジュールである。第2ミリ波モジュール22bは、探索対象である人92にミリ波を送信して、人92の服の内部等から反射したミリ波を受信する。これにより、第2ミリ波モジュール22bは、人92が服の内側に所持している危険物を検知するための画像を、受信したミリ波に基づいて生成する。第2ミリ波モジュール22bは、複数(例えば、2個)の送信アンテナ40bと、複数(例えば、4個)の受信アンテナ42bとを有する。
The second
複数の送信アンテナ40bは、ミリ波を送信する。複数の送信アンテナ40bは、探索対象である人92に向けてミリ波を送信する。
The plurality of
複数の受信アンテナ42bは、送信アンテナ40bが送信したミリ波を受信する。複数の受信アンテナ42bは、第2配列方向の一例である鉛直方向に配列されている。即ち、複数の受信アンテナ42bは、複数の受信アンテナ42aの配列方向と交差する方向に配列されている。複数の受信アンテナ42bは、同じ装置本体12の複数の受信アンテナ42aとほぼ同じ方向であって、送信アンテナ40bからミリ波が送信されている人92の前面に向けられている。
The plurality of receiving
レーザポインタ24は、探索対象にレーザを照射して、ミリ波モジュール22a、22bの設置の際にミリ波を送信する位置を調整する。
The
保持部材26は、中空の直方体形状に構成されている。保持部材26の奥行及び幅は、1000mm程度であることが好ましい。保持部材26は、水平駆動部32、鉛直駆動部33、水平ドライバ34、鉛直ドライバ35、情報処理装置36、及び、電源39を保持する。保持部材26の上部は、撮像部21及び収容ケース20を支持する。
The
水平駆動部32は、収容ケース20とともに、ミリ波モジュール22a、22bを鉛直方向と平行な回転軸RAhの周りで回転させる。これにより、水平駆動部32は、ミリ波モジュール22a、22bの送信アンテナ40a、40b及び受信アンテナ42a、42bを水平方向(第1走査方向の例)で走査させる。水平駆動部32は、例えば、モータである。
The
鉛直駆動部33は、収容ケース20とともに、ミリ波モジュール22a、22bを水平方向と平行な回転軸RAvの周りで回転させる。これにより、鉛直駆動部33は、ミリ波モジュール22a、22bの送信アンテナ40a、40b及び受信アンテナ42a、42bを水平方向と異なる鉛直方向(第2走査方向の例)で走査させる。鉛直駆動部33は、例えば、モータである。
The vertical drive unit 33 rotates the
水平ドライバ34は、情報処理装置36からの指示に沿って、水平駆動部32を制御する回路である。
The
鉛直ドライバ35は、情報処理装置36からの指示に沿って、鉛直駆動部33を制御する回路である。
The
情報処理装置36は、ミリ波モジュール22a、22b、レーザポインタ24、水平駆動部32、及び、鉛直駆動部33を制御するとともに、ミリ波モジュール22a、22bがミリ波から生成した画像から合成画像を生成する。
The
電源39は、ミリ波モジュール22a、22b、レーザポインタ24、水平駆動部32、鉛直駆動部33、水平ドライバ34、鉛直ドライバ35、及び、情報処理装置36に電力を供給する。
The
図3は、第1実施形態の危険物検知装置10の電気的な構成を示すブロック図である。図3に示すように、第1ミリ波モジュール22aは、複数の送信アンテナ40aと、複数の受信アンテナ42aと、送信器44aと、複数のミキサ46aと、RF(Radio Frequency)部48aと、A/D変換部50aと、レーダ信号処理回路52aと、画像処理回路54aとを備える。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the dangerous
送信器44aは、ミリ波の送信信号を生成して、複数の送信アンテナ40a及び複数のミキサ46aへ出力するとともに、複数の送信アンテナ40aを介して、人92へミリ波を送信する。
The
複数のミキサ46aは、複数の受信アンテナ42aのそれぞれに対応して設けられている。各ミキサ46aは、送信器44aが出力した送信信号及び対応する受信アンテナ42aから取得した受信信号を混合して、RF部48aへ出力する。
The plurality of
RF部48aは、受信した信号を受け取り、受信した信号を周波数変換によってダウンコンバートした変換信号を生成して、A/D変換部50aへ出力する。
The
A/D変換部50aは、RF部48aから受け取ったアナログの受信信号をデジタル信号に変換する。
The A /
レーダ信号処理回路52aは、デジタル変換された受信信号に基づいて、測距及び測角して算出した探索対象までの極座標における距離及び探索対象の極座標における方角に関する情報とともに、受信信号の強度を画像処理回路54aへ出力する。
The radar
画像処理回路54aは、レーダ信号処理回路52aから取得した極座標における距離及び方角を2次元の直交座標に座標変換して、第1画像を生成する。
The
第2ミリ波モジュール22bは、複数の送信アンテナ40bと、複数の受信アンテナ42bと、複数のミキサ46bと、送信器44bと、RF部48bと、A/D変換部50bと、レーダ信号処理回路52bと、画像処理回路54bとを備える。第2ミリ波モジュール22bの各構成は、第1ミリ波モジュール22aの各構成と同様の機能を有する。即ち、第2ミリ波モジュール22bでは、送信器44bが送信アンテナ40bを介して人92に送信したミリ波を複数の受信アンテナ42bが受信する。第2ミリ波モジュール22bでは、受信したミリ波をミキサ46b、RF部48b、A/D変換部50b、レーダ信号処理回路52bが処理した後、画像処理回路54bが信号処理したミリ波から第2画像を生成する。
The second
情報処理装置36は、例えば、マイクロコンピュータ等のコンピュータである。情報処理装置36は、制御部56と、危険物データベース58と、顔画像データベース60とを有する。
The
制御部56は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを含むハードウェアプロセッサである。制御部56は、合成処理部68と、判定部70と、機械走査部66と、撮像画像処理部62と、認識部64とを有する。例えば、制御部56は、危険物検知プログラムを読み込むことによって、合成処理部68、判定部70、機械走査部66、撮像画像処理部62、及び、認識部64の機能を実現してよい。尚、合成処理部68、判定部70、機械走査部66、撮像画像処理部62、及び、認識部64の機能の一部または全部は、PLC(Programmable Logic Controller)またはASIC(Application Specific Integrated Circuit)を含む回路等のハードウェアによって構成してもよい。
The
危険物データベース58は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、及び、ROM(Read Only Memory)等の記憶装置に格納されている。危険物データベース58は、ネットワーク上に設けられていてもよい。危険物データベース58は、複数の危険物の画像のデータを格納する。 The dangerous goods database 58 is stored in a storage device such as a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), and a read only memory (ROM). The dangerous goods database 58 may be provided on a network. The dangerous goods database 58 stores image data of a plurality of dangerous goods.
顔画像データベース60は、HDD、SSD、及び、ROM等の記憶装置に格納されている。顔画像データベース60は、ミリ波を送信する人92を判定するためのデータベースである。顔画像データベース60は、危険物を所持している可能性の高い人92の顔画像のデータを有する。顔画像データベース60は、ネットワーク上に設けられていてもよい。
The
撮像画像処理部62は、撮像部21から取得した撮像画像に基づいて、人92の外形を特定して、探索対象である当該人92の体のうち、危険物が存在する可能性の高い人92の部位を、送信アンテナ40a、40bのミリ波を送信して走査する走査領域として特定する。撮像画像処理部62は、撮像画像を合成処理部68及び認識部64へ出力するとともに、走査領域として特定した人92の部位を機械走査部66へ出力する。
The captured image processing unit 62 specifies the outer shape of the
認識部64は、顔画像データベース60に格納されている顔画像に基づいて、撮像画像に含まれる人92が、危険物を所持している可能性の高い人92か否かを判定し、当該判定結果に基づいて、探索対象である当該人92を走査するか否かを判定する。認識部64は、危険物を所持している可能性が高いと特定した人92の位置を機械走査部66へ出力する。
Based on the face image stored in the
機械走査部66は、飛行体11を制御する。例えば、機械走査部66は、危険物を所持している可能性が高いと特定した人92の位置を取得して、当該位置の近傍へと飛行体11を飛行させる。
The
機械走査部66は、送信器44a、44bを起動させてミリ波を照射させつつ、駆動部32、33を制御することによってミリ波を人92上で走査させる。具体的には、機械走査部66は、水平ドライバ34を介して、水平駆動部32を制御して、鉛直方向と平行な回転軸RAhの周りでミリ波モジュール22a、22bを回転させて人92の前面上を走査させる。機械走査部66は、鉛直ドライバ35を介して、鉛直駆動部33を制御して、水平方向と平行な回転軸RAvの周りでミリ波モジュール22a、22bを回転させて人92の前面上を走査させる。ここで、機械走査部66は、撮像画像に基づいて、駆動部32、33を制御して、送信アンテナ40a、40bに探索対象である人92を走査させてよい。具体的には、機械走査部66は、認識部64が撮像画像に基づいて危険物を所持している可能性が高く、走査すべきと特定した人92へミリ波を走査すると判定し、走査すべきでないと判定した人92へはミリ波を走査しないと判定する。更に、機械走査部66は、走査すべきと特定した人92の体のうち、撮像画像処理部62が撮像画像に基づいて走査領域として特定した部位にミリ波を照射して走査するように、駆動部32、33を制御する。
The
合成処理部68は、駆動部32、33によって走査中の第1ミリ波モジュール22aの受信アンテナ42aが受信したミリ波による第1画像、及び、駆動部32、33によって走査中の第2ミリ波モジュール22bの受信アンテナ42bが受信したミリ波による第2画像を合成して合成画像を生成する。例えば、合成処理部68は、第1画像の画素値と第2画像の画素値とを乗算することによって、合成画像を生成する。画素値は、例えば、256階調であってよい。合成処理部68は、合成画像を後述する表示部37に表示させるとともに、判定部70へ出力する。尚、合成処理部68は、撮像画像処理部62から取得した探索対象の人92の撮像画像に、合成画像を重畳させて、表示部37に表示させてもよい。また、合成処理部68は、後述する判定部70による危険物の有無の判定結果を合成画像とともに、表示させてもよい。
The
判定部70は、危険物データベース58を参照して、合成画像に危険物が含まれるか否かを判定する。判定部70は、合成画像に危険物があると判定した場合、当該判定結果を合成処理部68に出力する。判定部70は、危険物の判定をディープラーニング等によって学習して、危険物データベース58を更新してもよい。また、判定部70は、後述する入力部38からユーザの情報を受け付ける。例えば、判定部70は、合成画像を見たユーザによる危険物の有無の判定結果を受け付ける。
The determination unit 70 refers to the dangerous material database 58 to determine whether or not the composite image includes a dangerous material. If the determination unit 70 determines that there is a dangerous substance in the combined image, the determination unit 70 outputs the determination result to the
危険物検知装置10は、表示部37と、入力部38とを更に備えてもよい。表示部37及び入力部38は、飛行体11及び装置本体12とは別に、例えば、情報処理装置36と通信可能に地上等に設置されていてよい。
The dangerous
表示部37は、情報処理装置36から取得した画像データに基づいて、画像を表示する。例えば、表示部37は、情報処理装置36が生成した合成画像を表示する。
The
入力部38は、例えば、表示部37の表示面に設けられたタッチパネルである。入力部38は、危険物検知装置10のユーザから受け付けた情報を情報処理装置36へ出力する。
The
図4は、レーダ信号処理回路52aの構成を示すブロック図である。尚、レーダ信号処理回路52bは、レーダ信号処理回路52aと同様の構成である。図4に示すように、レーダ信号処理回路52aは、複数のFFT部72と、DBF(Digital BeamForming)部74と、測距測角部76とを有する。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the radar
複数のFFT部72は、複数の受信アンテナ42aのいずれかに対応付けられている。FFT部72は、A/D変換部50aがデジタル変換して出力した受信信号を周波数軸上の信号に変換して、DBF部74へ出力する。
The plurality of
DBF部74は、周波数軸の受信信号を用いて、周波数毎にΣビーム及びΔビームを生成して、測距測角部76へ出力する。
The
測距測角部76は、Σビーム及びΔビームに基づいて、受信信号の強度、探索対象までの距離及び探索対象の方角を算出して、画像処理回路54aへ出力する。
The ranging
図5は、合成処理部68による合成画像の生成を説明する図である。合成処理部68は、第1ミリ波モジュール22aから図5の左上に示す第1画像94aを取得する。第1ミリ波モジュール22aは水平方向に配列された受信アンテナ42aを有するので、第1画像94aの鉛直方向の解像度は高く、水平方向の解像度は低い。合成処理部68は、第2ミリ波モジュール22bから図5の右上に示す第2画像94bを取得する。第2ミリ波モジュール22bは鉛直方向に配列された受信アンテナ42bを有するので、第2画像94bの水平方向の解像度は高く、鉛直方向の解像度は低い。
FIG. 5 is a diagram for explaining generation of a composite image by the
合成処理部68は、ミリ波モジュール22a、22bから取得した情報(受信信号の強度、探索対象までの距離、及び、探索対象の方角)に基づいて、予め定められた範囲(図5の太線で示す四角領域)内の最大の反射強度を有する画素(以下、最大反射点)を抽出する。合成処理部68は、当該最大反射点における第1画像94a及び第2画像94bの画素値を乗算することによって、図5の下段に示す合成画像94cの各画素の画素値を算出する。これにより、合成画像94cの中心(斜線ハッチング参照)の画素値の解像度が上がる。合成処理部68は、当該乗算を各画素に対して行うことによって、解像度の高い合成画像94cを生成する。合成処理部68は、乗算後の画素値のうち、予め定められた画素閾値以下の画素値を0としてもよい。これにより、合成処理部68は、ノイズを除去することができる。更に、合成処理部68は、画素閾値をディープラーニング等によって学習して、更新してもよい。
The
図6は、第1実施形態の装置本体12の制御部56が実行する危険物検知処理のフローチャートである。制御部56は、危険物検知プログラムを読み込むことによって、危険物検知処理を実行する。
FIG. 6 is a flowchart of the dangerous substance detection process executed by the
図6に示すように、危険物検知処理では、機械走査部66が、飛行体11を制御して、飛行を開始する(S102)。撮像画像処理部62が、撮像部21を制御して撮像を開始させて、撮像部21から撮像画像を取得する(S104)。
As shown in FIG. 6, in the dangerous object detection process, the
撮像画像処理部62は、取得した撮像画像に含まれる人92の体のうち、危険物を所持している可能性の高い部位を走査領域として特定する(S106)。撮像画像処理部62は、撮像画像を認識部64へ出力するとともに、人92の位置及び当該人92の部位の位置を走査領域として機械走査部66へ出力する。
The captured image processing unit 62 identifies, as a scanning region, a part that has a high possibility of having a dangerous substance in the body of the
認識部64は、顔画像データベース60に基づいて、撮像画像に含まれる人92のうち、危険物を所持している可能性の高い人92を特定する(S108)。認識部64は、危険物を所持している可能性の高い人を特定できなかった場合(S108:No)、ステップS102以降を繰り返して、新たな検出情報を取得して撮像画像を生成して、同じ処理を実行する。
Based on the
認識部64は、危険物を所持している可能性の高い人92を特定すると(S108:Yes)、当該人92の位置等に関する情報を機械走査部66へ出力する。
When the recognizing
機械走査部66は、危険物所持の可能性の高い人92の位置に関する情報に基づいて、飛行体11を制御して、当該人92の近傍へと飛行させる(S109)。機械走査部66は、当該人92の近傍へ達すると、認識部64から取得した危険物を所持している可能性の高い人92の体のうち、撮像画像処理部62から取得した人92の部位にミリ波を照射するように、水平ドライバ34または鉛直ドライバ35を介して、水平駆動部32または鉛直駆動部33を制御して、機械走査を開始するとともに、送信器44a、44bを起動させてミリ波の送信を開始する(S110)。これにより、ミリ波モジュール22a、22bの送信器44a、44b及び受信アンテナ42a、42bは、回転軸RAhまたは回転軸RAvの周りで回転して、水平方向または鉛直方向に沿って探索対象の人92の走査領域として特定した部位上にミリ波を照射して走査する。
The
合成処理部68は、走査中のミリ波モジュール22a、22bから画像94a、94bのデータを順次取得する(S112)。
The
機械走査部66は、走査を終了すべきか否かを判定する(S114)。例えば、機械走査部66は、認識部64から走査領域として取得した人92の部位全体にミリ波を照射して走査したか否かに基づいて、走査を終了すべきか否かを判定してよい。機械走査部66は、走査をまだ終了させないと判定すると(S114:No)、走査を継続するとともに、合成処理部68は、画像94a、94bのデータの取得を継続する。
The
機械走査部66が走査を終了すべきと判定すると(S114:Yes)、水平駆動部32及び鉛直駆動部33を停止させて、機械走査を終了させる(S116)。
If the
図7は、機械走査による走査範囲を説明する人92の正面図である。図7に示すように、機械走査部66は、水平駆動部32を制御して、例えば、太線の一点鎖線で示すように、探索対象である人92の部位上を送信アンテナ40a、40b及び受信アンテナ42a、42bに走査させ、部位の水平方向の端部に達すると、鉛直駆動部33を制御して、送信アンテナ40a、40b及び受信アンテナ42a、42bの上下方向における走査の位置を変える。この後、機械走査部66は、水平駆動部32及び鉛直駆動部33を制御して、同様の処理を実行して、図7に太線で示すように、人92の特定の部位上を、送信アンテナ40a、40b及び受信アンテナ42a、42bに走査させる。
FIG. 7 is a front view of a
図6に戻って、合成処理部68は、ミリ波モジュール22a、22bから取得した画像94a、94bに基づいて、最大反射点を抽出する(S118)。合成処理部68は、第1ミリ波モジュール22aが受信したミリ波から生成した第1画像94aの画素値及び第2ミリ波モジュール22bが受信したミリ波から生成した第2画像94bの画素値を乗算させて、最大反射点の画素値を算出する。合成処理部68は、他の最大反射点に対しても、ミリ波モジュール22a、22bが受信したミリ波から生成した画像94a、94bの画素値を乗算することによって、全ての画素の画素値を算出して、走査した人92の部位の合成画像94cを生成する(S120)。
Returning to FIG. 6, the
判定部70は、危険物データベース58に基づいて、合成処理部68が生成した画像に危険物が含まれるか否かを判定する(S122)。判定部70は、危険物の判定結果を合成処理部68へ出力する。
The determination unit 70 determines whether or not the dangerous material is included in the image generated by the
合成処理部68は、全ての画素の画素値を乗算によって算出し、当該画素値のうち画素閾値以下の画素値を0にしてノイズを削除した合成画像94cを、判定部70の判定結果とともに、表示部37に表示させる(S124)。ここで、合成処理部68は、検出情報から生成された人92の体全体の画像である撮像画像に、人92の特定の部位の画像である合成画像94cを重畳させて表示させてもよい。
The
合成処理部68は、入力部38を介して、危険物検知装置10のユーザから合成画像94cが最適か否かの判定を受け付ける(S126)。合成処理部68は、ユーザから合成画像94cが最適でないとの判定を受け付けると(S126:No)、合成画像94cを最適化する(S128)。例えば、合成処理部68は、入力部38を介して、ユーザから新たな画素閾値を受け付けて、合成画像94cを最適化してよい。合成処理部68は、入力部38を介して、ユーザから合成画像94cが最適であるとの判定を受け付けるまで、ステップS126、S128を繰り返す。合成処理部68が、合成画像94cが最適である旨の判定結果をユーザから取得すると(S126:Yes)、判定部70は、最適化された合成画像94cに危険物が含まれるか否かのユーザの判定を受け付ける(S130)。判定部70は、ユーザから受け付けた危険物が含まれるか否かの判定結果を表示部37に出力して表示させるとともに、判定結果に基づいて危険物の画像を危険物データベース58に格納して更新し(S132)、危険物検知処理を終了する。
The
上述したように、危険物検知装置10では、合成処理部68が、判定部70が合成画像に危険物が含まれるか否かを判定した判定結果とともに、合成画像94cを表示させるので、危険物検知装置10のユーザは合成画像94cに危険物が含まれるか否かをより迅速に判定することができる。
As described above, in the hazardous
危険物検知装置10では、ミリ波モジュール22a、22bが、飛行体11によって飛行した状態でミリ波を照射するので、人92が多い場合でも、適切な位置からミリ波を照射することによって、探索対象の人92が他の人92の影になること等を抑制できる。これにより、危険物検知装置10は、危険物の検知精度を向上させることができる。
In the dangerous
危険物検知装置10は、撮像部21の検出情報に基づいて、ミリ波を送信させる人92か否か、及び、ミリ波を照射して走査する走査領域を判定した後、機械走査部66が、送信アンテナ40a、40b及び受信アンテナ42a、42bに走査させている。これにより、危険物検知装置10は、走査の必要のない人92への走査、及び、走査の必要のない人92の部位への走査を低減することができるので、危険物の検知の走査に要する時間を低減することができるとともに、画像処理に要する時間を低減できる。
Based on the detection information of the
危険物検知装置10では、合成処理部68が、水平方向に配列された受信アンテナ42aが受信したミリ波から生成された第1画像94a、及び、鉛直方向に配列された受信アンテナ42bが受信したミリ波から生成された第2画像94bの各画素の画素値を乗算して合成画像94cを生成している。これにより、危険物検知装置10は、ミリ波モジュール22a、22bの受信アンテナ42a、42bの配列方向を異ならせた簡単な構成によって、高い解像度の合成画像94cを生成することができる。
In the hazardous
<第2実施形態>
図8は、第2実施形態の危険物検知装置110の電気的な構成を示すブロック図である。
Second Embodiment
FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of the dangerous goods detection device 110 of the second embodiment.
図8に示すように、第2実施形態の危険物検知装置110は、更に臭いセンサ80を備える。臭いセンサ80は、飛行体11とともに飛行して、装置本体12の周辺の臭いを検出して、臭いに関する情報である臭い情報を判定部70に出力する。判定部70は、臭い情報に基づいて、人92が服の内側等に所持している液体、気体、及び、爆薬等の危険物を検知することができる。
As shown in FIG. 8, the dangerous substance detection device 110 of the second embodiment further includes an
<第3実施形態>
次に、第3実施形態の危険物検知装置210について説明する。図9は、第3実施形態の危険物検知装置210の全体斜視図である。図9に示すように、危険物検知装置210では、ドライバ34、35、情報処理装置36及び電源39は、保持部材26の上部であって、ミリ波モジュール22a、22bの近傍に設けられている。この場合、収容ケース20は省略してもよい。また、保持部材26は、小型化してもよい。
<Third Embodiment>
Next, the dangerous material detection apparatus 210 of 3rd Embodiment is demonstrated. FIG. 9 is an overall perspective view of the dangerous goods detection device 210 of the third embodiment. As shown in FIG. 9, in the dangerous substance detection device 210, the
上述の実施形態の構成の機能、配置、接続関係及び個数等は、適宜変更してよい。上述のフローチャートのステップの順序は適宜変更してよい。 The function, arrangement, connection relationship, number, and the like of the configuration of the above-described embodiment may be changed as appropriate. You may change suitably the order of the step of the above-mentioned flowchart.
上述の実施形態では、撮像部21として、デジタルカメラ等の撮像装置を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、撮像部21は、パッシブ型のミリ波モジュールであってもよい。この場合であっても、上述の実施形態とほぼ同様の処理によって同じ効果を奏することができる。
In the above-described embodiment, the
撮像部21とミリ波モジュール22a、22bは、一つの保持部材26に格納してもよく、別々の保持部材26に格納してもよい。また、情報処理装置36は、表示部37及び入力部38ともに、装置本体12とは別に、地上等に設けてもよい。撮像部21の撮像画像を処理する撮像画像処理部62及び認識部64は、情報処理装置36と別に設けてもよい。
The
上述の危険物検知装置10では、一方の受信アンテナ42aが水平方向に配列され、他方の受信アンテナ42bが鉛直方向に配列されているが、両配列方向はこれに限定されない。例えば、一方の受信アンテナ42aの配列方向は、他方の受信アンテナ42bの配列方向と交差していればよい。
In the dangerous
上述の危険物検知装置10では、ミリ波モジュール22a、22bが、一方向から人92にミリ波を照射する例を挙げたが、これに限定されない。例えば、ミリ波モジュール22a、22bが、複数の方向(例えば、90°間隔の四方向)から人92にミリ波を照射して、画像を生成してもよい。
In the dangerous
上述の危険物検知装置10では、鉛直駆動部33がミリ波モジュール22a、22bを回転させることによって鉛直方向を走査させる例を挙げたが、これに限定されない。例えば、飛行体11を鉛直方向に移動させて、ミリ波モジュール22a、22bを移動させることによって、ミリ波を走査させてもよい。この場合、鉛直駆動部33は省略してもよい。
In the dangerous
上述の実施形態では、ミリ波モジュール22a、22bがミリ波を送信する送信器44a、44bを有するアクティブ型を例に挙げて説明したが、送信器44a、44bを省略したパッシブ型のミリ波モジュールを採用してもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態では、合成処理部68が、危険物の有無に関係なく、合成画像94cを表示させる例を挙げたが、これに限定されない。例えば、合成処理部68は、判定部70が合成画像94cに危険物を含むと判定した場合だけ、当該判定結果とともに合成画像94cを表示させてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10、110 :危険物検知装置
11 :飛行体
21 :撮像部
22a :第1ミリ波モジュール
22b :第2ミリ波モジュール
32 :水平駆動部(第1駆動部)
33 :鉛直駆動部(第2駆動部)
40a、40b :送信アンテナ
42a、42b :受信アンテナ
66 :機械走査部
68 :合成処理部
70 :判定部
92 :人
94a :第1画像
94b :第2画像
94c :合成画像
10, 110: Dangerous object detection device 11: Aircraft 21:
33: Vertical drive unit (second drive unit)
40a, 40b:
Claims (3)
前記飛行体に設けられ、第1方向に配列され、ミリ波を受信する複数の第1受信アンテナと、
前記飛行体に設けられ、前記第1方向と交差する第2方向に配列され、ミリ波を受信する複数の第2受信アンテナと、
前記複数の第1受信アンテナ及び前記複数の第2受信アンテナを第1走査方向で走査させる第1駆動部と、
前記第1駆動部によって走査中の前記複数の第1受信アンテナが受信したミリ波による第1画像、及び、前記複数の第2受信アンテナが受信したミリ波による第2画像を合成して合成画像を生成する合成処理部と、
前記合成画像に危険物の画像が含まれるか否かを判定する判定部と、
を備える危険物検知装置。 A flying object,
A plurality of first receiving antennas provided on the flying body, arranged in a first direction, and receiving millimeter waves;
A plurality of second receiving antennas provided on the flying body, arranged in a second direction intersecting the first direction, and receiving millimeter waves;
A first driving unit configured to scan the plurality of first reception antennas and the plurality of second reception antennas in a first scanning direction;
A synthesized image obtained by synthesizing a first image by millimeter waves received by the plurality of first reception antennas being scanned by the first driving unit and a second image by millimeter waves received by the plurality of second reception antennas. A synthesis processing unit for generating
A determination unit for determining whether an image of a dangerous substance is included in the composite image;
Dangerous goods detection device comprising.
請求項1に記載の危険物検知装置。 The dangerous substance detection device according to claim 1, wherein the synthesis processing unit generates the synthesized image by multiplying a pixel value of the first image by a pixel value of the second image.
前記複数の第1受信アンテナ及び前記複数の第2受信アンテナを前記第1走査方向とは異なる第2走査方向で走査させる第2駆動部と、
前記撮像画像の情報に基づいて前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御する機械走査部と、
を更に備える請求項1または2に記載の危険物検知装置。 An imaging unit that captures the periphery of the search target and generates a captured image;
A second driving unit configured to scan the plurality of first reception antennas and the plurality of second reception antennas in a second scanning direction different from the first scanning direction;
A mechanical scanning unit that controls the first driving unit and the second driving unit based on information of the captured image;
The dangerous substance detection device according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
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