JP5614620B2 - Liquid inspection method and liquid inspection apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、光透過性の容器内に充填された液体の検査方法および液体検査装置に関し、詳しくは、光透過性の容器内に充填された液体における爆発物や爆発物原料あるいは不正薬物の含有状況を検査する検査方法および検査装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting a liquid filled in a light transmissive container, and more particularly, to contain explosives, explosive materials, or illegal drugs in a liquid filled in a light transmissive container. The present invention relates to an inspection method and an inspection apparatus for inspecting a situation.

2005年にイギリスで起きた同時爆破テロ事件を初めとして、近年、公共施設や公共交通機関を狙った爆破テロ事件が多発している。最近では旅客を装ったテロリスト等が、爆発物や爆発物原料等を混入あるいは溶解させた液体を、例えばペットボトルやガラス瓶等光透過性の飲料用容器に充填して、航空機等の内に持ち込むケースが増えている。また、麻薬や覚醒剤等の不正薬物を溶解させた液体を光透過性の容器に充填して密輸を行うケースも増えている。   In recent years, there have been many bombing attacks targeting public facilities and public transportation, including the 2005 bombings in Britain. Recently, terrorists who pretend to be passengers fill liquids that contain explosives and explosive materials, etc. or dissolve them in light-transmitting beverage containers such as plastic bottles and glass bottles, and bring them into aircraft. Cases are increasing. In addition, there are an increasing number of cases where smuggling is carried out by filling a light-transmitting container with a liquid in which illegal drugs such as narcotics and stimulants are dissolved.

前記の航空機内への爆発物や爆発物原料あるいは不正薬物の持ち込みに関しては、テロや密輸等の事件発生を防止する観点から、空港において旅客に対して手荷物検査が行われているが、多数の旅客を処理するためには迅速に検査を行う必要があり、短時間の検査で容器内に充填された液体が爆発物や爆発物原料あるいは不正薬物を含有しているか否かを判定することは容易ではない。   With regard to bringing explosives, explosive materials, or illegal drugs into the aircraft, baggage inspections are conducted for passengers at airports from the viewpoint of preventing incidents such as terrorism and smuggling. In order to process passengers, it is necessary to conduct a quick inspection, and it is possible to determine whether or not the liquid filled in the container contains explosives, explosive materials, or illegal drugs in a short inspection. It's not easy.

このような状況の下に、容器を開栓することなく、容器の外から充填されている液体を検知する方法として、ガソリン等の可燃性液体か否かを速やかに判断する検知方法が既に提案されている(特許文献1、非特許文献1)。ここに示された検知方法では、正規に充填された飲料の主成分である水と、ガソリン等液体可燃物において誘電率に相違があること、具体的には、水の誘電率に比べてガソリンの誘電率が小さいことを利用して危険物であるか否かの判断をしている。   Under such circumstances, as a method for detecting the liquid filled from the outside of the container without opening the container, a detection method for quickly determining whether or not the fuel is a flammable liquid such as gasoline has already been proposed. (Patent Document 1, Non-Patent Document 1). In the detection method shown here, there is a difference in dielectric constant between water, which is the main component of a regularly filled beverage, and liquid combustibles such as gasoline, specifically, gasoline compared to the dielectric constant of water. It is determined whether or not it is a dangerous substance by utilizing the fact that the dielectric constant is small.

しかしながら、最近、誘電率が水に近い危険物が用いられるケースが増えており、例えば、前記したイギリスで起きた事件の場合は、爆発物として、過酸化水素とアセトンとの混合溶液が用いられていた。このように、誘電率が水に近い液状の危険物の検知に対しては、前記非特許文献1に示された検知方法は、有効な方法とはいえない。   Recently, however, the use of dangerous materials whose permittivity is close to that of water is increasing. For example, in the case of the above-mentioned incident in the United Kingdom, a mixed solution of hydrogen peroxide and acetone is used as an explosive. It was. As described above, the detection method shown in Non-Patent Document 1 is not an effective method for detecting a liquid dangerous substance having a dielectric constant close to that of water.

これに対して、アメリカでは、ラマン分光を用いることにより、過酸化水素水を光透過性の容器の外から探知できる装置が市販されている。しかしながら、ラマン分光を用いた場合には、光透過性の容器や充填された液体の蛍光が強く出るために感度をほとんど採ることができず、実用配備がほとんどなされていないのが現状である。   On the other hand, in the United States, an apparatus that can detect hydrogen peroxide solution from the outside of a light-transmitting container by using Raman spectroscopy is commercially available. However, in the case of using Raman spectroscopy, since the fluorescence of the light-transmitting container and the filled liquid is strong, almost no sensitivity can be obtained, and there is almost no practical deployment.

特開2005−274255号公報JP 2005-274255 A

東京ガス株式会社、東京ガス・エンジニアリング株式会社、“ボトル内液体物検査装置SLC−211Dの発売について”、[online]、平成16年11月1日、[平成20年9月22日検索]、インターネット、(URL:http://www.tokyo−gas.co.jp/Press/20041101.html)Tokyo Gas Co., Ltd., Tokyo Gas Engineering Co., Ltd., “Release of Bottled Liquid Inspection System SLC-211D”, [online], November 1, 2004, [Search September 22, 2008], Internet, (URL: http://www.tokyo-gas.co.jp/Press/20041101.html)

このように、短時間で種々の爆発物や爆発物原料あるいは不正薬物等を検知する適切な手法がないため、テロ対策を行う必要がある公共施設や公共交通機関の内でも特に重要な航空機等では、現在飲料水等の持ち込みが禁止されているのが実状である。   In this way, there is no appropriate method for detecting various explosives, explosive raw materials, or illegal drugs in a short time, so aircraft that are particularly important in public facilities and public transportation where terrorism countermeasures are required In reality, it is currently prohibited to bring in drinking water.

そこで、本出願人は、本発明に先立って、ペットボトルやガラス瓶等の光透過性の容器内に充填された液体における爆発物や爆発物原料あるいは不正薬物の含有状況を、容器の外から迅速かつ確実に検知することができる検査方法および検査装置につき特許出願を行った(特願2008−259789号)。   Therefore, prior to the present invention, the present applicant promptly determines the content of explosives, explosive materials, or illegal drugs in the liquid filled in a light transmissive container such as a PET bottle or a glass bottle from the outside of the container. A patent application was filed for an inspection method and an inspection apparatus capable of reliably detecting (Japanese Patent Application No. 2008-259789).

以下、上記の本発明に先立つ特許出願(以下、「先願発明」という)につき、その概略を説明する。   The outline of the patent application prior to the present invention (hereinafter referred to as “prior application invention”) will be described below.

即ち、先願発明は、
光透過性の容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する液体の検査方法であって、
前記容器の外より、前記液体に対して近赤外光を照射する近赤外光照射工程と、
前記液体を透過した前記近赤外光または前記液体により散乱された前記近赤外光を受光する近赤外光受光工程と、
受光した前記近赤外光の吸収スペクトルを分析する吸収スペクトル分析工程とを有し、
前記吸収スペクトルを解析して、前記容器内に充填された液体における爆発物と爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査することを特徴とする液体の検査方法(請求項1)であり、またこれらの工程を手段として有する検査装置(請求項8)である。
That is, the prior application invention
A liquid inspection method for inspecting the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in a liquid filled in a light transmissive container,
From the outside of the container, a near infrared light irradiation step of irradiating the liquid with near infrared light,
A near-infrared light receiving step for receiving the near-infrared light transmitted through the liquid or the near-infrared light scattered by the liquid;
An absorption spectrum analysis step of analyzing the absorption spectrum of the received near-infrared light,
A liquid inspection method (Claim 1) characterized by analyzing the absorption spectrum and inspecting the content of explosives and explosive materials and / or illegal drugs in the liquid filled in the container. An inspection apparatus having these steps as means (claim 8).

即ち、水は光に対して大きな吸収を示すが、近赤外光では比較的吸収が少なくなる。このため、危険物が含有された液体に近赤外光を照射し、得られた吸収スペクトルを分析することにより、危険物の含有状況を検査することができる。また、近赤外光の場合、ラマン分光のように容器や液体の蛍光が強く出て感度がとれないような問題がなく、充分に分析可能な吸収スペクトルを得ることができる。   That is, water shows a large absorption for light, but absorption is relatively small for near infrared light. For this reason, the content of dangerous substances can be inspected by irradiating the liquid containing the dangerous substances with near infrared light and analyzing the obtained absorption spectrum. Further, in the case of near-infrared light, there is no problem that the fluorescence of containers and liquids is strong and sensitivity cannot be obtained unlike Raman spectroscopy, and an absorption spectrum that can be sufficiently analyzed can be obtained.

また、過酸化水素水のように水と同じような特性を有する危険物であっても、得られた近赤外光の吸収スペクトルの解析方法を工夫することにより、危険物の含有状況を正確に検査することができる。   Even if it is a dangerous substance with the same characteristics as water, such as hydrogen peroxide, the content of the dangerous substance can be accurately determined by devising a method for analyzing the absorption spectrum of the obtained near-infrared light. Can be inspected.

また、例えば、容器内に充填された液体が、水、お茶、ジュース、コーラ、コーヒー等異なっていても、各々の真正な吸収スペクトルを準備することにより、危険物の含有状況を容易に検査することができる。さらに、容器についても同様であり、無色、着色を問わず、各々の真正な吸収スペクトルを準備することにより、液体における危険物の含有状況を容易に検査することができる。   Also, for example, even if the liquid filled in the container is different from water, tea, juice, cola, coffee, etc., it is possible to easily inspect the contents of dangerous substances by preparing each genuine absorption spectrum. be able to. Further, the same applies to the container, and it is possible to easily inspect the contents of dangerous substances in the liquid by preparing each genuine absorption spectrum regardless of whether it is colorless or colored.

そして、上記検査方法を用いることにより、爆発物と爆発物原料および/または不正薬物の種類を特定する(請求項2)と共に、吸収スペクトル分析工程により分析した吸収スペクトルにおける所定の波長に対する吸光度を、予め爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度が既知濃度の複数の液体を用いて分析された吸収スペクトルに基づいて作成された濃度推定式に代入して、爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度を測定(請求項3)している。   And by using the said inspection method, while specifying the kind of explosives, explosive raw material, and / or a fraudulent drug (Claim 2), the light absorbency with respect to the predetermined wavelength in the absorption spectrum analyzed by the absorption-spectrum analysis process, The explosives, explosive raw materials and / or the concentration of illegal drugs are substituted into concentration estimation formulas created based on the absorption spectra analyzed using a plurality of liquids having known concentrations, and the explosives, explosive raw materials and The concentration of the illegal drug is measured (Claim 3).

これにより、ペットボトルやガラス瓶等の光透過性の容器内に充填された液体における爆発物や爆発物原料あるいは不正薬物の含有状況を、容器の外から迅速かつ確実に検知することが可能となる。   This makes it possible to quickly and reliably detect the content of explosives, explosive materials, or illegal drugs in a liquid filled in a light transmissive container such as a PET bottle or a glass bottle from the outside of the container. .

このように、先願発明においては、予め爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度が既知濃度の複数の液体を用いて分析された吸収スペクトルに基づいて濃度推定式を作成して、検査を行っている。   Thus, in the prior application invention, a concentration estimation formula is created based on an absorption spectrum that is analyzed in advance using a plurality of liquids having a known concentration of explosives, explosive material, and / or illegal drugs, We are inspecting.

このため、先願発明においては、製品の全てについて吸収スペクトルを得ていた。しかし、容器の材質や形状、また内容物の種類、濃度、液量など製品の多様化に伴い、吸収スペクトルに変動が生じ、濃度推定の精度が下がる恐れがあった。また、このように商品の全てについて吸収スペクトルを得ること、さらに濃度推定式を作成することは、時間的にも、コスト的にも大きな負担となっていた。また、検査時においても大きな負担となっていた。   For this reason, in the prior invention, absorption spectra were obtained for all of the products. However, with the diversification of products such as the material and shape of the container, the type of contents, the concentration, and the amount of liquid, the absorption spectrum fluctuates, which may reduce the accuracy of concentration estimation. In addition, obtaining absorption spectra for all products and creating a concentration estimation formula in this way are burdensome both in terms of time and cost. In addition, it was a heavy burden at the time of inspection.

そこで、本発明は、前記した先願発明を利用しながら、さらに、より少ないデータで、多様化する製品に対応した検査が可能であると共に、濃度推定における推定精度の上昇を図ることが可能な検査方法および検査装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention enables inspection corresponding to diversifying products with less data while using the above-described prior application invention, and can increase estimation accuracy in concentration estimation. It is an object to provide an inspection method and an inspection apparatus.

本発明者は、鋭意検討の結果、以下に示す各技術により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。以下、各技術に分けて説明する。 As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above problems can be solved by the following technologies , and has completed the present invention. Hereinafter, each technique will be described separately.

第1の技術は、
光透過性の容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する液体の検査方法であって、
前記容器の外より、前記液体に対して近赤外光を照射する近赤外光照射工程と、
前記液体を透過した前記近赤外光または前記液体により散乱された前記近赤外光を受光する近赤外光受光工程と、
受光した前記近赤外光の吸収スペクトルを分析することにより、前記容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する吸収スペクトル分析工程とを有し、
前記吸収スペクトル分析工程が、前記吸収スペクトルを多変量解析することにより導かれた複数の判別式により分別した後、予め前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度が既知濃度の複数の液体の吸収スペクトルに基づいて作成された濃度推定式に代入して、前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度を測定する工程である
ことを特徴とする液体の検査方法である。
The first technology is
A liquid inspection method for inspecting the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in a liquid filled in a light transmissive container,
From the outside of the container, a near infrared light irradiation step of irradiating the liquid with near infrared light,
A near-infrared light receiving step for receiving the near-infrared light transmitted through the liquid or the near-infrared light scattered by the liquid;
An absorption spectrum analysis step of examining the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in the liquid filled in the container by analyzing the absorption spectrum of the received near-infrared light. ,
After the absorption spectrum analysis step is classified according to a plurality of discriminants derived by multivariate analysis of the absorption spectrum, a plurality of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in advance having a plurality of known concentrations. The liquid inspection method is a step of measuring the concentration of the explosive, the explosive material, and / or the illegal drug by substituting into a concentration estimation formula created based on the absorption spectrum of the liquid.

吸収スペクトルを多変量解析することにより導かれた複数の判別式により分別することにより、濃度推定式を適用する検査対象をしぼり込むことができるため、濃度推定を行う必要がある検査対象のデータ数を限定させることができ、濃度測定式(検量線)を作成するためのデータ数も限定させることができる。このとき、各データのスペクトルは限定した液体物の範囲内にあるため、濃度推定において推定誤差の低減、即ち、推定精度の上昇を図ることができる。   By classifying the absorption spectrum into multiple discriminants derived by multivariate analysis, the test target to which the concentration estimation formula is applied can be narrowed down. The number of data for creating a concentration measurement formula (calibration curve) can also be limited. At this time, since the spectrum of each data is within the limited range of the liquid substance, the estimation error can be reduced, that is, the estimation accuracy can be increased in the concentration estimation.

第2の技術は、
前記多変量解析が、主成分分析または判別分析であることを特徴とする第1の技術に記載の液体の検査方法である。
The second technology is
The liquid inspection method according to the first technique , wherein the multivariate analysis is principal component analysis or discriminant analysis.

主成分分析や判別分析は、情報の損失を小さくしながら、効率的に解析することができ、本技術に効果的に適用することができる。 Principal component analysis and discriminant analysis can be efficiently analyzed while reducing information loss, and can be effectively applied to the present technology .

第3の技術は、
前記爆発物原料が、過酸化水素であることを特徴とする第1の技術または第2の技術に記載の液体の検査方法である。
The third technology is
The liquid inspection method according to the first technique or the second technique , wherein the explosive material is hydrogen peroxide.

過酸化水素水は水と物理的、化学的、光学的性質が似ており、従来の検査方法では短時間に検査することが難しいため、飲料用容器に充填して持ち込まれ易い。本技術は、このような過酸化水素水に対しても正確に検査することが可能であり、本技術の効果を顕著に発揮することができる。 Hydrogen peroxide water is similar to water in physical, chemical, and optical properties, and it is difficult to inspect in a short time by the conventional inspection method, so it is easy to be filled in a beverage container. The present technology can accurately inspect such hydrogen peroxide solution, and can exhibit the effects of the present technology remarkably.

第4の技術は、
前記吸収スペクトル分析工程が、主成分分析により得られた主成分を用いて、液体可燃物の有無を判定する判別工程を有していることを特徴とする第3の技術に記載の液体の検査方法である。
The fourth technology is
The liquid inspection according to the third technique , wherein the absorption spectrum analysis step includes a determination step of determining the presence / absence of a liquid combustible using the main component obtained by the main component analysis. Is the method.

本発明者による種々の実験と検討により、主成分分析により得られた主成分を用いることにより、一連の検査工程の中で、液体可燃物を有する検査対象を分離できることが分かった。そして、このように液体可燃物を有する検査対象を分離することにより、濃度推定を行う必要がある検査対象のデータ数を限定させることができ、効率的な検査が可能となる。   Through various experiments and examinations by the present inventor, it has been found that by using a main component obtained by principal component analysis, an inspection object having a liquid combustible material can be separated in a series of inspection steps. Then, by separating the inspection object having the liquid combustible material in this way, it is possible to limit the number of data of the inspection object that needs to be subjected to concentration estimation, thereby enabling efficient inspection.

第5の技術は、
前記吸収スペクトル分析工程が、主成分分析により得られた主成分を用いて、過酸化水素の有無を判定する判別工程を有していることを特徴とする第3の技術または第4の技術に記載の液体の検査方法である。
The fifth technology is
In the third technique or the fourth technique , the absorption spectrum analysis step includes a determination step of determining the presence or absence of hydrogen peroxide using the main component obtained by the main component analysis. The liquid inspection method described.

同様に、主成分分析により得られた主成分を用いることにより、検査対象が過酸化水素を含んでいるか否かを確実に判別できることが分かった。過酸化水素を含んでいないことが判明した検査対象を取り除くことにより、濃度推定を行う必要がある検査対象を限定させることができ、効率的な検査が可能となる。   Similarly, it was found that by using the principal component obtained by principal component analysis, it is possible to reliably determine whether or not the inspection object contains hydrogen peroxide. By removing inspection objects that have been found not to contain hydrogen peroxide, it is possible to limit inspection objects that need to be subjected to concentration estimation, thereby enabling efficient inspection.

なお、本技術における判別工程を、第4の技術に記載の判別工程と組み合わせることにより、濃度推定を行う必要がある検査対象をさらに限定させることができるため好ましい。なお、この組み合わせはいずれを先に行ってもよいが、第4の技術に記載の判別工程を先に行う方が好ましい。 Note that it is preferable to combine the determination step in the present technology with the determination step described in the fourth technology because the inspection target that needs to be subjected to concentration estimation can be further limited. Any one of these combinations may be performed first, but it is preferable to perform the determination step described in the fourth technique first.

第6の技術は、
前記吸収スペクトル分析工程が、主成分分析により得られた主成分を用いて、液量によるグループ分けを判定する判別工程を有していることを特徴とする第3の技術ないし第5の技術のいずれかに記載の液体の検査方法である。
The sixth technology is
In the third to fifth techniques , the absorption spectrum analysis process includes a discrimination process for determining a grouping based on a liquid amount using a principal component obtained by principal component analysis. The liquid inspection method according to any one of the above.

本発明者の検討によれば、検査対象の液量によりスペクトルが大きく変動し、濃度推定に大きな影響を与えることが分かった。そこで、主成分分析により得られた主成分を用いて液量によるグループ分けを行ったところ、濃度推定において、スペクトルの変動による影響を抑制することができ、より正確な検査が可能となることが分かった。   According to the study by the present inventor, it was found that the spectrum greatly fluctuates depending on the amount of the liquid to be inspected, which greatly affects the concentration estimation. Therefore, when the main components obtained by the principal component analysis are used to perform grouping according to the liquid volume, the influence of spectrum fluctuations can be suppressed in the concentration estimation, and more accurate inspection can be performed. I understood.

なお、本技術における判別工程も、前記した各判別工程と組み合わせてもよい。 Note that the discrimination step in the present technology may also be combined with the above-described discrimination steps.

第7の技術は、
前記吸収スペクトル分析工程が、
第1の主成分分析により得られた主成分を用いて、液体可燃物の有無を判定する第1判別工程と、
第2の主成分分析により得られた主成分を用いて、過酸化水素の有無を判定する第2判別工程と、
第3の主成分分析により得られた主成分を用いて、液量によるグループ分けを判定する第3判別工程と
を有していることを特徴とする第3の技術に記載の液体の検査方法である。
The seventh technology
The absorption spectrum analysis step comprises
A first determination step of determining the presence or absence of a liquid combustible using the principal component obtained by the first principal component analysis;
A second discriminating step for determining the presence or absence of hydrogen peroxide using the principal component obtained by the second principal component analysis;
A liquid inspection method according to the third technique , comprising: a third determination step of determining a grouping according to the liquid amount using the principal component obtained by the third principal component analysis. It is.

第4の技術に記載の判別工程、第5の技術に記載の判別工程および第6の技術に記載の判別工程をこの順に行うことにより、液体可燃物を有する検査対象および過酸化水素を含んでいない検査対象を予め取り除いているため、グループ分けを行う必要がある検査対象を限定することができ、その後、各グループ毎に精度の高い濃度推定を行うことができる。 By performing the discriminating step described in the fourth technology , the discriminating step described in the fifth technology , and the discriminating step described in the sixth technology in this order, an inspection object having a liquid combustible material and hydrogen peroxide are included. Since the inspection targets that have not been removed are removed in advance, the inspection targets that need to be grouped can be limited, and thereafter, highly accurate concentration estimation can be performed for each group.

第7の技術は、
前記吸収スペクトル分析工程が、前記吸収スペクトルとその2次微分スペクトルを用いた分析工程であることを特徴とする第1の技術ないし第7の技術のいずれかに記載の液体の検査方法である。
The seventh technology is
The absorption spectrum analysis step is the first technology to the inspection method of the liquid in any crab described seventh technical, characterized in that said an absorption spectrum analysis step using the second derivative spectrum.

吸収スペクトルに2次微分を施すことにより、重なり合った吸収バンドを分離することができ、また、バックグラウンド効果を除去することができるため、吸収スペクトルに生じた微妙な変化を鮮明に捉えることができる。この結果、濃度推定において、推定誤差のさらなる低減を図ることができる。   By applying the second derivative to the absorption spectrum, overlapping absorption bands can be separated, and the background effect can be removed, so that subtle changes in the absorption spectrum can be clearly captured. . As a result, it is possible to further reduce the estimation error in the density estimation.

第9の技術は、
前記濃度推定式が、回帰分析を用いて作成されていることを特徴とする第1の技術ないし第8の技術のいずれかに記載の液体の検査方法である。
The ninth technology is
The concentration estimation equation is the first technology to the inspection method of the liquid in any crab described eighth technology characterized by being prepared by using a regression analysis.

回帰分析を用いて濃度推定式を作成することにより、容器の材質や形状、また内容物の種類、濃度、液量などの変動要因に基づくスペクトルの変動をデータに組み込むことができるため、より精度の高い検査を行うことができる。   By creating a concentration estimation formula using regression analysis, it is possible to incorporate spectral fluctuations into the data based on fluctuation factors such as the material and shape of the container, the type of contents, the concentration, and the liquid volume. High inspection can be performed.

第10の技術は、
前記回帰分析が、PLS回帰分析であることを特徴とする第9の技術に記載の液体の検査方法である。
The tenth technology is
The liquid inspection method according to the ninth technique , wherein the regression analysis is a PLS regression analysis.

技術においては、PLS回帰分析を用いているため、波長選択が不要で、全波長のデータを使用して、スペクトルの変動に強く、予測性能が高い(推定精度が高い)検査を行うことができる。 In this technique , since PLS regression analysis is used, wavelength selection is not necessary, and data of all wavelengths can be used to perform inspections that are resistant to spectrum fluctuations and have high prediction performance (high estimation accuracy). it can.

第11の技術は、
光透過性の容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する液体検査装置であって、
前記容器の外より、前記液体に対して近赤外光を照射する近赤外光照射手段と、
前記液体を透過した前記近赤外光または前記液体により散乱された前記近赤外光を受光する近赤外光受光手段と、
受光した前記近赤外光の吸収スペクトルを分析することにより、前記容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する吸収スペクトル分析手段とを有し、
前記吸収スペクトル分析手段が、前記吸収スペクトルを多変量解析することにより導かれた複数の判別式により分別した後、予め前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度が既知濃度の複数の液体の吸収スペクトルに基づいて作成された濃度推定式に代入して、前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度を測定するように構成されている
ことを特徴とする液体検査装置である。
The eleventh technology
A liquid inspection device for inspecting the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in a liquid filled in a light transmissive container,
Near-infrared light irradiation means for irradiating the liquid with near-infrared light from outside the container;
A near infrared light receiving means for receiving the near infrared light transmitted through the liquid or the near infrared light scattered by the liquid;
Absorption spectrum analysis means for examining the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in the liquid filled in the container by analyzing the absorption spectrum of the received near-infrared light. ,
After the absorption spectrum analysis means separates the plurality of discriminants derived by multivariate analysis of the absorption spectrum, a plurality of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs have a plurality of known concentrations. A liquid inspection apparatus configured to measure a concentration of the explosive, explosive material, and / or illegal drug by substituting into a concentration estimation formula created based on the absorption spectrum of the liquid is there.

技術は、検査方法の技術である第1の技術を、検査装置の面から捉えた技術であり、本技術に係る液体検査装置を用いることにより、爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を精度高く検査することができる。また、検査時間の短縮化を図ることができる。 This technology is a technology that captures the first technology, which is the technology of the inspection method, from the aspect of the inspection device. By using the liquid inspection device according to this technology , explosives, explosive materials, and / or illegal drugs Can be accurately inspected. In addition, the inspection time can be shortened.

本発明は、以上の知見に基づく発明であり、請求項1に記載の発明は、The present invention is an invention based on the above findings, and the invention according to claim 1
光透過性の容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する液体の検査方法であって、  A liquid inspection method for inspecting the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in a liquid filled in a light transmissive container,
前記容器の外より、前記液体に対して近赤外光を照射する近赤外光照射工程と、  From the outside of the container, a near infrared light irradiation step of irradiating the liquid with near infrared light,
前記液体を透過した前記近赤外光または前記液体により散乱された前記近赤外光を受光する近赤外光受光工程と、  A near-infrared light receiving step for receiving the near-infrared light transmitted through the liquid or the near-infrared light scattered by the liquid;
受光した前記近赤外光の吸収スペクトルを分析することにより、前記容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する吸収スペクトル分析工程とを有し、  An absorption spectrum analysis step of examining the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in the liquid filled in the container by analyzing the absorption spectrum of the received near-infrared light. ,
前記吸収スペクトル分析工程が、前記吸収スペクトルを多変量解析することにより導かれた複数の判別式により、前記容器内に充填された液体を分別した後、予め前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度が既知濃度の複数の液体の吸収スペクトルに基づいて作成された濃度推定式に代入して、前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度を測定する工程であり、  After the absorption spectrum analysis step separates the liquid filled in the container according to a plurality of discriminants derived by multivariate analysis of the absorption spectrum, the explosive material, explosive material and / or Substituting the concentration estimation formula created based on the absorption spectra of a plurality of liquids having a known concentration of the illegal drug, and measuring the concentration of the explosive, the explosive material and / or the illegal drug,
前記多変量解析が、主成分分析または判別分析であり、  The multivariate analysis is principal component analysis or discriminant analysis;
前記吸収スペクトル分析工程が、主成分分析により得られた主成分を用いて、液量によるグループ分けを判定する判別工程を有している  The absorption spectrum analysis step includes a determination step of determining grouping by liquid volume using the principal component obtained by principal component analysis.
ことを特徴とする液体の検査方法である。This is a liquid inspection method.

請求項2に記載の発明は、The invention described in claim 2
前記爆発物原料が、過酸化水素であることを特徴とする請求項1に記載の液体の検査方法である。2. The liquid inspection method according to claim 1, wherein the explosive material is hydrogen peroxide.

請求項3に記載の発明は、The invention according to claim 3
前記吸収スペクトル分析工程が、主成分分析により得られた主成分を用いて、液体可燃物の有無を判定する判別工程を有していることを特徴とする請求項2に記載の液体の検査方法である。3. The liquid inspection method according to claim 2, wherein the absorption spectrum analysis step includes a determination step of determining the presence or absence of a liquid combustible using the main component obtained by the main component analysis. It is.

請求項4に記載の発明は、The invention according to claim 4
前記吸収スペクトル分析工程が、主成分分析により得られた主成分を用いて、過酸化水素の有無を判定する判別工程を有していることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の液体の検査方法である。  The said absorption spectrum analysis process has the discrimination | determination process which determines the presence or absence of hydrogen peroxide using the main component obtained by the main component analysis, The Claim 2 or Claim 3 characterized by the above-mentioned. This is a liquid inspection method.

請求項5に記載の発明は、The invention described in claim 5
前記吸収スペクトル分析工程が、  The absorption spectrum analysis step comprises
第1の主成分分析により得られた主成分を用いて、液体可燃物の有無を判定する第1判別工程と、  A first determination step of determining the presence or absence of a liquid combustible using the principal component obtained by the first principal component analysis;
第2の主成分分析により得られた主成分を用いて、過酸化水素の有無を判定する第2判別工程と、  A second discriminating step for determining the presence or absence of hydrogen peroxide using the principal component obtained by the second principal component analysis;
第3の主成分分析により得られた主成分を用いて、液量によるグループ分けを判定する第3判別工程と  A third discriminating step for determining a grouping according to the amount of liquid using the principal component obtained by the third principal component analysis;
を有していることを特徴とする請求項2に記載の液体の検査方法である。The liquid inspection method according to claim 2, further comprising:

請求項6に記載の発明は、The invention described in claim 6
前記吸収スペクトル分析工程が、前記吸収スペクトルとその2次微分スペクトルを用いた分析工程であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の液体の検査方法である。  6. The liquid inspection method according to claim 1, wherein the absorption spectrum analysis step is an analysis step using the absorption spectrum and its second derivative spectrum.

請求項7に記載の発明は、The invention described in claim 7
前記濃度推定式が、回帰分析を用いて作成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の液体の検査方法である。  The liquid concentration inspection method according to any one of claims 1 to 6, wherein the concentration estimation formula is created by using regression analysis.

請求項8に記載の発明は、The invention according to claim 8 provides:
前記回帰分析が、PLS回帰分析であることを特徴とする請求項7に記載の液体の検査方法である。  8. The liquid inspection method according to claim 7, wherein the regression analysis is a PLS regression analysis.

請求項9に記載の発明は、The invention according to claim 9 is:
光透過性の容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する液体検査装置であって、  A liquid inspection device for inspecting the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in a liquid filled in a light transmissive container,
前記容器の外より、前記液体に対して近赤外光を照射する近赤外光照射手段と、  Near-infrared light irradiation means for irradiating the liquid with near-infrared light from outside the container;
前記液体を透過した前記近赤外光または前記液体により散乱された前記近赤外光を受光する近赤外光受光手段と、  A near infrared light receiving means for receiving the near infrared light transmitted through the liquid or the near infrared light scattered by the liquid;
受光した前記近赤外光の吸収スペクトルを分析することにより、前記容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する吸収スペクトル分析手段とを有し、  Absorption spectrum analysis means for examining the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in the liquid filled in the container by analyzing the absorption spectrum of the received near-infrared light. ,
前記吸収スペクトル分析手段が、前記吸収スペクトルを多変量解析することにより導かれた複数の判別式により、前記容器内に充填された液体を分別した後、予め前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度が既知濃度の複数の液体の吸収スペクトルに基づいて作成された濃度推定式に代入して、前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度を測定するように構成されており、  After the absorption spectrum analysis means separates the liquid filled in the container according to a plurality of discriminants derived by multivariate analysis of the absorption spectrum, the explosive material, explosive material and / or It is configured to measure the concentration of the explosive, the explosive material, and / or the illegal drug by substituting the concentration estimation formula created based on the absorption spectra of a plurality of liquids having known concentrations of the illegal drug. And
前記多変量解析が、主成分分析または判別分析であり、  The multivariate analysis is principal component analysis or discriminant analysis;
前記吸収スペクトル分析手段が、主成分分析により得られた主成分を用いて、液量によるグループ分けを判定する判別手段を有している  The absorption spectrum analyzing means has a discriminating means for determining grouping according to the liquid amount using the principal component obtained by principal component analysis.
ことを特徴とする液体検査装置である。This is a liquid inspection apparatus.

本発明により、ペットボトルやガラス瓶等の光透過性の容器内に充填された液体における爆発物や爆発物原料あるいは不正薬物の含有状況を、容器の外から迅速かつ確実に検知することができる検査方法および検査装置であって、より少ないデータで、多様化する製品に対応した検査が可能であると共に、濃度推定において推定精度の上昇を図ることが可能な検査方法および検査装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to quickly and surely detect the contents of explosives, explosive materials, or illegal drugs in a liquid filled in a light transmissive container such as a PET bottle or a glass bottle from the outside of the container. To provide an inspection method and an inspection apparatus capable of performing inspection corresponding to diversified products with less data and capable of increasing estimation accuracy in concentration estimation. it can.

本発明の一実施の形態の液体検査装置の要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the liquid test | inspection apparatus of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態における危険物検知のアルゴリズムを説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the algorithm of dangerous goods detection in one embodiment of this invention. PLS回帰分析により過酸化水素の濃度推定式を求める手順を説明する図である。It is a figure explaining the procedure which calculates | requires the density | concentration estimation formula of hydrogen peroxide by PLS regression analysis. 各種の試料の2次微分吸収スペクトルとその主成分分析結果を示す図である。It is a figure which shows the secondary differential absorption spectrum of various samples, and its principal component analysis result. 液体可燃物を排除したサンプルについて、吸光度スペクトルの第2主成分と2次微分スペクトルの第5主成分のスコアプロットおよびローディンクプロットを示す図である。It is a figure which shows the score plot and loading plot of the 2nd main component of an absorbance spectrum, and the 5th main component of a secondary differential spectrum about the sample which excluded the liquid combustible material. 黒色の飲料水とさらに一部の飲料水を排除したサンプルの2次微分吸収スペクトルの主成分分析結果を示す図である。It is a figure which shows the principal component analysis result of the 2nd derivative absorption spectrum of the sample which excluded black drinking water and a part of drinking water. クラスAのPLS回帰分析における回帰ベクトル、検量線を示す図である。It is a figure which shows the regression vector in a class A PLS regression analysis, and a calibration curve. クラスBのPLS回帰分析における回帰ベクトル、検量線を示す図である。It is a figure which shows the regression vector in a class B PLS regression analysis, and a calibration curve. クラスAおよびクラスBの過酸化水素濃度測定結果を示す図である。It is a figure which shows the hydrogen peroxide concentration measurement result of class A and class B. PLS回帰分析における回帰モデルである。It is a regression model in PLS regression analysis.

以下、本発明を実施の形態に基づき説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments. Note that the present invention is not limited to the following embodiments. Various modifications can be made to the following embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.

1.液体検査装置
最初に、本実施の形態に係る液体検査装置の構成について、図1に基づいて説明する。図1は、本実施の形態に係る液体検査装置の主要部を模式的に示す図である。図1において、10は光源であり、11は集光レンズであり、12はシャッタであり、21は照射用光ファイバであり、22は受光用光ファイバであり、23は較正用光ファイバであり、30は容器載置台であり、31はリング状照射部であり、32は受光部であり、40は受光回折部であり、41はフィルタであり、42はスリットであり、43は光学格子であり、44はスペクトル用の光電変換センサであり、50はパーソナルコンピュータ(PC)であり、70はペットボトルである。また、ペットボトル70内の破線は反射および散乱により受光部32に入射する光である。
1. Liquid Inspection Device First, the configuration of the liquid inspection device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing a main part of the liquid inspection apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, 10 is a light source, 11 is a condenser lens, 12 is a shutter, 21 is an irradiation optical fiber, 22 is a light receiving optical fiber, and 23 is a calibration optical fiber. , 30 is a container mounting table, 31 is a ring-shaped irradiation unit, 32 is a light receiving unit, 40 is a light receiving diffraction unit, 41 is a filter, 42 is a slit, and 43 is an optical grating. , 44 is a photoelectric conversion sensor for spectrum, 50 is a personal computer (PC), and 70 is a plastic bottle. A broken line in the PET bottle 70 is light incident on the light receiving unit 32 due to reflection and scattering.

光源10から出た近赤外光を含む光(以下、単に「光」とも記す)は、シャッタ12を通り、集光レンズ11と照射用光ファイバ21により、効率良く容器載置台30上部のリング状照射部31に導かれ、ペットボトル70の底面から内部に照射される。そして、その内部で散乱された光の一部は、容器載置台30の上部中心の受光部32に入射し、受光用光ファイバ22を介して受光回折部40に導かれ、フィルタ41、スリット42を経て光学格子43に達し、スペクトル分解された後、スペクトル用の光電変換センサ44で対応する電気信号に変換され、電気信号がPC50に入力される。PC50は、予め入力されているプログラムとデータに従った数学的処理を施して、ペットボトル70内の液体の検査を行う。   Light including near-infrared light emitted from the light source 10 (hereinafter also simply referred to as “light”) passes through the shutter 12, and the ring on the upper part of the container mounting table 30 is efficiently collected by the condenser lens 11 and the irradiation optical fiber 21. It is guided to the shape irradiation unit 31 and irradiated from the bottom surface of the plastic bottle 70 to the inside. A part of the light scattered therein enters the light receiving part 32 at the center of the upper part of the container mounting table 30 and is guided to the light receiving / diffractive part 40 through the light receiving optical fiber 22, and the filter 41 and the slit 42. After reaching the optical grating 43 through spectrum decomposition, the spectrum is decomposed and converted into a corresponding electric signal by the photoelectric conversion sensor 44 for spectrum, and the electric signal is input to the PC 50. The PC 50 performs a mathematical process according to a program and data input in advance, and inspects the liquid in the PET bottle 70.

ペットボトル70の内部で反射された光の正確な吸収スペクトルを得るために、光源10からのリファレンス光も較正用光ファイバ23を介して受光回折部40、さらにはPC50に入力可能となっている。   In order to obtain an accurate absorption spectrum of the light reflected inside the PET bottle 70, the reference light from the light source 10 can also be input to the light receiving diffraction unit 40 and further to the PC 50 via the calibration optical fiber 23. .

2.検査方法
次に、前記の液体検査装置を用いた検査の手順について説明する。なお、容器としてはペットボトルを用いている。
2. Inspection Method Next, an inspection procedure using the liquid inspection apparatus will be described. A plastic bottle is used as the container.

(1)試料の載置
検査対象のペットボトル70が容器載置台30に載置されると、自動的にセンタリング等がなされ、シャッタ12が開き、照射用光ファイバ21によりペットボトル70の底へ光が照射される。
(1) Placement of Sample When the PET bottle 70 to be inspected is placed on the container mounting table 30, centering or the like is automatically performed, the shutter 12 is opened, and the irradiation optical fiber 21 moves to the bottom of the PET bottle 70. Light is irradiated.

(2)光の照射と散乱光の受光
前記の通り、光源10から発せられた光は集光レンズ11により集光され、照射用光ファイバ21を経由して容器載置台30に設けられたリング状照射部31に導かれ、近赤外光がペトボトル70およびペットボトル70内の液体に照射される。照射された近赤外光は前記液体により散乱されて破線で示した散乱近赤外光となる。散乱近赤外光は、容器載置台30に設けられた受光部32において受光され、受光用光ファイバ22を介して受光回折部40に導かれる。受光回折部40に導かれた散乱近赤外光はフィルタ41、スリット42を通って光学格子43に送られ、分光されて吸収スペクトルが得られる。
(2) Light Irradiation and Scattered Light Reception As described above, the light emitted from the light source 10 is collected by the condenser lens 11 and is provided on the container mounting table 30 via the irradiation optical fiber 21. The near-infrared light is directed to the liquid in the pet bottle 70 and the PET bottle 70 by being guided to the shape irradiation unit 31. The irradiated near infrared light is scattered by the liquid and becomes scattered near infrared light indicated by a broken line. The scattered near-infrared light is received by the light receiving unit 32 provided on the container mounting table 30 and guided to the light receiving diffraction unit 40 via the light receiving optical fiber 22. The scattered near-infrared light guided to the light receiving diffraction unit 40 is sent to the optical grating 43 through the filter 41 and the slit 42, and is dispersed to obtain an absorption spectrum.

なお、前記の近赤外光には散乱されずに液体を通過するものもあり、この透過光を対象に分析を行うことも可能であり、この場合には受光部を照射部に対向して設けることにより、同様の処理を行うことができる。   Some of the near infrared light passes through the liquid without being scattered, and it is also possible to analyze the transmitted light. In this case, the light receiving unit is opposed to the irradiation unit. By providing, the same processing can be performed.

(3)吸収スペクトルの分析
取得された吸収スペクトルの所定の複数の波長における吸光度は2次微分されて2次微分吸収スペクトルが求められる。2次微分を施すことにより、重なり合った吸収バンドを分離し、またバックグラウンド効果を除去することができ、採取された吸収スペクトルに生じた微細な変化を捉えることができる。そして、この吸収スペクトルおよび2次微分吸収スペクトルを多変量解析して、以下に示す検知アルゴリズムに従って検査がなされ、検査対象の危険物の種類や濃度等の含有状況が特定される。検査結果は、PC50やその他の表示手段、あるいは音声手段により伝達される。
(3) Analysis of absorption spectrum The absorbance at a plurality of predetermined wavelengths of the acquired absorption spectrum is second-order differentiated to obtain a second-order differential absorption spectrum. By applying the second derivative, it is possible to separate the overlapping absorption bands and to remove the background effect, and to capture a minute change occurring in the collected absorption spectrum. Then, the absorption spectrum and the second-order differential absorption spectrum are subjected to multivariate analysis, and inspected according to the detection algorithm described below, and the content status such as the type and concentration of the dangerous substance to be inspected is specified. The inspection result is transmitted by the PC 50, other display means, or sound means.

なお、この検知アルゴリズムに基づく各処理は、PC50内にプログラムとして記録することができ、この場合には、ペットボトル70を容器載置台30に載置して近赤外光を照射するだけで検査結果を表示することができる。   Each process based on this detection algorithm can be recorded as a program in the PC 50. In this case, the inspection is performed simply by placing the PET bottle 70 on the container mounting table 30 and irradiating near infrared light. The result can be displayed.

3.検知アルゴリズム
次に、検査の内容を説明する。なお、以下の検知アルゴリズムにおいては、多変量解析として主成分分析を採用している。
(1)危険物検知のアルゴリズム
はじめに、危険物検知のアルゴリズムについて、図2に示すフロー図を用いて説明する。なお、本実施の形態で検査対象とするのは、液体可燃物、水、過酸化水素水、過酸化水素を含んでいない水以外の飲料水(以下、単に「飲料水」ともいう)である。
3. Detection Algorithm Next, the contents of the inspection will be described. In the detection algorithm below, principal component analysis is adopted as multivariate analysis.
(1) Dangerous Goods Detection Algorithm First, the dangerous goods detection algorithm will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that in this embodiment, the object of inspection is liquid combustible material, water, hydrogen peroxide water, and drinking water other than water that does not contain hydrogen peroxide (hereinafter also simply referred to as “drinking water”). .

(2)液体可燃物の判別
最初に判別式1を用いて検査対象が液体可燃物か否かを判別し、液体可燃物と判別された検査対象を液体危険物として報知する。
(2) Discrimination of liquid combustible material First, it is determined whether or not the inspection object is a liquid combustible material using the discriminant 1, and the inspection object determined to be a liquid combustible material is notified as a liquid dangerous material.

(3)飲料水の判別
次に、判別式1において報知されなかった検査対象を判別式2、3を用いて2段階の検査で検査対象が過酸化水素を含んでいるか否かを判別する。このように、2段階の検査を行うのは、飲料水の性質による。過酸化水素を含んでいないと判別された検査対象は、危険性のない飲料水として報知される。
(3) Discrimination of drinking water Next, it is discriminated whether or not the inspection object contains hydrogen peroxide by the two-stage inspection using the discriminants 2 and 3 for the inspection object not notified in the discriminant 1. Thus, it is based on the property of drinking water that the two-stage inspection is performed. The inspection object determined not to contain hydrogen peroxide is notified as non-hazardous drinking water.

(4)液量に応じて設けられたグループの判別
次に、判別式2、3を用いて判別されなかった検査対象を、判別式4を用い、液量に応じて検査対象がいずれのグループに該当するかを判別する。
(4) Discrimination of groups provided according to the liquid amount Next, the inspection object that has not been discriminated using the discriminants 2 and 3 is selected using the discriminant 4, and the inspection target is any group according to the liquid amount It is determined whether it corresponds to.

(5)過酸化水素の濃度の測定
次に、該当するグループの濃度推定式を用いて検査対象の過酸化水素の濃度を測定し、測定値が基準値以上である場合は危険物として報知する。
(5) Measurement of hydrogen peroxide concentration Next, the concentration of hydrogen peroxide to be inspected is measured using the concentration estimation formula of the corresponding group. If the measured value is greater than or equal to the reference value, it is reported as a dangerous substance. .

次に、濃度推定式の作成方法について説明する。なお、判別式の作成方法については実施例の中で具体的に説明する。   Next, a method for creating a concentration estimation formula will be described. The discriminant creation method will be described in detail in the embodiment.

4.濃度推定式の作成
前記の濃度推定式は種々のペットボトルに入れられた各種濃度(既知)の過酸化水素水についての多数の測定データを用いて各グループ毎にPLS回帰分析や重回帰分析等の回帰分析を行い、各グループ毎の濃度推定式を作成する。
4). Preparation of concentration estimation formula The above concentration estimation formula uses PLS regression analysis, multiple regression analysis, etc. for each group using a large number of measurement data for various (known) hydrogen peroxide solutions in various PET bottles. A concentration estimation formula is created for each group.

(1)PLS回帰分析による濃度推定式の作成と測定精度の評価
イ.PLS回帰分析による濃度推定式の作成
過酸化水素の濃度の検量線の作成には、波長選択が不要、全波長の情報を使用、スペクトルの変動に強い、予測性能が高い等の理由からPLS回帰分析が好ましく用いられる。PLS回帰分析における回帰モデルを図10に示す。
(1) Preparation of concentration estimation formula by PLS regression analysis and evaluation of measurement accuracy a. Creation of concentration estimation formula by PLS regression analysis The creation of a calibration curve for the concentration of hydrogen peroxide does not require wavelength selection, uses information on all wavelengths, is resistant to spectral fluctuations, and has high prediction performance. Analysis is preferably used. A regression model in PLS regression analysis is shown in FIG.

図3はPLS回帰分析により過酸化水素の濃度推定式を求める手順を説明する図である。具体的には、例えば過酸化水素の濃度が0%、8%、26%、31%であり、液量が100ml、200ml、300ml、400ml、500mlで4種類のペットボトルに入れられた各試料について図3(a)に示す690〜980nmの範囲における2次微分スペクトルを求め、得られた結果から上記回帰モデルにより図3(b)に示すβ(回帰ベクトル)を求めることにより、過酸化水素の濃度推定式が求まる。図3(c)は、回帰モデル作成に用いた検量データに評価データを加えて、実際の濃度と濃度推定式を用いて計算した濃度(推定濃度)との相関を示している。   FIG. 3 is a diagram for explaining a procedure for obtaining a hydrogen peroxide concentration estimation formula by PLS regression analysis. Specifically, for example, each sample is placed in four types of PET bottles with hydrogen peroxide concentrations of 0%, 8%, 26%, and 31% and liquid amounts of 100 ml, 200 ml, 300 ml, 400 ml, and 500 ml. The second derivative spectrum in the range of 690 to 980 nm shown in FIG. 3 (a) is obtained, and β (regression vector) shown in FIG. 3 (b) is obtained from the obtained result by the above regression model. Is obtained. FIG. 3C shows the correlation between the actual concentration and the concentration (estimated concentration) calculated using the concentration estimation formula by adding the evaluation data to the calibration data used for creating the regression model.

なお、ペットボトルの形状の相違等による測定誤差は、濃度推定式の作成に際して用いるペットボトルの種類を多くすると小さくなるが、8種類以上用いてもそれ以上には小さくならない。従って、濃度推定式を導くには、ペットボトルの種類が多いほどよいが、実用上は、8種類程度のペットボトルを用いれば十分である。   Note that the measurement error due to the difference in the shape of the PET bottle is reduced when the number of types of PET bottles used in creating the concentration estimation formula is increased. However, the measurement error is not reduced even when eight or more types are used. Therefore, in order to derive the concentration estimation formula, it is better that the number of types of PET bottles is larger. However, in practice, it is sufficient to use about 8 types of PET bottles.

ロ.測定精度の評価
評価には予測標準誤差(SEP:Standard Error of Prediction)を用いる。SEPは、誤差(残差)ベクトルfとその転置ベクトルf、および評価サンプル数nにより以下の式で表すことができ、過酸化水素の濃度が既知の試料の測定結果を用いてSEPを求めることにより、測定精度を評価することができる。
B. Evaluation of measurement accuracy Predictive standard error (SEP: Standard Error of Prediction) is used for evaluation. The SEP can be expressed by the following equation using an error (residual) vector f, its transposed vector f T , and the number n of evaluation samples, and the SEP is obtained using the measurement result of a sample having a known hydrogen peroxide concentration. Thus, measurement accuracy can be evaluated.

Figure 0005614620
Figure 0005614620

但し、SEP:Standard Error of Prediction
(予測標準誤差)
f:誤差(残差)ベクトル
:fの転置ベクトル
n:評価サンプル数
である。
However, SEP: Standard Error of Prediction
(Predicted standard error)
f: error (residual) vector f T : transposed vector of f n: number of evaluation samples

(2)重回帰分析による濃度推定式の作成
重回帰分析を用いる場合には、一般的な下記の(1)式に示す濃度の推定値と各波長における吸光度の関係を表す重回帰式を立て、(1)式に各種濃度の液体の濃度と吸収スペクトルの選定した複数の波長(λ)における吸光度を代入した方程式を必要数作成し、最小二乗法を用いて(1)式の回帰定数β、偏回帰係数βを決定する。
y=β+β+β+β+・・・+β (1)
x:選定した各波長λにおける吸光度(i=1〜p)
y:濃度
β:回帰定数(液量、容器、溶液等により決まる)
β:偏回帰係数(液量、容器、溶液等により決まる)
(2) Preparation of concentration estimation formula by multiple regression analysis When multiple regression analysis is used, a multiple regression formula is established to express the relationship between the estimated concentration and the absorbance at each wavelength shown in the following general formula (1). , (1) create the required number of equations by substituting the concentration of liquids of various concentrations and absorbance at a plurality of selected wavelengths (λ i ) of the absorption spectrum, and use the least squares method to calculate the regression constant of equation (1) β 0 and partial regression coefficient β i are determined.
y = β 0 + β 1 x 1 + β 2 x 2 + β 3 x 3 +... + β p x p (1)
x: Absorbance at each selected wavelength λ i (i = 1 to p)
y: concentration
β 0 : regression constant (determined by liquid volume, container, solution, etc.)
β i : Partial regression coefficient (determined by liquid volume, container, solution, etc.)

次に、β、βが決定された重回帰式(1)に別途用意した危険物の濃度が既知の液体の吸光度測定結果を代入して重回帰式(1)を評価し、必要に応じて補正を行って最終的に下記(2)式に示す濃度推定式を作成する。
c=K+K+K+K+・・・+K (2)
c :濃度(推定値)
:所定の各波長におる吸光度
、K(i=1〜p):定数
Next, the multiple regression equation (1) is evaluated by substituting the absorbance measurement result of a liquid having a known dangerous substance concentration prepared separately into the multiple regression equation (1) in which β 0 and β i are determined. Accordingly, correction is performed and finally a density estimation formula shown in the following formula (2) is created.
c = K 0 + K 1 E 1 + K 2 E 2 + K 3 E 3 + ··· + K p E p (2)
c: Concentration (estimated value)
E n : Absorbance at each predetermined wavelength
K 0 , K i (i = 1 to p): constant

次に、実施例により液体危険物等の判別および過酸化水素の濃度測定について具体的に説明する。なお、本実施例では液量が100〜500mlのペットボトル入りの試料を検査対象とした。   Next, discrimination of liquid dangerous materials and the measurement of hydrogen peroxide concentration will be specifically described with reference to examples. In this example, a sample in a plastic bottle having a liquid volume of 100 to 500 ml was used as an inspection target.

1.主成分分析による液体危険物の判別
未開封の飲料水のデータ、水と過酸化水素水(0%、8%、26%、31%、45.5%)を液量100ml、200ml、300ml、400ml、500mlと変化させて容量が500mlの形状の異なる8種類のペットボトルに入れた試料のデータ、液体可燃物(アルコール、アセトン、ガソリン、サラダ油)を3段階で量を変えた試料のデータを使用し、主成分分析による液体危険物の判別を行った。
1. Discrimination of liquid dangerous goods by principal component analysis Data of unopened drinking water, water and hydrogen peroxide (0%, 8%, 26%, 31%, 45.5%) 100ml, 200ml, 300ml, Data of samples that were changed into 400 ml and 500 ml and put into 8 types of PET bottles with different capacities of 500 ml, and data of samples that changed the amount of liquid combustibles (alcohol, acetone, gasoline, salad oil) in three stages Used to identify liquid dangerous goods by principal component analysis.

(1)液体可燃物か否かの判別
飲料水、水、45.5%の過酸化水素水、液体可燃物(アルコール、アセトン、ガソリン、サラダ油)をサンプリング試料として、それらの散乱・反射光から得られた吸収スペクトルを主成分分析により解析した。その結果、主成分分析により求められた第1主成分と第2主成分を用いることにより判別できることが分かった。
(1) Discrimination of whether or not it is a liquid flammable material Drinking water, water, 45.5% hydrogen peroxide water, liquid flammable material (alcohol, acetone, gasoline, salad oil) as sampling samples, and from their scattered / reflected light The obtained absorption spectrum was analyzed by principal component analysis. As a result, it was found that discrimination was possible by using the first principal component and the second principal component obtained by principal component analysis.

解析結果を図4に示す。図4は各種の試料の2次微分吸収スペクトルとその主成分分析結果を示す図であり、(a)は2次微分吸収スペクトルを示す図であり、(b)は2次微分吸収スペクトルを主成分分析して求めた第1主成分と第2主成分のローディング(判別式)プロットであり、(c)は第1主成分と第2主成分のスコアプロットである。(c)において、横軸は第1主成分の特徴量(スコア)であり、縦軸は第2主成分のスコアである。また、◇は飲料水や水であり、■は過酸化水素水であり、▲はアルコールであり、×はガソリンであり、□はサラダ油であり、◆はアセトンである。   The analysis results are shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing secondary differential absorption spectra and principal component analysis results of various samples, (a) is a diagram showing secondary differential absorption spectra, and (b) is a graph showing secondary differential absorption spectra. It is a loading (discriminant) plot of the first principal component and the second principal component obtained by component analysis, and (c) is a score plot of the first principal component and the second principal component. In (c), the horizontal axis is the feature amount (score) of the first principal component, and the vertical axis is the score of the second principal component. Also, ◇ is drinking water or water, ■ is hydrogen peroxide solution, ▲ is alcohol, × is gasoline, □ is salad oil, and ◆ is acetone.

(c)に示すように、第1主成分のスコアが0以上であれば液体可燃物(液体危険物)であり、0以下であれば液体可燃物ではないと判別できることが分かった。即ち、上記した図4に示した解析結果が図2の判別式1として好ましいことが分かった。   As shown in (c), it was found that if the score of the first main component is 0 or more, it is a liquid combustible material (liquid dangerous material), and if it is 0 or less, it can be determined that it is not a liquid combustible material. That is, it was found that the analysis result shown in FIG. 4 is preferable as the discriminant 1 in FIG.

なお、第1主成分は水の特徴を反映したものであると考えられる。これにより、950nm付近の水の吸収バンドと少し短波長側にある吸収バンドを判別している。このため、水の吸収バンドを持つスペクトルはスコアが負の値になり、液体可燃物のように少し短波長(930nm付近)側に吸収バンドがあるスペクトルはスコアが正の値になる。このように、検査対象が液体可燃物であるか否は、2次微分吸収スペクトルの第1主成分のスコアだけで判別することができる。   The first main component is considered to reflect the characteristics of water. Thereby, the absorption band of water near 950 nm and the absorption band slightly on the short wavelength side are discriminated. For this reason, a spectrum having a water absorption band has a negative value, and a spectrum having an absorption band on a slightly short wavelength (near 930 nm) side like a liquid combustible has a positive value. Thus, whether or not the inspection object is a liquid combustible can be determined only by the score of the first principal component of the second-order differential absorption spectrum.

また、(c)において液体可燃物の場合は種類ごとに液量の変化が直線状に表れており、この傾きにより液体可燃物の種別の判別が可能であることが分かる。   Further, in (c), in the case of a liquid combustible material, the change in the liquid amount appears linearly for each type, and it can be seen that the type of the liquid combustible material can be determined by this inclination.

(2)飲料水の判別
液体可燃物でないと判定された場合には、「水、過酸化水素水」とお茶やコーラ等の「飲料水」との分離を行うこととなるが、この検査は前記したように第2判別式と第3判別式を用いた2段階に分けてなされる。
(2) Discrimination of drinking water If it is determined that it is not a liquid flammable material, it will be separated from “water, hydrogen peroxide solution” and “drinking water” such as tea or cola. As described above, it is divided into two stages using the second discriminant and the third discriminant.

例えばコーラやサイダー等の炭酸飲料、緑茶、ウーロン茶、紅茶等の茶系飲料、スポーツ飲料、果汁、ミネラルウォーター等の水、乳性飲料など市販の各種飲料を、100ml、200ml、300ml、400ml、500ml(容量500ml未満のサンプルについては最大容量まで)で2回ずつ測定した。さらに、それぞれの容器(同種の容器を除く)で水、30%過酸化水素水を同様に測定し、合計952のスペクトルデータを得た。   For example, carbonated beverages such as cola and cider, tea beverages such as green tea, oolong tea and black tea, sports beverages, water such as fruit juice and mineral water, and various beverages such as dairy beverages, 100 ml, 200 ml, 300 ml, 400 ml, 500 ml (Measured twice for samples with a capacity of less than 500 ml). Furthermore, water and 30% hydrogen peroxide solution were measured in the same manner in each container (excluding the same type of container) to obtain a total of 952 spectrum data.

次に、前記のデータについて主成分分析を行った。図5は、液体可燃物を排除した水、過酸化水素水、飲料水のサンプルについて、吸光度スペクトルの第2主成分と2次微分スペクトルの第5主成分のスコアプロットおよびローディングプロットを示す図であり、スコアプロットを図5(a)に、ローディングプロットを図5(b)に示す。図5(a)において、横軸は吸光度スペクトルの第2主成分であり、縦軸は2次微分スペクトルの第5主成分である。なお、◇は飲料水であり、□は水と過酸化水素水である。図5において2次微分スペクトルの第5主成分の値が0.001以上、あるいは吸光度スペクトルの第2主成分の値が2.5以上であれば、飲料水であると判別できることが分かった。これにより、図5を図2の判別式2、3とした。以上より、検査対象が飲料水であるか否かは、吸光度スペクトルの第2主成分のスコアと2次微分スペクトルの第5主成分のスコアを測定するだけで判別することができる。   Next, a principal component analysis was performed on the data. FIG. 5 is a diagram showing score plots and loading plots of the second principal component of the absorbance spectrum and the fifth principal component of the second derivative spectrum for samples of water, hydrogen peroxide solution, and drinking water excluding liquid combustibles. Yes, the score plot is shown in FIG. 5 (a), and the loading plot is shown in FIG. 5 (b). In FIG. 5A, the horizontal axis is the second principal component of the absorbance spectrum, and the vertical axis is the fifth principal component of the secondary differential spectrum. ◇ is drinking water, and □ is water and hydrogen peroxide. In FIG. 5, it was found that if the value of the fifth principal component of the second derivative spectrum is 0.001 or more, or the value of the second principal component of the absorbance spectrum is 2.5 or more, it can be determined that it is drinking water. Thus, FIG. 5 is changed to discriminants 2 and 3 in FIG. From the above, whether or not the test object is drinking water can be determined by simply measuring the score of the second principal component of the absorbance spectrum and the score of the fifth principal component of the second derivative spectrum.

なお、図5(b)より可視領域の波長を使って分離を行ったことが分かる。これにより、黒色の飲料水、お茶などが分離でき、過酸化水素水と共に、水、各種の飲料水(スポーツ飲料、カルピスソーダ等の白色液体、100%果汁飲料、サイダー、ミネラルウォーター、液量が少ないお茶等)の合計824種のデータが残った。   In addition, it turns out that it isolate | separated using the wavelength of a visible region from FIG.5 (b). This makes it possible to separate black drinking water, tea, etc., together with hydrogen peroxide water, water, various drinking water (sports drink, white liquid such as calpis soda, 100% fruit juice drink, cider, mineral water, liquid volume A total of 824 types of data remained.

(3)液量によるグループ分け
過酸化水素の濃度測定について、種々の検討を行った結果、液量によるスペクトル変動は大きく、過酸化水素水中の過酸化水素の濃度の測定に大きな影響を与えるため、試料を液量(バンド強度)に応じてグループ分けし、各グループそれぞれに対応する濃度推定式を適用して濃度測定を行うことが望ましいことが分かった。そして、2次微分スペクトルの主成分分析により液量でグループ分けできることを見出した。
(3) Grouping by liquid volume As a result of various investigations on the measurement of hydrogen peroxide concentration, the spectral fluctuation due to the liquid volume is large, and this greatly affects the measurement of hydrogen peroxide concentration in hydrogen peroxide water. It was found that it is desirable to divide the samples into groups according to the amount of liquid (band intensity) and perform concentration measurement by applying a concentration estimation formula corresponding to each group. And it discovered that it could group by the liquid quantity by the principal component analysis of a secondary differential spectrum.

具体的には、前記のしぼり込んだ試料について、液量によるバンド強度変化が主成分として反映されやすいように、波長範囲を690〜900nmとした。図6は、黒色の飲料水とさらに一部の飲料水を排除したサンプルの2次微分吸収スペクトルの主成分分析結果を示す図であり、2次微分吸収スペクトルの第1主成分と第2主成分のスコアプロットを図6(a)に、ローディングプロットを図6(b)に示す。これを図2の判別式4とした。なお、図6(a)において、横軸は第1主成分であり、縦軸は第2主成分である。また、◇は水であり、□は過酸化水素水であり、△は飲料水である。   Specifically, the wavelength range of the squeezed sample was set to 690 to 900 nm so that the change in the band intensity depending on the liquid amount was easily reflected as the main component. FIG. 6 is a diagram showing a principal component analysis result of a second derivative absorption spectrum of a sample from which black drinking water and a part of drinking water are excluded, and the first principal component and the second principal component of the second derivative absorption spectrum. The component score plot is shown in FIG. 6A, and the loading plot is shown in FIG. 6B. This was designated as discriminant 4 in FIG. In FIG. 6A, the horizontal axis is the first principal component, and the vertical axis is the second principal component. Also, ◇ is water, □ is hydrogen peroxide water, and △ is drinking water.

図6(a)において、第1主成分の判別基準値を0.0025とした。これにより、試料を100〜200ml程度のクラスAと200〜500ml程度クラスBの2グループにグループ分けした。このように、検査対象がどのグループに該当するかのグループ分けは、波長範囲が690〜900nmにおける2次微分吸収スペクトルの第1主成分のスコアを測定するだけで行うことができる。   In FIG. 6A, the discrimination reference value of the first principal component is set to 0.0025. Thus, the samples were grouped into two groups of class A of about 100 to 200 ml and class B of about 200 to 500 ml. As described above, the grouping of which group the inspection object corresponds to can be performed only by measuring the score of the first principal component of the second-order differential absorption spectrum in the wavelength range of 690 to 900 nm.

上記した判別およびグループ分けに必要な測定は、いずれも短時間で行うことができる。そして、このように短時間に過酸化水素の濃度測定を必要とする検査対象を絞り込むことができるため、短時間に多数の検査対象を検査することができる。また、濃度測定の検査対象が水、過酸化水素水に絞り込まれる結果、液体の種別やペットボトルの形状等測定精度に影響を与えるファクターが低減されるため、測定精度が向上する。   All the measurements necessary for the above-described discrimination and grouping can be performed in a short time. And since the inspection object which requires the density | concentration measurement of hydrogen peroxide in such a short time can be narrowed down, many inspection objects can be inspected in a short time. In addition, as a result of narrowing the inspection target for concentration measurement to water or hydrogen peroxide solution, factors affecting the measurement accuracy such as the type of liquid and the shape of the PET bottle are reduced, so that the measurement accuracy is improved.

2.回帰分析による過酸化水素水の濃度推定式の作成
前記したクラスA、クラスBのそれぞれについてPLS回帰分析により濃度推定式(検量線)を作成した。具体的には、クラスA、クラスBのそれぞれについて2回ずつ測定したデータの波長範囲690〜980nmにおける測定データの片方を検量データとして前記した回帰モデルにより濃度推定式(検量線)を作成した。なお、クラスAではファクター数を8とし、クラスBではファクター数を10とした。
2. Preparation of concentration estimation formula of hydrogen peroxide solution by regression analysis A concentration estimation formula (calibration curve) was prepared by PLS regression analysis for each of class A and class B described above. Specifically, a concentration estimation formula (calibration curve) was created by the regression model described above using one of the measurement data in the wavelength range of 690 to 980 nm of data measured twice for each of class A and class B as calibration data. In class A, the number of factors was 8, and in class B, the number of factors was 10.

(1)クラスA
クラスAの回帰ベクトル、検量線をそれぞれ図7(a)、(b)に示す。
(2)クラスB
クラスBの回帰ベクトル、検量線をそれぞれ図8(a)、(b)に示す。
図7(a)、図8(a)の横軸は波長、縦軸は回帰ベクトルである。図7(b)、図8(b)の横軸は検量線の作成に用いた試料の過酸化水素の実際の濃度であり、縦軸は推定(測定)濃度である。
(1) Class A
The regression vector and calibration curve for class A are shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), respectively.
(2) Class B
Class B regression vectors and calibration curves are shown in FIGS. 8A and 8B, respectively.
In FIGS. 7A and 8A, the horizontal axis represents the wavelength, and the vertical axis represents the regression vector. The horizontal axis of FIGS. 7B and 8B is the actual concentration of hydrogen peroxide in the sample used to create the calibration curve, and the vertical axis is the estimated (measured) concentration.

3.濃度測定結果
(1)測定結果
2回ずつ測定した測定データのうち、検量線の作成に用いていない他方の測定データに基づいて検量線から求められる推定濃度、即ち測定値と実際の濃度に基づいてプロットした。クラスA、クラスBのプロットした結果をそれぞれ図9(a)、(b)に示す。図の横軸は実際の濃度、縦軸は推定濃度である。(a)(b)共に推定濃度は実際の濃度である0%と30%を中心にして狭い範囲に分布しており、精度の高い良好な測定が行われたことが分かる。
3. Concentration measurement result (1) Measurement result Of the measurement data measured twice, the estimated concentration obtained from the calibration curve based on the other measurement data not used for the creation of the calibration curve, that is, based on the measured value and the actual concentration And plotted. The plotted results of class A and class B are shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), respectively. The horizontal axis in the figure is the actual density, and the vertical axis is the estimated density. In both (a) and (b), the estimated concentrations are distributed in a narrow range centering on the actual concentrations of 0% and 30%, and it can be seen that good measurement with high accuracy was performed.

(2)測定精度の評価
図9(a)、(b)に示した結果に基づいて前記したSEPを算出し、測定精度を定量的に評価した。(a)においてSEPは2.81%、(b)においてSEPは2.78%と小さく、グループ分けしない場合の例えば4.25%に比べて測定精度が大幅に向上していることが確認された。
(2) Evaluation of measurement accuracy The SEP described above was calculated based on the results shown in FIGS. 9A and 9B, and the measurement accuracy was quantitatively evaluated. In (a), the SEP is 2.81%, and in (b), the SEP is 2.78%, which confirms that the measurement accuracy is greatly improved compared to, for example, 4.25% when not grouped. It was.

なお、実際の検査においては、過酸化水素の測定濃度が例えば図2に示すように15%以上の場合は、高濃度化酸化水素水(危険物)と判定される、即ち危険物として検知され、15%未満の場合には危険物としては検知されないようにする。   In actual inspection, when the measured concentration of hydrogen peroxide is 15% or more as shown in FIG. 2, for example, it is determined as highly concentrated hydrogen oxide water (dangerous material), that is, detected as a dangerous material. If it is less than 15%, it should not be detected as a dangerous substance.

上記したように、本実施例においては、多数の検査対象を短時間に検査することができ、また、過酸化水素の濃度を精度良く測定することができる。   As described above, in this embodiment, a large number of inspection objects can be inspected in a short time, and the concentration of hydrogen peroxide can be accurately measured.

このように、本実施の形態によれば、多数の試料を相手にしても系統的に分析を行うことにより、効率的に判別を行って濃度推定が必要な試料を絞り込むことができる。そして、推定精度も向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to narrow down samples for which concentration estimation is required by efficiently performing discrimination by performing systematic analysis even with a large number of samples. And estimation accuracy can also be improved.

以上説明した本発明の飲料用容器内の液体の検査技術は、空港における乗客が持ち込もうとする飲料用容器の検査に特に大きな効果を発揮する。   The above-described technology for inspecting a liquid in a beverage container according to the present invention is particularly effective for inspecting a beverage container to be brought in by a passenger at an airport.

10 光源
11 集光レンズ
12 シャッタ
21 照射用光ファイバ
22 受光用光ファイバ
23 較正用光ファイバ
30 容器載置台
31 リング状照射部
32 受光部
40 受光回折部
41 フィルタ
42 スリット
43 光学格子
44 スペクトル用の光電変換センサ
50 パーソナルコンピュータ
70 ペットボトル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light source 11 Condensing lens 12 Shutter 21 Irradiation optical fiber 22 Light reception optical fiber 23 Calibration optical fiber 30 Container mounting base 31 Ring-shaped irradiation part 32 Light reception part 40 Light reception diffraction part 41 Filter 42 Slit 43 Optical grating 44 Spectrum Photoelectric conversion sensor 50 Personal computer 70 PET bottle

Claims (9)

光透過性の容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する液体の検査方法であって、
前記容器の外より、前記液体に対して近赤外光を照射する近赤外光照射工程と、
前記液体を透過した前記近赤外光または前記液体により散乱された前記近赤外光を受光する近赤外光受光工程と、
受光した前記近赤外光の吸収スペクトルを分析することにより、前記容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する吸収スペクトル分析工程とを有し、
前記吸収スペクトル分析工程が、前記吸収スペクトルを多変量解析することにより導かれた複数の判別式により、前記容器内に充填された液体を分別した後、予め前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度が既知濃度の複数の液体の吸収スペクトルに基づいて作成された濃度推定式に代入して、前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度を測定する工程であり、
前記多変量解析が、主成分分析または判別分析であり、
前記吸収スペクトル分析工程が、主成分分析により得られた主成分を用いて、液量によるグループ分けを判定する判別工程を有している
ことを特徴とする液体の検査方法。
A liquid inspection method for inspecting the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in a liquid filled in a light transmissive container,
From the outside of the container, a near infrared light irradiation step of irradiating the liquid with near infrared light,
A near-infrared light receiving step for receiving the near-infrared light transmitted through the liquid or the near-infrared light scattered by the liquid;
An absorption spectrum analysis step of examining the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in the liquid filled in the container by analyzing the absorption spectrum of the received near-infrared light. ,
After the absorption spectrum analysis step separates the liquid filled in the container according to a plurality of discriminants derived by multivariate analysis of the absorption spectrum, the explosive material, explosive material and / or by substituting the concentrations estimated equation generated based concentration illegal drug absorption spectra of a plurality of liquids of known concentration, the explosives, Ri step der measuring the concentration of explosive material and / or illicit drugs,
The multivariate analysis is principal component analysis or discriminant analysis;
The liquid inspection method, wherein the absorption spectrum analysis step includes a determination step of determining a grouping based on a liquid amount using a main component obtained by the main component analysis .
前記爆発物原料が、過酸化水素であることを特徴とする請求項1に記載の液体の検査方法。 The liquid inspection method according to claim 1, wherein the explosive material is hydrogen peroxide. 前記吸収スペクトル分析工程が、主成分分析により得られた主成分を用いて、液体可燃物の有無を判定する判別工程を有していることを特徴とする請求項に記載の液体の検査方法。 3. The liquid inspection method according to claim 2 , wherein the absorption spectrum analysis step includes a determination step of determining the presence or absence of a liquid combustible using the main component obtained by the main component analysis. . 前記吸収スペクトル分析工程が、主成分分析により得られた主成分を用いて、過酸化水素の有無を判定する判別工程を有していることを特徴とする請求項または請求項に記載の液体の検査方法。 The said absorption spectrum analysis process has the discrimination | determination process which determines the presence or absence of hydrogen peroxide using the main component obtained by the main component analysis, The Claim 2 or Claim 3 characterized by the above-mentioned. Liquid inspection method. 前記吸収スペクトル分析工程が、
第1の主成分分析により得られた主成分を用いて、液体可燃物の有無を判定する第1判別工程と、
第2の主成分分析により得られた主成分を用いて、過酸化水素の有無を判定する第2判別工程と、
第3の主成分分析により得られた主成分を用いて、液量によるグループ分けを判定する第3判別工程と
を有していることを特徴とする請求項に記載の液体の検査方法。
The absorption spectrum analysis step comprises
A first determination step of determining the presence or absence of a liquid combustible using the principal component obtained by the first principal component analysis;
A second discriminating step for determining the presence or absence of hydrogen peroxide using the principal component obtained by the second principal component analysis;
The liquid inspection method according to claim 2 , further comprising a third determination step of determining a grouping according to the liquid amount using the principal component obtained by the third principal component analysis.
前記吸収スペクトル分析工程が、前記吸収スペクトルとその2次微分スペクトルを用いた分析工程であることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の液体の検査方法。 The absorption spectrum analysis step, the inspection method of a liquid according to any one of claims 1 to 5, wherein the the absorption spectrum analysis step using the second derivative spectrum. 前記濃度推定式が、回帰分析を用いて作成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の液体の検査方法。 The concentration estimation equation, the inspection method of a liquid according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is prepared using a regression analysis. 前記回帰分析が、PLS回帰分析であることを特徴とする請求項に記載の液体の検査方法。 The liquid inspection method according to claim 7 , wherein the regression analysis is a PLS regression analysis. 光透過性の容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する液体検査装置であって、
前記容器の外より、前記液体に対して近赤外光を照射する近赤外光照射手段と、
前記液体を透過した前記近赤外光または前記液体により散乱された前記近赤外光を受光する近赤外光受光手段と、
受光した前記近赤外光の吸収スペクトルを分析することにより、前記容器内に充填された液体における爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の含有状況を検査する吸収スペクトル分析手段とを有し、
前記吸収スペクトル分析手段が、前記吸収スペクトルを多変量解析することにより導かれた複数の判別式により、前記容器内に充填された液体を分別した後、予め前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度が既知濃度の複数の液体の吸収スペクトルに基づいて作成された濃度推定式に代入して、前記爆発物、爆発物原料および/または不正薬物の濃度を測定するように構成されており、
前記多変量解析が、主成分分析または判別分析であり、
前記吸収スペクトル分析手段が、主成分分析により得られた主成分を用いて、液量によるグループ分けを判定する判別手段を有している
ことを特徴とする液体検査装置。
A liquid inspection device for inspecting the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in a liquid filled in a light transmissive container,
Near-infrared light irradiation means for irradiating the liquid with near-infrared light from outside the container;
A near infrared light receiving means for receiving the near infrared light transmitted through the liquid or the near infrared light scattered by the liquid;
Absorption spectrum analysis means for examining the content of explosives, explosive raw materials and / or illegal drugs in the liquid filled in the container by analyzing the absorption spectrum of the received near-infrared light. ,
After the absorption spectrum analysis means separates the liquid filled in the container according to a plurality of discriminants derived by multivariate analysis of the absorption spectrum, the explosive material, explosive material and / or It is configured to measure the concentration of the explosive, the explosive material, and / or the illegal drug by substituting the concentration estimation formula created based on the absorption spectra of a plurality of liquids having known concentrations of the illegal drug. And
The multivariate analysis is principal component analysis or discriminant analysis;
The liquid inspection apparatus, wherein the absorption spectrum analysis means includes a determination means for determining a grouping based on a liquid amount using a main component obtained by principal component analysis .
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