JP6703391B2 - 液体または粉粒体の検出装置および検出システム - Google Patents
液体または粉粒体の検出装置および検出システム Download PDFInfo
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Description
特許文献1には、検査対象物に対して、垂直方向と水平方向とから透視画像を得ることができるように撮影部を設けて、垂直方向画像と水平方向画像とから、検査対象物内の物体のX線吸収係数を得て、そのX線吸収係数から、検査対象物の中に危険物が入っているか否かを判定する危険物探知装置が記載されている。
特許文献3には、対象の平均侵食密度を使用した訂正質量を計算し、質量閾値と比較して、脅威を与えるかに関して対象を分類する手荷物走査システムが記載されている。
また、本発明は、外部から視認できない対象物に対し異なる時点の各々において電磁波により撮像された前記対象物を含む画像に含まれる複数の特徴点の中から移動方向が特異な特徴点を液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点として検出する検出手段を備える液体または粉粒体の検出装置と、前記対象物の水平方向の移動速度を変化させる速度変更装置と、を備える液体または粉粒体の検出システムを、第8の態様として提供する。
第8の態様の検出システムによれば、外部から視認できない対象物に液体または粉粒体が含まれている場合、対象物の水平方向の移動速度が変化しない場合と比較し、当該液体または粉粒体の上面が大きく変形するため、対象物に含まれる液体または粉粒体の検出が高い精度で行われる。
1−1.検出システムの全体構成
以下、本発明の一実施形態に係る検出システム9を説明する。検出システム9は、鞄等の収容具(以下、「物体J」という)の中に収容された外部から視認できない内容物(以下、「対象物C」という)に液体または粉粒体が含まれている場合、当該液体または粉粒体を検出するシステムである。なお、本願において粉粒体は、集合体として液体と同様または類似の挙動を示す固体の集合体であればよく、個々の粉または粒の形状、大きさ、物質等により限定されない。
なお、搬送装置3はベルトコンベア、ローラーコンベア等のいずれの方式により物体Jの搬送を行ってもよい。
図2は、検出システム9が備える構成部の関係および検出装置1の構成を示す図である。検出装置1は、バス19に接続された制御部11、記憶部12、表示部13、操作部14、および通信部16を有する。
なお、図2において破線で示される測温部15は後述する変形例における検出装置1が備える構成部であり、本実施形態に係る検出装置1は測温部15を備えない。また、図2において破線で示される速度変更部31および角度変更部32は後述する変形例における搬送装置3が備える構成部であり、本実施形態に係る搬送装置3は速度変更部31および角度変更部32を備えない。
図3は、検出装置1の機能的構成を示す図である。制御部11は、上述のプログラムを実行することにより、検出部111、画像生成部112、および量特定部113として機能する。
なお、図3において破線で示される粘性値特定部114および関連付部115は後述する変形例における検出装置1が備える構成部であり、本実施形態に係る検出装置1は粘性値特定部114および関連付部115を備えない。
物体Jは搬送時に生じる振動を受けながら撮像装置4により撮像される。物体Jに収容される対象物Cに液体または粉粒体が含まれる場合、当該液体または粉粒体の上面(液体の場合は液面)は振動により変形する。従って、撮像装置4により撮像される画像において、液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点は、それ以外の特徴点(例えば、容器の壁面上の点等)とは異なる方向に移動する。
従って、検出部111は、上述した他の特徴点と比較し移動方向が特異な特徴点を液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点として検出する。
上述の実施形態は様々に変形され得る。以下に、それらの変形の例を示す。なお、以下に示す2以上の変形例が適宜組み合わされてもよい。
撮像装置4は二次元イメージセンサであってもよい。図6は、この変形例における検出システム9の主要構成を示す図である。図6に示す検出システム9において、撮像装置4は二次元イメージセンサである。従って、撮像装置4は、或る時点において照射装置2から照射され物体Jを透過した電磁波が表す二次元画像を生成する。この変形例において、検出部111は異なる時点で撮影された複数の二次元画像から抽出した特徴点のうち他の多数の特徴点と比較して特異な方向に移動している特徴点を抽出する。そのように抽出される特徴点は液体または粉粒体の上面を示す線を表すことになる。
搬送装置3は、物体Jを搬送する際、走査方向D0(鉛直方向)の成分が含まれる方向に意図的に振動させる振動機構を有していてもよい。搬送装置3は、この振動機構によって物体Jを、例えば一定の周期で、またはランダムに振動させつつ、搬送方向D1に搬送する。撮像装置4は、振動機構により振動される物体Jを撮像する。
搬送装置3は、対象物の水平方向の移動速度を変化させる速度変更装置として機能してもよい。この場合、搬送装置3は、搬送方向D1における物体Jの搬送速度を変化させる速度変更部31(図2参照)を有する。速度変更部31は、制御部11から移動速度の変化の指示を受けると、この指示に応じて搬送ベルト等を駆動する駆動機構(図示せず)を制御して物体Jの搬送速度を変更する。
上述した変形例2−1において、画像生成部112は、照射装置2が対象物Cに向けて照射した電磁波により撮像された二次元画像に含まれる複数の特徴点のうち検出部111により検出された移動方向が特異な特徴点ではない特徴点の位置が一致または近接するように、異なる時点の各々において撮像された複数の二次元画像を重ね合わせて得られる画像を生成してもよい。
搬送装置3は、物体Jおよび物体Jに収容される対象物Cの鉛直方向に対する角度を変化させる角度変更装置として機能してもよい。この場合、搬送装置3は、物体Jおよび対象物Cの鉛直方向に対する角度を変化させる角度変更部32(図2参照)を有する。角度変更部32は、制御部11からの指示に応じて搬送ベルト等の角度を調整する調整機構(図示せず)を制御して物体Jおよび対象物Cの鉛直方向に対する角度を変更する。
検出装置1は、検出部111により検出された移動方向が特異な特徴点の移動量に基づき、対象物Cに含まれる液体または粉粒体の粘性値を特定する粘性値特定手段を備えていてもよい。この場合、検出装置1の制御部11は、粘性値特定部114(図3参照)を備える。粘性値特定部114は、画像生成部112が生成した画像に基づいて、移動方向が特異な特徴点の単位時間当たりの移動量を特定し、対象物Cに含まれる液体または粉粒体の変形の速度を算出する。このように粘性値特定部114により特定される液体または粉粒体の変形の速度は、液体または粉粒体の粘度の大小を示す指標値である。本願において、粘度の大小を示す指標値を粘性値というものとする。粘性値は粘度を含む概念である。なお、粘性値特定部114が、例えば、液体または粉粒体の変形の速度と粘度との対応を示すデータを記憶部12から読み出し、算出した変形の速度に応じた粘度を特定してもよい。粘性値特定部114により特定された粘性値は、例えば、検出された液体または粉粒体の種別の特定に用いられる。
検出部111が、他の多くの特徴点と移動方向が異なる特徴点を液体または粉粒体の上面上の点として特定した後、特定したそれらの特徴点(移動方向が他の多くの特徴点と異なる特徴点)の数に基づき、対象物に液体または粉粒体が含まれるか否かの判定を行ってもよい。この変形例によれば、液体または粉粒体の上面上の点ではなく、振動等により物体Jの中において移動した対象物が誤って液体または粉粒体と誤判定される不都合が回避される。
Claims (8)
- 外部から視認できない対象物に対し異なる時点の各々において電磁波により撮像された前記対象物を含む画像に含まれる複数の特徴点の中から移動方向が特異な特徴点を液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点として検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された移動方向が特異な特徴点の移動量に基づき、前記対象物に含まれる液体または粉粒体の粘性値を特定する粘性値特定手段と、を備える
液体または粉粒体の検出装置。 - 前記検出手段により検出された移動方向が特異な特徴点を他の特徴点と異なる態様で表示する画像を生成する画像生成手段を備える
請求項1に記載の検出装置。 - 前記画像生成手段は、前記電磁波により撮像された画像に含まれる複数の特徴点のうち前記検出手段により検出された移動方向が特異な特徴点ではない特徴点の位置が一致または近接するように、前記異なる時点の各々において撮像された複数の画像を重ね合わせて得られる画像を生成する
請求項2に記載の検出装置。 - 前記電磁波により撮像された画像に含まれる複数の特徴点の位置に基づき、前記対象物に含まれる液体または粉粒体の量を特定する量特定手段を備える
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の検出装置。 - 前記粘性値特定手段により特定された粘性値と、前記対象物の温度とを関連付ける関連付手段を備える
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の検出装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の検出装置と、
前記対象物の水平方向の移動速度を変化させる速度変更装置と、
を備える液体または粉粒体の検出システム。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の検出装置と、
前記対象物の鉛直方向に対する角度を変化させる角度変更装置と、
を備える液体または粉粒体の検出システム。 - 外部から視認できない対象物に対し異なる時点の各々において電磁波により撮像された前記対象物を含む画像に含まれる複数の特徴点の中から移動方向が特異な特徴点を液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点として検出する検出手段を備える液体または粉粒体の検出装置と、
前記対象物の水平方向の移動速度を変化させる速度変更装置と、
を備える液体または粉粒体の検出システム。
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