JP6730208B2 - 危険物検知装置 - Google Patents

Description

実施形態は、危険物検知装置に関する。

空港のゲートを含む通路に設けられて、危険物を検知する危険物検知装置が知られている。このような危険物検知装置では、通路を通過する人を走査して、人が危険物を所持しているか否かを探索する。

ＷＯ２０１１／１２９３４２号公報 ＷＯ２０１５／１１１３１２号公報

しかしながら、危険物検知装置では、人の全身に近い範囲を走査しなければならないので、危険物の検知の走査に時間がかかるといった課題がある。

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、検出部と、第１送信アンテナと、第２送信アンテナと、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、第２駆動部と、走査部と、合成処理部とを備える。検出部は、ゲートよりも通路の入口側に設けられ、探索対象を検出して検出情報を出力する。第１送信アンテナは、前記検出部よりも前記通路の出口側に設けられ、第１ミリ波を送信する。第２送信アンテナは、前記検出部よりも前記通路の出口側に設けられ、第２ミリ波を送信する。複数の第１受信アンテナは、第１配列方向に配列され、前記第１ミリ波を受信する。複数の第２受信アンテナは、前記第１配列方向と交差する第２配列方向に配列され、前記第２ミリ波を受信する。第１駆動部は、前記第１送信アンテナ及び前記第２送信アンテナを第１走査方向で走査させる。第２駆動部は、前記第１送信アンテナ及び前記第２送信アンテナを前記第１走査方向と交差する第２走査方向で走査させる。走査部は、前記検出情報に基づいて、前記第１駆動部及び第２駆動部を制御して、前記第１送信アンテナ及び前記第２送信アンテナに前記探索対象を走査させる。合成処理部は、前記複数の第１受信アンテナが受信した前記第１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前記第２ミリ波による第２画像を合成して合成画像を生成する。

図１は、通路に設置された実施形態の危険物検知装置を含む平面図である。 図２は、危険物検知装置の装置本体の全体斜視図である。 図３は、危険物検知装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図４は、レーダ信号処理回路の構成を示すブロック図である。 図５は、合成処理部による合成画像の生成を説明する図である。 図６は、実施形態の装置本体の制御部が実行する危険物検知処理のフローチャートである。 図７は、機械走査による走査範囲を説明する人の正面図である。 図８は、第２実施形態の危険物検知装置の装置本体の全体斜視図である。

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。

＜第１実施形態＞
図１は、通路９０に設置された第１実施形態の危険物検知装置１０を含む平面図である。危険物検知装置１０は、空港等のゲート９３が設けられた通路９０に設置され、通路９０を通過する人９２が所持している危険物を検知する。通路９０上に記載している白抜き矢印が、人９２の進行方向である。通路９０の両側には、通路壁９１が設置されている。ゲート９３は、開閉可能であって、通路９０の出口側に設けられている。

危険物検知装置１０は、検出部１１と、装置本体１２とを備える。

検出部１１は、ゲート９３よりも通路９０の入口側に設けられている。検出部１１は、通路９０の入口に向けられ、通路９０を通過する人９２の前面に向けられている。検出部１１は、探索対象である人９２を検出して、人９２の画像を検出情報として出力する。尚、検出部１１は、通路９０を通過する人９２の有無を少なくとも検出できればよい。本第１実施形態の検出部１１は、温度に応じて人９２の体等から出るミリ波を検出して画像を生成可能なパッシブ型のミリ波モジュールである。

装置本体１２は、検出部１１が検出した探索対象である人９２が所持している危険物を検知する。装置本体１２は、ゲート９３よりも通路９０の入口側であって、検出部１１よりも通路９０の出口側に設けられている。装置本体１２は、通路９０の入口側に向けられ、通路９０を通過する人９２の前面に向けられている。

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、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、キャスター２８と、アジャスター３０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、表示部３７と、入力部３８と、電源３９とを備える。

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。

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。

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、検出部１１よりも通路９０の出口側に設けられている。複数の送信アンテナ４０ａは、探索対象である通路９０を通過中の人９２の前面に向けられている。

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、通路９０を通過する人９２の前面に向けられている。

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。

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、検出部１１よりも通路９０の出口側に設けられている。複数の送信アンテナ４０ｂは、探索対象である通路９０を通過中の人９２の前面に向けられている。

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、通路９０を通過する人９２の前面に向けられている。

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。レーザポインタ２４は、例えば、設置される地面から１０００ｍｍ程度の高さに設置することが好ましい。

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、表示部３７、入力部３８、及び、電源３９を保持する。保持部材２６の上部は、収容ケース２０を支持する。

キャスター２８は、保持部材２６の下部に設けられている。キャスター２８は、保持部材２６を移動可能に支持する。

アジャスター３０は、保持部材２６の下部に設けられている。アジャスター３０は、保持部材２６の鉛直方向の位置を調整可能に支持する。アジャスター３０は、キャスター２８を地面から離すことによって、保持部材２６の水平方向の位置を固定する。

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。

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。

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。

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。

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、鉛直駆動部３３、及び、水平駆動部３２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。

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。

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。

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、情報処理装置３６、表示部３７、及び、入力部３８に電力を供給する。

図３は、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。

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、通路９０を通過中の人９２へミリ波を送信する。

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。

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。

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。

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。

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。

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を介して通路９０を通過中の人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。

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。

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、検出情報処理部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、検出情報処理部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、検出情報処理部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。

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。

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。

検出情報処理部６２は、検出部１１から取得したミリ波による検出情報に基づいて、撮像画像を生成する。検出情報処理部６２は、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。検出情報処理部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。

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、検出情報に基づいて生成された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。

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、検出情報に基づいて、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を走査させる。具体的には、機械走査部６６は、認識部６４が検出情報に基づいて危険物の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、検出情報処理部６２が検出情報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。

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、検出情報処理部６２が検出情報に基づいて生成した探索対象である人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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図６に示すように、第１実施形態の危険物検知処理では、検出情報処理部６２が、検出部１１を制御してミリ波の走査を開始して、検出部１１から検出情報を取得する（Ｓ１０２）。検出情報処理部６２が、検出情報に基づく撮像画像を生成する（Ｓ１０４）。

検出情報処理部６２は、取得した検出情報から生成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）。検出情報処理部６２は、撮像画像を認識部６４へ出力するとともに、当該部位の位置を走査領域として機械走査部６６へ出力する。

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９２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。

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。

機械走査部６６は、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、検出情報処理部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。

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）。

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。

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）。

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に太線の一点鎖線で示すように、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。

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）。

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。

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。

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。尚、危険物が検知されたと同時に、ゲート９３を閉鎖させてもよい。

上述したように、危険物検知装置１０は、検出部１１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。

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。

＜第２実施形態＞
次に、構成の配置を一部変更した第２実施形態の危険物検知装置１１２について説明する。図８は、第２実施形態の危険物検知装置１１２の装置本体の全体斜視図である。図８は、第２実施形態の危険物検知装置１１２の全体斜視図である。図８に示すように、危険物検知装置１１２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。

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。

上述の実施形態では、検出部１１としてパッシブ型のミリ波モジュールを例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、検出部１１は、デジタルカメラ等の撮像装置であってもよい。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。また、検出部１１は、人感センサ等の人９２の有無を検出するセンサであってもよい。この場合、検出部１１が人９２を検出すると、機械走査部６６が走査及びミリ波の照射を開始することによって、不要な走査を低減して、走査に要する時間を低減できる。更に、検出部１１は、人９２のＩＤ情報（バーコードが印刷された紙の印刷物またはＩＤカード等）を読み取る装置であってもよい。

検出部１１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、検出部１１の撮像画像を処理する検出情報処理部６２及び認識部６４は、情報処理装置３６と別に設けてもよい。

危険物検知装置１０が、臭いセンサまたはガスセンサ等を有してもよい。これにより、危険物検知装置１０は、液体、気体、及び、爆薬等の危険物を検知することができる。

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。

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。

１０ ：危険物検知装置
１１ ：検出部
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
３３ ：鉛直駆動部
３６ ：情報処理装置
４０ａ ：送信アンテナ
４０ｂ ：送信アンテナ
４２ａ ：受信アンテナ
４２ｂ ：受信アンテナ
６２ ：検出情報処理部
６４ ：認識部
６６ ：機械走査部
６８ ：合成処理部
９０ ：通路
９２ ：人
９３ ：ゲート
９４ａ ：第１画像
９４ｂ ：第２画像
９４ｃ ：合成画像

Claims (5)

1. ゲートよりも通路の入口側に設けられ、探索対象を検出して検出情報を出力する検出部と、
   前記検出部よりも前記通路の出口側に設けられ、第１ミリ波を送信する第１送信アンテナと、
   前記検出部よりも前記通路の出口側に設けられ、第２ミリ波を送信する第２送信アンテナと、
   第１配列方向に配列され、前記第１ミリ波を受信する複数の第１受信アンテナと、
   前記第１配列方向と交差する第２配列方向に配列され、前記第２ミリ波を受信する複数の第２受信アンテナと、
   前記第１送信アンテナ及び前記第２送信アンテナを第１走査方向で走査させる第１駆動部と、
   前記第１送信アンテナ及び前記第２送信アンテナを前記第１走査方向と交差する第２走査方向で走査させる第２駆動部と、
   前記検出情報に基づいて、前記第１駆動部及び第２駆動部を制御して、前記第１送信アンテナ及び前記第２送信アンテナに前記探索対象を走査させる走査部と、
   前記複数の第１受信アンテナが受信した前記第１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前記第２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、
   を備える危険物検知装置。
2. 前記検出情報に基づいて、前記探索対象のうち走査する走査領域を特定する検出情報処理部を更に備え、
   前記走査部は、前記走査領域に基づいて、前記第１駆動部及び第２駆動部を制御する、
   請求項１に記載の危険物検知装置。
3. 前記検出情報に基づいて、前記探索対象を走査するか否かを判定する認識部を更に備え、
   前記走査部は、前記認識部の判定結果に基づいて、前記ミリ波を送信するか否かを判定する
   請求項１または２に記載の危険物検知装置。
4. 前記検出情報処理部は、前記検出情報に基づいて、前記探索対象の画像を生成し、
   前記合成処理部は、前記探索対象の画像に、前記合成画像を重畳させる
   請求項２に記載の危険物検知装置。
5. 前記合成処理部は、前記第１画像の画素値と、前記第２画像の画素値とを乗算することによって前記合成画像を生成する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の危険物検知装置。

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