JPH03170085A - 危険検出装置及びその検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は透過性放射エネルギによる物体への照射にも
とすく危険検出評価のための装置及び方法に関する。

「従来の技術」 物体検査の分野においては自動危険検出を行うことが長
い間の目標であった。この分野における著しい進転はＳ
ｔｅｉｎ等の米国特許第４，（１３１，５４５号「放射
エネルギ警報システム」に記述されている装置である。

しかしながらＳｔｅｉｎ等の特許は金属のような高密度
材料に代表されるような不透過性の高いものに応答する
ものに限られており、従って爆薬、プラスチック、麻酔
薬、麻薬、等を含む不透過性の低いものを検出するには
限界があった。

後方散乱画像は１９７２年７月発行のＭａｔｅｒｉａｌ
ｓＥｖａｌｕａｔｉｏｎのＶｏｌ．３０，　Ｎｏ．７の
１３７頁以降に示されているＳｔｅｉｎの文献「飛点Ｘ
線像形成システム」以来知られている。

プラスチック又は爆薬のような不透過性の低い物体の像
を形成することについて大きな進転がＡｍｅｒｉｃａｎ
　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇの
″Ｚ　Ｉ＋システムの導入によってもたらされた。これ
については例えば１９８６年４月２８日付Ｆｏｒ　ｔｕ
ｎｅの１４６頁にある「ハイジャック犯を防止するため
の新しいＸ線スキャナ」及び米国特許第４　，　７９９
　，　２４７号を参照されたい。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながらプラスチック、薬等の密度の小さい物質の
Ｘ線照射に対する応答と金属のような密度の高い物質の
同しＸ線照射に対する応答との間のあまりにも大きな相
違は、低Ｚ物質による危険性を検出するための米国特許
第４，（１３１，５４５号の技術を使う上で問題となる
。特に、前記米国特許の技術は非常に密度の高い物質の
検出に基ずいている。そのような技術を低密度の物質に
より発生されたＸ線信号の処理にどのように使うことが
できるのか明らかでない。

例えば金属の存在自体が必ずしも危険の程度と関連づけ
られていない。即ち金属物質の場合、重要なのは物質の
形状である。金属と非金属における透過性の顕著な相違
のため、Ｘ線像に金属がある場合は、金属の存在が容易
に検出できるだけでなく金属物体の形状も容易に識別で
きる。このように前記米国特許に開示されている技術は
操作者の注目を単に高密度の領域に向けることに使われ
ているだけである．高密度物体の形状は通常容易に識別
できるので、操作者は物体が危険をもたらすかどうか容
易に判断することができる。一方、爆薬はふつう、特定
な形状を有しておらず、むしろ爆薬の体積あるいは量が
危険の程度を決定する．後方散乱像形或に関する文献か
らは低密度物体の量又は体積が識別できるか明らかでな
い。

後方散乱信号の強度は散乱を生じさせている物体の不透
過性（あるいは密度）の関数であるだけでなく、その物
体の厚さの関数でもある。このこと自体は役に立つ特性
であるとは云えない。なぜなら犯行者は爆薬の体積ある
いは量を変えることなく面積を増加させると共に厚さを
凍らすことができるからである。従って物体のいかなる
点からの散乱信号の絶対強度もそれ自体は物体のもたら
す危険度を決定できない。換言すれば、ある面積の非常
に厚い低Ｚ物体（ある所定の散乱強度を与える）は危険
であると判定されるが、それより大きい面積の薄い物体
（前記所定の強度より小さい散乱強度を有する）によっ
ても同し程度の危険度が呈示される。それと共に検査さ
れる多くの物体は爆薬と同程度の不透過性を有するが全
く危険のないものも含んでいる。従って通過した物体が
最小の危険度であることを保障するように設計された危
険検出器はまた危険の誤報を多く出すことにもなる．他
方、危険検出を開始する前に必要に応じて後方散乱信号
強度の閾値を単に上げることは誤った安全判定の範囲を
拡大し、その結果高い危険度の物体が検出されずに通過
してしまう。このように２つの面で要求される事柄があ
る。第１の要求事項は、後方散乱信号強度を監視する能
力であり、この後方散乱強度は比較的に一般的であるが
、それと同時に非常に重要であり、この強度を有する大
きな面積の物体があったとすると、真の危険が存在する
可能性がある．第２の要求事項は相互的要求であり、類
似の後方散乱特性を有するが全く危険でない物体と真の
危険とを区別する何んらかの技術が要求される。それと
共に犯行者が爆薬を異なる面積と厚さに適当に変形する
だけで前面面積と信号強度を相互に調整することができ
るので、第１の要求事項は単一の閾値（一定レベルを越
える強度を有する画素数）を決定することができない．
このように第１の要求事項は適切に考慮されたとしても
、画素強度の面内の広い領域とその強度を示している面
積（画素数）を監視するとに移行する。

「課題を解決するための手段」 この発明は物体を透過性放射線により照射することによ
り得られる信号に基ずいて物体の危険度を信頼性高く検
出するように構成されている。この発明のいくつかの実
施例は部分的に透過検出器を使用しているが、この発明
のすべての実施例は少くとも部分的に後方散乱検出器か
らの信号を使用していることが重要である。

飛点スキャナーは任意の時点で検出器（散乱検出器又は
透過検出器のいずれか）によって出力される信号強度を
物体の固定領域に地図化（マッピング）する機能を与え
る。このマッピングを使って装置は任意の時点での検出
器出力を監視し、その出力をディジタル信号に変換する
（Ａ／Ｄ変換）このディジタル信号（即ちＡ／Ｄ変換に
より得られるディジタル値）又は時間的に隣接するディ
ジタル信号のグループ（適当に平均化されているか又は
結合されている）は画素、即ち形威すべき画像の単位部
分であり、かつ危険を検出するために処理される多数の
人力値の１つであると考えることができる。

もし危険と非危険を信頼性高く区別するただ１つの強度
閾値があったとすると、閾値以下の画素をすべて無視し
、閾値より大きい画素のみ監視するだけでよい。しかし
ながら、そのようなたった１つの閾値というものはなく
、むしろ監視される画素強度値の広い帯域がある。第１
の近似では、ある所定の強度レベルに対し危険と非危険
の間には所定の強度範囲に依存する境界がある。即ち、
どれだけ以上の面積が所定の強度を越えるかである。従
って検出器出力のＡ／Ｄ変換により得られたディジタル
画素値を処理して、監視している帯域内の各画素強度に
対しその強度を示す画素数を表わすヒストグラムを作る
ことができる。２つの技術を組合せて使用し、可能な危
険と非危険を区別する。第１の技術は各画素強度に対し
限界値を規定する特性を決定し、もし同し強度に対し多
数の画素が特性を越えていることをヒストグラムが示し
た場合は物体は要注意であり、操作者の注意を処理結果
に向けるための警報を発する。第２の技術は操作者によ
る目視検査である。

この発明の１つの実施例に従えば、物体は透過性放射線
の飛点により照射される領域を通過させられる。物体か
らの散乱Ｘ線は後方散乱検出器により検出され、処理さ
れる。好ましくは後方散乱検出器のアナログ出力はディ
ジタル値に変換される。透過性放射線の飛点により照射
されている領域を物体が通過するにつれ、後方散乱検出
器は物体の散乱特性を表わす一連の信号を出力する。一
連の信号はアナログからディジタルに変換された後、一
連の画素として解釈され、各画素は物体の認識可能な領
域にマソビングされる。画素を表わすディジタル値はデ
ィジタル計算機に入力される。

一連の画素ディジタル信号が入力されるにつれ、それら
は蓄積され、計算機はヒストグラムの計算を行う。実際
に構威された実施例に採用されているヒストグラム作戒
工程は累積ヒストグラムと呼ばれる。累積ヒストグラム
は代表画素強度においてその代表画素強度より大きい強
度の画素数を決定する。後で説明するように、累積ヒス
トグラムの使用はこの発明に必須なものではなく、差分
ヒストグラムを使ってもよい。差分ヒストグラムでは画
素強度の範囲は多数の強度帯に分割され、各強度帯は上
下の境界を有する。差分ヒストグラムは与えられた任意
の強度帯に対し上下境界の間に存在する強度の画素数を
決定する。差分ヒストグラムを使う場合、異なる強度帯
は必ずしも隣接する必要はないが隣接してもよい。

計算機は後述する手段により２次元特性を生成しており
、この２次元特性は画素数対強度値のグラフ上にプロッ
トすると単ｆｆｌＪ少境界線の形（累積ヒストグラムに
使われる）となる。この特性のプロットは滑らかな曲線
かもしれないが、それはこの発明の木質ではない。物体
の走査が終了し、ヒストグラムが得られると、ヒストグ
ラムは限界特性と比較される。どの点においてもその帯
域に対するヒストグラムの値が特性値を越ると、警報機
能が実行され高い危険を有する物体が検出された事を操
作者に伝える。

この発明の特徴、即ち比較的に広い範囲に渡って限界特
性を使うことは爆薬の場合に現実的な危険と効果的に整
合する。爆薬の危険度は前面面積だけに関係しているの
ではなく、また爆薬の厚さだけに関係しているのではな
い。むしろ、爆薬の危険度は爆薬の質量あるいは体積に
関係している。

いいかえると、前面面積Ａと厚さＴを有する爆薬は前面
面積Ａ／２と厚さ２Ｔの爆薬と実質的に等しい危険度を
有する。

後方散乱信号は物質の密度（原子番号）だけでなくその
厚さにも依存する。即ち所定の密度（あるいは原子番号
）Ｄを有する物質はある厚さで所定の強度の後方散乱を
生じさせるが、その同じ物質が厚くなると後方散乱信号
は増大する。

上述のことは一定の低い強度の画素値にのみ応答する危
険検出装置は一定閾値より小さい強度の後方散乱信号を
生じさせるように爆薬材料を適当に薄く戒形することに
よってごまかされ易い。この危険検出能力に対する限界
は広い範囲の強度に渡って規定された限界特性を使うこ
とにより低減する。

この発明は後方散乱信号強度に反映する不透過性と厚さ
の組合せにもとすいて物体のどんな特定の部分の危険寄
与度にも重み付けをすることにより前述の問題を解決し
ている。

使用される実際の危険特性は危険又は模擬的危険を有す
るものと有しないものの両方を含む代表的な多数の物体
を走査することによって実験的に得ることができる。簡
単のため、前面面積及び後方散乱検出器からの距離のよ
うな標準的なパラメータを有する“標準”物質が使用さ
れる。実験的に得られた危険特性は標準パラメータと実
質的に同様なパラメータを有する物体に対して直接使用
することができる。

走査されている物体が実質的に標準物体に対応するか否
かは自動的に検出される。被走査物質と後方散乱検出器
との距離が測定され、標準距離と比較される．この距離
のいろいろな値は後で説明するように自動的に処理され
る．同様に物体の実際の前面面積が測定され、標準面積
との差が決定される。いろいろな面積の値は後述するよ
うに自動的に処理される． 走査距離（被走査物体と後方散乱検出器との間の距離）
は従来の距離検出器により測定され、実際に構威された
実施例においては音響検出器が使用された。物体と後方
散乱検出器との間の距離の変化は後方散乱強度のあらか
じめ決められた変化を生しさせるので、標準物体からの
距離又は後方散乱検出器の距離は強度変化に関係づけら
れる。

その結果、実際の後方散乱強度は標準距離で等価後方散
乱強度に規格化される。

被走査物体の実際の前面面積はある低い閾値を越える後
方散乱強度の画素数から決定される。この画素数は走査
されている物体の前面面積の標準前面面積からの変化に
関連ずけることができる。

危険特性のｌつの軸は画素数である。この軸に沿ったい
かなる値（画素数）もその画素数と総前面面積に対応す
る画素数との比をとるだけで総前面面積のある部分、即
ちパーセントに関連ずけることができる。従って危険特
性の軸は前面面積のパーセントに変換することができる
。このようにして標準前面面積と異なる前面面積を有す
る被走査物体は自動的処理で扱うことができる。

標準パラメータからの被走査物体の変化に対するこのよ
うな自動処理に加えて、この発明の危険検出装置では、
操作者が標準危険特性に対する危険特性を手動で変える
ことにより装置の感度を合わせることができる。これに
より操作者は検出確率を変化させることができる。操作
者は装置への入力によって危険特性を画素強度軸に平行
に又は画素数軸に平行に動かし、あるいはそれらの組合
せでそれらの軸に斜めに動かすことができる。

このようにこの発明によれば、プロセサはＡ／Ｄ変換器
から散乱強度を表わすディジタル｛ｉ　（画素）を受け
とり、各点が散乱強度を表わす被走査物体画素マップ、
即ち画像を形威する．実際に構威された実施例において
は、各画素を８ビットの精度でディジタル化した。ブロ
セサはまた２５６の異なる画素値のそれぞれに対し、画
素値より大きい強度の画素数を計数することにより（累
積）ヒストグラム処理を行う．このヒストグラムは画素
強度の軸と画素数の軸の２次元で表わされる。

あるいはプロセサは２５６の異なる画素値のそれぞれに
対し単にその強度の画素数を計数することにより（差分
）ヒストグラム処理を行う。差分ヒストグラムも同様に
２次元である。プロセサは次にヒストグラムをあらかじ
め決めた限界特性と比較し、もし前者が大であれば警報
を鳴らして操作者に危険の存在を知らせる。更に、操作
者が画像を見て危険度が物理的検査に値するかを判定す
るのを助けるため、画像の選択した部分を点滅させる。

ヒストグラムが限界特性を越えた場合、もうｌつ多い強
度の値でも越える。この強度又はそれより大の画素を点
滅して操作者に危険の形状又は分布を示す。

限界特性は標準位置で走査される標準物体に対し実験的
に決定される。実際に走査された物体の対応するパラメ
ータを検出し、標準パラメータと比較する。それらの差
は補正によって処理される。

後方散乱強度は被走査物体と検出器の間の距離が増加す
るにつれ減少する。実際の物体一検出器間距離を測定す
る。測定距離と標準距離の比較に基すいて検出画素強度
値を修正して標準距離に一致させるか又は限界特性を修
正して測定距離に合わせる。実際の物体前面面積を測定
し、標準物体の前面面積と比較する。限界特性の１つの
軸は画素数であるが、標準物体も標準画素数に関連付け
られているので、画素数の軸を前面面積のバーセントに
変換することができる。この手法により、実際の前面面
積と標準前面面積との差に対し実際の画像を修正するか
、又は前記差に対し限界特性を修正する。

「実施例」 第１図及び第２図はアメリカンサイエンスアンドエンジ
ニアリングのモデルＺ装置を実施する装置の斜視図と分
解図であり、米国特許第４，７９９，２４７号に詳細に
示されている。この発明の自動危険検出能力は部分的に
散乱処理部２５１と透過処理部５０１とにおいて実施さ
れる。前記米国特許に述べられているように、透過処理
部と散乱処理部は共に検出器出力のアナログーディジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換を行うと共にその変換されたディジタ
ル値を蓄積する装置を含む。この発明によれば、散乱処
理部は更に以下に述べるヒストグラム作或を行う装置を
含む。散乱処理部２５１は更に後述するように限界特性
を決定する装置とその限界特性を修正してヒストグラム
と比較する装置とを含む。

第１図及び第２図において、後方散乱検出器２５（後方
散乱検出素子２５Ａ、２５Ｂを含む）の間に位置する飛
点スキャナはスリット２■を有する板２０と、半径方向
に切られたスリット２４を有するチョッパ円板２２とを
含み、Ｘ線が励起されると線源からの放射線１５は板２
０に照射される。板２０を通る放射線は第２図に示すよ
うにファンビームとなる。ファンビームは回転チョッパ
円板に入射して飛点ペンシルビーム３０とされ、透過検
出器５０に沿って上下に繰り返して掃引される。飛点ペ
ンシルビーム３０はコンベア８０により運ばれて線源と
検出器５０の間を通過する物体４０を透過する。音響検
出器９１は検出器２５から物体４０までの距離を測定す
る。測定された距離は散乱処理部に入力される。ペンシ
ルビーム３０が物体４０を照射すると透過放射線は減衰
し、その減衰した放射線が検出器５０に到達する。検出
器５０は減衰放射線を電気信号に変換して透過処理部５
０１に与える。それと同時に、物体４０、より正確には
物体４０の内容物はＸ線の散乱も生しさせる。線源の方
に散乱された後方散乱放射線のあるものは後方散乱検出
器２５に入射する。検出器２５に入射した散乱放射線は
電気信号に変換され、散乱処理部２５１に入力される。

第１及び２図に示す線源と検出器の配置は、検出器５０
又は後方散乱検出器２５のいずれによっていかなる瞬間
に発生された信号をもその信号を放射線照射により生じ
させた物体４０の特定の領域にマッピングすることがで
きるようにされている。従って信号又は信号のグループ
（好ましくは平均されているか結合されている）によっ
て画素、即ち形威され表示される画像の単位部分を表す
ことができる。画素又はその画素を形成するために発生
された信号は振幅、即ち強度を有している。

透過ビームの場合は、透過検出器５０により検出された
画素強度は、画素が発生された時に照射された物体４０
の部分によって照射ビームに与えられた減衰を表わす。

同様に後方散乱により発生された画素の強度は透過ペン
シルビーム３０が照射され画素を発生した後方散乱Ｘ線
を生しさせた物体４０の領域にマッピングされる。

後方散乱信号強度は多数の可変要素に依存する（照射源
のエネルギレよルにも依存するが、線源のエネルギレベ
ルはかなり一定なのでそのパラメータを無視することが
できる）。後方散乱信号強度はペンシルビーム３０の視
線に沿った密度と、視線に沿った密度の分布と、各単位
体積と後方散乱検出器２５との間の距離とに依存する。

特に物体４０の高Ｚ及び低Ｚ或分は両方とも減衰及び散
乱のいずれをも生じさせる。しかしながら高Ｚ物体のあ
る厚さの範囲では減衰の方が散乱より支配的であり、一
方低Ｚ物体のある厚さの範囲では散乱の方が減衰より支
配的である。更に、与えられた低Ｚ物体に対する後方敗
乱の強度は厚さに対し（非線形に）変化する。つまり、
厚さが増加するにつれ、後方散乱信号強度も増加する。

後方散乱強度はまた密度に依存することもよ《知られて
いることであ，る。その結果、ペンシルビーム３０の視
線内の密度変化は後方散乱強度の変化を生じさせる。視
線内の体積が一定の厚さと一定の密度を有している範囲
では、後方散乱信号強度もほぼ一定であるが、視線内の
密度と厚さが変われば後方散乱信号強度も変化する。

危険の検出は２つの基準によって行われる。まず、後方
散乱信号強度、即ち画素値の比較的に広い範囲に渡って
実験的に危険特性を決定する。危険特性（累積ヒストグ
ラムに対する）は例えば第３図に示すように画素数対画
素強度の面にプロットすると単調に減少する境界線であ
る。危険特性は散乱処理部２５１に例えば複数の画素強
度値に対する画素数の表のような使い易い形で記憶され
る。危険特性の変形について次に述べる．物体４０が線
源と検出器を通過すると、後方散乱検出器２５は一連の
アナログ信号を発生し、それらは一連のディジタル値、
即ち画素に変換される。散乱処理部２５１は画素に対し
ヒストグラム処理を行う．物体の全体が走査されてしま
うと、その結果のヒストグラムは複数の画素強度値のそ
れぞれにおいて危険特性と比較される。もし物体を走査
し画素を処理することによりヒストグラムが生成した値
の任意の１つが対応する画素強度に対する危険特性を越
えると、危険処理の第１の基準が満足される。

第３図に示すような危険特性を使用することは米国特許
第４，（１３１，５４５における透過信号に対する処理
よりずっと包括的な技術である。前記米国特許に開示さ
れているように画素強度に対し閾値を１つだけ決めると
いうより、第３図の危険特性はむしろ監視している広い
範囲の画素強度を決めることができ、この範囲内に画素
強度の各値に対し対応する数の画素が存在する。危険特
性が規定されているこの範囲内のいかなる画素強度に対
する画素数が危険特性の示す画素数を越えた場合、危険
検出の第１基準を満足している。

第１基準が満足すると警報が発せられる。警報は可聴ま
たは可視警報であり、散乱処理部２５１によって作動さ
れる。警報の作動に応答して危険検出の第２基準、即ち
操作者による表示像の観察が開始される。

第２の基準、即ち操作者による表示像の観察は誤った危
険判定の可能性を減らし、従って監視すべき画素強度の
範囲を広くすることができ、誤った非危険判定（即ち安
全判定）の可能性を減らすことができる。

特に誤った非危険判定は真の危険を見落す場合であり、
そのような誤った非危険判定の可能性を減らす又は無く
すことが必要であることは明らかである。誤った非危険
判定を最小又は無くすように危険特性（例えば第３図）
のパラメータを決定するのに対する制約は誤った危険判
定の数である．誤った危険判定は警報を作動させるので
、後で物理的検査の結果危険が全くないと判明するにし
ても被走査物体の物理的検査を要求する。誤った非危険
判定を最小にするか無くすことは重要であるが、誤った
危険判定は被走査物体に対する処理速度を遅くし、従っ
て処理の全体的な精度を制限すスのア−巡一ｆ−箭詮判
市の釣多憎加六せることによって誤った非危険判定を最
小又は無にすることは現実的でない。

上述のように警報が作動すると操作者は表示装置を見る
ように指示される。後方散乱の表示像は物体によって占
められる面積に渡って各種の強度を示し、警報を作動さ
せた領域は点滅で示される。

第３図は画素数対画素強度の座標面にプロットされた単
１ｉｌＭ少危険特性ＴＣを示す。ＴＣより下の領域は非
危険領域であり、ＴＣより上の領域は危険領域である。

第４図は第３図と同様であるが、この発明の処理に従っ
て作られる２つの代表的ヒストグラムも示されている。

２．３ｆｆｉｂｓと付されたヒストグラムは危険領域Ｔ
Ｉ内において、監視されている画素強度範囲に渡って与
えられた画素強度に対し危険特性ＴＣの画素数を越える
画素数の値が存在することを示している。即ち、ヒスト
グラムが危険を示している。０．７４ｂｓと付されたも
う１つのヒストグラムも危険を示している。

第５図はこの発明で使用される処理フローを示す一机種
が間始されると一濁能Ｆ１は後方散乱栓出器２５の出力
を監視する。監視機能はアナログディジタル変換と蓄積
機能を含む。ディジタル画素値を使ってヒストグラム処
理を行い（Ｆ２）、第４図に示すようなヒストグラムを
生成する。機能Ｆ３は監視（Ａ／Ｄ変換とヒストグラム
処理）が終了したかを判定する。処理の終了は従来のど
のような方法により検出してもよい。例えば、従来手荷
物走査装置はコンベア８０に乗せられた物体が線源／検
出器に接近したのを検出して処理を開始させる光電セル
を有している。同様にもう１つの光電セルを使って物体
が線源／検出器を完全に通過したのを検出する。この検
出出力を使って処理が終了したと判定することができる
。または、後方散乱検出器からの出力があらかしめ決め
られた期間存在しない場合に、物体が線源／検出器領域
を完全に通過し処理が終了したと判定してもよい。機能
Ｆ４〜Ｆ６を次に説明する。簡単には、これらの機能は
照射されている物体の検出パラメータに基ずいて危険特
性ＴＣを修正する。ここでは危険特性ＴＣの修正は必要
なかったと仮定する。

従って機能Ｆ７によりステップＦ２の処理で生成したヒ
ストグラムを危険特性ＴＣと比較する。この比較を行う
方法はいろいろある。ここでは複数の画素強度（ＰＩ）
のそれぞれに対する画素危険数（ＰＴ）を与える表によ
って実際の危険特性ＴＣが規定されるものとする。その
場合、機能Ｆ７は表が対応するＴＰ値を有している画素
強度（ＰＩ）の値のそれぞれにおいてヒストグラム値が
ＰＴ値より大きいか又は小さいか比較を行う。その他の
従来の方法はこの技術分野の者にとって明らかである。

ステップＦ７が終了すると次に機能Ｆ８は与えられた画
素強度に対し危険特性ＴＣの値を越えるヒストグラム値
があるかを判定する。もし対応する危険特性値を越える
ヒストグラム値がない場合は、処理を終了し、危険は検
出されなかったと判定される。逆に、もしステップＦ７
の比較で使用された画素強度値のいずれかにおいてヒス
トグラム値が危険特性（ＴＣ）を越えた場合は、機能Ｆ
９により警報が作動される。上述のように、警報は操作
者に対し表示像の目視検査が必要であることを知らせる
。それと同時に、画像中の画素のうちＴＣを越える数値
の画素強度を越える強度を有する各画素を点滅表示する
。これにより操作者は潜在的危険の形を把握することが
できる。第５図には示してないが、機能Ｆ１において蓄
積されたディジタル値から走査された物体のディジタル
画像を作戒する。点滅すべき画素が決定されてしまえば
、画像又はその一部を点滅表示すること自体は従来の機
能である。比較機能Ｆ７は比較の過程においてヒストグ
ラムが危険特性を越える位置の強度値を決定する。点滅
表示をするのはこれらの画素である。

機能Ｆ４〜Ｆ６を次に説明する。機能Ｆ４により物体か
ら検出器までの距離が標準距離より２５％大きいことが
検出されたとする。これは検出強度が距離の２５％の増
加に対応じて標準強度から減少することを意味している
。上述のように検出強度を処理するか又は危険特性を修
正することのいずれによっても補正でき、いずれも同じ
結果が得られるがここでは後者による補正処理について
説明する。物体と検出器間の距離の増加による強度の減
少を補正するには、距離の２５％の増加に対応する大き
さだけ名目の強度を減少させることによって危険特性の
強度軸を修正する。次に、ヒストグラムを機能Ｆ６で修
正された危険特性と比較する（Ｆ７）。物体の面積の変
化に対しても同様の修正を行う。即ち、前面面積Ａ．を
有する標準物体がＮ，個のビクセルで表わされ、被走査
物体がより大きな前面面積Ａ２を有し、Ｎ２個のピクセ
ルで表わされるものとする。標準より大きな前面面積に
対して標準危険特性を修正するには、Ｎ．個の画素の替
りにＮ２個の画素を表わすように危険特性の画素数を表
わす軸を修正する。

第１図及び第２図は後方散乱検出器を１つだけ有してい
る装置の場合であり、検出された後方散乱強度は散乱源
と検出器との間の距離に関係しているので、検出器２５
は物体の検出器から遠い方の部分からの散乱に対するよ
り、物体の検出器に近い部分からの散乱に対して効率的
に応答する。

このずれの効果を小さくする１つの方法は、物体を装置
に２度通して物体を１回目と２回目とで異なる側から走
査する。このずれの効果を減少させるもう１つの方法は
、２つの後方散乱検出器を用い、第６図に示すように物
体の２つの異なる側にそれぞれ配置する。透過処理部は
２つの透過検出器の一方に応答して透過像を形或する。

後方散乱処理部は両方の後方散乱検出器に応答してそれ
ぞれ異なる側からの後方散乱像を形威する。後方散乱処
理部は必要であれば両方の後方散乱像に対しヒストグラ
ム処理、比較及び警報を行う。

この発明の重要な特徴は後方散乱検出器からの信号と共
に透過検出器からの信号を使うことにより物体４０の中
身についてのより完全な情報を得るようにしていること
である。特に、透過検出器５０からの信号は透過処理部
５０１に入力され、米国特許第４，（１３１，５４５号
に記載されているような処理を受ける。前記米国特許に
述べられているように、透過処理部５０１が行う処理に
よって所定の閾値を越える密度の物体の存在が判定され
る。

前記米国特許の技術を使う１つの理由は、前記特許に説
明されているように金属製のピストル及び／又は自動火
器を検出するためである。テロリストはプラスチック爆
弾を例えば鉛の板で遮蔽してプラスチックの検出ができ
ないようにするかもしれない。そのような場合には、鉛
のような金属の自動検出が働き、操作者に対し物体の中
の大きな、比較的に濃い不透明な物体の存在を示す。

更に詳しくは、透過信号の処理に従って信号はまずディ
ジタル値に変換され、記憶される。記憶されたディジタ
ル画素を使って従来と同様に透過画像を形威する。第６
図の構或を使用する場合は、透過検出器５０又は１５０
のいずれからの信号を使ってもよい．危険検出の処理に
おいて、どの画素のディジタル値も所定の閾値と比較さ
れ、その閾値より低い値（基準量以上の減衰を示す）の
数が計数される。この処理は画像中の各画素について繰
り返えされる。所定の閾値より小さい強度の全画素数が
警報数を越えると警報が作動される。

所定の閾値より小さい強度の画素は高い減衰を示してい
る。そのような高い減衰を示す画素数の計数値はその高
い減衰の面積を示している。その面積（計数結果）が警
報数を越えると警報が鳴らされ、それらの画素を点滅さ
せてその特定の領域に操作者を注目させる。所定閾値及
び警報数を変えることは、特定の構或の物体に対し感度
を変える効果がある。従って、操作者は操作制御部４０
０（第１図参照）を使って所定の閾値と警報数のいずれ
か一方又は両方を変更することができる。操作制御部４
００は所定閾値のための手動ダイアル、警報数のための
手段ダイアル、あるいはキーボード等のようないろいろ
な形体が可能である。所定閾値及び警報数は単なるディ
ジタル値であり、入力により所望に変更できる。

同様にして操作者は操作制御部により同じ目的で危険特
性を変更し、特定の構戒の物体に対する感度を変えるこ
とができる。感度を増加することはある点で誤った非危
険判定を減らす（それは望ましい事である）が、それと
同時に誤った危険判定を増す（好ましくない事である）
。操作者が感度を変更できることは、経験的なプロセス
によって最適感度を得ることができることを意味してい
る。危険特性（第３図）は境界線を強度軸に平行に（水
平に、左右に）、画素数軸に平行に（垂直に、上下に）
あるいはその両方向（斜に）に移動することによって変
えることができる。操作制御部４００を操作することに
よって危険特性を水平、垂直又はその両方向に伸長又は
縮小（指定されたバーセントだけ）することができる。

この制御は前述のどのような形においても実施すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する装置の斜視図、第２図は飛
点３０の発生と前方即ち透過検出器５ｏ及び後方散乱検
出器２５を示す分解図、第３図は縦軸の画素数と横軸の
画素強度で表わした代表的な限界危険特性を示すグラフ
、第４図は両方とも危険を示している２つのヒストグラ
ムの比較を示すグラフ、第５図はこの発明に従って散乱
処理部２５１が実行する処理の流れ図、第６図は第２の
線源と検出器対を設けた装置の斜視図である。 ＦＩＧ．　１ ＰＴ ＦＩ６．　３ ＰＩ 画素強度 （○〜２５６，　ａｔ：二１・ソト）

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. （１）透過性放射線の飛点を形成する照射線源と、被検
   査物体を前記透過性放射線の飛点により走査されている
   検査領域を通過させて搬送する搬送手段と、 前記照射線源と前記搬送手段との間に配置され、前記検
   査領域を通る物体によって散乱される放射線を検出し、
   一連の散乱放射線を表わす一連の散乱信号を発生させる
   第１放射線検出手段と、前記一連の散乱信号に応答し、
   前記物体が危険であるか否か判定するための処理手段、 とを含み、前記処理手段は 前記一連の散乱信号に応答し散乱信号強度分布を決定す
   る分布処理手段と、 前記散乱信号強度分布を複数の信号強度のそれぞれで限
   界信号数の特性と比較するための手段と、及び 前記特性を規定する強度に対し前記散乱信号強度分布が
   前記限界特性を越える場合にのみ警報を発生させる警報
   手段、 とを含む危険検出装置。
2. （２）前記分布処理手段はヒストグラムを生成する手段
   を含む請求項１項記載の危険検出装置。
3. （３）前記ヒストグラムを生成する手段は与えられた強
   度に対しそれより大きい強度の散乱信号数を表わす累積
   ヒストグラムを生成する手段である請求項２項記載の危
   険検出装置。
4. （４）前記物体の走査に関連したパラメータを検出する
   ためのパラメータ検出手段と、前記パラメータ検出手段
   に従って複数の信号強度のそれぞれで限界信号数の前記
   特性を修正するための修正手段とを更に含む請求項１、
   ２又は３項記載の危険検出装置。
5. （５）前記照射線源から前記搬送手段を越えた位置に配
   置され、前記検査領域を通る物体を透過した放射線を検
   出し、一連の透過放射線を表わす一連の透過信号を発生
   させる第２放射線検出手段を更に含み、前記処理手段は
   前記透過信号に応答して前記物体が危険であるか否か判
   定し、前記処理手段は更に 所定の閾値を設定する手段と、 警報値を設定する手段と、 前記透過信号を前記所定閾値と比較し、それより小さい
   透過信号の総和を計算する手段と、前記総和を前記警報
   値と比較し、それを越えた場合は警報を作動する警報手
   段、 とを含む請求項１項記載の危険検出装置。
6. （６）前記所定閾値と前記警報値の所望のものを変化さ
   せるための操作制御手段を更に含む請求項５項記載の危
   険検出装置。
7. （７）前記限界信号数の特性を変化させるための操作制
   御手段を更に含む請求項１項記載の危険検出装置。
8. （８）物体面積又は前記第１放射線検出手段からの物体
   の距離から選ばれた物体走査のパラメータを検知する検
   知手段と、前記検知手段による検知に基ずいて特性限界
   信号数を変化させるための手段とを更に含む請求項１項
   記載の危険検出装置。
9. （９）透過性放射線による画像に基ずいて隠された危険
   を検出するための装置であり、 透過性放射線の飛点を含む照射線源と、 被検査物体を前記透過性放射線源の飛点によって掃引さ
   れている検査領域を通って搬送するための搬送手段と、 前記照射源と前記搬送手段との間に配置され、前記検査
   領域を通った物体により生じた放射線散乱を検出し、散
   乱放射線を表わす一連の走査信号を発生させるための第
   １放射線検出手段と、前記照射線源から前記搬送手段を
   越えた位置に配置され、前記検査領域を通って搬送され
   る物体を透過した放射線を検出し、一連の透過放射線を
   表わす一連の透過信号を発生させるための第２放射線検
   出手段と、 前記一連の散乱信号と前記一連の透過信号に応答して前
   記物体が危険であるか否かを判定する処理手段、 とを含み、前記処理手段は 前記透過信号を減衰危険基準に対して処理する透過信号
   処理手段と、 前記散乱信号を散乱危険基準に対し処理する散乱信号処
   理手段と、及び 前記透過処理手段と前記散乱処理手段のいずれかが、前
   記被走査物体が前記透過危険基準と前記散乱危険基準の
   いずれかを満足する場合に警報を作動させる警報手段、 とを含む危険検出装置。
10. （１０）前記透過信号処理手段は、 透過信号を所定の減衰閾値と比較する手段と、前記所定
    の閾値より小さい透過信号を加算して総和を得る第１手
    段と、 前記総和を警報数と比較する第２手段と、 前記第２手段が前記総和が前記警報数を越えていること
    を示した場合に作動する第１警報手段、とを含む請求項
    ９項記載の危険検出装置。
11. （１１）前記散乱処理手段は、 前記一連の散乱信号に応答して散乱信号強度分布を決定
    する分布処理手段と、 複数の信号強度のそれぞれにおいて前記散乱強度分布を
    限界信号数特性と比較するための手段と、前記特性を規
    定する強度に対し前記散乱信号強度分布が前記限界特性
    を越えた場合にのみ警報を発生するための第２警報手段
    、 とを含む請求項１０項記載の危険検出装置。
12. （１２）前記所定の閾値と前記警報数と前記限界特性の
    少くとも１つを変えるための操作制御手段を含む請求項
    １１項記載の危険検出装置。
13. （１３）前記透過信号に基ずいた画像と前記散乱信号に
    基ずいた画像を発生するための手段を含む請求項１０、
    １１又は１２項記載の危険検出装置。
14. （１４）透過放射線を使って危険を識別する方法であり
    、 （ａ）物体を透過性放射線の飛点により走査する工程と
    、 （ｂ）工程（ａ）の走査に応答して前記物体により散乱
    された放射線を表わす信号を発生させ る工程と、 （ｃ）工程（ｂ）で発生された前記信号の強度分布を生
    成する工程と、 （ｄ）工程（ｃ）の前記強度分布を複数の強度に対し規
    定された限界特性と比較する工程と、 （ｅ）前記限界特性を規定する少くとも１つの強度に対
    し前記強度分布が前記限界特性を越えた場合に第１警報
    を作動する工程、 とを含む危険検出方法。
15. （１５）前記走査のパラメータを検出し、その検出に応
    じて前記限界特性を変える工程を含む請求項１４項記載
    の危険検出方法。
16. （１６）前記限界特性を記憶し、工程（ｄ）の前記比較
    の前に前記記憶された限界特性を変える工程を含む請求
    項１４項記載の危険検出方法。
17. （１７）（ｆ）工程（ａ）の走査に応じて前記物体を透
    過した放射線を表わす透過信号を発生させる工程と、 （ｇ）工程（ｆ）で発生した透過信号を所定の閾値と比
    較する工程と、 （ｈ）前記所定閾値より小さい前記透過信号の数を計数
    する工程と、 （ｉ）工程（ｈ）の計数値を警報数と比較する工程と、 （ｊ）工程（ｉ）で前記計数値が前記警報数を越えたこ
    とを示した場合に第２警報を作動する工程、 とを含む請求項１４項記載の危険検出方法。
18. （１８）操作者の操作により前記所定の閾値又は前記警
    報数を変える工程を含む請求項１７項記載の危険検出方
    法。
19. （１９）（ｋ）工程（ｂ）の前記信号から画像を形成す
    る工程と、 （ｌ）前記第１警報が作動された場合に前記画像を部分
    的に選択的に点滅表示する工程、とを含む請求項１４乃
    至１８項のいずれか記載の危険検出方法。
20. （２０）（ｋ）前記工程（ｂ）の前記信号から散乱画像
    を作成する工程と、 （ｌ）前記第１警報が作動された場合に前記散乱画像の
    部分を選択的に点滅表示する工程と、 （ｍ）前記透過信号から透過信号を発生する工程と、 （ｎ）前記第２警報が作動した場合に前記透過画像の部
    分を選択的に点滅表示する工程、とを含む請求項１７項
    記載の危険検出方法。