JPH11230918A - X線検査装置 - Google Patents
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Abstract
の不審物か否かの判別の精度を向上したX線検査装置を
提供する。 【解決手段】 上記課題は、警報信号回路24からの警
報信号に基づいてベルトコンベア5の搬送速度を制御し
たことで解決される。
Description
用いられる荷物検査のためのX線検査装置およびごみ処
理施設で用いられるX線検査装置に係り、特に被検査物
内の不審物の認識のための操作を容易にして、被検査物
の検査効率を向上させ得るX線検査装置に関するもので
ある。
0号公報で開示されているように、X線検査装置が使用
されていた。
229321号公報で開示されているように、X線検査
装置が使用されていた。
どの被検査物がベルトコンベア等の被検査物移動手段に
よって次々と流れてくるので、X線透過画像が次々と更
新する。このX線透過画像の更新のために画像メモリへ
の画像データの書き込みタイミング及び読み出しタイミ
ングは、被検査物移動手段の速度と追従していた。ま
た、被検査物移動手段の速度と追従のために生じるX線
透過像の歪みも、画像メモリへの画像データの書き込み
タイミング及び読み出しタイミングによって補正されて
いた。
X線検査装置の荷物検査装置にあっては、荷物検査装置
周辺(検査場)の混雑の程度は通常、荷物の検査処理量
の大小や、荷物のX線透視画像上での不審物の混入頻度
により決まる。また、X線検査の他に金属探知機の検知
状況によっては荷物の所有者(搭乗者)がX線検査後の
荷物の受け取りに間に合わないときもある。
せ、検査処理量を調整可能とすることが従来から望まれ
ていたにも拘らず、荷物の搬送速度(ベルトコンベア速
度)が変化するとテレビモニタ上の荷物のX線透視画像
に歪みが発生し、特にその変化がランダムであると上記
画像は水平方向に伸びたり、縮んだりして正常に表示さ
れず、監視検査員のテレビモニタ上の画像目視による不
審物か否かの判定精度を大幅に低下させるという問題が
あった。また、ごみ搬送装置などの不審物を認識する装
置にあっては、表示画像が変形するために判定精度も大
幅に低下させるという問題があった。
決するためになされたものであり、その目的は、監視検
査員による監視モニタでの被検査物内の不審物か否かの
判別の精度を向上し得るX線検査装置を提供することに
ある。また、検査効率と検査場の混雑緩和のための検査
処理量を変更できるX線検査装置を提供することにあ
る。
査物に照射するX線源と,該X線源と対向配置され前記
X線を検出するX線検出器と,前記被検査物を前記X線
源と前記X線検出器との間を通過するように移動する被
検査物搬送手段と,前記X線検出器の検出信号を画像デ
ータ化し前記被検査物のX線透過像を形成する画像処理
手段と,前記X線透過像を表示する表示器と,前記被検
査物内の不審物を認識し、該不審物を認識した場合信号
を出力する信号発生手段と,前記X線源乃至前記信号発
生手段の動作を制御する制御手段を備えたX線検査装置
において、前記制御手段は前記信号発生手段からの信号
に基づいて前記被検査物搬送手段の搬送速度を制御する
ことを特徴とするX線検査装置によって達成される。
たX線を検出する複数のX線検出素子を直線状に配置し
てなるX線検出器と,被検査対象である荷物などの検査
物を前記X線源とX線検出器との間を通過するように移
動させる被検査物搬送装置と,前記X線検出器からのX
線透視信号を処理して前記荷物のX線透視像をテレビモ
ニタに表示させる画像処理装置と,前記荷物が機内持ち
込み禁止品または輸入,輸出が禁止されている物,凶器
などの危険物,爆発物,金属くずや針などの場合に信号
を出力する手段と,少なくとも前記X線源及び画像処理
装置の動作タイミングを制御する制御装置とを備えるX
線検査装置において、前記出力信号によりコンベアの速
度を自動的に制御する手段と,コンベア速度変更に伴う
画像歪みを補正する画像処理装置を有したことを特徴と
するX線検査装置によって達成される。
理炉へ搬送するごみ搬送装置へ組み込まれ、搬送中のご
みにX線源からのX線を照射して得られるX線検出器か
らの信号により前記ごみのX線透視像を得てモニタに表
示し、それが処理不適物か否か観察可能としたX線検査
装置において、処理不適物である場合に処理不適物検出
信号を出力する手段と,運搬されたごみを処理炉へ搬送
するごみ搬送装置のコンベア速度をモニタ監視者が目視
検査しやすいように自動的に制御する手段と,それに追
従して画像構成を行うことを特徴とするごみ処理施設に
おけるX線検査装置によって達成される。
を発生させずに荷物の搬送速度を変化させ、監視検査員
による画像目視作業を容易化でき、監視作業の簡易化が
可能となり、検査場の混雑に応じた検査処理量の変更,
特に混雑緩和のための検査処理量の増大が容易になし得
る。
施形態を説明する。図1は本発明によるX線荷物検査装
置の一例を示す配置構成図である。X線検査装置は、本
体16,入口ローラコンベア16a,出口ローラコンベ
ア16b,開披テーブル21,監視モニタ14a,監視
モニタ14b,コントローラ18,監視モニタテーブル
17および警報ハンドスイッチ19を有している。
源,荷物搬送装置(ベルトコンベア),X線検出器,画
像処理部などを収納する。入口ローラコンベア16aは
本体16の入口部に設けられるベルトコンベア,出口ロ
ーラコンベア16bは本体16の出口部に設けられるベ
ルトコンベア,開披テーブル21は不審物を発見した荷
物4を開披するためのテーブル,監視モニタ14a,監
視モニタ14bは本体16の画像処理部で得たX線透過
画像を表示する表示器である。コントローラ18は観察
者(図示しない)が本体16等に各種設定条件を入力す
ると共に、入力された各種設定条件に基づき本体16等
を制御するものである。監視モニタテーブル17は監視
モニタ14a,監視モニタ14bを置くテーブルであ
る。警報ハンドスイッチ19は観察者が表示画像を見て
不審物と判別したときに本体16内のコンベア等を停止
して、開披テーブル21に不審物入の荷物を運べるよう
する。
具体例を図2を用いて説明する。図2は、荷物検査装置
の処理手順を示すフローチャートである。
を連続して行う(ステップ103)。監視検査官は、飛
行機の便数や検査体制(例えば外国から来賓客があった
り、ハイジャックの予告があった場合は厳重に検査す
る。また、地方空港で機内持ち込み手荷物ほとんどなく
検査するのがお土産や携帯電話,キーホルダー,財布な
どの危険物でないものが多い場合はあまり厳密に検査し
ない。)により、監視検査官は検査処理量をコントロー
ルするためにコンベア速度を手動であらかじめ設定して
おく(ステップ101,102)。
視画像から自動警報回路24にり、不審物が混入してい
るか判断する(ステップ104)。不審物なしの場合で
も自動警報の警報漏れがあるといけないので監視検査員
による最終判定が必要となる(ステップ110)。不審
物有りと判定した場合は自動警報信号を出力し、テレビ
モニタ上で警報マークを対象物にマーキングし、自動警
報ブザーを動作させる(ステップ105、106)。
対象物が混入しているかをマーキングすることにより、
開被動作も容易になる。マーキングの方法はいろいろ考
えられるが数例を挙げると、1.投光器等によるスポッ
トライト方式,2.特殊染料,塗料の塗布,3.特殊ラ
ベルの貼り付け,4.混入場所の座標表示などがある。
速度を制御する(速度を低下する、または、停止する)
(ステップ107)。また、自動警報の対象物が混入し
ていると自動警報ブザーの動作と共に警報マークが表示
されるので監視検査員は対象物を注目する(ステップ1
08)。コンベアの速度変化のために荷物搬送装置にイ
ンバーターモータを用いる方式がある。また、インバー
ターモータを用いることにより従来電源周波数が50,
60Hzの違いによりモータのギア比を変更することな
くコンベア速度を一定にすることが可能である。
場合、自動判定があればすべて開被作業を行うと定義付
けすればX線検査が成り立つことは言うまでもない。
動していく荷物4のX線透視画像をみて、不審物の有無
の最終判定を行う(ステップ110)。不審物なしと判
断した場合は荷物4の開被動作を行わず、搭乗者に返却
する(ステップ115)。不審物ありと判断した場合
は、荷物4の開被動作を行うために、開披指示用の警報
ハンドスイッチ19を押し、その荷物が装置本体の出口
に来たとき警報ブザーにより不審な荷物を開披検査官に
知らせる(ステップ111)。開披検査官はその荷物を
開披テーブル21に載せ、その荷物の持ち主(搭乗者)
の了解を得て荷物を開披し、荷物内の不審物(例えば危
険物や麻薬などの禁制品)と思われる中身を確認する
(ステップ112)。確認後その不審と思われる中身を
取り出し、再検査する(ステップ113)。両者(取り
出した物とそれ以外の物)が不審物でなければその荷物
(取り出した物とそれ以外の物)を搭乗者に返却する
(ステップ114,115)。又、不審物の隠された場
所によっては判断できない場合があり、そのような場合
は荷物の流す方向を変えて前回とは異なる方向からX線
透視し、再検査する(ステップ109,103〜11
4)。
X線感度の補正について図3〜図5に基づいて説明す
る。図3は図1のX線検査装置の機能ブロック図,図4
はX線検出器の検出の態様を説明する図,図5はX線検
出器の検出回路の一例を示す図である。
がX線源1とそれに対向したX線検出器6との間を移動
するようになっている。荷物4の移動時、X線源1から
照射されたX線束2は荷物4を透過し、X線検出器6に
て電気信号(X線透過信号)に変換される。このX線検
出器6は、X線を光に変換する蛍光体と光ダイオード列
とからなり、このうち光ダイオード列は、1画素(1チ
ャンネル)を構成する光ダイオードを多数個、例えば4
80個直線状に並べてなるもので、各々蛍光体からの光
を電気信号に変換するものである。
減弱信号)は増幅器7にて増幅される。480個の信号
はマルチプレクサ8により切り換えられA/D変換器9
に送られ、デジタル信号に変換される。デジタル信号に
変換された信号はオフセット補正,感度補正,幾何学的
拡大率の歪み補正などを施す補正回路10を経て、記憶
装置12に蓄えられる。この場合、補正回路10からの
デジタル信号はベルトコンベアの走行に伴い記憶装置1
2上に面データに展開され、X線透視画像を構成する
が、そのデータは常に更新されていく。
された後、D/A変換器13でD/A変換(テレビ信号
に変換)され、監視モニタ14に荷物4のX線透視画像
として表示されると同時に自動警報回路24にて荷物4
が不審物かどうか判定される。不審物であると自動判定
された場合は、監視検査員が監視作業を容易にするため
にコンベア速度を自動設定される。
一定であり、その一定速度に同期した記憶装置に対する
書込みと読出しのタイミングは、一度その設定を行えば
X線透視画像に歪みは生じない。しかしコンベア速度が
変化すると荷物のX線透視画像は水平方向に伸びたり、
縮んだりする。
を駆動制御する制御回路3から速度情報を取り込んで、
あるいはベルトコンベア5の駆動軸の回転から速度信号
を取り出して、コンベア速度を検出し、そのコンベア速
度の変化に対して記憶装置12に対する書込みと読出し
のタイミングを追従制御させており、コンベア速度が速
くなったとき、記憶装置12に対する書込みと読出しの
タイミングも同様に速くしないと、次々と流れてくる荷
物4のX線減弱信号が速く変化することからX線透視画
像は水平方向に縮んでしまう。逆にコンベア速度が遅く
なると、荷物4のX線減弱信号が遅く変化するのでX線
透視画像は水平方向に伸びてしまうので画像の歪みがな
くなる。
m/分,光ダイオード1個(1チャンネル)の幅が2.
1mm,480チャンネルの光ダイオード列が直線上に
配置されたX線検出器6bが用いられている場合、記憶
装置12に対する書込みと読出しのタイミング(時間間
隔)はコンベア速度と同期させる場合、次式(1)で求
められる。 2.1mm÷200mm/秒(12m/分)=10.5mS (1)
分に低下すると、X線透視画像は水平方向に2倍に伸び
る。この場合、制御回路3は、コンベア速度が2分の1
に低下したことを検出し、それによる画像の歪み(伸
び)をなくすために、記憶装置12に対する書込みと読
出しのタイミングをそれまでの値の2倍の時間(=2
1.0mS)に延ばす。
には、X線透視画像は水平方向に2分の1に縮む。この
場合、制御回路3は、コンベア速度が2倍に上昇したこ
とを検出し、それによる画像の歪み(縮み)をなくすた
めに、記憶装置12に対する書込みと読出しのタイミン
グをそれまでの値の2分の1の時間(=5.25mS)
に短縮する。
検出し、そのコンベア速度の変化に対して記憶装置に対
する書込みと読出しのタイミングを追従制御させ、画像
の歪みをなくす。
信号)を増幅するとき、その増幅器の増幅方式は一般的
にIV(電流/電圧変換)方式と積分方式が用いられ
る。上述実施例はIV(電流/電圧変換)方式を採用し
た例で、IV方式ではX線検出器6の1つのX線検出素
子6a(光ダイオード)に1つの増幅部を割り当てる
が、積分方式では、図5に示すように、順次切換制御さ
れるアナログスイッチ30でX線検出器の光ダイオード
列の予め決められた範囲内の複数の、図示例では2個の
光ダイオードを切換接続し、各出力信号を順次取り出し
て1つの増幅部により増幅できるので増幅器7の数を減
らすことができ、装置を小型に構成できると共に、安価
に構成できる。
て上記積分方式を適用することができるので、以下説明
する。すなわち積分方式において、増幅出力電圧Vの大
きさは、光ダイオードに流れる電流iとその積分時間の
積により求まり、積分時間が短くなると十分な感度が得
られなくなる。特に、コンベア速度(荷物搬送速度)が
速くなると光ダイオードを横切る速度も速くなるため積
分時間が多くとることができなくなる。前述したように
空港等における荷物検査に使用されているX線透視検査
装置ではコンベア速度が一定であったため積分時間は一
定であった。本発明においては、コンベア速度の変化に
よる画像の歪みをなくすため、記憶装置12に対する書
込みと読出しのタイミングが追従制御されている。すな
わち、1画像の構成速度が変化しており、したがってコ
ンベア速度が変化するとX線感度が変化してしまう。
である。 V=it (2) (V:出力電圧,i:光ダイオードに流れる微少電流,
t:積分時間)
一定のX線感度を得るためには、積分時間tの変化の割
合に応じてX線条件,例えば管電流や管電圧を変化させ
X線感度を補正すればよい。図3中の制御回路からX線
源1に延出する2点鎖線は、X線条件,ここでは管電流
の制御線で、このように増幅器の増幅方式として積分方
式を適用した場合には、制御回路は上述書込み,読出し
タイミングの追従制御のほか、コンベア速度の変化に対
するX線条件,例えば管電流又は管電圧,ここでは管電
流の追従制御を行う。
と、積分時間tは2分の1に減少しX線感度(V)も2
分の1に低下する。この場合、制御回路12は管電流を
2倍に増加させ、光ダイオードに流れる微少電流iを2
倍にして感度を補う。
と、積分時間tは2倍に増加しX線感度(V)も2倍に
増加する。この場合、制御回路12は、管電流を2分の
1に減少させ、光ダイオードに流れる微少電流iを2分
の1にして感度を下げる。
出し、そのコンベア速度の変化に対してX線条件、例え
ば管電流又は管電圧の追従制御を行い、上述画像歪みの
除去に加えてX線感度の保持をも行う。なお、増幅器7
の増幅部の増幅率を増減制御することができる場合に
は、上記X線感度の保持を、コンベア速度(荷物搬送速
度)の変化に対する上記増幅率の追従制御によって行う
よう、制御回路を構成してもよい。
自動警報については、パターン認識等の高度のものから
簡単なものまで様々であるが、低コストでリアルタイム
で判定するためには技術的に問題がある。そこでいくつ
かの手法を図6〜図10を用いて説明する。
の一例を示す図,図7は図6のアルゴリズムを適用する
X線検出部の一例を示す図,図8はX線検出部の出力に
ついての処理区分の例を示す図,図9は2つの検出器の
差分信号の信号レベルにより荷物内の不審物を構成する
原子番号の大小を区分する原理を説明する図,図10は
物質の厚さと出力信号の関係から原子番号を判別する原
理を説明する図である。
ズムは採用できないので荷物4の材質情報,画像濃度,
画像サイズより自動判定する。
線検出器に2種類のX線を照射し、各々の信号を差分処
理することによりなし得ることができる。2種類のX線
はフィルターを用いることで線質を変えることでも代用
できる。
を透過して2組のX射線検出器6aおよび6bに入射す
る。X線検出器6aはフィルタがないものでX射線検出
器6bにはフィルタ(図示しない)が付加されており、
2組のX線検出器列には異なったエネルギーのX線が入
射することになる。図7のようにX線検出部は、X線を
光に変換する蛍光体20と半導体光フォトダイオード列
22とから構成される。半導体光フォトダイオード列2
2は1画素を構成する光ダイオード22aを列状に並べ
たもので、蛍光体20からの光を電気信号に変換するも
のである。
列22はたとえばP個の半導体光フォトダイオード素子
からなる。蛍光体20は半導体光フォトダイオード列2
2の素子数Pと同じ個数だけ備えている。支持体23は
半導体光フォトダイオード列22を支持するものであ
る。また、荷物4は、ベルトコンベア5に載せて搬送さ
れる。X線検出器列6aからは荷物4により減弱された
X線量に応じた信号aが出力される。X線検出器列6b
からは荷物4およびフィルタにより減弱されたX線量に
応じた信号bが出力される。信号aが低エネルギーのX
線に対応するものであるのに対し、信号bは高エネルギ
ーのX線に対応するものである。X線検出器列6a,6
bの出力信号はA/D変換器9a,9bによりデジタル
量に変換され、補正回路10a、10bでオフセット補
正,感度補正および幾何学的拡大率の違いによる歪み補
正などが行われる。
ルタの分だけX線減弱が大きくなっているので正規化補
正しておく。X線検出器列6aからの出力信号aは記憶
装置12に蓄積される。同時に両補正回路10a,10
bの出力信号を差分演算回路15に入力し、両信号の差
分をとる。この差分信号を補正回路10aからの出力信
号とレベル比較を行う。このレベル比較は、図8に示す
区分レベルに対し、差分信号の量が上側にあるか下側に
あるかを分離するもので上側にあれば下側にあれば低原
子番号物質と判断される。その結果をもとに監視モニタ
14上で例えば高原子番号物質には青色,低原子番号物
質には赤色を色付けして表示する。
子番号で構成されるかは図9,図10の原理を応用して
いる。異なるエネルギーE1,E2をもつX線に対する
減弱係数の変化が物質を構成する原子番号によって異な
る、すなわち2組の平行して直線状に配置したX線検出
器列の一方はフィルタ無し、もう片方はフィルタを付加
し、X線を照射させる。
素子の2個の出力信号にはX線減弱率の変化に応じた差
が生ずるので、その差をとり上記の原理に基づいて色づ
けを行い表示している。色表示については、上記の色に
限定されることなく他の色を使用したり、色の濃度を他
の表現にしてもよいし、また白黒の濃淡を逆にしても良
いことは言うまでもない。
に格納されているが警報対象を例えば無機物の鉄板相当
1mm以上と設定したならデーターのグレースケールの
ある値以上が警報対象となるため、対象濃度以上のもの
と以外の物で差別化を行うために2値化処理を行う。
カウントし、ある値以上の大きさを持った物を警報の対
象物と設定する。
条件を満たした物を自動警報の対象とし、その対象物が
モニタ上移動表示され初めのある領域で自動警報ブザー
を動作させる。
フの方向で自動警報が多発する場合があるので、パター
ン認識など高度画像処理アルゴリズムにて自動警報を構
築した方が望ましい。しかし、リアルタイム処理を行う
ためには工夫が必要で以下の手法を説明する。
合わせて、リアルタイム処理を少しでも容易にするため
に、コンベア速度を低くする方法。 (2−2)現行、X線透視画像は横方向にスクロール
(移動)している。例えば右から左へ移動するのに約5
秒要している。TVと違い、静止画像が横方向に移動し
ているだけなので数秒間隔で間欠表示しても問題ない。
数秒もあれば十分高度画像処理アルゴリズムは実現でき
る。
と組み合わせれば、より判定精度が上がることは言うま
でもない。以上のように自動化を行うことで省力化と人
間による最終判定の補助につながる。また、自動判定か
ら、自動警報ブザー,警報マークやコンベア速度をゆっ
くりにすることは判定の精度向上に大きく貢献できる。
ば、自動警報回路と荷物搬送速度の変化に対して記憶装
置に対する書込みと読出しのタイミングを追従制御させ
る制御回路を設けたので、監視作業の簡略化と荷物の搬
送速度の変化による当該荷物のX線透視画像の歪み発生
を防止することができる。したがって、監視検査官によ
る監視モニタでの荷物の不審物か否かの判別の精度を低
下させずに検査処理量を上げることができる。
ム画像が提供されるので開被作業が容易になり作業効率
が向上する。
での被検査物内の不審物か否かの判別の精度を向上した
X線検査装置を提供するという効果を奏する。また、監
視検査員の補助し、検査効率と検査場の混雑緩和のため
の検査処理量を変更できるX線検査装置を提供するとい
う効果を奏する。
成図。
ト。
す図。
例を示す図。
す図。
物内の不審物を構成する原子番号の大小を区分する原理
を説明する図。
判別する原理を説明する図。
Claims (1)
- 【請求項1】 X線を被検査物に照射するX線源と,該
X線源と対向配置され前記X線を検出するX線検出器
と,前記被検査物を前記X線源と前記X線検出器との間
を通過するように移動する被検査物搬送手段と,前記X
線検出器の検出信号を画像データ化し前記被検査物のX
線透過像を形成する画像処理手段と,前記X線透過像を
表示する表示器と,前記被検査物内の不審物を認識し、
該不審物を認識した場合信号を出力する信号発生手段
と,前記X線源乃至前記信号発生手段の動作を制御する
制御手段を備えたX線検査装置において、前記制御手段
は前記信号発生手段からの信号に基づいて前記被検査物
搬送手段の搬送速度を制御することを特徴とするX線検
査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10044274A JPH11230918A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | X線検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10044274A JPH11230918A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | X線検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11230918A true JPH11230918A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12686941
Family Applications (1)
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JP10044274A Pending JPH11230918A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | X線検査装置 |
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