JPS63100360A

JPS63100360A - Ｘ線荷物検査装置

Info

Publication number: JPS63100360A
Application number: JP61245336A
Authority: JP
Inventors: Mineo Kano; 加野　岑夫
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1988-05-02

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】産業上の利用分野本発明は、空港または税関などにおいて荷物にＸ線を照
射してその内容物を検査するＸ線荷物検査装置に関し、
特にＸ線の低吸収物から高吸収物まで各種の内容物が混
在している場合の荷物内容物の識別能を向上できるＸ線
荷物検査装置に関する。

従来の技術従来のＸ線荷物検査装置は、第５図に示すように、荷物
１を所定の経路上で搬送する搬送装置２と、この搬送装
置２の近くに設けられＸ線管を内蔵してＸ線を放射する
Ｘ線管装置３と、上記Ｘ線管に高電圧を印加する高電圧
発生装置４と、上記搬送装置２を間に挟んでＸ線管装置
３に対向配置され荷物１を透過したＸ線を検出して電気
信号を出力するＸ線検出器５と、上記Ｘ線管装置３から
のＸ線の放射及び搬送装置２の駆動を制御する制御装置
６と、上記Ｘ線検出器５からの出力信号を演算すると共
に画像強調して画像信号を出力する画像処理装置７と、
この画像処理装置７からの画像（３号を映像として表示
する表示装置８とを有して成っていた。そして、上記画
像処理装置７は、Ｘ線検出器５からの出力信号（アナロ
グ信号）をディジタル敞に変換するＡ／Ｄ変換器９と、
このディジタル信号を演算処理した画像データを一時的
に記憶する主メモリ回路１０と、この主メモリ回路１０
からの画像データを入力して画像強調し出力レベルを変
換するウィンドレベル設定手段１１と、この画像強調さ
れた出力データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器
１２とから成っている。

ここで、上記ウィンドレベル設定手段１１は、一つのウ
ィンドレベル曲線を記憶した変換テーブルメモリ、例え
ばＲＯＭ　（読み出し専メモリ）から成っていた。すな
わち、第６図に示すように、横軸を主メモリ回路１０か
らの画像データの入力とじ１画素あたり８ビツトとする
と最大２５５の深さを有し、縦軸をＤ／Ａ変換器１２の
出力データとしその輝度レベルが８ビツトとした場合、
上記入力画像データの８ビット全体をウィンド幅として
、入力画像データの最小値Ｌ４０７１　　（黒レベル）
を出力データの“０″に割り当てると共に最大値“２５
５”　（白レベル）を出力データの“２５５　”に割り
当て、この二点間を斜めの直線で結んでウィンドレベル
曲線Ωを求め、このウィンドレベル曲線Ｑ上で入力画像
データを出力データの０〜２５５に割り振って画像強調
の変換テーブルとしていた。そして、この変換テーブル
を用いて主メモリ回路１０から入力する画像データを画
像強調して出力していた。

発明が解決しようとする問題点しかし、このような従来のＸ線荷物検査装置における画
像強調においては、ウィンドレベル設定手段１１のウィ
ンドレベル曲線悲が第６図に示すように、式ｙ＝ｘで与
えられる一本の直線とされていた゛ので、収集した画像
データの全体の濃淡を均等に表示し、荷物の全体を観察
してその内容物を識別するには良いが、特定の内容物に
対して細かい濃度変化を詳しくａ察し、当該内容物を識
別するには適さないものであった０例えば、第６図にお
いて、ｒ本」や「プラスチック」などのＸ線の低吸収物
であって低コントラスト部（白レベルに近い部分）に表
示される物は、出力データのレベルａ、ｂとしてはわず
かの範囲しかなく、表示装置８の画面を見て識別するの
は困難な場合があった。しかるに、最近の空港等におけ
る荷物検萱においては、プラスチック製品や火薬などの
Ｘ線低吸収物の発見が重要視されており、従来のＸ線荷
物検査装置では十分に対応できず、或いは検査員の高熟
練度を要するものであった。

そこで、本発明は、特定の荷物内容物に対して画像強調
をかけて表示し、当該内容物の識別能を向上できるＸ線
荷物検査装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段上記の問題点を解決する本発明の手段は、搬送装置と、
Ｘ線管装置と、高電圧発生装置と、Ｘ線検出器と、制御
装置と、画像処理装置と、表示装置とを有するＸ線荷物
検査装置において、上記画像処理装置の画像強調におけ
るウィンドレベル設定手段を画像強調の特性が異なる複
数のウィンドレベル曲線を記憶した変換テーブルメモリ
とすると共に、このウィンドレベル設定手段には上記複
数のウィンドレベル曲線のうちいずれかを選択するウィ
ンドレベル切換器を接続したＸ線荷物検査装置によって
なされる。

実施例以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明によるＸ線荷物検査装置の実施例を示す
ブロック図である。このＸ線荷物検査装置は、荷物にＸ
線を照射してその内容物を検査するもので、搬送装（ｉ
！２と、Ｘ線管装置ｉｌ！３と、高電圧発生装置４と、
Ｘ線検出器５と、制御装置６と、画像処理装置７と、表
示装置８とを有している。

上記搬送装置２は、検査対象物としての荷物１を所定の
経路上で搬送するもので、駆動ローラ１３と複数のガイ
ドローラ１４，１４．・・・との間に無端ベルト１５が
掛は回されており、この無端ベルト１５上に上記荷物１
を載置して所定経路上を搬送するようになっている。な
お、上記駆動ローラ１３は、図示省略の駆動部により回
転される。

Ｘ線管袋（８２３は、上記搬送装置２の無端ベルト１５
上を矢印六方向に搬送される荷物１にＸ線を照射するも
ので、Ｘ線管を内蔵すると共にＸ線をファン状に放射す
るためのコリメータを有しており、上記搬送装置２の上
方適宜の位置に設けられている。高電圧発生装置４は、
上記Ｘ線管装置３のＸ線管に高電圧を印加するものであ
る。Ｘ線検出器５は、上記Ｘ線管袋に３から構成される
装置２によって搬送される荷物１を透過したＸ線を検出
してその強さに応じた電気信号を出力するもので、例え
ば蛍光体とフォトダイオードの組合せからなる検出素子
を直線上に４８０個並べた４８０チヤンネルのラインセ
ンサから成り、上記搬送装置２を間に挟んでＸ線管装置
３に対向して配置されている。制御装置６は、上記Ｘ線
管装置３からのＸ線放射の開始と停止及び搬送装ｒＸ１
２の駆動部の回転を制御するものである。

画像処理装置７は、上記Ｘ線検出器５からの出力信号を
演算すると共に画像強調して画像信号を出力するもので
、Ｘ線検出器５からの出力信号（アナログ信号）をディ
ジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器９と、このディジタル
信号を演算処理した画像データを一時的に記憶する主メ
モリ回路１０と、この主メモリ回路１０からの画像デー
タを入力して画像強調し出力レベルを変換するウィンド
レベル設定手段１１′と、この画像強調された出力デー
タをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１２とから成
る０表示装置８は、上記画像処理装置７から出力されろ
画像信号を映像として表示するもので、例えばＣＲＴモ
ニタから成る。

なお、第１図において、符号１６ａ、１６ｂは上記搬送
装置２によって所定経路上を搬送される荷物１の位置を
検知する位置検知器であり、投光部と受光部とが上記所
定経路を挟んで対向配置され、その間に光または赤外線
が通されており、荷物１によってその光または赤外線が
遮断されることにより上記荷物１の位置を検知するよう
になっている。

ここで、本発明においては、上記画像処理装置７の画像
強調におけるウィンドレベル設定手段１１′を、第２図
に示すように画像強調の特性が異なる複数のウィンドレ
ベル曲線Ｑ、Ｑ工、　ｕ、、　ｎ、を記憶した変換テー
ブルメモリとすると共に、このウィンドレベル設定手段
１１′にはウィンドレベル切換器１７が接続されている
。

上記ウィンドレベル設定手段１１′は、例えばＲＯＭか
ら成り、第２図に示すように、横軸を主メモリ回路１０
からの画像データの入力とし１画素あたり８ビツトとす
ると最大２５５の深さを有し、縦軸をＤ／Ａ変換器１２
の出力データとしその輝度レベルが８ビツトとした場合
、上記入力画像データの８ビット全体をウィンド幅とし
て各種のウィンドレベル曲線Ｉ　Ｑｌ、Ｑ、、Ｑ３が記
憶されている。すなわち、ウィンドレベル曲線を式ｙ　
＝　ａ　ｘ　＋　ｂで与え、この式で与えられる直線の
傾きａ及び縦軸との交点すを、荷物内容物の各物質のＸ
線吸収レベルに合わせて実験値から求め、実際のウィン
ドレベル曲線の数式として記憶している。

例えば、第一のウィンドレベル曲線Ω、は、式ｙ＝２ｘ
　　１２８で与えられる直線からなり、入力画像データ
の“６４″を出力データのｉｔ　Ｏ＋＋に割り当てると
共に、入力画像データの“１９２　”を出力データの”
　２５５”に割り当て、この二点間を直線で結ぶと共に
この直線上で入力画像データを出力データのＯ〜２５５
に割り振って、中間吸収物の画像強調の変換テーブルと
している。また、第二のウィンドレベル曲線Ｑ２は、例
えば式ｙ＝４ｘ−７６８で与えられる直線からなり、入
力画像データの“１９２　”を出力データの１１０１＋
に割り当てると共に、入力画像データの’　２５５　”
を出力データの”　２５５　″に割り当て、この二点間
を斜めの直線で結ぶと共にこの直線上で人力画像データ
を出力データの０〜２５５に割り振って、低吸収物の画
像強調の変換テーブルとしている。

さらに、第二のウィンドレベル曲ａＱ、は、例えば式ｙ
ｘ−ｘ＋２５５で与えられる逆傾斜の直線からなり、入
力画像データの“′０”を出力データの“２５５”に割
り当てると共に、入力画像データの“２５５　”を出力
データの“０”に割り当て、この二点間を逆傾斜の直線
で結ぶと共にこの直線上で入力画像データを出力データ
のＯ〜２５５に割り振って、白黒反転表示の変換テーブ
ルとしている。なお、ウィンドレベル曲線Ｑは、従来と
同様に、収集した画像データの全体の濃淡を均等に表示
する標準の変換テーブルとなるものである。

また、ウィンドレベル切換器１７は、上記ウィンドレベ
ル設定手段１１′の複数のウィンドレベル曲線Ｑ、Ｑよ
〜悲、のうちいずれかを選択するもので、変換テーブル
メモリから成るウィンドレベル設定手段１１′のアドレ
スを変えることにより、そのアドレスに記憶されたウィ
ンドレベル曲線Ｑ。

Ｑ、〜Ｑ、を取り出すようになっている。例えば、第３
図に示すように、ウィンドレベル切換器１７が４ビツト
のスイッチＳ工、Ｓ２．Ｓ４．Ｓ、から成るとし、この
スイッチＳ工〜Ｓ１を全てオンにするとアドレスビット
八〇、ＡＸ、Ａ４．Ａ＠は全てロー（０”）となり、ウ
ィンドレベル設定手段１１′のアドレスは“０”となる
。このときは、０番地に書き込まれたウィンドレベル曲
線、例えばＱのみが選択される。このようにして、上記
４ビツトのスイッチＳ工〜Ｓ９を順次操作することによ
り、１６通りのアドレスを指定することができる。従っ
て、ウィンドレベル設定手段１１′に１６種類のウィン
ドレベル曲線を書き込んでおけば、その１６種類のウィ
ンドレベル曲線を適宜選択して取り出すことができる。

次に、このように構成されたＸ線荷物検査装置の動作に
ついて説明する。まず、第１図において、荷物１を搬送
装置２の無端ベルト１５上に載置し、制御表ｖ１６の駆
動制御により上記荷物１を右側端から矢印六方向に搬入
する。そして、第一の位置検知器１６ａの前を通過する
ことにより、該位置検知器１６ａの投、受光部間の光が
遮断されて、荷物１がＸ線管装置３と、Ｘ線検出器５と
で構成されるＸ線検査範囲のＸ線放射開始位置に到達し
たことを検出する。すると、制御装置６は、高電圧発生
装置４に指令を送出し、この高電圧発生装置４から高電
圧出力がＸ線管装置３に印加される。

これにより、Ｘａ管装置３からＸ線が放射され、その放
射Ｘ線はコリメータによってファンビーム状に絞られて
、上記荷物１に照射される０次に、この荷物１を透過し
たＸ線は、Ｘ線検出器５に入射する。すると、このＸ線
検出器５に直線状に配設された例えば４８０チヤンネル
の各検出素子は、上記入射Ｘ線を検出してその強度に応
じた電気信号（アナログ信号）を出力する。この出力信
号は、検査対象物である荷物１のその瞬間に透過した断
面のＸ線透過量に比例した大きさであり、次の画像処理
装置７へ送出される。

この画像処理装置７では、上記Ｘ線検出器５からの出力
信号をＡ／Ｄ変換器９でディジタル量に変換した後、演
算処理して一時的に主メモリ回路１０に画像データとし
て記憶する。そして、画像処理装置７は、荷物１の搬送
につれて上記画像データを取り込み続け、所定のタイミ
ングを見計らって上記主メモリ回路１０に記憶された画
像データを読み出し、Ｄ／Ａ変換器１２でアナログ信号
に変換５して画像信号として表示装置８へ出力する。

このとき、荷物１の内容物のＸ線吸収レベルに合わせて
、特定の内容物に対して画像強調して詳しく観察するに
は、ウィンドレベル切換器１７によりウィンドレベル設
定手段１１′に記憶された複数のウィンドレベル曲線１
２．Ｑ□〜Ｑ、から該当する曲線を選択する。例えば、
第２図において、１本」や「プラスチック」などのＸ線
の低吸収物であって低コントラスト部に表示される物を
画像強調するには、第３図に示すウィンドレベル切換器
１７のスイッチＳ工〜Ｓ０を操作し、第二のウィンドレ
ベル曲線Ｑ２が記憶されているアドレスをウィンドレベ
ル設定手段１１′に対して指定する。

すると、上記ウィンドレベル設定手段１１′は、当該ア
ドレスに書き込まれた第二のウィンドレベル曲線Ｑ２の
みを取り出し、主メモリ回路１０から読み出した画像デ
ータについて第２図に示す第二のウィンドレベル曲線Ｑ
２から作成した変換テーブルによって演算し、出力レベ
ルを変換してり。

／Ａ変換器１２へ送出する。これにより、「プラスチッ
ク」及び１本」についての出力データのレベルは、第２
図の縦軸に符号ａ′及びｂ′で示すようになり、第６図
に示すそれぞれの出力データのレベルａ、ｂより大きく
することができる。従って、表示装置８の画面には「プ
ラスチック」や１本」の映像が画像強調して表示される
。

同様にして、第２図において、「ナイフ」や「鉄」の１
〜３ｍｍ厚などの中間吸収物を画像強調して表示するに
は、ウィンドレベル切換器１７を操作して、第一のウィ
ンドレベル曲線Ｑ工を選択すればよい。この場合は、１
本」や「プラスチック」などのＸ線低吸収物は白く表示
され、はとんど見えない。また、「ピストル」や「鉄」
の５ｎｍ厚などの高吸収物については、もともと黒レベ
ルで表示されるものであり、標準のウィンドレベル曲ａ
Ｑによって十分識別できるように表示される。

なお、第三のウィンドレベル曲線Ｑ３を選択した場合は
、上記標準のウィンドレベル曲線Ｑによる画像を、白黒
反転して表示することができる。

このようにして、荷物１の内容物の画像データを収集し
て表示しながら、該荷物１が第二の位置検知器１６ｂの
前を搬送通過し終ると、該位置検知器１６ｂの投、受光
部間に光が再び通り、これにより、荷物１がＸ線検査範
囲を通り抜けたことを検出する。そして、制御装置６の
制御により、Ｘ線管装置３からのＸ線放射が停止され、
同時に表示装置８の画面上には静止した映像が表示され
る。

第４図は本発明の第二の実施例を示すブロック図である
。この実施例は、画像処理装置７の内部に、第１図に示
す第一の実施例と同様の第一のウィンドレベル設定手段
１１′及び第一のＤ／Ａ変換器１２と並列に、画像全体
の濃淡を均等に表示する一つのウィンドレベル曲線Ｑ　
（第６図参照）を記憶した変換テーブルメモリから成る
第二のウィンドレベル設定手段１１″及び第二のＤ／Ａ
変換器１２′を設け、この画像処理装置７には、第１図
に示す第一の実施例と同様の第一の表示装置８を接続す
ると共に、上記第二のウィンドレベル設定手段１１＃で
画像強調された映像を表示する第二の表示装置８′を接
続したものである。この場合は、第二のウィンドレベル
設定手段１１’及び第二のＤ／Ａ変換器１２′並びに第
二の表示装置８′によって第５図及び第６図に示す従来
例と同様に荷物１の内容物の全体を均等の濃淡で表示し
てｗＡ察できると共に２ウインドレベル切換器１７と第
一のウィンドレベル設定手段１１′及び第一のＤ／Ａ変
換器１２並びに第一の表示装置８によって第１図に示す
第一の実施例と同様に荷物１の特定の内容物についての
み画像強調をして表示することができる。従って、第二
の表示装置８′の画面により荷物１の内容物の全体をお
おまかにりｌ察しながら、特定の内容物（例えばプラス
チックやナイフ等）についてはその物質に対応してウィ
ンドレベル切換器１７でそれに適したウィンドレベル曲
線Ｑ１〜Ｑ、を選択し、細かい濃度変化を詳しく観察し
て当該内容物を識別することができる。

なお、第２図においては、ウィンドレベル曲線は四種類
だけ図示したが、本発明はこれに限らず、荷物１の内容
物として識別すべきものの種類に応じて異種類以上とし
てもよい。

また、第２図においては、主メモリ回路１０からの画像
データの入力を１画素あたり８ビツトとして示したが、
本発明はこれに限らず、主メモリ回路１０のビット数を
変えて１２ビツトまたは１６ビツトとしてもよい。この
場合は、上記１２ビツトまたは１６ビツトの範囲内でウ
ィンド幅も適宜変更して表示できる。このときは、Ａ／
Ｄ変換器９も１２ビツトまたは１６ビツトとすることと
なる。

さらに、第３図においては、ウィンドレベル切換器１７
のスイッチは４ビツトのものとして示したが、ウィンド
レベル設定手段１１′に書き込むウィンドレベル曲線の
種類に応じて、３ビツト以下または５ビツト以上として
もよい。

発明の効果本発明は以上のように構成されたので、ウィンドレベル
切換器１７によってウィンドレベル設定手段１１′のウ
ィンドレベル曲線を適宜選択することにより、荷物１の
特定の内容物のみを画像強調して表示できる。従って、
特にＸ線の低吸収物であって低コントラスト部に表示さ
れる物について、その出力データのレベルを大きくして
画像の細かい濃度変化を詳しく観察でき、当該内容物を
確実に識別することができる。このことから、Ｘ線の低
吸収物から高吸収物まで各種の内容物が混在している荷
物１について、その内容物の識別能を向上することがで
きる。従って、最近の空港等における荷物検査において
重要視されているプラスチック製品や火薬などの発見に
ついて、特に高熟練度を要さず容易に識別して発見する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＸ線荷物検査装置の実施例を示す
ブロック図、第２図は本発明に係る画像強調におけるウ
ィンドレベル曲線を示すグラフ、第３図はウィンドレベ
ル切換器とウィンドレベル設定手段との接続を示す回路
図、第４図は本発明の第二の実施例を示すブロック図、
第５図は従来のＸ線荷物検査装置を示すブロック図、第
６図は従来装置の画像強調におけるウィンドレベル曲線
を示すグラフである。１・・・荷物、　２・・・搬送装置、　３・・・Ｘ線管
装置、４・・・高電圧発生装置、　５・・・Ｘ線検出器
、　６・・・制御装置、　７・・・画像処理装置、　８
，８′・・・表示装置、　９・・・Ａ／Ｄ変換器、　　
１０・・・主メモリ回路、　　１１’　、１１’・・・
ウィンドレベル設定手段、　　１２．１２’・・・Ｄ／
Ａ変換器、　１７・・・ウィンドレベル切換器、　Ω、
Ｑ工？　ＬＩ　Ｑ３・・・ウィンドレベル曲線。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）荷物を所定経路上で搬送する搬送装置と、この搬
送装置の近くに設けられＸ線管を内蔵して荷物にＸ線を
放射するＸ線管装置と、上記Ｘ線管に高電圧を印加する
高電圧発生装置と、上記搬送装置を間に挟んでＸ線管装
置に対向配置され荷物を透過したＸ線を検出して電気信
号を出力するＸ線検出器と、上記Ｘ線管装置からのＸ線
の放射及び搬送装置の駆動を制御する制御装置と、上記
Ｘ線検出器からの出力信号を演算すると共に画像強調し
て画像信号を出力する画像処理装置と、その画像信号を
映像として表示する表示装置とを有するＸ線荷物検査装
置において、上記画像処理装置の画像強調におけるウィ
ンドレベル設定手段を画像強調の特性が異なる複数のウ
ィンドレベル曲線を記憶した変換テーブルメモリとする
と共に、このウィンドレベル設定手段には上記複数のウ
ィンドレベル曲線のうちいずれかを選択するウィンドレ
ベル切換器を接続したことを特徴とするＸ線荷物検査装
置。
（２）上記画像処理装置は、画像強調の特性が異なる複
数のウィンドレベル曲線を記憶した変換テーブルメモリ
から成る第一のウィンドレベル設定手段と並列に、画像
全体の濃淡を均等に表示する一つのウィンドレベル曲線
を記憶した変換テーブルメモリから成る第二のウィンド
レベル設定手段を設けたものであり、この画像処理装置
には、上記第一のウィンドレベル設定手段で画像強調さ
れた映像を表示する第一の表示装置を接続すると共に、
上記第二のウィンドレベル設定手段で画像強調された映
像を表示する第二の表示装置を接続したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のＸ線荷物検査装置。