KR102600907B1 - 열카메라를 사용한 신발의 검사 기술 - Google Patents

열카메라를 사용한 신발의 검사 기술 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개인의 발에 착용된 신발의 검사 방법으로서, 상기 신발이 개인의 발에 착용되면 열카메라를 이용하여 상기 신발의 열이미지를 획득하는 단계(S1), 상기 신발의 열이미지로부터, 상기 개인의 발의 하한을 결정하는 단계(S2), 상기 열이미지를 획득할 때의 상기 열카메라에 대한 상기 신발의 위치를 결정하는 단계(S3), 및 상기 카메라에 대한 상기 신발의 위치 및 상기 발의 하한으로부터, 상기 밑창의 밑면과 상기 개인의 발의 밑면 사이의 거리를 추론하는 단계(S4)를 포함하는, 신발 검사 방법에 관한 것이다.

Description

열카메라를 사용한 신발의 검사 기술{INSPECTION OF A SHOE WITH A THERMAL CAMERA}
본 발명은 보호된 액세스 구역 내의 인증되지 않은 대상물 또는 물건을 검출하도록 설계된 검출기의 분야에 관한 것이다.
오늘날, 예를 들어 폭발물이지만 이것으로 한정되지 않는 특정 제품을 민감한 구역 안팎으로 도입하거나 반출하려는 시도를 높은 신뢰도로 제어하는 것이 필요해 보인다.
여기서 발생되는 문제점은 매우 광범위한 상황을 커버하는데, 이러한 상황은 특히 비한정적인 예로서 제품을 보호된 구역, 예컨대 상점, 학교, 열차 역, 공용 또는 심지어는 사설 개인의 신체 내로 도입하려는 시도, 또는 제품을, 예를 들어 회사에 절도가 발생한 경우 규정된 범위 밖으로 또는 보호된 지역으로 반출하려는 시도를 망라한다.
수 년간, 보호된 구역에 진입하는 개인의 의복 아래에 숨겨진 무기, 폭발물 등을 검출하기 위한 인체 스캐너가 개발되어 왔다. 이러한 시스템 모두는 검사된 개인의 인체에 의해 변조되거나 방출된 방사선 에너지를 검출하는 것에 기반한 기술을 활용한다. 이러한 방식으로 사용되는 방사선 에너지에는 x-선, 마이크로파, 밀리파(millimetric wave), 적외선 광, 테라헤르쯔파 및 초음파가 있다.
여러 타입의 방사선 에너지 및 이미징 기하학적 구조를 사용함에도 불구하고, 이러한 모든 인체 스캐너의 원리는 그 위에 개인의 의복이 투명하게 나타나는 개인의 전자 이미지를 생성하는 것이다. 그러면, 이러한 이미지가 모니터 상에 디스플레이되고 운영자에 의해 시청되어 개인이 타겟 물체를 소지하고 있는지 여부를 운영자가 결정하게 된다. 이것을 위해서는, 타겟 물체를 검출하는 데에 있어서 숙련된 운영자는 인체 스캐너에 의해 식별된 그러한 대상물이 인간의 해부학적 구조, 라이터와 같은 인가된 대상물, 손수건 또는 다른 조각, 또는 무기 또는 폭발물과 같은 타겟 물체에 대응하는지를 결정할 수 있어야 한다.
결과적으로, 요즘에는 부정하게 보호된 구역 밖으로 제품을 반출하려고 시도하거나 이러한 제품을 가지고 들어가려고 시도하는 개인은 문제가 되는 제품을 숨기기 위해서 흔히 신발을 사용하게 된다. 이러한 현상은 본질적으로, 이러한 구역을 시각적으로 또는 수동 접촉에 의해서 제어하기는 어렵다는 사실에 기인하는 것으로 보인다.
하지만, 종래의 인체 스캐너는, 실드를 형성하는 신발의 상부의 두께 때문에 이러한 제품을 검출할 수 없고, 현재의 기술에 기초해서는 발의 형상을 결정하고 그에 따라서 타겟 물체를 식별하지 않는 것으로 보인다.
이것이 바로, 운영자가 검사를 개선하기 위해서, 출입하려는 개인에게 감응 구역을 벗어나서 그들의 신발을 벗도록 요구하는 일이 발생하는 이유이다. 하지만 이러한 상황에서 초래되는 제약과 불편함에도 불구하고, 벗은 신발을 시각적으로 검사한다고 하여 언제나 검사가 안전하게 이루어지는 것은 아니다. 사실, 운영자는 대상물 또는 물건이 신발로부터 직접 접근가능하지 않은 내부 동공 내에, 특히 신발의 밑창에 위장되어 있지 않은지를 결정할 수 없다.
그러므로, 출원인은 첨부된 도 1 에 예시된 타입의 디바이스를 제안했는데, 이것은:
계단의 형태이며 그 평평한 상면이 신발에 의해 덮인 개인의 한쪽 발을 수용하고 위치설정하기 위한 디자인 또는 프린트(12) 및 스톱(14)을 포함하는 직사각형 보드에 의해 형성되는 베이스(10),
검출 수단을 하우징하는 두 개의 대칭 측방향 패널(20), 및
정보 모듈(30)을 포함하는 프레임을 포함한다.
문서 FR 2 860 631, EP 1 574 879, FR 2 889 338 및 FR 2 911 212 는 도 1 에 도시된 디바이스의 예들을 개시한다.
언급된 문서에서 기술되는 검출 수단은, 금속의 검출을 위한 권선, 예를 들어 약물 또는 폭발물과 같은 입자의 증기 또는 트레이스를 뽑아내기 위한, 예를 들어 흡입 노즐의 형태인 샘플링 수단, 예를 들어 헬름홀쯔 코일을 포함하며 핵자기 공진에 기초한 분석 수단, 또는 다시 말하건대 복소 임피던스 분석 수단 또는 방사능 방사선 검출기에 의해 형성될 수 있다.
이와 같이, 문서 US 2014/0320331 은 종래의 인체 스캐너에 추가적으로 베이스판의 상부 벽의 방향으로 전자기파를 방출하는 안테나들의 어레이가 장착된 베이스판을 제안한다. 전자기파는 신발에 의하여 베이스판의 내부를 향해 반사되어, 안테나에 의해 수신될 수 있게 된다. 프로세서는 신발 내에 타겟 물체의 존재를 검출할 수 있다.
따라서, 이러한 디바이스는 타겟 물체가 신발 내에 숨어 있을 경우 대상물의 검출을 개선한다. 하지만, 이러한 검출은 타겟 물체가 신발 내에서 일정한 두께에 따라 위치되는 폭발물과 같은 유전체를 포함하는 경우에는 한정되는 것으로 보인다. 사실상, 검출기는 신발이 두꺼운 밑창을 가질 경우에 안테나로부터 얻어지는 응답과 밑창은 얇지만 일정한 두께의 폭발물로 덮여있는 경우에 얻어지는 응답을 구별할 수 없다.
그러므로, 본 발명의 목적은, 신발 내에 위장되도록 보호된 액세스 구역에서 인가되지 않은 대상물 또는 물건과 같은 타겟 물체의 검출을 개선하기 위한 신규한 검출 수단을 제안하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 개인의 발에 착용된 신발의 검사 방법에 있어서, 상기 신발은 바닥과 접촉하도록 의도된 밑면을 포함하는 밑창을 포함하는 방법으로서,
상기 신발이 개인의 발에 착용되면 열카메라를 이용하여 상기 신발의 열이미지를 획득하는 단계,
상기 신발의 열이미지로부터, 상기 개인의 발의 하한을 결정하는 단계 - 상기 하한은 상기 발의 밑면에 대응함 -,
상기 열이미지를 획득할 때의 상기 열카메라에 대한 상기 신발의 위치를 결정하는 단계, 및
상기 카메라에 대한 상기 신발의 위치 및 상기 발의 하한으로부터, 상기 밑창의 밑면과 상기 개인의 발의 밑면 사이의 거리를 추론하는 단계를 포함하는, 신발 검사 방법을 제안한다.
앞서 규정된 검사 방법의 일부 바람직하지만 비한정적인 특성은 다음과 같으며 독자적이거나 조합된다:
상기 열이미지의 획득 단계 중에, 상기 열카메라는 획득된 열이미지가 상기 뒤꿈치를 포함하도록 상기 개인의 발의 뒤꿈치의 방향으로 배향된다.
상기 열이미지는 N 라인의 픽셀 및 M 개의 열의 픽셀을 포함하는 2차원 행렬이고, 상기 행렬에서 방사선 세기의 값은 각각의 픽셀에 대응한다.
상기 하한결정하기 위한 단계는: N 개의 라인의 픽셀에 대하여, 동일한 라인에 속하는 픽셀들의 값의 평균을 계산하여 N 개의 평균 픽셀을 획득하는 하부단계, 상기 평균 픽셀의 도함수를 계산하는 하부단계, 및 이러한 방식으로 계산된 도함수의 피크에 대응하는 픽셀을 식별하는 하부단계를 포함한다.
상기 거리의 추론 단계는 값이 가장 낮은 평균 픽셀이 식별되는 하부단계를 포함한다.
상기 거리의 추론 단계는, 상기 도함수의 피크에 대응하는 픽셀과 그 값이 가장 낮은 평균 픽셀 사이의 픽셀의 차수(multiple)의 차이를 계산하는 하부단계, 상기 열카메라에 대한 상기 신발의 위치의 함수로서 선형 인자를 결정하는 하부단계, 및 이러한 방식으로 얻어진 차이를 상기 선형 인자로 승산하는 하부단계를 더 포함한다.
상기 도함수의 피크는, 값이 가장 낮은 평균 픽셀과, 값이 가장 낮은 상기 평균 픽셀 위에서 연속되는 평균 픽셀들 사이에서 연속되는 픽셀들에 대응하는 도함수 중에서 결정된다.
상기 방법은, 상기 평균 픽셀들의 도함수를 계산하기 전에 상기 평균 픽셀에 저역-통과 필터가 적용되는 하부단계를 더 포함한다.
상기 방법은: 파를 상기 밑창을 향해 방출한 후의 연속 에코를 검출함으로써, 상기 밑창내의 수직 적층에 의한 층상구조를 검출하는 단계, 상기 추론 단계 중에 획득된 상기 발의 밑면과 상기 밑창의 밑면 사이의 거리로부터, 이러한 방식으로 검출된 층상구조를 표준화하는 단계 및 이러한 방식으로 표준화된 층상구조의 값을 알람 임계와 비교하고 상기 알람 임계가 초과되는 경우 알람을 트리거링하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은, 파를 상기 밑창을 향해 방출한 후의 연속 에코를 검출함으로써, 상기 밑창내의 수직 적층에 의한 층상구조를 검출하는 단계, 상기 연속 에코 중에서 더 높은 진폭의 에코를 식별하는 단계, 상기 더 높은 진폭의 에코의 투과 및 반사 시간을 결정하는 단계, 그것으로부터 상기 더 높은 진폭의 에코에 대응하는 층상구조와 상기 밑창의 밑면 사이의 높이를 추론하는 단계, 및 이러한 방식으로 추론된 높이를 상기 추론 단계 중에 획득된 상기 발의 밑면과 상기 밑창의 밑면 사이의 거리와 비교하고, 필요하다면 알람을 트리거링하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은: 베이스 상에 위치된 상기 신발의 밑창에 의해 형성되는 전기 커패시턴스를 측정하는 단계, 상기 추론 단계 중에 획득된 상기 발의 밑면과 상기 밑창의 밑면 사이의 거리로부터, 이러한 방식으로 검출된 전기 커패시턴스를 표준화하는 단계, 및 이러한 방식으로 표준화된 전기 커패시턴스의 값을 알람 임계와 비교하고 상기 알람 임계가 초과되는 경우 알람을 트리거링하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은: 베이스 상에 위치된 상기 신발의 밑창에 의해 형성되는 전기 커패시턴스를 측정하는 단계, 그것으로부터 상기 발의 밑면과 상기 밑창의 밑면 사이의 높이를 추론하는 단계, 및 이러한 방식으로 추론된 높이를 상기 추론 단계 중에 획득된 상기 발의 밑면과 상기 밑창의 밑면 사이의 거리와 비교하고, 필요하다면 알람을 트리거링하는 단계를 더 포함한다.
제 2 양태에 따르면, 본 발명은 밑창을 포함하는 신발이 개인에 착용되면 상기 신발을 검사하는 시스템으로서,
상기 신발에 의해 덮이는 개인의 적어도 하나의 발을 수용하도록 구성되는 베이스,
상기 개인에 의해 착용된 상기 신발의 열이미지를 획득하도록 구성되는 열카메라,
상기 열카메라에 대한 상기 신발의 위치를 결정하도록 구성되는 수단, 및
상기 신발의 열이미지로부터, 상기 개인의 발의 하한을 결정하고 - 상기 하한은 상기 발의 밑면에 대응함 -, 상기 열카메라에 대한 상기 신발의 위치 및 상기 발의 하한으로부터, 상기 밑창의 밑면과 상기 개인의 발의 밑면 사이의 거리를 추론하도록 구성되는 프로세서를 포함하는, 신발 검사 시스템을 또한 제안한다.
앞서 규정된 검사 시스템의 일부 바람직하지만 비한정적인 특성은 다음과 같으며, 개별적이거나 조합된다:
상기 열카메라는 상기 신발의 뒤꿈치의 이미지를 획득하도록 상기 베이스에 고정된다.
상기 시스템은, 개인에 의해 착용된 두 개의 신발을 검사하도록 구성되고 두 개의 열카메라를 포함하며, 각각의 카메라는 신발들 중 하나의 이미지를 획득하도록 구성된다.
상기 열카메라는 수십 마이크로미터, 바람직하게는 8 마이크로미터와 14 마이크로미터 사이의 파장을 가지는 파에 감응한다.
상기 베이스가 바닥 위에 놓이면, 상기 바닥에 수직인 평면에서의 상기 열카메라의 각도 필드는 상기 바닥에 평행한 수평면에 따른 상기 열카메라의 각도 필드보다 크다.
상기 열이미지는 N 개의 라인의 픽셀 및 M 개의 열의 픽셀을 포함하는 2차원 행렬이고, N은 M보다 크다.
적외선 카메라에 대한 상기 신발의 위치를 결정하도록 구성되는 수단은, 상기 열카메라에 상대적으로 고정되고, 시각적 마킹의 검사 중에 상기 신발의 일부와 접촉하도록 구성되는 기계적 스톱, 광학빔을 송신 및/또는 수광하도록 구성되는 광전 셀들의 세트 - 상기 세트는 상기 시스템에 반대이고 상기 신발의 양측에 위치되도록 구성되는 두 개의 벽에 고정됨 -, 자기장을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 안테나들의 어레이 - 상기 어레이는 상기 시스템의 베이스판에 고정됨 -, 및 적어도 하나의 적외선 송신기 및 적외선 수신기 및 상기 송신기와 수신기 사이에서의 적외선 파의 왕복 시간을 분석하기 위한 디바이스 중 적어도 하나를 포함한다.
제 3 양태에 따르면, 본 발명은 앞서 기술된 시스템을 포함하는 검출기의 세트를 제안하는데, 이것은 다음 검출기들:
검사된 개인의 인체에 의해 변조되거나 방출된 하나 이상의 방사선 에너지를 이용하는 타겟 물체의 검출 수단을 포함하는 인체 스캐너,
파를 상기 밑창을 향해 방출한 후의 연속 에코를 검출함으로써, 상기 밑창내의 수직 적층에 의한 층상구조를 검출하도록 구성되는 수단을 포함하는 검출기 디바이스, 및
상기 신발의 밑창에 의해 형성되는 전기 커패시턴스의 측정 수단 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 다른 특성, 목적 및 장점이 후속하는 상세한 설명으로부터 그리고 비한정적인 예로서 제공된 첨부 도면을 참조하여 더 명확하게 드러날 것이다:
이전에 설명된 도 1 은 종래 기술에 따라서 신발을 검사하기 위한 검출기 디바이스를 예시한다.
도 2 는, 전면에서 촬영되고 개인의 직립 상태를 보여주는 개인의 열이미지이다.
도 3a 및 도 4a 는 신발의 두 가지 예들의 프로파일에서 촬영된 사진이다.
도 3b 는 적외선 카메라를 이용하여 획득된, 도 3a 의 신발의 열이미지이다.
도 3c 는 저역-통과 필터를 적용한 이후의 도 3a 의 열이미지에 대응한다.
도 3d 및 도 4b 는 저역-통과 필터를 인가하고 온도 스케일을 수정한 후에 도 3a 및 도 4a 의 열이미지 각각에 대응한다.
도 3e 및 도 4c 는 도 3a 및 도 4a 각각의 신발의 후방 뷰이다,
도 3f 는 적외선 카메라를 이용하여 획득된, 도 3e 의 신발의 열이미지이다.
도 3g 는 저역-통과 필터를 적용한 이후의 도 3e 의 열이미지에 대응한다.
도 3h 및 도 4d 는 저역-통과 필터를 인가하고 온도 스케일을 수정한 후에 도 3e 및 도 4c 의 열이미지 각각에 대응한다.
도 5a 는 저역-통과 필터가 적용된 바 있는 평균 픽셀의 한 열의 값(온도, 켈빈 단위)을 나타내는 그래프의 일 예를 예시한다.
도 5b 는 도 5a 의 값의 도함수(픽셀의 함수로서의 온도의 도함수)를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 인체 스캐너의 형태인, 본 발명에 따른 검사 시스템의 제 1 예를 도시한다.
도 7 은 신발의 검사 디바이스의 형태인, 본 발명에 따른 검사 시스템의 제 2 예를 도시한다.
도 8 은 신발의 검사 디바이스의 형태인, 본 발명에 따른 검사 시스템의 제 3 예를 도시한다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따르는 검사 방법의 단계들을 나타내는 흐름도이다.
도 10 은 열이미지로부터 개인의 발의 하한을 결정하기 위한 하부단계의 예를 예시하는 흐름도이다.
도 11 은 발의 하한 및 신발과 열카메라 사이의 거리로부터 밑창 밑면과 개인의 발의 밑면 사이의 거리를 추론하기 위한 하부단계의 예를 예시하는 흐름도이다.
타겟 물체를 검출하기 위하여, 본 발명은 바닥과 착용자의 뒤꿈치의 밑면 사이의 거리(6)(바닥에 수직인 축에 나란한 거리)를 결정하기 위하여 하나 이상의 열카메라(7)를 사용하는 것 및 신발(2) 내에 있을 수 있는 타겟 물체의 존재를 검출하기 위해서 이러한 정보를 사용하는 것을 제안한다. 이러한 거리(6)는, 개인이 발과 밑창(3) 사이에 타겟 물체를 운반하지 않고 있는 경우의 밑창(3)의 두께에 대응한다.
본 명세서에서 열카메라(7)(적외선 카메라라고도 알려져 있음)란 인체에 의해 방출되고 그들의 체온의 함수로서 변하는 적외 방사선을 기록하도록 구성되는 디바이스를 의미한다.
열카메라(7)는 개인을 검사하기 위해서 이미 사용되어 왔다. 하지만, 개인이 의복을 착용하고 있어서 열카메라(7)가 개인의 인체의 컨투어의 정밀한 이미지를 얻을 수 없는 경우, 열카메라는 현재 언제 선을 넘는지(적외선 베리어)를 검출하는 데에 또는 디바이스와 대상물 사이의 거리를 결정하기 위해서만 채용된다. 특히 이러한 용법을 기술하는 문서 FR 2 950 976 또는 US 2007/235652 가 참조될 수 있다.
사실상, 첨부된 도 2 에 분명하게 나타나는 것처럼, 열카메라(7)는 개인의 인체에 의해 방출되는 적외 방사선을 기록한다. 이제, 개인의 의복은 착용자가 입게 되면 착용자에 의해서 반드시 가열되게 되어, 착용자의 인체의 정밀한 컨투어가 결정되지 못하게 하고, 따라서 타겟 물체의 존재는 착용자의 의복 아래에 은닉된다. 또한, 신발(2)의 상부가 열 소모를 차단하기 때문에 발에 의해서 방출되는 방사선을 감소시켜서, 발의 구역이 카메라에 의해 촬영된 열이미지에서 인체의 나머지보다 더 구별하기가 어렵게 된다. 이것은 도 3b 및 도 3f 로부터 명백하게 드러나는데, 이들은 분명하게 후술되는 바와 같이 개인이 착용한 신발(2)의 프로세서에 의한 처리 이전의 열이미지들에 대응한다.
출원인은, 여러 시도를 해 봤지만, 개인의 밑면과 바닥 사이의 거리(6)를 정밀하게 결정하기 위해서 개인의 발에 착용된 신발(2)을 촬영한 열이미지를 여전히 사용할 수 있고 그것이 유리하다는 것에 주목했다. 도 3e, 도 3h, 도 4b 및 도 4d 에 도시된 바와 같이, 이미지를 처리한 후에 발(5)의 밑면과 바닥 사이의 경계(limit)는 사실상 그로부터 이러한 거리(6)를 추론하기에 충분히 뚜렷하다.
본 발명에 따라서 신발(2)을 검사하기 위한 시스템(1)은 다음 구성요소를 포함한다:
신발(2)에 의해 덮인 개인의 적어도 하나의 발을 수용하도록 구성되는 베이스(10),
개인이 착용한 신발(2)의 열이미지를 획득하도록 구성되는 열카메라(7),
열카메라(7)에 대한 신발(2)의 위치를 결정하도록 구성되는 수단(15) 및
신발(2)의 열이미지로부터, 개인의 발의 하한(9) - 하한(9)은 발(5)의 밑면에 대응함- 을 결정하고, 열카메라(7)에 대한 신발(2)의 위치 및 발의 하한(9)으로부터 밑창(3)의 밑면(4)과 개인의 발(5)의 밑면 사이의 거리(6)를 추론하도록 구성되는 프로세서(16).
본 명세서에서 밑창(3)은 신발(2)의 바닥과 접촉하는 부분이다. 이러한 목적을 위하여, 이것은 바닥과 직접 접촉하는 밑면(3), 개인의 발(5)의 밑면(또는, 필요하다면, 발과 밑창(3) 사이에 타겟 물체가 놓이는 경우에는 그러한 타겟 물체)과 접촉하도록 구성되는 윗면을 포함한다. 신발(2)에 따르면, 발의 하한(9)은 외부에서 볼 수 있거나(도 3a 내지 도 3h 에 도시된 예의 경우), 또는 마스킹된다(도 4a 내지 도 4d 에 도시된 것과 같은 보상된 신발(2)의 경우).
시스템(1)의 일반적 구조는 임의의 타입일 수 있다.
시스템(1)의 구조는, 예를 들어 EP 2 202 700, US 2014/0320331 또는 심지어 US 2007/0235652 에서 설명되고 도 6 에 비한정적인 예로서 도시되는 바와 같은 인체 스캐너의 구조에 대응할 수 있다.
더 상세히 설명하면, 시스템(1)은, 특히 x-선 타입, 마이크로파, 밀리파, 적외선 광, 테라헤르쯔 파 또는 심지어 초음파의 방사선 에너지를 검출하는 검출 수단(26)을 하우징하는 적어도 두 개의 대칭적인 측방향 패널(20)을 포함하는 베이스(10)를 포함할 수 있다. 방사선 에너지의 검출 수단에 추가하거나 대안으로서, 특히 금속의 검출을 위한 권선, 예를 들어 약물 또는 폭발물과 같은 입자의 스트림 또는 트레이스를 뽑아내기 위한, 예를 들어 흡입 노즐의 형태인 샘플링 수단, 예를 들어 헬름홀쯔 코일을 포함하며 핵자기 공진에 기초한 분석 수단, 또는 다시 말하건대 복소 임피던스 분석 수단 또는 방사능 방사선 검출기와 같은 다른 검출 수단도 역시 가능할 수 있다.
통상적으로, 베이스(10)는 에어록(airlock) 또는 더 간단하게는 문을 형성할 수 있다.
또는, 베이스(10)는 패널들을 개인의 머리 위의 상부 부분에서 연결하는 크로스-빔(11), 및/또는 그 위에서 개인이 걸어다니는 베이스판(12)을 더 포함할 수 있다.
일 변형예로서, 시스템(1)의 일반적인 구조는 문서 FR 2 860 631, EP 1 574 879, FR 2 889 338 및 FR 2 911 212 에서 설명되고 비한정적인 예로서 도 7 및 도 8 에 도시된 것들과 같은 신발(2)의 검사 디바이스에서 사용되는 것에 대응할 수 있다. 이러한 디바이스들의 일반적인 구조는 아래에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 이러한 도면들이 다음을 포함하는 디바이스를 도시한다는 것을 상기한다:
신발(2)에 의해 커버된 발을 수용하고 위치설정하도록 의도되는 계단의 형태인 보드(13)에 의해 형성되는 베이스(10) 서포트, 및
검출 수단을 하우징하는 두 개의 대칭적 측방향 패널(20), 및
선택적으로, 정보 모듈.
이러한 도면에 도시된 디바이스는 그 기하학적인 구조, 그 치수, 정보 모듈에 표시된 메시지의 속성, 위에서 언급된 문서에서 기술되는 배열에 있어서 탄력적일 수 있다.
같은 내용이 분석부로 제출된 개인의 랜덤 정렬 수단 타입, 금속을 검출하도록 구현된 주파수 및/또는 두 패널에 대해 발을 위치시켜서 처리를 개시하는 것의 임의의 부속품 에도 적용된다.
일 실시예에서, 디바이스는 후속하는 검출 수단 중 적어도 하나를 포함한다:
밑창(3) 내의 수직 적층에 의한 층상구조를 파를 밑창(3)을 향해 방출한 후의 연속 에코를 검출함으로써 검출하도록 적응되는 수단(24), 및/또는
신발(2)의 밑창(3)에 의해 형성되는 전기 커패시턴스의 측정 수단. 예를 들어, 이러한 측정 수단은 프린트의 지역에 위치된 전극(22) 및 측방향 패널(20)의 상부에 위치된 전극(22)을 포함할 수 있다. 이들은 추후 추후에 더 상세하게 규정될 것이다.
열카메라(7)에 대한 신발(2)의 위치를 결정하도록 구성되는 수단(15)은 특히, 열카메라(7)에 대해 고정되고 검사 중에 신발(2)의 일부와 접촉하도록 구성되는 기계적 스톱(stop)을 포함할 수 있다. 통상적으로, 기계적 스톱은 신발(2)의 끝 또는 착용자의 뒤꿈치와 접촉하도록 위치될 수 있다. 지금부터 명백하게 드러나는 바와 같이, 기계적 스톱(15)은 뒤꿈치의 뒷부분을 수용하여, 개인의 뒤꿈치의 위치가 정밀하게 결정될 수 있게 하도록 위치되는 것이 바람직하다. 이러한 실시예에서, 기계적 스톱은 열카메라(7)에 의해서 열이미지가 캡쳐되는 것을 방해하지 않도록 위치와 치수가 결정되는 것이 바람직하다.
기계적 스톱은 특히 인체 스캐너의 베이스판(12)에 또는 검사 디바이스의 보드(13) 상에 고정될 수 있다.
도 8 에 도시된 실시예에서, 기계적 스톱은 검출기 디바이스의 보드(13) 상에 고정된 낮은 벽이다. 낮은 벽은 휘어져서 뒤꿈치의 형태를 본따고, 축상 위치(발을 디바이스 내에 삽입하는 방향에 따른 위치) 및 디바이스 내에서의 발의 배향을 고정한다.
일 변형예로서, 카메라에 대한 신발(2)의 위치를 결정하도록 구성되는 수단(15)은은 다음 구성 요소들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
인체 스캐너의 베이스판(12) 또는 검사 디바이스의 보드(13) 상에 위치된 시각적 마킹(예컨대 발자국). 시각적 마킹은 베이스판(12)(또는 보드(13)) 상에 분리되지 않게 통합되거나 고정될 수 있고 또는 이미지 프로젝터를 이용하여 투영될 수 있다.
자기장을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 안테나들의 어레이. 안테나는 인체 스캐너의 베이스판(12) 안이나 아래에(또는 검사 디바이스의 보드(13) 안이나 아래에) 고정될 수 있다.
광학빔을 송신 및/또는 수광하도록 구성되는 광전 셀들의 세트 - 상기 세트는 신발(2)의 양측에 위치되도록 구성되는 시스템(1)의 두 개의 마주보는 벽에 고정되어, 방출 셀에 의하여 반대편의 수광 셀의 방향으로 방출된 광학빔이 개인의 발의 존재에 의하여 인터럽트되게 함 -.
적어도 하나의 송신기/적외선 수신기 쌍 및 송신기와 수신기 사이에서의 적외선 파의 왕복 시간을 분석하기 위한 디바이스.
예를 들어, (광전 또는 적외선) 송신기는 시스템(1)의 측방향 패널(20) 중 하나(인체 스캐너 또는 검사 디바이스의 하나의 측방향 패널(20))에 하우징될 수 있는 반면에, 수신기는 다른 측방향 패널(20)에 하우징될 수 있다. 일 변형예로서, 송신기 및 수신기는 두 개의 측방향 패널(20)에 동시에 하우징될 수 있다.
물론, 발의 위치를 결정하기 위한 수단(15)의 예들 각각이 독립적이거나 조합되어 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 통상적으로, 시스템(1)은 시각적 마킹 및 기계적 스톱을 동시에 포함할 수 있다.
열카메라(7)는 수십 마이크로미터, 바람직하게는 8 마이크로미터와 14 마이크로미터 사이의 파장을 가지는 파에 감응한다.
열카메라(7)는 정지 이미지(사진) 또는 움직이는 이미지(필름)를 촬영할 수 있는 카메라 유닛일 수 있다.
열카메라(7)는 시스템(1)의 베이스(10)에 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 열카메라(7)는 개인의 신발(2)의 후방의 열이미지를 획득하도록 베이스(10) 상에 위치된다. 바람직하게는, 열이미지는 신발(2)의 뒤꿈치를 포함한다. 사실상, 출원인은, 신발(2)의 이 부분이 발의 적외 방사선을 점점 더 뚜렷하게 송신했고, 더 정확한 결과를 생성했다는 것에 주목했다(도 3e 내지 도 3h, 도 4b 및 도 4d 참조). 출원인은 이러한 현상을, 신발(2)이 시간이 지남에 따라서 개인의 뒤꿈치와 접촉하는 반면에 전면 부분은 착용자의 발가락을 위한 공간을 남기기 위해서 덜 조절된다는 사실에 의해서 설명한다. 그러므로 적외 방사선의 송신은 뒤꿈치의 지역에서 더 잘 수행되어, 열카메라(7)를 사용하여 발의 앞부분보다 뒤꿈치의 더 선명한 이미지를 생성하며, 따라서 발(5)의 밑면과 신발(2)의 밑창(3) 사이의 경계(9)를 더 정밀하게 결정한다.
베이스(10)가 바닥 위에 놓이면, 바닥에 수직인 평면에서의 열카메라(7)의 각도 필드(8)는 바닥에 평행한 수평면에 따른 열카메라(7)의 각도 필드(8)보다 크다. 다른 말로는, 열이미지의 폭보다 높이가 높다. 이러한 구성은 열카메라(7)가 신발(2)의 뒤꿈치의 열이미지를 획득하는 경우에 특히 적응되는데, 그 이유는 인체의 이러한 구역이 좁고, 목표가 바닥에 수직인 축과 나란한 발과 신발(2) 사이의 경계(9)를 식별하는 것이기 때문이다. 특히 카메라의 각도 필드(8)를 예시하는 도 6 내지 도 8 을 참조할 수 있다.
일 실시예에서, 열이미지는 N 개의 라인의 픽셀 및 M 개의 열의 픽셀을 포함하는 2차원 행렬이고, N은 M보다 엄격하게 크다. 예를 들어, N은 320 과 같을 수 있는 반면에 M은 240 과 같을 수 있다.
필요하다면, 시스템(1)은 베이스(10) 상에 고정된 두 개의 열카메라(7)를 포함할 수 있고, 각각의 열카메라(7)는 개인의 신발(2) 중 하나의 이미지를 획득하도록 구성된다. 그러므로, 개인의 두 개의 신발(2)이 동시에 검사될 수 있다(도 6 내지 도 8 참조).
선택적으로, 시스템(1)은 신발(2)의 추가적인 열이미지를 획득하도록 구성되는 적어도 하나의 추가적 열카메라(7)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라들 중 하나는 뒤꿈치의 열이미지를 획득할 수 있는 반면에 카메라 중 다른 것은 신발(2)의 전면의 열이미지를 획득한다.
물론, 시스템(1)은, 구체적으로 설명하면 도 6 의 실시예에 도시된 바와 같이 각각의 신발(2)에 대해 두 개의 열카메라(7)인 네 개의 열카메라(7)를 포함할 수 있다.
프로세서(16)는 시스템(1)의 베이스(10) 내에 또는 베이스로부터 일정 거리 떨어져서, 동일한 방 내에 또는 다른 위치에, 유선 또는 무선으로 하우징될 수 있고, 열카메라(7)에, 그리고 필요할 경우 열카메라(7)에 대한 신발(2)의 위치를 결정하기 위한 수단(15)에 연결될 수 있다.
프로세서(16)는 열카메라(7)에 의해 촬영된 열이미지 및 레퍼런스 물건의 임의의 바람직한 맵(특히 검출기가 신발(2))의 밑창(3)에 의해 형성된 전기 커패시턴스의 측정 수단을 포함하는 경우)을 적어도 일시적으로 기록하기 위한 메모리를 더 포함할 수 있다.
개인이 착용한 적어도 하나의 신발(2)의 검사(S)를 위해 수행될 수 있는 단계들이 이제 설명될 것이다. 후속하는 설명에서, 쉽게 설명하기 위하여, 신발(2)의 위치를 결정하기 위한 수단(15)은 필요하다면 기계적 스톱의 연관된 베이스(10) 상에 형성된 발자국의 형태인 시각적 마킹을 포함한다. 그러므로, 열이미지를 획득할 때, 열카메라(7)에 대한 신발(2)의 위치는 고정되고 알려져 있다.
또한, 열카메라(7)는 신발(2)의 뒤꿈치를 포함하는 열이미지를 획득하도록 배치된다.
제 1 단계(S1) 중에, 개인이 시스템(1) 내에 위치된다.
hen 시스템(1)이 인체 스캐너를 포함하는 경우, 개인은 두 개의 측방향 패널(20) 사이에서, 그의 발을 프린트 위에 위치시킴으로써 필요하다면 베이스판(12) 위에 직립 상태로 서게 된다. 도 6 의 실시예에서, 개인의 발의 위치를 결정하는 수단(15)은 기계적 스톱을 포함할 수 있지만 실제로는 이것을 포함하지 않는다.
시스템(1)이 검출기 디바이스(도 7 및 도 8)를 포함하는 경우, 개인은 자신의 한 발 또는 양발을 보드(13) 상에, 프린트 위에 그리고 필요하다면 연관된 기계적 스톱에 맞닿게 위치시킨다.
제 2 단계(S2) 중에, 열카메라(7)는 개인이 착용한 신발(2)의 열이미지를 획득한다.
열이미지는 N 개의 라인의 픽셀 및 M 개의 열의 픽셀을 포함하는 2차원 행렬이고, 행렬에서 각각의 픽셀은 방사선 세기의 값에 대응한다.
제 3 단계(S3) 중에, 개인의 발의 하한(9)이 결정된다. 이러한 하한(9)은 신발(2) 내에서의 발(5)의 밑면의 위치에 대응하는데, 이것은 개인이 그의 신발(2) 내에 타겟 물체를 운반하지 않고 있다면 밑창(3)의 윗면일 수 있고, 개인이 이러한 타겟 물체를 밑창(3) 위에 은닉하고 있다면 타겟 물체의 윗면일 수 있다.
이를 위하여, 제 1 하부단계(S31) 중에 그리고 N 개의 라인의 픽셀에 대하여, 프로세서(16)는 동일한 라인에 속하는 픽셀들의 값들의 평균을 계산하여 N 개의 평균 픽셀의 열(이제부터는 pix(i)라고 하며, 임)을 얻는다. 필요하다면, 프로세서(16)는 이러한 단계(S31) 이전에 개인의 뒤꿈치를 포함하는 열이미지의 구역을 선택할 수 있다.
또는, 도 5a 에 도시된 바와 같이 프로세서(16)는 저역-통과 필터를 N 개의 평균 픽셀에 적용할 수 있다(단계 S32). 예를 들어, 프로세서(16)는 평균 픽셀 pix(i)에 대하여, 평균 픽셀의 열에서 바로 위에 위치된 세 개의 픽셀과 바로 아래에 위치된 세 개의 픽셀의 값들로써, 이러한 픽셀의 값들의 평균을 취하여, 평균화되고 필터링된 픽셀 pixf(i)를 얻을 수 있다:
제 2 하부단계(S33) 중에, 프로세서(16)는 값이 가장 낮은 평균 픽셀 pixmin(또는 필요하다면 저역-통과 필터를 적용한 후의 평균 픽셀 pixf_min)을 식별한다. 이러한 픽셀 pixmin은 밑창(3)의 밑면(4)과 연관된 열이미지 상의 구역에 대응한다. 실제로는, 특히 도 2, 도 3d, 도 3h, 도 4b 및 도 4d 에 도시된 바와 같이, 열이미지에서 바닥은 적외 방사선을 반사한다. 또한, 밑창(3)의 밑면(4)은 발과 개인의 인체 중 나머지로부터 가장 먼 신발(2)의 부분이다: 따라서 이것은 최저 적외 방사선을 방출하는 부분이다. 결과적으로, 열이미지에서 밑창(3)의 밑면(4) 아래에 위치된 모든 구역은 바닥에 의해 반사된 적외 방사선에 대응한다. 다음의 설명으로부터 분명해지는 바와 같이, 그러므로 값이 가장 낮은 픽셀 pixmin의 아래에서 연속되는 열이미지의 부분은 개인의 발에 의하여 방출된 방사선을 나타내지 않기 때문에 제거될 수 있다.
제 3 하부단계(S34) 중에, 값의 프로세서(16)는 평균 픽셀 pix(i)(또는 필요하다면, 저역-통과 필터를 적용한 이후의 픽셀의 값 pixf(i))의 도함수를 연산하여 도함수 pixd(i)를 얻는다.
여기에서 x는 픽셀 pix(i)의 높이이다. 도 5b 는 예를 들어 도 5a 의 곡선에 적용된 제 3 하부단계(S33)를 예시한다.
일 변형예로서, 열카메라(7)의 픽셀의 높이가 일정하기 때문에, 인접한 픽셀들의 값 사이의 차이도 역시 계산될 수 있다.
도함수는 적외 방사선의 값이 가장 낮은 픽셀 pixmin 위에 위치된 평균 픽셀(pix(i))에 대해서만 계산되는 것이 바람직하다.
제 4 하부단계(S35) 중에, 프로세서(16)는 이러한 방식으로 계산된 상기 도함수 pixd의 피크에 대응하는 픽셀 pixd_max를 식별한다. 이러한 픽셀 pixd_max는 개인의 발의 하한(9), 그의 발의 밑면에 대응한다.
개인의 발의 하한(9)과 신발(2)과 열카메라(7) 사이의 거리로부터, 프로세서(16)는 발(5)의 밑면과 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)를 결정한다(단계 S4).
이를 위하여, 제 1 하부단계(S41) 중에, 프로세서(16)는 도함수의 피크에 대응하는 픽셀 pixd_max와 값이 가장 낮은 평균 픽셀 pixmin 사이의 픽셀의 개수(multiple)에 있어서의 차이 △를 결정한다.
예를 들어, 도 5b 에 도시된 바와 같이, 픽셀 pixd_max가 평균 픽셀들의 열의 하단으로부터 시작해서 79 번째 픽셀(pix(79))에 대응하고, 값이 가장 낮은 평균 픽셀 pixmin이 46 번째 평균 픽셀(pix(46))에 대응하는 경우, 픽셀의 개수에 있어서의 차이 △ 는 과 같다.
제 2 하부단계(S43) 중에, 프로세서(16)는 이러한 방식으로 획득된 차이 △ 를 미리 결정된 선형 인자 K로 승산하는데, 이것은 열카메라(7)에 대한 신발(2)의 위치에 따라 달라진다. 이것은, 값이 가장 낮은 픽셀 pixmin과 도함수의 피크에 대응하는 픽셀 pixd_max 사이의 픽셀의 개수를 메트릭 거리로 변환하기 위한 간단한 삼각측량 계산에 관한 것이다. 이러한 실시예에서, 이러한 선형 인자 K는 미리 결정되고 사전-기록되는데, 그 이유는 신발(2)의 뒤꿈치와 열카메라(7) 사이의 거리가 프린트, 그리고 필요한 경우 기계적 스톱에 기인하여 고정되고 알려지기 때문이다(단계 S42). 그러므로, 인자 K는 주어진 픽셀의 최저 포인트와 상기 픽셀의 및 최고 포인트 사이의 각도 β 의 탄젠트(달리 말하면, 열카메라(7)가 주어진 픽셀을 바라보는 각도의 탄젠트)에 신발(2)과 접촉하는 기계적 스톱의 면과 열카메라(7) 사이의 거리를 승산한 것과 동일하다:
그러므로, 앞서 설명된 예에서, 1.25 인 선형 인자 K에 대해서 이것은 41 mm와 같은 거리(6)가 된다.
일 변형예로서, 신발(2)과 열카메라(7) 사이의 거리가 미리-기록되지 않고, 예를 들어 전용 수단에 의해서 순시적으로 측정되는 경우, 프로세서(16)는 각도 β를 신발(2)의 위치를 결정하기 위한 수단(15)에 의해서 측정된 거리의 함수로서 결정한 후, 선형 인자 K를 계산한다(단계 S42).
프로세서(16)는 개인의 발(5)의 밑면과 신발(2)의 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)(바닥, 또는 필요하다면 응용에 따라서 베이스판(12) 또는 보드(13)에 수직인 축에 나란한 거리)를 얻는다.
이러한 방식으로 결정된 발(5)의 밑면과 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)는 시스템(1)에 의해 획득된 정보를 표준화하기 위하여 또는 다른 수단과 병렬적으로 수행된 이러한 거리(6)의 측정을 완료/확정하기 위해서 사용될 수 있다.
예를 들어, 문서 US 2014/0320331 에 기술된 인체 스캐너의 경우, 파들은 발(5)의 밑면에 의해서 또는 변형예로서 신발(2) 내에 배치된 타겟 물체에 의해서 반사된다. 타겟 물체가 착용자의 발 아래에서 균일한 두께를 이용해서 적용되면, 안테나는 이것을 검출할 수 없다. 그러나, 안테나로부터 수신된 정보와 신발(2)의 열이미지로부터 결정된 거리(6)를 결합함으로써, 프로세서(16)는 발(5)의 밑면이 밑창(3)의 밑면(4)으로부터 또는 검출된 유전체 물질로부터 기대되는 것보다 더 큰 거리에 있다고 결정하고, 보안 인력이 신발(2)을 검사하도록 알람을 생성할 수 있다.
동일한 내용이 검사 디바이스의 경우에도 적용된다.
특히, 거리(6)를 결정하는 것은, 신발(2) 내의 특정 물건의 존재의 신호를 검출하기 위하여 및/또는 디바이스의 신뢰성을 개선하기 위한 리던던시를 위해서 신호를 표준화하기 위하여 사용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 시스템(1)은, 수직 적층(즉, 보드(13)에 수직인 방향에서의 적층)을 검출(S5)하도록 적응되는 수단을 포함하고 밑창(3) 내의 타겟 물체를 밑창(3)으로 방출된 후의 파의 연속 에코를 검출함으로써 검출하기 위한 검사 디바이스에서 사용되어 수직 층상구조의 검출 수단으로부터 나오는 신호를 표준화할 수 있다.
수직 층상구조의 검출 수단은 특히, 프린트 아래의 보드(13) 내에 배치된 인접한 마이크로파 송신기 및 수신기(24)의 하나 이상의 커플을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로 통합된 수신 수단은 밑창(3)의 밑면(4)과 발(5)의 밑면 사이에서, 상이한 계면들 또는 마이크로파에 대해 상이한 전파 특성을 가지는 연속 층들의 수직 적층으로 발생되는 층상구조 상의 마이크로파 에코를 검출한다. 다른 말로 표현하면, 수직 층상구조의 검출 수단은 밑창(3)의 매쓰(mass) 내의 포켓 또는 특정 물건의 존재를 검출하고, 따라서 신발(2) 내에 은닉된 타겟 물체를 식별한다.
특히 이러한 타입의 검출기의 구조 및 동작의 더 많은 세부사항에 대해서는 2016 년 4 월 15 일에 출원인 명의로 등록된 문서 FR 16 55726 을 참고할 수 있다.
실제로, 마이크로파 송신기/수신기 어셈블리는 밑창(3) 내의 수직 적층으로부터 초래되는 물질 계면에 의해 되전송되는 에코를 검출하고, 이러한 에코의 송신 및 수신 시간을 측정함으로써 이러한 계면의 높이를 검출한다.
메인 에코(즉, 더 높은 진폭을 가지는 에코)는 밑창(3)의 윗면(또는 필요하다면, 타겟 물체의 윗면)에 대응하는 발(5)의 밑면에 의해 생성되는 것이다.
이러한 메인 에코의 시간 및 감쇠는 이것을 추론 단계(S4)에서 얻어진 발(5)의 밑면과 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)로 나누어서 표준화되어, 밑창(3)의 두께와 독립적인 지연/mm 및 감쇠/mm를 얻을 수 있다. 프로세서(16)는 이러한 지연과 표준화된 감쇠를 미리 결정된 임계와 비교하고, 임계가 초과되는 경우 필요하다면 알람을 트리거링할 수 있다(단계 S8).
이러한 방식으로, 수신기에서의 에코 수신 시간을 발(5)의 밑면과 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)의 함수로서 표준화하면 밑창(3)에 있는 이상을 더 쉽게 검출할 수 있다.
변형예로서 또는 추가적으로, 이러한 메인 에코를 열이미지로부터 결정된 거리(6)와 직접 비교하면 간단한 테스트를 할 수 있다(단계 S7).
사실상, 최소의 두께의 밑창(3)의 경우, 시스템(1)은 짧은 투과 및 반사 시간 이후에 발(5)의 밑면에 메인 에코가 수신되도록 대기한다. 역으로, 큰 두께의 밑창(3)의 경우, 시스템(1)은 긴 투과 및 반사 시간 이후에 발(5)의 밑면에 메인 에코가 수신되도록 대기한다.
그러나, 시스템(1)이 짧은 투과 및 반사 시간 이후에 메인 에코를 검출하지만 열이미지는 밑창(3)의 두께가 크다고 표시한다면, 포켓 또는 이물질이 밑창(3) 내에 존재한다고 의심할 수 있다.
변형예로서 또는 추가적으로, 본 발명의 일 실시예에서 시스템(1)은 베이스(10)에 위치된 신발(2)의 밑창(3)에 의해 형성된 전기 커패시턴스의 검출 수단을 더 포함할 수 있다(단계 S5). 적절한 경우, 전기 커패시턴스의 이러한 측정 수단은 발(5)의 밑면의 하한(9)을 결정하는 것과 함께 누적되어, 발(5)의 밑면과 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 실효 거리(6)에 대한 견실하고 안정한 데이터를 얻을 수 있다.
커패시티의 측정 수단 프린트의 지역에 배치된 전극(22) 및 측방향 패널(20)의 상부, 예를 들어 핸들의 지역(도 7 을 참조한다)에 배치된 전극(22)을 포함할 수 있다. 핸들은 베이스(10)에 부착되는 것이 바람직하고 측방향 패널(20)의 매쓰 내에 내장된 전도성 물질로부터 제작될 수 있다.
디바이스는 직렬인 인터럽터를 이용하여 위의 전극(22)에 연결된 전기 발생기, 통상적으로 교류 전류의 발생기를 더 포함한다.
프린트 아래의 전극들(22) 사이에 그리고 핸들 내에 규정된 커패시티는 본질적으로 발(5)의 밑면과 신발(2)의 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)에 따라 달라진다. 밑창(3)에 의해 표현되는 이러한 커패시티의 임피던스의 값도 역시 동일한 전극들(22) 사이에 위치된 인체의 값에 비하여 높아서, 용량의 측정 수단이 발(5)의 밑면과 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)의 측정치를 얻게 한다. 이러한 방식으로 결정된 커패시티는 이것을 추론 단계(S4)에서 얻어진 발(5)의 밑면과 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)로 나누어서 표준화되어, 밑창(3)의 두께와 독립적인 커패시티/mm를 얻을 수 있다. 프로세서(16)는 표준화된 커패시티를 미리 결정된 임계와 비교하고, 임계가 초과되는 경우 필요하다면 알람을 트리거링할 수 있다(단계 S8).
변형예로서 또는 추가적으로, 신발(2)의 열이미지로부터 결정된 거리(6)는 용량성 수단을 사용하여 결정된 거리(단계 S7)와 비교될 수도 있고, 결과들 사이에 불일치가 있는 경우에는 선택적으로 경고가 트리거링될 수 있다(단계 S78).
이러한 경우에도 마찬가지로, 밑창(3)의 두께를 결정하기 위하여 커패시티의 측정 수단을 사용하는 것에 대한 더 많은 세부사항에 대해서는 문서 FR 16 55726 을 참조할 수 있다.

Claims (20)

  1. 개인의 발에 착용된 신발(2)의 검사 방법에 있어서, 상기 신발(2)은 바닥과 접촉하도록 의도된 밑면을 포함하는 밑창(3)을 포함하는 방법으로서,
    상기 신발(2)이 개인의 발에 착용되면 열카메라(7)를 이용하여 상기 신발의 열이미지를 획득하는 단계(S1),
    상기 신발(2)의 열이미지로부터, 상기 개인의 발의 하한(9)을 결정하는 단계(S2) - 상기 하한(9)은 상기 발의 밑면(5)에 대응함 -,
    상기 열이미지를 획득할 때의 상기 열카메라(7)에 대한 상기 신발(2)의 위치를 결정하는 단계(S3), 및
    상기 카메라에 대한 상기 신발(2)의 위치 및 상기 발의 하한(9)으로부터, 상기 밑창(3)의 밑면(4)과 상기 개인의 발의 밑면(5) 사이의 거리(6)를 추론하는 단계(S4)를 포함하는, 신발 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열이미지의 획득 단계(S1) 중에, 상기 열카메라(7)는 획득된 열이미지가 뒤꿈치를 포함하도록 상기 개인의 발의 뒤꿈치의 방향으로 배향되는, 신발 검사 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열이미지는 N 라인의 픽셀 및 M 개의 열의 픽셀을 포함하는 2차원 행렬이고, 상기 행렬에서 방사선 세기의 값은 각각의 픽셀에 대응하는, 신발 검사 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하한(9)을 결정하기 위한 단계(S3)는,
    N 개의 라인의 픽셀에 대하여, N 개의 평균 픽셀을 획득하도록 동일한 라인에 속하는 픽셀들의 값의 평균을 계산하는 하부단계(S31),
    상기 평균 픽셀의 도함수를 계산하는 하부단계(S34), 및
    이러한 방식으로 계산된 상기 도함수의 피크에 대응하는 픽셀을 식별하는 하부단계(S35)를 포함하는, 신발 검사 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 거리(6)의 추론 단계(S4)는 값이 가장 낮은 평균 픽셀이 식별되는 하부단계(S34)를 포함하는, 신발 검사 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 거리(6)의 추론 단계(S4)는,
    상기 도함수의 피크에 대응하는 픽셀과 값이 가장 낮은 평균 픽셀 사이의 픽셀의 개수(multiple)의 차이를 계산하는 하부단계(S41),
    상기 열카메라(7)에 대한 상기 신발(2)의 위치의 함수로서 선형 인자를 결정하는 하부단계(S42), 및
    이러한 방식으로 얻어진 상기 차이를 상기 선형 인자로 승산하는 하부단계(S43)를 더 포함하는, 신발 검사 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 도함수의 피크는, 값이 가장 낮은 평균 픽셀과, 값이 가장 낮은 상기 평균 픽셀 위에서 연속되는(extending) 평균 픽셀들 사이에서 연속되는 픽셀들에 대응하는 도함수 중에서 결정되는(S35), 신발 검사 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 평균 픽셀들의 도함수를 계산(S33)하기 전에 상기 평균 픽셀에 저역-통과 필터가 적용되는 하부단계(S32)를 더 포함하는, 신발 검사 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은,
    파를 상기 밑창(3)을 향해 방출한 후의 연속 에코를 검출함으로써, 상기 밑창(3) 내의 수직 적층(vertical stacking)에 의한 층상구조(stratification)를 검출하는 단계(S5),
    상기 추론 단계(S4) 중에 획득된 상기 발의 밑면(5)과 상기 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)로부터, 이러한 방식으로 검출된 상기 층상구조를 표준화하는 단계(S6) 및
    이러한 방식으로 표준화된 상기 층상구조의 값을 알람 임계와 비교하고 상기 알람 임계가 초과되는 경우 알람을 트리거링하는 단계(S8)를 더 포함하는, 신발 검사 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은,
    파를 상기 밑창(3)을 향해 방출한 후의 연속 에코를 검출함으로써, 상기 밑창(3) 내의 수직 적층에 의한 층상구조를 검출하는 단계(S5),
    상기 연속 에코 중에서 더 높은 진폭의 에코를 식별하는 단계,
    상기 더 높은 진폭의 에코의 투과(transmission) 및 반사 시간을 결정하는 단계,
    상기 투과 및 반사시간으로부터 상기 더 높은 진폭의 에코에 대응하는 층상구조와 상기 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 높이를 추론하는 단계, 및
    이러한 방식으로 추론된 상기 높이를 상기 추론 단계(S4) 중에 획득된 상기 발의 밑면(5)과 상기 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)와 비교하는 단계(S7)를 포함하는, 신발 검사 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은,
    베이스(10) 상에 위치된 상기 신발(2)의 밑창(3)에 의해 형성되는 전기 커패시턴스를 측정하는 단계(S5),
    상기 추론 단계(S4) 중에 획득된 상기 발의 밑면(5)과 상기 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)로부터, 이러한 방식으로 검출된 상기 전기 커패시턴스를 표준화하는 단계(S6), 및
    이러한 방식으로 표준화된 상기 전기 커패시턴스의 값을 알람 임계와 비교하고 상기 알람 임계가 초과되는 경우 알람을 트리거링하는 단계(S8)를 더 포함하는, 신발 검사 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은,
    베이스(10) 상에 위치된 상기 신발(2)의 밑창(3)에 의해 형성되는 전기 커패시턴스를 측정하는 단계(S5),
    상기 전기 커패시턴스로부터 상기 발의 밑면(5)과 상기 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 높이를 추론하는 단계, 및
    이러한 방식으로 추론된 상기 높이를 상기 추론 단계(S4) 중에 획득된 상기 발의 밑면(5)과 상기 밑창(3)의 밑면(4) 사이의 거리(6)와 비교하는 단계를 더 포함하는, 신발 검사 방법.
  13. 밑창(3)을 포함하는 신발(2)이 개인에 착용되면 상기 신발(2)을 검사하는 시스템으로서,
    상기 신발(2)에 의해 덮이는 개인의 적어도 하나의 발을 수용하도록 구성되는 베이스(10),
    상기 개인에 의해 착용된 상기 신발(2)의 열이미지를 획득하도록 구성되는 열카메라(7),
    상기 열카메라(7)에 대한 상기 신발(2)의 위치를 결정하도록 구성되는 수단(15), 및
    상기 신발(2)의 열이미지로부터, 상기 개인의 발의 하한(9)을 결정하고 - 상기 하한(9)은 상기 발의 밑면(5)에 대응함 -, 상기 열카메라(7)에 대한 상기 신발(2)의 위치 및 상기 발의 하한(9)으로부터, 상기 밑창(3)의 밑면(4)과 상기 개인의 발의 밑면(5) 사이의 거리(6)를 추론하도록 구성되는 프로세서(16)를 포함하는, 신발 검사 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 열카메라(7)는 상기 신발(2)의 뒤꿈치의 이미지를 획득하도록 상기 베이스(10)에 고정되는, 신발 검사 시스템.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 시스템은, 개인에 의해 착용된 두 개의 신발(2)을 검사하도록 구성되고 두 개의 열카메라(7)를 포함하며,
    각각의 카메라는 신발들(2) 중 하나의 이미지를 획득하도록 구성되는, 신발 검사 시스템.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 열카메라(7)는 수십 마이크로미터, 또는 8 마이크로미터와 14 마이크로미터 사이의 파장을 가지는 파에 감응하는, 신발 검사 시스템.
  17. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 베이스(10)가 바닥 위에 놓이면, 상기 바닥에 수직인 평면에서의 상기 열카메라(7)의 각도 필드(8)는 상기 바닥에 평행한 수평면에 따른 상기 열카메라(7)의 각도 필드(8)보다 큰, 신발 검사 시스템.
  18. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 열이미지는 N 개의 라인의 픽셀 및 M 개의 열의 픽셀을 포함하는 2차원 행렬이고, N은 M보다 큰, 신발 검사 시스템.
  19. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    적외선 카메라에 대한 상기 신발(2)의 위치를 결정하도록 구성되는 상기 수단(15)은,
    상기 열카메라(7)에 상대적으로 고정되고, 시각적 마킹(visual marking)의 검사 중에 상기 신발(2)의 일부와 접촉하도록 구성되는 기계적 스톱(mechanical stop),
    광학빔을 송신 및/또는 수광하도록 구성되는 광전 셀들의 세트 - 상기 세트는 상기 시스템을 바라보고 상기 신발(2)의 양측에 위치되도록 구성되는 두 개의 벽에 고정됨 -,
    자기장을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 안테나들의 어레이 - 상기 어레이는 상기 시스템의 베이스판에 고정됨 -, 및
    적어도 하나의 적외선 송신기, 및 적외선 수신기 및 상기 송신기와 수신기 사이에서의 적외선 파의 왕복 시간을 분석하기 위한 디바이스 중 적어도 하나를 포함하는, 신발 검사 시스템.
  20. 제 13 항 또는 제 14 항에 따른 시스템을 포함하는 검출 어셈블리로서,
    검출기로서,
    검사된 개인의 인체에 의해 변조되거나 방출된 하나 이상의 방사선 에너지를 이용하는 타겟 물체의 검출 수단(26)을 포함하는 인체 스캐너,
    파를 상기 밑창(3)을 향해 방출한 후의 연속 에코를 검출함으로써, 상기 밑창(3) 내의 수직 적층에 의한 층상구조를 검출하도록 구성되는 수단(24)을 포함하는 검출기 디바이스, 및
    상기 신발(2)의 밑창(3)에 의해 형성되는 전기 커패시턴스의 측정 수단(22) 중 적어도 하나를 포함하는, 검출 어셈블리.
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