KR20180115214A - 검출 검역용 검사 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 검출 검역용 검사 시스템 및 그 방법을 개시하는 바, CT 기술을 검역 감독 관리 분야에 적용하는 것으로, CT 스캔 설비는 피검사물체(17)에 대하여 CT 스캔을 행하여 투영 데이터를 얻고, 운산 유닛(15)은 투영 데이터에 따라 재구성을 행하여 피검사물체(17)의 내부 특징을 반영하는 영상 데이터를 얻으며 또한 피검사물체(17) 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 확정하며, 표시 유닛(16)은 확정된 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 기타 부분에 비해 보강하여 표시하거나 또는 돌출되게 표시하여, 싱글 뷰 또는 멀티 뷰 X선 기기에서의 영상 물체가 중첩되는 문제를 해소하는 동시에 일반적인 CT 영상 중에서 검출 검역 금지물품을 포함하는 유기물이 돌출되게 표시되지 않고 섬세하게 표시되지 않으며, 콘트라스트가 차한 문제를 해결한다.
Description
본 발명은 방사 촬상 검출 기술 분야에 관한 것으로, 특히는 검출 검역용 검사 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
싱글 뷰(Single view) 또는 멀티 뷰(multi view) 유형의 X선 기기에 비해, CT 기술은 물체가 중첩되는 영향을 최대한 제거할 수 있으므로, 보안 검사 등 검사에서 중요한 작용을 발휘하고 있다. 하지만 이와 같은 경우에, 사용자가 주시해야 할 금지물품에는 여러가지 유형이 있는 바, 금속 재질의 총기와 칼을 포함할 뿐 만 아니라, 혼합물이라 불리는 예리하고 날카로운 유리 도자기 알루미늄 제품, 및 유기물로 분류되며 가연성 및 폭발성 액체를 포함하는 각종 폭파물도 포함한다. 촬상해야 할 물체의 종류가 너무 많기 때문에, 어느 한 종류의 물체도 가장 뛰어나고 가장 섬세한 표시 효과를 얻을 수 없는 바, 이는 일정한 정도에서 CT 시스템의 사용자의 사용 체험과 검출 능력에 영향을 주게 된다.
검역 감독 관리 직무를 수행하는 사용자에 있어서, 중점적으로 관심을 가지는 금지물품은 주로 각종 과일, 야채, 종자, 곤충, 육제품 등을 포함하는 각종 동물 및 식물이다. 상술한 검출 검역 금지물품들은 많은 유형으로 세분화 될 수 있는데 기본적으로 유기물의 범주에 속한다. 현재, 이 분야의 사용자들은 더욱 선진적인 기술을 가지는 CT 시스템으로 싱글 뷰 또는 멀티 뷰 X선 기기를 대체할 것을 절실히 원하나, 검역 전용 CT 시스템이 부족하여, 검출 검역 금지물품의 촬상 품질을 집중적으로 향상시킬 수 없는 바, 이 분야의 사용자가 대상 물체를 빠르고 정확하게 판별함에 있어서 커다란 난제로 자리하고 있다. 또한, 문헌 및 특허에 대한 조사에서 검역 전용의 CT 검사 시스템 및 그 방법을 발견하지 못하였다.
종래의 기술 중의 하나 또는 복수의 문제를 감안하여, 검출 검역용 검사 시스템 및 그 방법을 제출한다.
본 발명의 일면에서는, 검출 검역용 검사 시스템을 제공하는 바, 피검사물체에 대하여 CT 스캔을 행하여, 투영 데이터를 얻는 CT 스캔 설비; 상기 CT 스캔 설비와 결합되고, 상기 투영 데이터에 의하여 재구성을 행하여 피검사물체의 내부 특징을 반영한 영상 데이터를 얻으며, 피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 확정하는 운산 유닛; 및 상기 운산 유닛과 결합되고, 확정된 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 기타 부분에 비해 보강하여 표시 또는 돌출되게 표시하는 표시 유닛; 을 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 피검사물체의 물리적 속성에 의하여 피검사물체 중의 유기물 부분과 비유기물 부분을 구분한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 물리적 속성은 감쇄계수, 기본 재료 계수, CT 값, 밀도 및 유효 원자 번호 중의 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 피검사물체의 물리적 속성, 형상 특징 및 텍스처 특징 중의 적어도 하나에 의하여 검출 검역 금지물품과 검출 검역 금지물품이 아닌 물품을 구분한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 물리적 속성은 감쇄계수, 기본 재료 계수, CT 값, 밀도 및 유효 원자 번호 중의 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 CT 스캔 설비는 피검사물체에 대하여 싱글 에너지 CT 스캔 또는 듀얼 에너지 CT 스캔을 행하고, 운산 유닛을 통하여 재구성하여 피검사물체의 감쇄계수 영상, CT 값 영상 또는 유효 원자 번호 영상을 얻으며, 형상 특징, 텍스처 특징 및 물리적 속성 중의 적어도 하나에 의하여 피검사물체 중의 유기물과 검출 검역 금지물품 부분을 확정한다.
일부 실시예에 있어서, 표시 유닛은 피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분의 콘트라스트를 보강한다.
일부 실시예에 있어서, 표시 유닛은 유기물 또는 검출 검역 금지물품의 유형으로 분류된 부분의 화소의 회색도를 더욱 큰 범위로 확대한다.
일부 실시예에 있어서, 운산 유닛은 미리 생성한 분류 기준을 이용하여 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 복수의 서브 유형으로 분류하며, 상기 서브 유형의 화소에 상이한 컬러 값을 부여한다.
일부 실시예에 있어서, 표시 유닛은 피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 가리켜 표시한다.
일부 실시예에 있어서, 표시 유닛은 피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 프레임을 추가하여 표시하거나, 화살표를 추가하여 표시하거나, 블링킹 표시하거나 또는 특수한 컬러를 부여하여 표시한다.
일부 실시예에 있어서, 표시 유닛은 피검사물체 중의 비유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품이 아닌 부분을 감춘다.
일부 실시예에 있어서, 표시 유닛은 피검사물체 중의 비유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품이 아닌 부분을 약화시켜 표시한다.
일부 실시예에 있어서, 표시 유닛은 피검사물체 중의 비유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품이 아닌 부분에 대해 회색도 범위를 압축하거나, 동일한 컬러로 표시하거나, 회색으로 표시하거나, 투명도를 향상시키거나 또는 포화도를 저하시켜 표시한다.
일부 실시예에 있어서, 표시 유닛은 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 강화하여 표시하는 동시에, 비유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품이 아닌 부분을 약화시켜 표시한다.
일부 실시예에 있어서, 운산 유닛은 상기 영상 데이터 중의 전경 부분의 영상 데이터를 확정하고, 전경 부분 중의 감쇄계수, CT 값 또는 원자 번호가 소정값 이상인 화소를 제거함으로써, 상기 전경의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분에 대한 차단을 해소한다.
일부 실시예에 있어서, 운산 유닛은 상기 영상 데이터 중의 감쇄계수, CT 값 또는 원자 번호가 소정값보다 큰 부분의 화소를 약화시킨다.
일부 실시예에 있어서, 운산 유닛은 모델에 의해 검출 검역 금지물품을 식별하며, 표시 유닛을 통하여 검출 검역 금지물품의 영상을 돌출되게 표시한다.
일부 실시예에 있어서, 상술한 검사 시스템은, 상기 CT 스캔 설비와 동기화적으로 동작하여 투과 영상을 얻으며, 표시 유닛의 스크린 상에 CT 영상과 투과 영상을 표시하도록 하는 DR 스캔 설비를 더 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 운산 유닛은 다종의 물품을 혼적한 피검사물체의 영상을 윤곽 엣지에 따라 독립적인 물품으로 자동으로 분할하여, 검사요원이 영상을 용이하게 판독하도록 한다.
일부 실시예에 있어서, 운산 유닛은 피검사물체의 3차원 영상의 외관과 의심물품 영상 데이터베이스 중의 모델을 비교하고, 물질을 식별한 결과를 결합하여, 검출 검역 금지물품을 돌출되게 표시하여 의심물품을 검사해낸다.
일부 실시예에 있어서, 운산 유닛은 사용자가 자주 표기하는 검출 검역 금지물품의 외형 특징을 자동으로 식별하여 데이터베이스에 입력한다.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 검출 검역 방법을 제공하는 바, 피검사물체에 대하여 CT 스캔을 행하여, 투영 데이터를 얻는 단계; 상기 투영 데이터에 따라 재구성을 행하여 피검사물체의 내부 특징을 반영하는 영상 데이터를 얻는 단계; 피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 확정하는 단계; 및 확정된 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 기타 부분에 비해 보강하여 표시 또는 돌출되게 표시하는 단계; 를 포함한다.
상술한 기술적 수단을 이용하면, 검역 검사요원이 대상 물체를 검출하는 정확도와 효율을 향상시킬 수 있어, 아주 높은 실용적 가치를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 종래의 CT 시스템에 의하여 얻은 피검사물체의 영상을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 처리하여 얻은 영상을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예의 검사 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 바와 같은 검사 시스템의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 종래의 CT 시스템에 의하여 얻은 피검사물체의 영상을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 처리하여 얻은 영상을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예의 검사 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 바와 같은 검사 시스템의 구조도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명한다. 도면에 있어서, 비록 서로 다른 도면에 도시되어 있으나 동일한 도면 부호는 동일하거나 또는 유사한 어셈블리를 나타내기 위한 것이다. 발명이 명확해지도록, 또한 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 주제가 불명확해지는 것을 방지하도록 공지된 기능 및 구조에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 검사 시스템을 나타내는 구조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 검사 시스템은 검출 검역 영역을 위한 CT 설비를 포함한다. 이 시스템은 X선원(11), 탐지 및 수집 장치(12), 전송 장치(13), 제어기(14), CPU 또는 GPU와 같은 운산 유닛(15) 및 표시 유닛(16)을 포함한다. X선원(11)과 탐지 및 수집 장치(12)는 프레임과 같은 회전 장치 상에 장착되어, 제어기(14)의 제어 하에 고속으로 회전한다. 또한, 제어기(14)는 예를 들면 벨트와 같은 전송 장치(13)가 일정한 빠르기로 피검사물체(17)를 회전 장치의 일측에서 타측으로 전송하도록 제어한다. X선원(11)에서 조사되는 방사선은 피검사물체(17)를 투과한 후 탐지기에 수신되며, AD 변환 회로를 통하여 투영 데이터로서의 디지털 신호를 형성한다. 운산 유닛(15), 예를 들면 영상 처리 유닛은 디지털 신호를 피검사물체(17)의 내부 구조 및/또는 재료 특징을 반영하는 3차원 영상으로 재구성하고, 3차원 영상 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분에 대한 표시를 강화하여, 이러한 부분을 돌출되게 표시한다.
일부 실시예에 있어서, X선원(11)은 듀얼 에너지 X선원일 수 있으며, 탐지기도 각종 에너지 유형의 X선을 수신하여, 피검사물체(17)에 대하여 듀얼 에너지 X선 검사를 행할 수 있다. 여기서 행하는 CT 스캔은 나선형 스캔일 수도 있고 원주형 스캔 또는 기타 방식의 스캔일 수도 있다.
탐지 및 수집 장치(12)는 예를 들면, 전체적인 모듈 구조를 가지는 탐지기 및 데이터 수집기이다. 예를 들면, 피검사물체를 투과한 방사선을 탐지하여, 아날로그 신호를 취득하며, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시킴으로써, X선에 대한 피검사물체(17)의 투영 데이터를 출력하기 위한 판넬 탐지기이다.
제어기(14)는 X선원(11), 탐지 및 수집 장치(12) 및 전송 장치(13)에 연결되어, 시스템 전체의 각 부분이 동기화적으로 동작하도록 제어한다. 운산 유닛(15)은 데이터 수집기가 수집한 데이터를 처리하기 위한 것으로, 데이터에 대하여 처리 및 재구성을 행하여, 그 결과를 출력한다. 예를 들면, 피검사물체(17)를 듀얼 에너지 CT 설비를 통하여 스캔한 후, 얻은 듀얼 에너지 3차원 영상 데이터를 운산 유닛(15)으로 전송하고, 미리 장착된 물질 식별 시스템을 이용하여 영상 데이터에 따라 피검사물체에 대하여 물질 식별을 행하여, 상이한 물질의 유효 원자 번호와 밀도 등 정보를 얻고, 3차원 영상을 착색하여, 표시 유닛(16)의 스크린 상에 표시하며, 나아가서 검출 검역 관심 대상（동물, 식물, 육류 등）을 판단하는 물품에 대해 자동 표식을 행할 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, X선원(11)은 피검사물체(17)의 일측에 위치하고, 탐지 및 수집 장치(12)는 피검사물체(17)의 타측에 위치하하는데 탐지기와 데이터 수집기를 포함하고, 피검사물체(17)의 투과 데이터 및/또는 다각도 투영 데이터를 취득하기 위한 것이다. 데이터 수집기는 데이터 증폭 성형 회로를 포함하는데, 이 데이터 증폭 성형 회로는 (전류) 적분 방식 또는 펄스(계수(計數)) 방식으로 동작할 수 있다. 탐지 및 수집 장치(12)의 데이터 출력 케이블은 제어기(14) 및 운산 유닛(15)에 연결되며, 트리거 명령에 따라, 수집된 데이터를 저장 장치에 저장한다. 통상의 기술자들은, 기타 실시예에 있어서, 방사선원과 탐지기는 프레임을 가지지 않는, 다시 말하면 정적 분포 형태의 복수 광원 방식을 사용할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 상술한 실시예의 시스템은 종래의 싱글 뷰 또는 멀티 뷰 X선 기기를 집적하여, 3차원 영상, 싱글 뷰 또는 멀티 뷰의 2차원 영상을 동기화적으로 표시할 수도 있으며, 이들을 서로 연관시켜, 검역 기기 사용자가 2차원 영상의 판독 경험과 3차원 영상에 포함되는 대량의 새로운 정보를 서로 결합하는데 유리하며, 이로써 차세대의 검사 기술로 안정하게 업그레이드될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 단계(S21)에서, 피검사물체에 대하여 CT 스캔을 행하여, 투영 데이터를 얻는다. 예를 들면, 싱글 에너지 또는 듀얼 에너지 CT 스캔 설비를 통하여 피검사물체에 대해 CT 스캔을 행하여, 여러 각도의 투영 데이터를 얻는다.
단계(S22)에서, 상기 투영 데이터에 따라 재구성을 행하여 피검사물체의 내부 특징을 반영하는 영상 데이터를 얻는다. 예를 들면, 운산 유닛(15)을 통해 프로그램을 작동함으로써 영상의 재구성을 행하여, 피검사물체의 3차원 영상을 얻는다. 듀얼 에너지 CT인 경우, 재구성을 통하여 피검사물체의 유효 원자 번호 영상 및/또는 밀도 영상을 얻는다. 싱글 에너지 CT인 경우, 재구성을 통하여 피검사물체의 감쇄계수 또는 CT 값 영상을 얻는다.
단계(S23)에서, 피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 확정한 후, 단계(S24)에서, 표시 유닛(16)의 스크린 상에 확정된 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 기타 부분에 비해 보강하여 표시하거나 또는 돌출되게 표시한다.
예를 들면, 운산 유닛(15)은 예를 들면 감쇄계수, 기본 재료 계수（듀얼 에너지 또는 멀티 에너지인 경우 기본 재료 분해(basis material decomposition)를 행하여 얻는 계수）, CT 값, 밀도 및/또는 유효 원자 번호 등과 같은 물리적 속성에 의하여 피검사물체 중의 유기물 부분과 비유기물 부분을 구분한다. 또한, 표시 유닛(16)은 피검사물체 중의 유기물 부분의 콘트라스트를 보강한다.
예를 들면, 대다수의 검출 검역 금지물품은 기타 유기물과 구별되는 물리적 속성, 예하면 감쇄계수, 기본 재료 계수, CT 값, 밀도 및/또는 유효 원자 번호 등을 가지는 바, 상이한 물질의 특징 데이터베이스를 미리 구축함으로써 비교를 행하여 식별한다. 또한, CT 시스템은 물리적 속성, 형상 특징, 텍스처 특징 등 정보를 결합하여 주요한 검출 검역 금지물품, 예하면 과일, 야채, 육제품 등을 자동으로 식별할 수도 있다. 또한, 표시 유닛(16)은 피검사물체 중의 검출 검역 금지물품 부분의 콘트라스트를 보강한다.
예를 들면, 운산 유닛(15)은 유기물을 표시하는 회색도 범위를 확대하여, 전부 또는 대부분의 회색도 범위를 유기물을 표시하는데 이용하여, 유기물을 표시하는 섬세도와 유기물 사이의 콘트라스트를 향상시킬 수도 있고, 전용적인 배색 방안을 이용하여, 상이한 유형의 유기물질에 서로 다른 색을 부여하여, 검출 검역 금지물품을 포함하는 상이한 유기물질 사이의 시각 효과 차이를 향상시킬 수도 있다. 또한, 운산 유닛(15)은 혼합물과 금속 물질을 제거하여, 사용자의 관찰 시선에 영향주는 것을 피면할 수도 있으며, 또는 혼합물과 금속 물질을 보류할 수도 있으나 이들이 3차원 영상에서 뚜렷하게 보이지 않도록 하여, 사용자의 주의력을 과도하게 집중시키는 것을 피면할 수도 있다. 또한, 예하면, 시스템은 주요한 검출 검역 금지물품, 예하면 과일, 야채, 육제품 등을 자동으로 식별할 수도 있으며, 프레임을 추가하거나, 화살표를 추가하거나, 블링킹 표시하거나 또는 특수 착색 또는 음향 광학 경보 등 방식을 통하여 중점적으로 주의를 줄 수도 있다.
구체적으로 말하면, 유기물은 금속 물품에 비하여, X선에 대한 감쇄 능력이 상대적으로 약하므로, 종래의 CT 시스템의 회색도 범위 중의 비교적 높은 구간의 작은 범위를 차지할 뿐이며, 관례에 따라 포화도가 다른 오렌지 색이 부여되는데, 유기물은 피검사물체의 3차원 영상에서 뚜렷하게 보이지 않으며, 상이한 유형의 유기물 콘트라스트가 비교적 낮은 바, 명확한 형상 또는 텍스처 정보가 없다면 구체적으로 어떤 유형의 물질인지 판별할 수가 없다. 이러한 문제점들에 대하여, 본 발명의 실시예의 CT 시스템에서는 전부 또는 거의 대부분(예하면 80% 이상)의 회색도 범위를, 검출 검역 금지물품을 포함하는 유기물에 대한 표시에 사용할 수 있다. 예를 들면, 선형, 구분적 선형 또는 각종 비선형 방식을 통하여 유기물과 검출 검역 금지물품의 물리적 속성으로부터 큰 회색도 범위까지의 매핑을 완성할 수 있으며, 물리적 속성 또는 회색도에 대한 전역 통계 또는 국부적 통계를 행하여 유기물과 검출 검역 금지물품의 콘트라스트에 대한 보강을 실현하여, 유기물의 표면과 내부 구조의 변화를 나타낼 수 있는 가장 섬세한 표시 효과를 얻을 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 CT 시스템은 전용 컬러 팔레트를 사용할 수도 있는데, 다른 포화도를 가지는 오렌지 색 외에도, 다른 포화도를 가지는 자색, 적색, 황색 및 각종 중간색을 포함할 수도 있으며 , 물리적 속성이 다른 유기물과 검출 검역 금지물품이 다른 색조를 가지도록 하여, 검출 검역 금지물품을 포함하는 상이한 유기물질 사이의 시각 효과 차이를 더욱 향상시킬 수도 있다. 통상의 기술자들은 혼합물과 금속을 주시하지 않으므로, 종래의 관례상 이 두가지 물질에 속했던 녹색과 청색도 전용 컬러 팔레트에 나타날 수 있다. 이 외에, 3차원 영상에 대하여 사전 분할을 행하여, 동일한 물체의 모든 복셀에 동일한 색을 부여하여, 물체가 착색되는 균일성을 개선할 수도 있다.
또한, 표시 유닛(15)은 피검사물체 중의 비유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품이 아닌 부분을 감출 수 도 있다. 예를 들면, 운산 유닛(15)은 영상 중의 전경 부분을 확정하며, 전경 부분 중의, 원자 번호가 소정값 이상인 화소를 제거하여, 상기 전경이 유기물 부분과 검출 검역 금지물품 부분에 대한 차단을 해소할 수 있다. 싱글 에너지 CT 시스템에 있어서, 영상 처리 유닛은 물체 내부의 임의의 위치의 감쇄계수를 복원시킬 수 있는데, 감쇄계수는 물체의 재료 속성을 부분적으로 반영할 수 있다. 듀얼 에너지 CT 시스템에 있어서, 운산 유닛(15)은 물체 내부의 임의의 위치의 밀도와 유효 원자 번호를 재구성 할 수도 있는데, 유효 원자 번호는 물체의 재료 속성을 정확하게 반영할 수 있다. 감쇄계수 또는 유효 원자 번호는 피검사물체 중의 혼합물과 금속 물질, 예하면 캐리어의 손잡이 등을 제거하기 위한 것 일 수 있으며, 이로써 사용자의 관찰 시선에 영향주는 것을 피면할 수 있다. 이는 예를 들면, 감쇄계수 또는 원자 번호 값과 소정의 문턱값을 비교하여, 이 문턱값보다 큰 화소를 약화하거나 표시하지 않는 것을 통해 완성할 수 있다. 감쇄계수 또는 유효 원자 번호는 피검사물체 중의 혼합물과 금속 물질을 선택하기 위한 것일 수도 있는 바, 회색도 범위를 압축하거나, 동일한 컬러로 표시하거나, 회색으로 표시하거나 또는 비교적 높은 투명도를 설정하거나 비교적 낮은 포화도를 설정함으로써, 3차원 영상 중에서 너무 뚜렷하게 보이지 않도록 하여, 사용자가 될수록 주의력을 집중하여 검출 검역 금지물품을 포함하는 유기물을 관찰하도록 할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같은 종래의 시스템에서 캐리어의 금속 봉은 유기물과 검출 검역 금지물품 부분을 차단하게 되는데, 이는 영상 판독자에게 불리한 영향을 가져다준다. 하지만 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 시스템에 의하여 얻은 영상에서는, 금속 봉 부분에 의한 영향을 해소하였으며, 검출 검역 금지물품에 대해 보강 표시 및 프레임을 추가한 표시를 행하여, 영상 판독자가 용이하게 판단하도록 한다.
다수의 검출 검역 금지물품은 기타 유기물과 구별되는 예하면 감쇄계수, 밀도 및 유효 원자 번호 등과 같은 물리적 속성을 가지는바, 미리 상이한 물질의 특징 데이터베이스를 구축하고 또한 지속적으로 보완함으로써, CT 시스템은 물리적 속성, 형상 특징 및 텍스처 특징 등 정보를 결합하여 주요한 검출 검역 금지물품, 예하면 과일, 야채, 육제품 등을 자동으로 식별할 수 있다. 식별된 금지물품에 대하여서는, 3차원 영상 중에서 프레임, 화살표, 블링킹 표시를 증가하거나 또는 특수한 착색(예하면 선홍색)을 부여할 수 있으며, 이와 동시에 CT 시스템은 음향 광학 경보를 발송함으로써, 사용자가 중점적으로 확인 및 검사하도록 주의를 환기시켜, 검역 감독 관리 작업의 효과와 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예의 검사 장치를 나타내는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같은 실시예에 있어서, 피검사물체(510)는 전송 장치(540, 예를 들면 벨트） 상에 놓여져 검역을 받으며, 순차로 DR 시스템(520)과 듀얼 에너지 CT 시스템(530)을 통과한다. 도 5에 도시된 바와 같은 실시예에 있어서, 듀얼 에너지 CT 시스템(530)과 DR 시스템(520)은 동기화적으로 동작할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 바와 같은 검사 시스템의 상세한 구조도이다. 도 6에 도시된 바와 같은 검사 장치는 좌측의 DR 시스템과 우측의 듀얼 에너지 CT 시스템을 포함하는데, 이들은 전송 장치(630)를 공용하며, 전송 장치(630)는 피검사물체(613)를 탑재하여 이를 전송한다. DR용 X선원(611)은 X선(612)을 조사하는데, 이는 탑재기구(630) 상의 피검사물체(613)를 투과하며, 투과 신호는 탐지기 모듈(614)에 수신되고, 수집 회로(615)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여, 제어기(617)와 운산기(618) 등으로 송신한다. 운산기(618)에서 얻은 피검사물체(613)의 투과 영상은, 저장 장치에 저장되거나 또는 표시된다.
일부 실시예에 있어서, 방사선원(611)은 복수의 X선 발생기를 포함할 수 있는바, 예를 들면 복수의 X선원점을 포함하는 분산식 X선원일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 탑재기구(630)는 피검사물체(613)를 탑재하여 방사선원(611)과 탐지기(614) 사이의 스캔 영역을 통과한다. 일부 실시예에 있어서, 탐지기(614)와 수집 회로(615)는 예를 들면 전체적인 모듈 구조를 가지는 탐지기 및 데이터 수집기일 수 있다. 예를 들면, 복수 열의 탐지기일 수 있는 바, 복수 열의 탐지기는 피검사물체를 투과한 방사선을 탐지하여, 아날로그 신호를 취득하며, 또한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환함으로써, X선에 대한 피검사물체의 투영 데이터를 출력하기 위한 것이다. 제어기(617)는 시스템 전체의 각 부분의 동기화 동작을 제어하기 위한 것이다. 운산기(618)는 데이터 수집기가 수집한 데이터를 처리하기 위한 것으로, 데이터에 대하여 처리 및 재구성을 행하여, 그 결과를 출력한다. 이 실시예에 의하면, 탐지기(614)와 수집 회로(615)는 피검사물체(613)의 투과 데이터를 취득하기 위한 것이다. 수집 회로(615)에는 데이터 증폭 성형 회로가 포함되는데, 이는 (전류) 적분 방식 또는 펄스 (계수) 방식으로 동작할 수 있다. 수집 회로(615)는 제어기(617) 및 운산기(618)에 연결되며, 트리거 명령에 따라, 수집된 데이터를 데이터 처리 운산기(618)에 저장한다.
일부 실시예에 있어서, 탐지기 모듈(614)은 복수의 탐지 유닛을 포함하며, 피검사물체를 투과한 X선을 수신한다. 데이터 수집 회로(615)는 탐지기 모듈(614)과 결합(Couple)되어, 탐지기 모듈(614)이 생성한 신호를 탐지 데이터로 변환시킨다. 제어기(617)는 제어선CTRL(11)을 통하여 방사선원(611)과 연결되고, 제어선CTRL(12)을 통하여 탐지기 모듈과 연결되며, 또한 데이터 수집 회로와도 연결되어, 방사선원 중의 적어도 하나의 X선 발생기를 제어하여 X선을 생성하도록 함으로써, 피검사물체의 이동에 따라 피검사물체를 투과하는 방사선을 조사한다. 또한, 제어기(617)는 탐지기 모듈(614)과 데이터 수집 회로(615)를 제어하고, 탐지 데이터를 취득한다. 운산기(618) 중의 예하면 프로세서와 같은 운산 유닛은 탐지 데이터에 따라 피검사물체의 영상을 재구성한다.
피검사물체가 계속하여 앞으로 전진함에 따라, 듀얼 에너지 CT 시스템은 피검사물체에 대하여 CT 스캔을 행한다. CT용 X선원(621)은 X선(622)을 조사하여 탑재기구(630) 상의 피검사물체(613)를 투과하도록 하며, 물체가 이동함에 따라 방사선원과 탐지기는 회전하면서 CT 스캔을 행한다. 투영 신호는 탐지기 모듈(624)에 의해 수신되고, 데이터 수집 회로(625)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜, 제어기(617)와 운산기(618) 등으로 송신한다. 운산기(618)에서 얻은 피검사물체(613)의 단층 영상은, 저장 장치에 저장되거나 또는 표시된다.
일부 실시예에 있어서, 탐지기 모듈(624)은 복수의 탐지 유닛을 포함하고, 피검사물체를 투과한 X선을 수신한다. 데이터 수집 회로(625)는 탐지기 모듈(624)과 결합되어, 탐지기 모듈(624)이 생성한 신호를 탐지 데이터로 변환시킨다. 제어기(617)는 제어선CTRL(21)을 통하여 방사선원(621)과 연결되고, 제어선CTRL(22)을 통하여 탐지기 모듈과 연결되며, 또한 데이터 수집 회로와도 연결되어, 방사선원 중의 두개의 하이 에너지 X선 발생기 및 로우 에너지 X선 발생기를 제어하여 이들이 교호적으로 하이 에너지 X선 및 로우 에너지 X선을 생성하게 함으로써, 피검사물체의 이동에 따라 피검사물체를 투과하는 방사선을 조사하여, 듀얼 에너지 CT 스캔을 실현한다. 또한, 제어기(617)는 탐지기 모듈(624)과 데이터 수집 회로(625)를 제어하고, 투영 데이터를 취득한다. 운산기(618) 중의 운산 유닛은 투영 데이터에 따라 피검사물체의 영상을 재구성하여, 물질을 식별한다.
이와 같이, DR 시스템은 CT 시스템과 동기화적으로 동작하는 바, 예를 들면, CT 스캔 전에 피검사물체에 대하여 DR 스캔을 행하여, 투과 영상을 얻는다. 그 다음, 운산기는 투과 영상에 의하여 의심되는 금지물품의 위치를 확정하고, CT 스캔 설비는 운산 유닛이 확정한 위치에 따라 피검사물체 중의 적어도 일부에 대하여 CT 스캔을 행한다. 이와 같이 의심되는 물품이 존재할 가능성이 있는 위치에 대해서만 CT 검사를 행함으로써, 검사의 효율과 정확도를 향상시킨다.
예를 들면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 실시예에 있어서, 피검사물체는 순차로 DR 시스템과 듀얼 에너지 CT 시스템을 통과하며, 얻어지는 2차원 및 듀얼 에너지 3차원 영상 데이터를 운산기에 전송하여 물질을 식별한다. 운산기에 장착된 물질 식별 시스템은 영상 데이터에 따라 피검사대상에 대하여 물질 식별을 행하여, 상이한 물질의 유효 원자 번호와 밀도 등 정보를 얻으며, 2차원 영상과 3차원 영상을 착색시켜, 검출 검역 관심 대상（동물, 식물, 육류 등）을 판단하고자 하는 물품에 대하여 자동 표식을 행한다. 본 발명의 일 바람직한 실시예에 있어서, 물질 식별 시스템은 유기물이 아니라고 식별된 부분을 영상 중에서 감추어, 유기물 성분을 돌출되게 표시할 수 있다. 본 발명의 일 바람직한 실시예에 있어서, 물질 식별 시스템은 검출 검역 금지물품을 포함하는 유기물을 더욱 정확하게 식별 및 구분하여, 식물, 동물, 육류 및 그 제품에 대해 각각 상이한 색상으로 표기할 수도 있다. 또한, 물질에 대한 식별을 통하여 표기된 영상을 영상 처리 시스템으로 입력하여, 운산기(618)에서 영상 처리 시스템을 이용하여, 검출 검역 금지물품을 돌출되게 표시하여 의심물품을 검사해내며, 자동적으로 경보를 발송한다.
또한, 통상의 기술자들은, DR 스캔은 반드시 CT 전에 행해야 하는 것은 아니며, DR 영상에 의해 확정한 의심되는 금지물품의 위치에 대해 CT 스캔을 행하여야 하는 것은 아니라는것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, DR 시스템은 단지 CT 시스템에 대한 보완 수단으로서, 사용자가 2차원 영상에 대한 이미지 판독 경험을 계속하여 사용할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 운산기는 여러가지 물품을 혼적한 피검사물체의 영상을 윤곽 엣지에 따라 독립적인 물품으로 자동으로 분할하여, 검사요원이 영상을 용이하게 판독하도록 할 수도 있다. 또는, 운산기는 피검사물체의 3차원 영상의 외관과 의심물품 영상 데이터베이스 중의 모델을 비교하고, 물질 식별의 결과와 결합하여, 검출 검역 금지물품을 돌출되게 표시하여 의심물품을 검사해낸다. 또는, 운산기는 사용자가 자주 표기하는 금지물품의 외형 특징을 자동적으로 식별하여 데이터베이스에 입력할 수도 있다.
본 발명의 일 바람직한 실시예에 있어서, 운산기(618) 중의 영상 처리 시스템에는 클라우드 데이터 수집 기능이 포함될 수 있는데, 예를 들면 클라우드 서버와 연결되어, 검사 데이터를 클라우드 서버에 업로드 할 수 있다. 사용자는 수요에 따라, 클라우드 서버의 영상에 액세스하는 권한을 서로 다른 대상에 부여하거나 또는 이를 기타 관리 시스템에 도입할 수 있다.
비록 구체적인 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 검출 검역을 위한 검사 시스템을 설명하였으나, 통상의 기술자들은 이 장치를 다른 분야에 적용하여 다른 업계의 검출 문제를 해결할 수도 있다. 따라서, 통상의 기술자들이 여기에서 제공되는 본 발명의 실시예를 토대로 행한 모든 수정, 개선, 확장 및 응용들은 모두 첨부된 청구 범위에 의해 한정되는 본 발명의 범위 내에 포함되어야 한다.
Claims (23)
- 피검사물체에 대하여 CT 스캔을 행하여, 투영 데이터를 얻는 CT 스캔 설비;
상기 CT 스캔 설비와 결합되고, 상기 투영 데이터에 의하여 재구성을 행하여 피검사물체의 내부 특징을 반영한 영상 데이터를 얻으며, 피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 확정하는 운산 유닛; 및
상기 운산 유닛과 결합되고, 확정된 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 기타 부분에 비해 보강하여 표시 또는 돌출되게 표시하는 표시 유닛;
을 포함하는 검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
피검사물체의 물리적 속성에 의하여 피검사물체 중의 유기물 부분과 비유기물 부분을 구분하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 물리적 속성은 감쇄계수, 기본 재료 계수, CT 값, 밀도 및 유효 원자 번호 중의 적어도 하나를 포함하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
피검사물체의 물리적 속성, 형상 특징 및 텍스처 특징 중의 적어도 하나에 의하여 검출 검역 금지물품과 검출 검역 금지물품이 아닌 물품을 구분하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 물리적 속성은 감쇄계수, 기본 재료 계수, CT 값, 밀도 및 유효 원자 번호 중의 적어도 하나를 포함하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 CT 스캔 설비는 피검사물체에 대하여 싱글 에너지 CT 스캔 또는 듀얼 에너지 CT 스캔을 행하고, 운산 유닛을 통하여 재구성하여 피검사물체의 감쇄계수 영상, CT 값 영상 또는 유효 원자 번호 영상을 얻으며, 형상 특징, 텍스처 특징 및 물리적 속성 중의 적어도 하나에 의하여 피검사물체 중의 유기물과 검출 검역 금지물품 부분을 확정하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
표시 유닛은 피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분의 콘트라스트를 보강하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제7항에 있어서,
표시 유닛은 유기물 또는 검출 검역 금지물품의 유형으로 분류된 부분의 화소의 회색도를 더욱 큰 범위로 확대하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제7항에 있어서,
운산 유닛은 미리 생성한 분류 기준을 이용하여 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 복수의 서브 유형으로 분류하며, 상기 서브 유형의 화소에 상이한 컬러 값을 부여하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
표시 유닛은 피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 가리켜 표시하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제10항에 있어서,
표시 유닛은 피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 프레임을 추가하여 표시하거나, 화살표를 추가하여 표시하거나, 블링킹 표시하거나 또는 특수한 컬러를 부여하여 표시하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
표시 유닛은 피검사물체 중의 비유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품이 아닌 부분을 감추는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
표시 유닛은 피검사물체 중의 비유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품이 아닌 부분을 약화시켜 표시하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제13항에 있어서,
표시 유닛은 피검사물체 중의 비유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품이 아닌 부분에 대해 회색도 범위를 압축하거나, 동일한 컬러로 표시하거나, 회색으로 표시하거나, 투명도를 향상시키거나 또는 포화도를 저하시켜 표시하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
표시 유닛은 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 강화하여 표시하는 동시에, 비유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품이 아닌 부분을 약화시켜 표시하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
운산 유닛은 상기 영상 데이터 중의 전경 부분의 영상 데이터를 확정하고, 전경 부분 중의 감쇄계수, CT 값 또는 원자 번호가 소정값 이상인 화소를 제거함으로써, 상기 전경의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분에 대한 차단을 해소하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
운산 유닛은 상기 영상 데이터 중의 감쇄계수, CT 값 또는 원자 번호가 소정값보다 큰 부분의 화소를 약화시키는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
운산 유닛은 모델에 의해 검출 검역 금지물품을 식별하며, 표시 유닛을 통하여 검출 검역 금지물품의 영상을 돌출되게 표시하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 CT 스캔 설비와 동기화적으로 동작하여 투과 영상을 얻으며, 표시 유닛의 스크린 상에 CT 영상과 투과 영상을 표시하도록 하는 DR 스캔 설비를 더 포함하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
운산 유닛은 다종의 물품을 혼적한 피검사물체의 영상을 윤곽 엣지에 따라 독립적인 물품으로 자동으로 분할하여, 검사요원이 영상을 용이하게 판독하도록 하는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
운산 유닛은 피검사물체의 3차원 영상의 외관과 의심물품 영상 데이터베이스 중의 모델을 비교하고, 물질을 식별한 결과를 결합하여, 검출 검역 금지물품을 돌출되게 표시하여 의심물품을 검사해내는
검출 검역용 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
운산 유닛은 사용자가 자주 표기하는 검출 검역 금지물품의 외형 특징을 자동으로 식별하여 데이터베이스에 입력하는
검출 검역용 검사 시스템. - 피검사물체에 대하여 CT 스캔을 행하여, 투영 데이터를 얻는 단계;
상기 투영 데이터에 따라 재구성을 행하여 피검사물체의 내부 특징을 반영하는 영상 데이터를 얻는 단계;
피검사물체 중의 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 확정하는 단계; 및
확정된 유기물 부분 또는 검출 검역 금지물품 부분을 기타 부분에 비해 보강하여 표시 또는 돌출되게 표시하는 단계; 를 포함하는
검출 검역 방법.
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