放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う方法及び装置
本発明は放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う方法及び装置を開示している。その方法は、環境初期情報を取得するステップと、放射線ビームを発生し、前記液体物品を透過するステップと、前記液体物品を透過した放射線ビームを受け取って多角度投影データを形成するステップと、前記環境初期情報と前記液体物品の均一性とに基づいて、前記多角度投影データに対して逆演算を行い、被検液体物品の放射線吸収係数を計算し取得するステップと、前記放射線吸収係数を予め設置しているデータと比較して、被検液体物品に関する情報を取得するステップとを含む。従来の技術と比べると、本発明は、液体物品のパッケージの影響を受けておらず、干渉回避性が強く、検査の正確性が高く、使用が安全で確実であり、コストが低く、サイズが小さい、という特徴がある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射検査技術分野に関し、特に、放射線を用いて高速に液体物品に対する保安検査を行う方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国の９・１１事件が発生した以後、航空分野における保安検査工作をますます重視している。従来の荷物の保安検査の他に、旅客の携帯している液体物品に対する保安検査も要求されている。従って、荷物中の液体物品に対する保安検査を高速に行うための有効な方式と手段が差し迫った必要となっている。
【０００３】
現在、化学方法、電磁方法、中性子方法及び放射線方法のような４種類の方法が液体物品の保安検査に用いられることができる。具体的には、以下のとおりである。
【０００４】
１）化学方法は、におい識別、イオン走査検知及び物質分析に細分化できる。におい識別は、実際応用中に常に液体物品が密封パッケージされているので検査を実現することができない。イオン走査検知はその高感度によってよく知られているが、その欠点が誤警報率が高く、常に背景環境の影響を受けることにある。物質分析は精度と正確度の高いという特徴を有しているが、このような方法はサンプルを分析するために一定の時間がかかるので、現地の高速検査の要求を満たすことができない。
【０００５】
２）電磁方法は主動の測定方法を採用しており、電磁波に対する異なる液体物品の誘電率が同じではないことに応じて、液体物品を区分しておく。電磁方法自身は金属パッケージ及び厚い材料のパッケージから不利な影響を受けやすいので、実際にパッケージ材料が複雑である場合には、電磁方法は一定に制限される。
【０００６】
３）中性子検査方法は、使用中に「中性子活性化」の現象、すなわち、中性子検査を介した被検液体物品に放射が残る現象が出現する。また、中性子の貫通能力がより強く、その放射シールディングがより複雑であり、装置の占有面積は大きいので、民用航空の保安検査システムに使用されることに適合していない。
【０００７】
４）現在、航空分野における保安検査装置は放射線装置である場合が多い。これらの装置には、現在よく採用されている技術はＸ線２次元結像技術と３次元ＣＴ走査結像技術である。それらの技術は主に荷物の保安検査を行うために用いられるものであり、荷物中の液体物品のみに対する保安検査を行うことができない。
【０００８】
Ｘ線２次元結像技術は、被検体の３次元情報をＸ線ビームの方向に積分して物体の２次元情報の投影画像を得るものである。これらの画像はグレースケールまたは疑似カラーの表現形式を採用して画像の差異を表現しており、装置の操作員に直観的な表示を行う。しかしながら、Ｘ線２次元結像技術は畢竟被検体の１次元情報が欠けているので、この技術を利用して液体物品を検査する場合に、被検液体物品の外形とサイズとの影響を多く受ける。
【０００９】
３次元ＣＴ走査結像技術はＣＴ技術を普及し応用するものである。ＣＴ技術は最初に医学に適用され、医者を助けて診断するツールである。それは被検体の各断層を多角度に投影して実現されるものである。前記各断層の多角度投影データをコンピュータで再作成し、各断層の再作成画像を算出して、再作成画像中における異なる減衰係数情報を異なるグレースケールで表示し、被検体の内部の差異を表示している。ＣＴ技術の発展につれ、非
破壊検査用の工業ＣＴと保安検査のための荷物ＣＴ等が出現し、これらのＣＴ開拓技術は依然として物体の内部差異を表示する断層画像を取得することを目的とする。従って、従来のＸ線３次元結像技術を採用して液体物品に対する保安検査を行う場合、差異のない断層画像情報のみを見るようになる。
【００１０】
前記ＣＴ型保安検査装置は、検査できる被検体の範囲が広いので、コストが高く、装置が大きすぎて、普及応用が困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
要するに、液体物品に対する高速検査において、化学方法、電磁方法と中性子方法は自身の高速保安検査に適合していない特徴があり、Ｘ線２次元結像技術と３次元ＣＴ走査結像技術を採用して、コントラストを有するグレースケール画像または疑似カラー画像を取得しているが、液体物品の保安検査に十分な依拠を提供することができない。
【００１２】
発明の開示
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体物品をそのパッケージを破壊しない状態で高速検査して、被検液体物品の定量情報を取得することができる、放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面によれば、放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う方法であって、環境初期情報を取得するステップと、放射線ビームを発生して前記液体物品を透過させるステップと、前記液体物品を透過した放射線ビームを受け取って多角度投影データを形成するステップと、前記環境初期情報と前記液体物品の均一性とに基づき、前記多角度投影データに対して逆演算を行うことにより、被検液体物品の放射線吸収係数を計算して取得するステップと、前記放射線吸収係数を予め設定されているデータと比較して、被検液体物品に関する情報を取得するステップとを含む方法を提供する。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、前記環境初期情報が被検液体物品の幾何学的境界情報を含む。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、前記幾何学的境界情報が放射線写真技術又は走査結像技術により取得されるものである。
【００１６】
本発明の一実施例によれば、前記被検液体物品が放射線吸収に対して均一性を表現する。
【００１７】
本発明の他の一側面によれば、放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う装置であって、放射線ビームを発生する放射線源と、被検液体物品を放射線ビームが透過するように載置する載置機構と、環境初期情報と前記被検液体物品の多角度投影データとを取得する検知・採取手段と、コンピュータデータプロセッサーとを備え、前記コンピュータデータプロセッサーが、被検液体物品の環境初期情報と被検液体物品の均一性とを限定条件として、取得した多角度投影データに対して逆演算を行い、前記被検液体物品の放射線吸収係数を計算して取得する手段と、前記放射線吸収係数を予め設定されているデータと比較して被検液体物品に関する情報を取得する手段とを含む装置を提供する。
【００１８】
本発明の一実施例によれば、前記放射線源がＸ線機器又はアイソトープソースである。
本発明の一実施例によれば、前記放射線源が１つ又は複数である。
【００１９】
本発明の一実施例によれば、前記放射線源の放射線エネルギが調節できるものである。
本発明の一実施例によれば、前記検知・採取手段が検知器とデータ採取器とを一体化して形成されたものである。
【００２０】
本発明の一実施例によれば、前記検知器が固体検知器、液体検知器、気体検知器又は半導体検知器である。
【００２１】
本発明の一実施例によれば、前記検知器が一つ又は複数である。
本発明の一実施例によれば、前記検知器が１次元アレイ又は２次元アレイの形式を有している。
【００２２】
本発明の一実施例によれば、前記検知器がエネルギ選択機能を有している。
本発明の一実施例によれば、前記検知器が積分方式又はパルス方式で動作する。
【００２３】
本発明の一実施例によれば、前記多角度投影データが、被検液体物品を回転させるか又は放射線源と検知・採取手段とを回転させて取得されるものである。
【００２４】
本発明の一実施例によれば、前記多角度投影データが、角度投影数を増加させるかまたは検知器を検知器ユニットのサイズの１／４のオフセットで装着して取得されるものである。
【００２５】
本発明の一実施例によれば、前記コンピュータデータプロセッサーが所定の識別アルゴリズムにより前記比較を行う。
【００２６】
本発明の一実施例によれば、前記放射線源と、検知・採取手段と、載置機構とコンピュータデータプロセッサーとの協同動作が、走査制御器により制御される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は占用面積が小さく、正確性が高く、安全で確実であり、遮蔽しやすい、というメリットがある。本発明は航空分野に他の重要場所における保安検査に適用するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図面において、異なる図面に記載されている同一の符号は、同様又は近似の部材を表している。明瞭及び簡明にするために、ここに含まれる既知の機能及び構造に対する詳しい記述を省略するが、そうでなければ、これらによって本発明の主題が不明瞭になってしまう。
【００２９】
図１は本発明の一実施例による検査装置の構成概略図である。
図１に示すように、本実施例による検査装置は、検査用放射線を発するＸ線機器又はアイソトープソース（Ｘ線又はγ線ソース）等のような放射線源１０と、被検液体物品を載置してＺ軸の周りを回動し、升降することができ、被検液体物品２０を検出領域に進入させることによって、放射線源１０から発せられた放射線を被検液体物品２０を貫通させる載置手段３０と、検知器とデータ採取器との一体化したモジュール構造を有しており、被検液体物品２０を貫通した放射線を検知し、アナログ信号を取得しデジタル信号に変換して、被検液体物品２０の走査データを出力するための検知・採取手段４０と、全システムの各部の同期動作を制御するための走査制御器５０と、データ採取器により採取されたデータを処理して、検査結果を出力するためのコンピュータデータプロセッサー６０とを備える。
【００３０】
図１に示すように、放射線源１０は被検液体物品２０が放置される載置手段３０の一方側に位置する。検知・採取手段４０は載置手段３０の他の一方側に位置し、検知器とデータ採取器を含み、被検液体物品２０の環境初期情報と多角度投影データを取得するためのものである。データ採取器にはデータ増幅成形回路が含まれ、（電流）積分モード又はパルス（計数）モードで動作し得る。検知・採取手段４０のデータ出力ケーブルはコンピュータデータプロセッサー６０に接続され、採取されたデータをコンピュータデータプロセッサー６０に格納する。
【００３１】
図２は、図１に示すようなコンピュータデータプロセッサー６０の構造のブロック図を示す。図２に示すように、データ採取器により採取されたデータはメモリ６１に格納されている。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６１にはコンピュータデータプロセッサーの配置情報及びプログラムが格納されている。ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)６３は、プロセッサー６６の動作過程における各種のデータを一旦格納するためのものである。また、メモリ６１にはデータ処理を行うためのコンピュータプログラム及び予め作成したデータベースも格納されており、このデータベースには各種の既知の液体物品に関する情報、例えば放射線吸収係数、密度等のような情報が格納されており、プロセッサー６６で算出した被検液体物品２０の放射線吸収係数と比較するためのものである。内部バス６４には、前記メモリ６１と、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、入力手段６５と、プロセッサー６６と、表示手段６７とが接続されている。
【００３２】
ユーザがキーボード又はマウスのような入力手段６５を介して操作コマンドを入力した後、当該コンピュータプログラムにおける命令コードはプロセッサー６６を所定のデータ処理アルゴリズムを実行するように指示し、データ処理結果を取得した後、ＬＣＤディスプレイのような表示手段６７に表示させるか又は直接にハードコピーの形で出力させる。
【００３３】
図３は、本発明の一実施例による検査方法のフローチャートを示す。図３に示すように、ステップＳ１０においては、被検液体物品２０を載置手段３０上に放置し、操作員が操作開始コマンドを送出した後、走査制御器５０は、放射線源１０の放射線の発生を制御し、Ｘ線源１０及び探知器から構成された検出空間である検出領域に進入するように載置手段３０の上昇又は下降を制御する。この時、放射線源１０からの放射線ビームは被検液体物品２０を透過する。走査制御器５０は被検液体物品を透過した放射線を受け取るように検知・採取手段４０を制御して、被検液体物品の幾何学的境界情報のような環境初期情報を取得する。この幾何学的境界情報はＸ線写真技術又はＸ線走査結像技術により取得される。Ｘ線走査結像技術は平行移動方式、回転方式又は螺旋方式を採用してもよい。
【００３４】
さらに、前記の処理過程において、取得された被検液体物品２０の環境初期情報はパッケージのサイズ、パッケージの材質、被検液体物品のパッケージに対する体積比等をさらに含む。ニューラルネットワーク識別アルゴリズムにより各種の液体物品の上記の情報と放射線吸収係数とを予めソートして、データベースを作成する。実際の検査過程においては、実際に測定した各分類特徴とデータベースにおける分類特徴とを比較して、被検液体物品２０に対する検査を実現する。
【００３５】
そして、ステップＳ２０においては、載置手段３０を走査制御器５０の制御により回転させ、第１の角度に到達すると、放射線源１０から放射線を発して、被検液体物品２０を透過させる。検知・採取手段４０は透過した放射線を受け取り、第１の角度投影データを取得して、１×Ｎ次元ベクトルｇ１と示し、コンピュータデータプロセッサー６０中のメモリ６１に格納する。ただし、Ｎは検知器における一行の検知器ユニットの数を示す。
【００３６】
ステップＳ２０’においては、載置手段３０を走査制御器５０の制御により続けて回転させ、第２の角度に到達すると、放射線源１０から放射線を発して、被検液体物品２０を
透過させる。検知・採取手段４０は透過した放射線を受け取り、第２の角度投影データを取得して、１×Ｎ次元ベクトルｇ２と示し、コンピュータデータプロセッサー６０中のメモリ６１に格納する。
【００３７】
このように、前記のステップを繰り返し、ステップＳ２０”では載置手段３０を走査制御器５０の制御により回転させ、第Ｍの角度に到達すると、第Ｍの角度投影データを取得して、１×Ｎ次元ベクトルｇＭと示し、コンピュータデータプロセッサー６０中のメモリ６１に格納する。前記の走査過程を通じて、被検液体物品２０の多角度投影データを取得して、Ｍ×Ｎ次元ベクトルｇと示す。従って、一つの断層内で被検液体物品２０の多角度投影データｇを連続に取得することができる。
【００３８】
ここで、多角度データを増加させるために、走査中に角度投影数を増加してもよいし、または検知器を構成する検知器ユニットのサイズの１／４のオフセットで検知器を装着してもよい。
【００３９】
走査される被検液体物品２０の線減衰係数（吸収係数）をＩ次元ベクトルｆとする。ただし、Ｉは走査される液体物品の量子化画素の次元数を示す。Ｘ線と物質との相互作用に基づき、ビルの法則に応じて、式（１）がなされる。
【００４０】
【数１】
【００４１】
ただし、Ｈ１、…、ＨＭはいずれもＮ×Ｉのシステムマトリックスであり、それらの各エレメントＨｎｊは、この対応する角度である時、物体画像における量子化画素ｊのｎ番目の検知器により採取される信号に対する寄与係数である。Ｈ１、…、ＨＭのそれぞれは、シングルスパースマトリックス（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｐａｒｓｅ ｍａｔｒｉｘ）であり、走査システムの具体的な設計により決定されるが、事前計算によりメモリ６１に格納されるか、又はシステムのパラメータに基づきリアルタイムに計算し決定してもよい。そして、式（１）に対する逆演算をすると走査される物体の線減衰係数の情報を取得し得る。
【００４２】
逆演算はノーマル演算の逆過程である。ノーマル演算過程とは、放射線源から発せられた初期信号が被検液体物品２０を経由する時に減衰され、減衰された放射線信号が検知器により受け取られるという演算過程である。従って、検知器により受け取られる信号から被検液体物品の放射線に対する減衰情報を計算する過程が、逆演算である。
【００４３】
しかし、液体物品の検査過程において、逆演算は悪条件 (ill-conditioned)問題であり、解の有効性及び安定性を向上させるために、例えば、上述にステップＳ１０で取得した被検液体物品２０の幾何学的境界情報のような他の情報を融合する必要がある。
【００４４】
ステップＳ３０においては、ステップＳ１０で取得した被検液体物品２０の幾何学的境界情報を含む初期環境情報に基づいて、逆演算を求めるための境界条件及び均一性条件を設定する。被検液体物品２０の空間形状は、一つの有界関数として表することができ、前記のＸ線写真技術又はＸ線走査結像技術によって被検液体物品２０の幾何学的境界情報を決定することができることによって、物体の関数の有効作用領域Ω、すなわち、
【００４５】
【数２】
【００４６】
を限定する。境界条件の導入は解を求める速度を向上させ、問題の不明確性をある程度改善させる。次に、検査システムの目標物体は液体物品部分であるので、走査される物体は液体物品領域Ωｌと非液体物品領域Ωｎというような２つの部分に区分される。液体物品の均一性に応じて、ｆｉ＝平滑化関数（ｓｍｏｏｔｈ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ただしｉ∈Ωｌ、ということを満たす。この平滑化関数の特徴は、液体物品の領域Ωｌ内における全体平方偏差に限りがあり、液体物品の領域Ωｌ内における部分的な波動に限りがある、ということである。液体物品の均一性の使用は、液体物品情報の抽出を多く最適化して、システムのロ-バストネス（ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）を向上させる。
【００４７】
なお、均一性を有する液体物品とは、放射線を均一に吸収する溶液、懸濁液又は乳濁液である。例えば、ミルク、粥等の液体物品も前記意味で均一性を有する液体物品である。すなわち、液体物品の均一性とは、被検液体物品の放射線吸収に対する均一性に表現される。
【００４８】
従って、ステップＳ４０においては、コンピュータデータプロセッサー６０は、被検液体物品２０の幾何学的境界サイズを境界条件とし、液体物品の均一性を収束条件として、前記の式（１）に従い被検液体物品２０の放射線吸収係数を算出する。そして、Ωｌ領域内における画素値の統計特性に基づいて、液体物品の有効放射線吸収係数を算出する。
【００４９】
その後、ステップＳ５０においては、コンピュータデータプロセッサー６０は、算出した放射線吸収係数をデータベース中の既知の液体物品の放射線吸収係数と比較してこの被検液体物品２０についての情報を与える。例えば、アルコールの放射線吸収係数は−２８０であるが、一つの未知液体物品に対しては、測定した結果が−２７０〜−２９０の間にあるとそれがアルコールである確率が高い。そして、この被検液体物品の識別用情報を表示手段６７に表示させるか、又は直接にプリント出力させる。
【００５０】
前記のステップＳ４０においては、ベイズ方法（Ｂａｙｅｓｉａｎ ｍｅｔｈｏｄ）を採用して幾何学的境界情報及び均一性を条件として被検液体物品２０の放射線吸収係数を計算してよい、非統計方法を採用してまず前記の式（１）の解を求めて、一応の放射線吸収係数を取得した後、境界条件及び均一性を利用して最適化処理を行ってから、ｆｉ，ｉ∈Ωｌの分布に基づいて被検液体物品２０の線減衰係数を評価して、計算の有効性と安定性を向上させるようにしてもよい。以下、例示の式でベイズ方法と非統計方法により放射線吸収係数を計算する過程を説明する。
【００５１】
［ベイズ方法にて液体物品の放射線吸収係数を計算する例示］
【００５２】
【数３】
【００５３】
［非統計方法にて液体物品の線性吸収係数を計算する例示］
【００５４】
【数４】
【００５５】
非統計方法を実現する過程において、異なる均一性要求を設定することによって演算速度と精度を調節する。極端の場合には、液体物品の吸収係数を逐次代入することなく、一ステップだけで取得することができる。
【００５６】
さらに、前記ステップＳ１０においては、被検液体物品２０がサンドイッチ構造又は例えば２層を有する階層化構造であることを見出すと、上述のような方法を採用してこの２層の液体物品の幾何学的境界情報をそれぞれ取得し、各層の液体物品に対して上述と同じである後続処理を実行し、最後この２種類の液体物品の識別用情報を被検液体物品２０の最終識別用情報としてそれぞれ出力する。
【００５７】
例えば、２層の液体物品である場合、液体物品領域Ωｌは第１の液体物品領域ΩｌＡと第２の液体物品領域ΩｌＢとを含む。第１の液体物品領域ΩｌＡの線減衰係数をｆＡとして示し、第２の液体物品領域ΩｌＢの線減衰係数をｆＢとして示すと、ｆＡ＝平滑化関数１、Ａ∈ΩｌＡ；ｆＢ＝平滑化関数２、Ｂ∈ΩｌＢ、になる。
【００５８】
このように、第１の液体物品領域ΩｌＡと第２の液体物品領域ΩｌＢのそれぞれに対して、上述のようなステップＳ１０〜Ｓ５０を実行することができる。
【００５９】
上述のように、各種の液体物品のパッケージのサイズ、パッケージの材質、被検液体物品のパッケージに対する体積比等の情報及び放射線吸収係数に基づいて、ＡＮＮ(Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ)、ＳＶＭ(Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ)、ＢＮＮ(Ｂａｙｅｓｉａｎ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ)のような識別アルゴリズムにより既知の各種の液体物品に対し分類テーブルを設けて、データベースに格納してもよい。上述のように、ステップＳ１０及びステップＳ４０において、被検液体物品２０の環境初期情報と放射線吸収係数を取得した後、同一のニューラルネットワーク識別アルゴリズムにより被検液体物品２０のデータベース中の類別を決定することによって、この被検液体物品２０についての識別用情報を取得する。
【００６０】
本実施例では、被検液体物品２０を回転させる方式を採用して走査は実現される。このような走査方式を採用すると、装置の体積を減少し、装置のコストを低下させる。しかしながら、被検液体物品２０を静止させ、放射線源１０と検知・採取手段４０とを回転させる走査方式を採用してもよい。
【００６１】
さらに、放射線源１０は、一つ又は複数のＸ線機器と、一つまたは複数のアイソトープソースとを含み、Ｘ線機器の放射線のエネルギは調節できるものである。放射線源１０に複数のＸ線機器又は複数のアイソトープソースを含む場合には、検知器の数はＸ線機器の数と又はアイソトープソースの数と同じであり、この複数の検知器は放射線源に対応付けられて設置される。ここで、検知器は気体検知器、液体検知器、固体検知器又は半導体検知器であってもよく、エネルギ選択機能を有する。さらに、検知器は、使用方式が１次元アレイ又は２次元アレイであってもよく、即ち、ラインアレイ検知器又はエリアアレイ検知器である。
【００６２】
以上、コンピュータデータプロセッサー６０が所定のデータ処理アルゴリズムを含むコンピュータプログラムを実行させる、ということの実施形態によって、放射線吸収係数の計算過程と被検液体物品２０の識別用情報の取得過程とを説明したが、コンピュータデータプロセッサー６０は他の形態で実現されてもよい。図４は図１に示すような検査装置におけるコンピュータデータプロセッサー６０の機能ブロック図を示す。
【００６３】
図４に示すように、コンピュータデータプロセッサーの他の一例として、このコンピュータデータプロセッサー６０’は、環境初期情報と多角度投影データ及び他のデータ、例えばシステム特性を説明するシステムマトリックスＨ１，……ＨＭを格納するデータメモリ７１と、各種の液体物品の吸収係数又は他の特徴情報を格納し、各種の液体物品を有する分類テーブルも格納できるデータベースであって、検査過程中の比較のために用いられるデータベース７４と、データメモリ７１に格納されている環境初期情報、例えば被検液体物品の幾何学的境界情報と多角度投影データに基づいて、前記の式（１）に従って、液体物品の均一性を条件として、被検液体物品２０の放射線吸収係数を計算する吸収係数計算ユニット７２と、吸収係数計算ユニット７２により計算された被検液体物品２０の放射線吸収係数をデータベースに予め格納されている放射線吸収係数と比較することによって、当該被検液体物品２０の識別用情報を決定する比較ユニット７３と、比較ユニット７３により取得された識別用情報を直接に操作員へ表示させる、例えばディスプレイ又は他の出力装置のような出力ユニット７５とを備える。
【００６４】
以上は、本発明の実施形態を具現するためのものであり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で行う種々の修正又は部分置換も本発明の請求保護範囲により限定される範囲に含まれるものであることは、当業者であれば理解できることであり、したがって、本発明の保護
範囲は特許請求の保護範囲を基準とすべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明の一実施例による検査装置の構成概略図である。
【図２】図２は、図１に示すような検査装置におけるコンピュータデータプロセッサーの構成図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による検査方法のフローチャートである。
【図４】図４は、図１に示すような検査装置におけるコンピュータデータプロセッサーの機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 放射線源
２０ 被検液体物品
３０ 載置手段
４０ 検知・採取手段
５０ 走査制御器
６０ コンピュータデータプロセッサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射検査技術分野に関し、特に、放射線を用いて高速に液体物品に対する保安検査を行う方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国の９・１１事件が発生した以後、航空分野における保安検査工作をますます重視している。従来の荷物の保安検査の他に、旅客の携帯している液体物品に対する保安検査も要求されている。従って、荷物中の液体物品に対する保安検査を高速に行うための有効な方式と手段が差し迫った必要となっている。
【０００３】
現在、化学方法、電磁方法、中性子方法及び放射線方法のような４種類の方法が液体物品の保安検査に用いられることができる。具体的には、以下のとおりである。
【０００４】
１）化学方法は、におい識別、イオン走査検知及び物質分析に細分化できる。におい識別は、実際応用中に常に液体物品が密封パッケージされているので検査を実現することができない。イオン走査検知はその高感度によってよく知られているが、その欠点が誤警報率が高く、常に背景環境の影響を受けることにある。物質分析は精度と正確度の高いという特徴を有しているが、このような方法はサンプルを分析するために一定の時間がかかるので、現地の高速検査の要求を満たすことができない。
【０００５】
２）電磁方法は主動の測定方法を採用しており、電磁波に対する異なる液体物品の誘電率が同じではないことに応じて、液体物品を区分しておく。電磁方法自身は金属パッケージ及び厚い材料のパッケージから不利な影響を受けやすいので、実際にパッケージ材料が複雑である場合には、電磁方法は一定に制限される。
【０００６】
３）中性子検査方法は、使用中に「中性子活性化」の現象、すなわち、中性子検査を介した被検液体物品に放射が残る現象が出現する。また、中性子の貫通能力がより強く、その放射シールディングがより複雑であり、装置の占有面積は大きいので、民用航空の保安検査システムに使用されることに適合していない。
【０００７】
４）現在、航空分野における保安検査装置は放射線装置である場合が多い。これらの装置には、現在よく採用されている技術はＸ線２次元結像技術と３次元ＣＴ走査結像技術である。それらの技術は主に荷物の保安検査を行うために用いられるものであり、荷物中の液体物品のみに対する保安検査を行うことができない。
【０００８】
Ｘ線２次元結像技術は、被検体の３次元情報をＸ線ビームの方向に積分して物体の２次元情報の投影画像を得るものである。これらの画像はグレースケールまたは疑似カラーの表現形式を採用して画像の差異を表現しており、装置の操作員に直観的な表示を行う。しかしながら、Ｘ線２次元結像技術は畢竟被検体の１次元情報が欠けているので、この技術を利用して液体物品を検査する場合に、被検液体物品の外形とサイズとの影響を多く受ける。
【０００９】
３次元ＣＴ走査結像技術はＣＴ技術を普及し応用するものである。ＣＴ技術は最初に医学に適用され、医者を助けて診断するツールである。それは被検体の各断層を多角度に投影して実現されるものである。前記各断層の多角度投影データをコンピュータで再作成し、各断層の再作成画像を算出して、再作成画像中における異なる減衰係数情報を異なるグレースケールで表示し、被検体の内部の差異を表示している。ＣＴ技術の発展につれ、非
破壊検査用の工業ＣＴと保安検査のための荷物ＣＴ等が出現し、これらのＣＴ開拓技術は依然として物体の内部差異を表示する断層画像を取得することを目的とする。従って、従来のＸ線３次元結像技術を採用して液体物品に対する保安検査を行う場合、差異のない断層画像情報のみを見るようになる。
【００１０】
前記ＣＴ型保安検査装置は、検査できる被検体の範囲が広いので、コストが高く、装置が大きすぎて、普及応用が困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
要するに、液体物品に対する高速検査において、化学方法、電磁方法と中性子方法は自身の高速保安検査に適合していない特徴があり、Ｘ線２次元結像技術と３次元ＣＴ走査結像技術を採用して、コントラストを有するグレースケール画像または疑似カラー画像を取得しているが、液体物品の保安検査に十分な依拠を提供することができない。
【００１２】
発明の開示
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体物品をそのパッケージを破壊しない状態で高速検査して、被検液体物品の定量情報を取得することができる、放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面によれば、放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う方法であって、環境初期情報を取得するステップと、放射線ビームを発生して前記液体物品を透過させるステップと、前記液体物品を透過した放射線ビームを受け取って多角度投影データを形成するステップと、前記環境初期情報と前記液体物品の均一性とに基づき、前記多角度投影データに対して逆演算を行うことにより、被検液体物品の放射線吸収係数を計算して取得するステップと、前記放射線吸収係数を予め設定されているデータと比較して、被検液体物品に関する情報を取得するステップとを含む方法を提供する。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、前記環境初期情報が被検液体物品の幾何学的境界情報を含む。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、前記幾何学的境界情報が放射線写真技術又は走査結像技術により取得されるものである。
【００１６】
本発明の一実施例によれば、前記被検液体物品が放射線吸収に対して均一性を表現する。
【００１７】
本発明の他の一側面によれば、放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う装置であって、放射線ビームを発生する放射線源と、被検液体物品を放射線ビームが透過するように載置する載置機構と、環境初期情報と前記被検液体物品の多角度投影データとを取得する検知・採取手段と、コンピュータデータプロセッサーとを備え、前記コンピュータデータプロセッサーが、被検液体物品の環境初期情報と被検液体物品の均一性とを限定条件として、取得した多角度投影データに対して逆演算を行い、前記被検液体物品の放射線吸収係数を計算して取得する手段と、前記放射線吸収係数を予め設定されているデータと比較して被検液体物品に関する情報を取得する手段とを含む装置を提供する。
【００１８】
本発明の一実施例によれば、前記放射線源がＸ線機器又はアイソトープソースである。
本発明の一実施例によれば、前記放射線源が１つ又は複数である。
【００１９】
本発明の一実施例によれば、前記放射線源の放射線エネルギが調節できるものである。
本発明の一実施例によれば、前記検知・採取手段が検知器とデータ採取器とを一体化して形成されたものである。
【００２０】
本発明の一実施例によれば、前記検知器が固体検知器、液体検知器、気体検知器又は半導体検知器である。
【００２１】
本発明の一実施例によれば、前記検知器が一つ又は複数である。
本発明の一実施例によれば、前記検知器が１次元アレイ又は２次元アレイの形式を有している。
【００２２】
本発明の一実施例によれば、前記検知器がエネルギ選択機能を有している。
本発明の一実施例によれば、前記検知器が積分方式又はパルス方式で動作する。
【００２３】
本発明の一実施例によれば、前記多角度投影データが、被検液体物品を回転させるか又は放射線源と検知・採取手段とを回転させて取得されるものである。
【００２４】
本発明の一実施例によれば、前記多角度投影データが、角度投影数を増加させるかまたは検知器を検知器ユニットのサイズの１／４のオフセットで装着して取得されるものである。
【００２５】
本発明の一実施例によれば、前記コンピュータデータプロセッサーが所定の識別アルゴリズムにより前記比較を行う。
【００２６】
本発明の一実施例によれば、前記放射線源と、検知・採取手段と、載置機構とコンピュータデータプロセッサーとの協同動作が、走査制御器により制御される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は占用面積が小さく、正確性が高く、安全で確実であり、遮蔽しやすい、というメリットがある。本発明は航空分野に他の重要場所における保安検査に適用するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図面において、異なる図面に記載されている同一の符号は、同様又は近似の部材を表している。明瞭及び簡明にするために、ここに含まれる既知の機能及び構造に対する詳しい記述を省略するが、そうでなければ、これらによって本発明の主題が不明瞭になってしまう。
【００２９】
図１は本発明の一実施例による検査装置の構成概略図である。
図１に示すように、本実施例による検査装置は、検査用放射線を発するＸ線機器又はアイソトープソース（Ｘ線又はγ線ソース）等のような放射線源１０と、被検液体物品を載置してＺ軸の周りを回動し、升降することができ、被検液体物品２０を検出領域に進入させることによって、放射線源１０から発せられた放射線を被検液体物品２０を貫通させる載置手段３０と、検知器とデータ採取器との一体化したモジュール構造を有しており、被検液体物品２０を貫通した放射線を検知し、アナログ信号を取得しデジタル信号に変換して、被検液体物品２０の走査データを出力するための検知・採取手段４０と、全システムの各部の同期動作を制御するための走査制御器５０と、データ採取器により採取されたデータを処理して、検査結果を出力するためのコンピュータデータプロセッサー６０とを備える。
【００３０】
図１に示すように、放射線源１０は被検液体物品２０が放置される載置手段３０の一方側に位置する。検知・採取手段４０は載置手段３０の他の一方側に位置し、検知器とデータ採取器を含み、被検液体物品２０の環境初期情報と多角度投影データを取得するためのものである。データ採取器にはデータ増幅成形回路が含まれ、（電流）積分モード又はパルス（計数）モードで動作し得る。検知・採取手段４０のデータ出力ケーブルはコンピュータデータプロセッサー６０に接続され、採取されたデータをコンピュータデータプロセッサー６０に格納する。
【００３１】
図２は、図１に示すようなコンピュータデータプロセッサー６０の構造のブロック図を示す。図２に示すように、データ採取器により採取されたデータはメモリ６１に格納されている。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６１にはコンピュータデータプロセッサーの配置情報及びプログラムが格納されている。ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)６３は、プロセッサー６６の動作過程における各種のデータを一旦格納するためのものである。また、メモリ６１にはデータ処理を行うためのコンピュータプログラム及び予め作成したデータベースも格納されており、このデータベースには各種の既知の液体物品に関する情報、例えば放射線吸収係数、密度等のような情報が格納されており、プロセッサー６６で算出した被検液体物品２０の放射線吸収係数と比較するためのものである。内部バス６４には、前記メモリ６１と、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、入力手段６５と、プロセッサー６６と、表示手段６７とが接続されている。
【００３２】
ユーザがキーボード又はマウスのような入力手段６５を介して操作コマンドを入力した後、当該コンピュータプログラムにおける命令コードはプロセッサー６６を所定のデータ処理アルゴリズムを実行するように指示し、データ処理結果を取得した後、ＬＣＤディスプレイのような表示手段６７に表示させるか又は直接にハードコピーの形で出力させる。
【００３３】
図３は、本発明の一実施例による検査方法のフローチャートを示す。図３に示すように、ステップＳ１０においては、被検液体物品２０を載置手段３０上に放置し、操作員が操作開始コマンドを送出した後、走査制御器５０は、放射線源１０の放射線の発生を制御し、Ｘ線源１０及び探知器から構成された検出空間である検出領域に進入するように載置手段３０の上昇又は下降を制御する。この時、放射線源１０からの放射線ビームは被検液体物品２０を透過する。走査制御器５０は被検液体物品を透過した放射線を受け取るように検知・採取手段４０を制御して、被検液体物品の幾何学的境界情報のような環境初期情報を取得する。この幾何学的境界情報はＸ線写真技術又はＸ線走査結像技術により取得される。Ｘ線走査結像技術は平行移動方式、回転方式又は螺旋方式を採用してもよい。
【００３４】
さらに、前記の処理過程において、取得された被検液体物品２０の環境初期情報はパッケージのサイズ、パッケージの材質、被検液体物品のパッケージに対する体積比等をさらに含む。ニューラルネットワーク識別アルゴリズムにより各種の液体物品の上記の情報と放射線吸収係数とを予めソートして、データベースを作成する。実際の検査過程においては、実際に測定した各分類特徴とデータベースにおける分類特徴とを比較して、被検液体物品２０に対する検査を実現する。
【００３５】
そして、ステップＳ２０においては、載置手段３０を走査制御器５０の制御により回転させ、第１の角度に到達すると、放射線源１０から放射線を発して、被検液体物品２０を透過させる。検知・採取手段４０は透過した放射線を受け取り、第１の角度投影データを取得して、１×Ｎ次元ベクトルｇ１と示し、コンピュータデータプロセッサー６０中のメモリ６１に格納する。ただし、Ｎは検知器における一行の検知器ユニットの数を示す。
【００３６】
ステップＳ２０’においては、載置手段３０を走査制御器５０の制御により続けて回転させ、第２の角度に到達すると、放射線源１０から放射線を発して、被検液体物品２０を
透過させる。検知・採取手段４０は透過した放射線を受け取り、第２の角度投影データを取得して、１×Ｎ次元ベクトルｇ２と示し、コンピュータデータプロセッサー６０中のメモリ６１に格納する。
【００３７】
このように、前記のステップを繰り返し、ステップＳ２０”では載置手段３０を走査制御器５０の制御により回転させ、第Ｍの角度に到達すると、第Ｍの角度投影データを取得して、１×Ｎ次元ベクトルｇＭと示し、コンピュータデータプロセッサー６０中のメモリ６１に格納する。前記の走査過程を通じて、被検液体物品２０の多角度投影データを取得して、Ｍ×Ｎ次元ベクトルｇと示す。従って、一つの断層内で被検液体物品２０の多角度投影データｇを連続に取得することができる。
【００３８】
ここで、多角度データを増加させるために、走査中に角度投影数を増加してもよいし、または検知器を構成する検知器ユニットのサイズの１／４のオフセットで検知器を装着してもよい。
【００３９】
走査される被検液体物品２０の線減衰係数（吸収係数）をＩ次元ベクトルｆとする。ただし、Ｉは走査される液体物品の量子化画素の次元数を示す。Ｘ線と物質との相互作用に基づき、ビルの法則に応じて、式（１）がなされる。
【００４０】
【数１】
【００４１】
ただし、Ｈ１、…、ＨＭはいずれもＮ×Ｉのシステムマトリックスであり、それらの各エレメントＨｎｊは、この対応する角度である時、物体画像における量子化画素ｊのｎ番目の検知器により採取される信号に対する寄与係数である。Ｈ１、…、ＨＭのそれぞれは、シングルスパースマトリックス（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｐａｒｓｅ ｍａｔｒｉｘ）であり、走査システムの具体的な設計により決定されるが、事前計算によりメモリ６１に格納されるか、又はシステムのパラメータに基づきリアルタイムに計算し決定してもよい。そして、式（１）に対する逆演算をすると走査される物体の線減衰係数の情報を取得し得る。
【００４２】
逆演算はノーマル演算の逆過程である。ノーマル演算過程とは、放射線源から発せられた初期信号が被検液体物品２０を経由する時に減衰され、減衰された放射線信号が検知器により受け取られるという演算過程である。従って、検知器により受け取られる信号から被検液体物品の放射線に対する減衰情報を計算する過程が、逆演算である。
【００４３】
しかし、液体物品の検査過程において、逆演算は悪条件 (ill-conditioned)問題であり、解の有効性及び安定性を向上させるために、例えば、上述にステップＳ１０で取得した被検液体物品２０の幾何学的境界情報のような他の情報を融合する必要がある。
【００４４】
ステップＳ３０においては、ステップＳ１０で取得した被検液体物品２０の幾何学的境界情報を含む初期環境情報に基づいて、逆演算を求めるための境界条件及び均一性条件を設定する。被検液体物品２０の空間形状は、一つの有界関数として表することができ、前記のＸ線写真技術又はＸ線走査結像技術によって被検液体物品２０の幾何学的境界情報を決定することができることによって、物体の関数の有効作用領域Ω、すなわち、
【００４５】
【数２】
【００４６】
を限定する。境界条件の導入は解を求める速度を向上させ、問題の不明確性をある程度改善させる。次に、検査システムの目標物体は液体物品部分であるので、走査される物体は液体物品領域Ωｌと非液体物品領域Ωｎというような２つの部分に区分される。液体物品の均一性に応じて、ｆｉ＝平滑化関数（ｓｍｏｏｔｈ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ただしｉ∈Ωｌ、ということを満たす。この平滑化関数の特徴は、液体物品の領域Ωｌ内における全体平方偏差に限りがあり、液体物品の領域Ωｌ内における部分的な波動に限りがある、ということである。液体物品の均一性の使用は、液体物品情報の抽出を多く最適化して、システムのロ-バストネス（ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）を向上させる。
【００４７】
なお、均一性を有する液体物品とは、放射線を均一に吸収する溶液、懸濁液又は乳濁液である。例えば、ミルク、粥等の液体物品も前記意味で均一性を有する液体物品である。すなわち、液体物品の均一性とは、被検液体物品の放射線吸収に対する均一性に表現される。
【００４８】
従って、ステップＳ４０においては、コンピュータデータプロセッサー６０は、被検液体物品２０の幾何学的境界サイズを境界条件とし、液体物品の均一性を収束条件として、前記の式（１）に従い被検液体物品２０の放射線吸収係数を算出する。そして、Ωｌ領域内における画素値の統計特性に基づいて、液体物品の有効放射線吸収係数を算出する。
【００４９】
その後、ステップＳ５０においては、コンピュータデータプロセッサー６０は、算出した放射線吸収係数をデータベース中の既知の液体物品の放射線吸収係数と比較してこの被検液体物品２０についての情報を与える。例えば、アルコールの放射線吸収係数は−２８０であるが、一つの未知液体物品に対しては、測定した結果が−２７０〜−２９０の間にあるとそれがアルコールである確率が高い。そして、この被検液体物品の識別用情報を表示手段６７に表示させるか、又は直接にプリント出力させる。
【００５０】
前記のステップＳ４０においては、ベイズ方法（Ｂａｙｅｓｉａｎ ｍｅｔｈｏｄ）を採用して幾何学的境界情報及び均一性を条件として被検液体物品２０の放射線吸収係数を計算してよい、非統計方法を採用してまず前記の式（１）の解を求めて、一応の放射線吸収係数を取得した後、境界条件及び均一性を利用して最適化処理を行ってから、ｆｉ，ｉ∈Ωｌの分布に基づいて被検液体物品２０の線減衰係数を評価して、計算の有効性と安定性を向上させるようにしてもよい。以下、例示の式でベイズ方法と非統計方法により放射線吸収係数を計算する過程を説明する。
【００５１】
［ベイズ方法にて液体物品の放射線吸収係数を計算する例示］
【００５２】
【数３】
【００５３】
［非統計方法にて液体物品の線性吸収係数を計算する例示］
【００５４】
【数４】
【００５５】
非統計方法を実現する過程において、異なる均一性要求を設定することによって演算速度と精度を調節する。極端の場合には、液体物品の吸収係数を逐次代入することなく、一ステップだけで取得することができる。
【００５６】
さらに、前記ステップＳ１０においては、被検液体物品２０がサンドイッチ構造又は例えば２層を有する階層化構造であることを見出すと、上述のような方法を採用してこの２層の液体物品の幾何学的境界情報をそれぞれ取得し、各層の液体物品に対して上述と同じである後続処理を実行し、最後この２種類の液体物品の識別用情報を被検液体物品２０の最終識別用情報としてそれぞれ出力する。
【００５７】
例えば、２層の液体物品である場合、液体物品領域Ωｌは第１の液体物品領域ΩｌＡと第２の液体物品領域ΩｌＢとを含む。第１の液体物品領域ΩｌＡの線減衰係数をｆＡとして示し、第２の液体物品領域ΩｌＢの線減衰係数をｆＢとして示すと、ｆＡ＝平滑化関数１、Ａ∈ΩｌＡ；ｆＢ＝平滑化関数２、Ｂ∈ΩｌＢ、になる。
【００５８】
このように、第１の液体物品領域ΩｌＡと第２の液体物品領域ΩｌＢのそれぞれに対して、上述のようなステップＳ１０〜Ｓ５０を実行することができる。
【００５９】
上述のように、各種の液体物品のパッケージのサイズ、パッケージの材質、被検液体物品のパッケージに対する体積比等の情報及び放射線吸収係数に基づいて、ＡＮＮ(Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ)、ＳＶＭ(Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ)、ＢＮＮ(Ｂａｙｅｓｉａｎ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ)のような識別アルゴリズムにより既知の各種の液体物品に対し分類テーブルを設けて、データベースに格納してもよい。上述のように、ステップＳ１０及びステップＳ４０において、被検液体物品２０の環境初期情報と放射線吸収係数を取得した後、同一のニューラルネットワーク識別アルゴリズムにより被検液体物品２０のデータベース中の類別を決定することによって、この被検液体物品２０についての識別用情報を取得する。
【００６０】
本実施例では、被検液体物品２０を回転させる方式を採用して走査は実現される。このような走査方式を採用すると、装置の体積を減少し、装置のコストを低下させる。しかしながら、被検液体物品２０を静止させ、放射線源１０と検知・採取手段４０とを回転させる走査方式を採用してもよい。
【００６１】
さらに、放射線源１０は、一つ又は複数のＸ線機器と、一つまたは複数のアイソトープソースとを含み、Ｘ線機器の放射線のエネルギは調節できるものである。放射線源１０に複数のＸ線機器又は複数のアイソトープソースを含む場合には、検知器の数はＸ線機器の数と又はアイソトープソースの数と同じであり、この複数の検知器は放射線源に対応付けられて設置される。ここで、検知器は気体検知器、液体検知器、固体検知器又は半導体検知器であってもよく、エネルギ選択機能を有する。さらに、検知器は、使用方式が１次元アレイ又は２次元アレイであってもよく、即ち、ラインアレイ検知器又はエリアアレイ検知器である。
【００６２】
以上、コンピュータデータプロセッサー６０が所定のデータ処理アルゴリズムを含むコンピュータプログラムを実行させる、ということの実施形態によって、放射線吸収係数の計算過程と被検液体物品２０の識別用情報の取得過程とを説明したが、コンピュータデータプロセッサー６０は他の形態で実現されてもよい。図４は図１に示すような検査装置におけるコンピュータデータプロセッサー６０の機能ブロック図を示す。
【００６３】
図４に示すように、コンピュータデータプロセッサーの他の一例として、このコンピュータデータプロセッサー６０’は、環境初期情報と多角度投影データ及び他のデータ、例えばシステム特性を説明するシステムマトリックスＨ１，……ＨＭを格納するデータメモリ７１と、各種の液体物品の吸収係数又は他の特徴情報を格納し、各種の液体物品を有する分類テーブルも格納できるデータベースであって、検査過程中の比較のために用いられるデータベース７４と、データメモリ７１に格納されている環境初期情報、例えば被検液体物品の幾何学的境界情報と多角度投影データに基づいて、前記の式（１）に従って、液体物品の均一性を条件として、被検液体物品２０の放射線吸収係数を計算する吸収係数計算ユニット７２と、吸収係数計算ユニット７２により計算された被検液体物品２０の放射線吸収係数をデータベースに予め格納されている放射線吸収係数と比較することによって、当該被検液体物品２０の識別用情報を決定する比較ユニット７３と、比較ユニット７３により取得された識別用情報を直接に操作員へ表示させる、例えばディスプレイ又は他の出力装置のような出力ユニット７５とを備える。
【００６４】
以上は、本発明の実施形態を具現するためのものであり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で行う種々の修正又は部分置換も本発明の請求保護範囲により限定される範囲に含まれるものであることは、当業者であれば理解できることであり、したがって、本発明の保護
範囲は特許請求の保護範囲を基準とすべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明の一実施例による検査装置の構成概略図である。
【図２】図２は、図１に示すような検査装置におけるコンピュータデータプロセッサーの構成図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による検査方法のフローチャートである。
【図４】図４は、図１に示すような検査装置におけるコンピュータデータプロセッサーの機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 放射線源
２０ 被検液体物品
３０ 載置手段
４０ 検知・採取手段
５０ 走査制御器
６０ コンピュータデータプロセッサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う方法であって、
環境初期情報を取得するステップと、
放射線ビームを発生して前記液体物品を透過させるステップと、
前記液体物品を透過した放射線ビームを受け取って多角度投影データを形成するステップと、
前記環境初期情報と前記液体物品の均一性とに基づき、前記多角度投影データに対して逆演算を行うことにより、被検液体物品の放射線吸収係数を計算して取得するステップと、
前記放射線吸収係数を予め設定されているデータと比較して、被検液体物品に関する情報を取得するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記環境初期情報が被検液体物品の幾何学的境界情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記幾何学的境界情報が放射線写真技術又は走査結像技術により取得されるものであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記被検液体物品が放射線吸収に対して均一性を表現することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う装置であって、
放射線ビームを発生する放射線源（１０）と、
被検液体物品を放射線ビームが透過するように載置する載置機構（３０）と、
環境初期情報と前記被検液体物品の多角度投影データとを取得する検知・採取手段（４０）と、
コンピュータデータプロセッサー（６０、６０’）とを備え、
前記コンピュータデータプロセッサー（６０、６０’）が、
被検液体物品の環境初期情報と被検液体物品の均一性とを限定条件として、取得した多角度投影データに対して逆演算を行い、前記被検液体物品の放射線吸収係数を計算して取得する手段と、
前記放射線吸収係数を予め設定されているデータと比較して被検液体物品に関する情報を取得する手段とを含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
前記放射線源（１０）がＸ線機器又はアイソトープソースであることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記放射線源（１０）が１つ又は複数であることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記放射線源（１０）の放射線エネルギが調節できるものであることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記検知・採取手段が検知器とデータ採取器とを一体化して形成されたものであることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記検知器が固体検知器、液体検知器、気体検知器又は半導体検知器であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記検知器が一つ又は複数であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記検知器が１次元アレイ又は２次元アレイの形式を有していることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記検知器がエネルギ選択機能を有していることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記検知器が積分方式又はパルス方式で動作することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記多角度投影データが、被検液体物品を回転させるか又は放射線源と検知・採取手段とを回転させて取得されるものであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記多角度投影データが、角度投影数を増加させるかまたは検知器を検知器ユニットのサイズの１／４のオフセットで装着して取得されるものであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
前記コンピュータデータプロセッサーが所定の識別アルゴリズムにより前記比較を行うことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１８】
前記放射線源（１０）と、検知・採取手段（４０）と、載置機構（３０）とコンピュータデータプロセッサー（６０、６０’）との協同動作が、走査制御器（５０）により制御されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１】
放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う方法であって、
環境初期情報を取得するステップと、
放射線ビームを発生して前記液体物品を透過させるステップと、
前記液体物品を透過した放射線ビームを受け取って多角度投影データを形成するステップと、
前記環境初期情報と前記液体物品の均一性とに基づき、前記多角度投影データに対して逆演算を行うことにより、被検液体物品の放射線吸収係数を計算して取得するステップと、
前記放射線吸収係数を予め設定されているデータと比較して、被検液体物品に関する情報を取得するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記環境初期情報が被検液体物品の幾何学的境界情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記幾何学的境界情報が放射線写真技術又は走査結像技術により取得されるものであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記被検液体物品が放射線吸収に対して均一性を表現することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
放射線を用いて液体物品に対する保安検査を行う装置であって、
放射線ビームを発生する放射線源（１０）と、
被検液体物品を放射線ビームが透過するように載置する載置機構（３０）と、
環境初期情報と前記被検液体物品の多角度投影データとを取得する検知・採取手段（４０）と、
コンピュータデータプロセッサー（６０、６０’）とを備え、
前記コンピュータデータプロセッサー（６０、６０’）が、
被検液体物品の環境初期情報と被検液体物品の均一性とを限定条件として、取得した多角度投影データに対して逆演算を行い、前記被検液体物品の放射線吸収係数を計算して取得する手段と、
前記放射線吸収係数を予め設定されているデータと比較して被検液体物品に関する情報を取得する手段とを含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
前記放射線源（１０）がＸ線機器又はアイソトープソースであることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記放射線源（１０）が１つ又は複数であることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記放射線源（１０）の放射線エネルギが調節できるものであることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記検知・採取手段が検知器とデータ採取器とを一体化して形成されたものであることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記検知器が固体検知器、液体検知器、気体検知器又は半導体検知器であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記検知器が一つ又は複数であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記検知器が１次元アレイ又は２次元アレイの形式を有していることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記検知器がエネルギ選択機能を有していることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記検知器が積分方式又はパルス方式で動作することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記多角度投影データが、被検液体物品を回転させるか又は放射線源と検知・採取手段とを回転させて取得されるものであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記多角度投影データが、角度投影数を増加させるかまたは検知器を検知器ユニットのサイズの１／４のオフセットで装着して取得されるものであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
前記コンピュータデータプロセッサーが所定の識別アルゴリズムにより前記比較を行うことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１８】
前記放射線源（１０）と、検知・採取手段（４０）と、載置機構（３０）とコンピュータデータプロセッサー（６０、６０’）との協同動作が、走査制御器（５０）により制御されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００９−５０３５５７（Ｐ２００９−５０３５５７Ａ）
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３５８７４（Ｐ２００８−５３５８７４）
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００６／００３３２７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０３７１３３
【国際公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（５０６３８８３３６）同方威視技術股▲フン▼有限公司 (7)
【出願人】（５０６１６２６８８）清華大學 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００６／００３３２７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０３７１３３
【国際公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（５０６３８８３３６）同方威視技術股▲フン▼有限公司 (7)
【出願人】（５０６１６２６８８）清華大學 (8)
【Ｆターム（参考）】
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