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スパイラルスキャンによる荷物セキュリティ検査方法

国内特許コード P150011700
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2009-508094
公表番号 特表2009-536322
出願日 平成19年4月29日(2007.4.29)
公表日 平成21年10月8日(2009.10.8)
国際出願番号 CN2007001459
国際公開番号 WO2007131432
国際出願日 平成19年4月29日(2007.4.29)
国際公開日 平成19年11月22日(2007.11.22)
優先権データ
  • 200610076572.3 (2006.5.8) CN
発明者
  • 康 克 軍
  • 張 麗
  • 陳 志 ▲強▼
  • 胡 ▲海▼ 峰
  • 李 元 景
  • 劉 以 農
  • 張 國 偉
  • 趙 自 然
  • ▲シン▼ 宇 翔
  • 肖 永 順
出願人
  • 清華大学
  • 同方威視技術股▲分▼有限公司
発明の名称 スパイラルスキャンによる荷物セキュリティ検査方法
発明の概要 スパイラルスキャンによる荷物セキュリティ検査方法は以下のステップを含む。すなわち、放射線ビームを使用して第1精度で検査対象物をスパイラルスキャンし、データ収集ユニットが検査対象物を透過する放射線ビームの透過投影データを取得すること、透過投影データにより被検領域内に疑わしい領域があるか否かを判断すること、放射線ビームを使用して第2精度で前記疑わしい領域における少なくとも一つのスライスをスキャンすることであって前記第2精度は前記第1精度よりも高いことと、前記少なくとも一つのスライスの断層撮影イメージを再構成すること、前記イメージによって危険物があるか否かを判断することを含む。
従来技術、競合技術の概要 反テロリズム、及び、麻薬の不正取引や密輸との戦いにおいて、セキュリティ検査は、非常に重要である。米国での9/11のテロ攻撃後、人々は民間航空のセキュリティ検査をより重要視している。麻薬の不正取引や密輸との戦いが深まるにつれて、航空コンテナや鉄道で運ばれる荷物の検査の要求が高まっている。

現在、空港や鉄道や幹線道路輸送では、X線放射イメージ装置がセキュリティ検査装置として最も多く使用されている。放射線イメージ技術では、透視イメージが優れている。透視イメージシステムにおける最大の欠点は、放射線方向における物体のイメージの重なりの問題が解決されておらず、3次元検査を行うことができないことにある。

例えば、プラスチック爆弾が薄いシート状に形成され、かつ分厚い物体に挟まれた状態で、そのシートが透視イメージシステムの搬送ベルトに対して平行に、すなわちX線部に対して垂直となるように置かれた場合、取得したイメージ上にシート状のものを表示することは困難である。

技術の発展に伴って、コンピュータ断層撮影法(CT)イメージ技術は徐々に完成されたものとなり、既に手荷物検査システムに応用されている。CTシステムで荷物を検査する際には回転スキャン、及び、スキャンデータを使用して3次元イメージを再構成することが要求されている。特に、スパイラルCTシステムに関する限り、放射線源が検査対象物に対してスパイラル状の移動軌道を有するように放射線源と検査対象物との間で相対的な回転・平行移動が実行される。先行技術のスパイラルCTシステムでは、検査対象物の全てのスライスのスキャンデータ(すなわち、高精度のスキャンデータまたは完全なコンピュータスキャンデータ)を得るために、放射線源は検査対象物に対して小さいピッチでスパイラル状に移動する。この結果、従来の検査においては多大な時間を要するので、そのようなスパイラルCTシステムの検査速度は一般的に非常に遅い。しかしながら、現在では、航空、鉄道及び幹線道路輸送でのセキュリティ検査システムはオンライン・終日検査が要求されており、対象物を迅速に検査することが必要とされている。従って、先行技術のスパイラルCTシステムの検査速度は、要求された検査速度を満たしていない。確かに、スパイラルCTシステムのスキャンピッチを大きくすることによって、スキャン速度が向上し、その結果、検査速度が向上するであろう。しかしながら、前記ピッチを大きくすると、スキャン精度が低下し、その結果、再構成される3次元イメージの精度が低下し、その結果、荷物検査の精度が低下してしまう。

産業上の利用分野 本発明は、放射線検出技術に関し、特にはスパイラルスキャンによる荷物セキュリティ検査方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
荷物セキュリティ検査システムによって検査対象物を検査するための、スパイラルスキャンによる荷物セキュリティ検査方法であって、荷物セキュリティ検査システムは、放射線ビームを発生する放射線源と、検査対象物を透過した放射線ビームの透過投影データを収集するためのデータ収集ユニットとを備え、前記方法は、
ステップA:放射線ビームを使用して第1精度で検査対象物をスパイラルスキャンし、データ収集ユニットが検査対象物を透過する放射線ビームの透過投影データを取得することと、
ステップB:透過投影データにより被検領域内に疑わしい領域があるか否かを判断し、疑わしい領域がある場合はステップCを実行し、そうでない場合は検査を終了させることと、
ステップC:放射線ビームを使用して第2精度で前記疑わしい領域における少なくとも一つのスライスをスキャンし、データ収集ユニットが前記少なくとも一つのスライスを透過する放射線ビームの透過投影データを取得することであって、前記第2精度は前記ステップAの第1精度よりも高いことと、
ステップD:前記ステップCにおいて取得した透過投影データを使用して前記少なくとも一つのスライスの断層撮影イメージを再構成するとともに、前記疑わしい領域内に危険物があるか否かを判断するために前記再構成された断層撮影イメージを使用することと
を備えることを特徴とする方法。

【請求項2】
請求項1に記載の方法において、前記ステップAで検査対象物に対する放射線ビームのスキャン軌道は検査対象物に関してスパイラル状であり、そのスパイラル状の軌道のピッチは5~10の範囲内にあることを特徴とする方法。

【請求項3】
請求項1又は2に記載の方法において、前記荷物セキュリティ検査システムはさらに検査対象物を搬送するキャリアを備え、前記ステップAで前記キャリアは回転するとともに前記検査対象物は回転面内にて前記キャリアとともに回転し、さらに、前記放射線ビーム及び前記データ収集ユニットは検査対象物の回転面に対して垂直方向に同期して移動することを特徴とする方法。

【請求項4】
請求項1に記載の方法において、前記ステップBは、危険物検査アルゴリズムを使用して透過投影データを処理するとともに、透過投影データから疑わしい領域を検索することを含むことを特徴とする方法。

【請求項5】
請求項1に記載の方法において、前記ステップBは、前記検査対象物の3次元イメージを再構成するために透過投影データを使用するとともに、疑わしい領域を検索するために前記3次元イメージを使用することを含むことを特徴とする方法。

【請求項6】
請求項1に記載の方法において、前記ステップBは、危険物検査アルゴリズムを使用して透過投影データを処理するとともに、透過投影データから疑わしい領域を検索し、その後、その疑わしい領域の3次元イメージを再構成するために疑わしい領域内の透過投影データを使用し、それにより、疑わしい領域の3次元イメージによって疑わしい領域に対する疑いを除去する若しくは維持することを特徴とする方法。

【請求項7】
請求項5又は6に記載の方法において、前記3次元イメージは、少なくとも一つの物理パラメータについての物理パラメータ分布イメージであることを特徴とする方法。

【請求項8】
請求項7に記載の方法において、前記物理パラメータ分布イメージはCT再構成アルゴリズムを使用して再構成されることを特徴とする方法。

【請求項9】
請求項1に記載の方法において、放射線源は単一エネルギー放射線源若しくは2重エネルギー放射線源であることを特徴とする方法。

【請求項10】
請求項7に記載の方法において、前記放射線源は単一エネルギー放射線ビームを発生する単一エネルギー放射線源であり、前記少なくとも一つの物理パラメータは単一エネルギーでの検査対象物の減衰係数であることを特徴とする方法。

【請求項11】
請求項7に記載の方法において、前記放射線源は、第1エネルギーを有する放射線ビームと、第1エネルギーとは異なる第2エネルギーを有する放射線ビームとを発生する2重エネルギー放射線源であり、前記少なくとも一つの物理パラメータは、原子番号、電子密度、第1エネルギーでの検査対象物の減衰係数及び第2エネルギーでの検査対象物の減衰係数のうちの少なくとも一つであることを特徴とする方法。

【請求項12】
請求項1に記載の方法において、前記ステップDで、前記断層撮影イメージはスライスの少なくとも一つの物理パラメータについての物理パラメータ分布イメージであることを特徴とする方法。

【請求項13】
請求項12に記載の方法において、前記スライスの物理パラメータ分布イメージはCT再構成アルゴリズムを使用して再構成されることを特徴とする方法。

【請求項14】
請求項12に記載の方法において、前記放射線源は単一エネルギー放射線ビームを発生する単一エネルギー放射線源であり、前記少なくとも一つの物理パラメータは単一エネルギーでの検査対象物の減衰係数であることを特徴とする方法。

【請求項15】
請求項12に記載の方法において、前記放射線源は、第1エネルギーを有する放射線ビームと、第1エネルギーとは異なる第2エネルギーを有する放射線ビームとを発生する2重エネルギー放射線源であり、前記少なくとも一つの物理パラメータは、原子番号、電子密度、第1エネルギーでの検査対象物の減衰係数及び第2エネルギーでの検査対象物の減衰係数のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする方法。

【請求項16】
請求項1に記載の方法において、ステップCで、前記放射線ビームはそれぞれ閉じた円形軌道内の少なくとも一つのスライスの各々をスキャンすることを特徴とする方法。

【請求項17】
請求項1に記載の方法において、ステップCで、前記少なくとも一つのスライスは前記疑わしい領域内の複数のスライスであることを特徴とする方法。

【請求項18】
請求項1に記載の方法において、ステップCで、放射線ビームはスパイラル状の軌道で前記複数のスライスのスパイラルスキャンを行うことを特徴とする方法。

【請求項19】
請求項17に記載の方法において、ステップDでさらに、複数のスライスの断層撮影イメージを一つの3次元イメージに結合するとともに、その3次元イメージによって疑わしい領域内に危険物があるか否かを判断することを備えることを特徴とする方法。

【請求項20】
請求項1又は19に記載の方法において、断層撮影イメージ及び/又は3次元イメージを表示することをさらに備えることを特徴とする方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
分野
  • 物理学
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