(57)【要約】  本発明は、物体を遠隔的に検出する方法及びそれに関連する装置に関する。この方法及び装置は、前記物体が、時間的に変化する熱を放出する状態にあることを特徴とし、且つ、Ａ．検出すべき物体が、内部又は後ろに存在すると思われるスペース部分の表面から生じる放射マップを、互いに連続する少なくとも第１の時間ｔ1及び第２の時間ｔ2で取得する段階と、Ｂ．前記少なくとも２つの時間ｔ1及びｔ2とは異なる第３の時間ｔ*で検討された前記スペース部分の表面から生じる放射マップを取得する段階と、Ｃ．段階Ａから得られた前記少なくとも２つの時間ｔ1及びｔ2のマップを合計する段階と、Ｄ．段階Ｃから得られた合計から、段階Ｂから得られた前記時間ｔ*におけるマップを引く段階と、Ｅ．段階Ｄから得られたマップ区域の各部分の値と、探査物体の材料の放射強度の閾値とを比較する段階と、Ｆ．段階Ｅの比較結果から、前記スペース部分のうち少なくともある数ｎの（ｎ≧１、前記放射の値が前記閾値よりも大きい）区域部分が存在するとき、検査中の物体の材料を探査材料と特定する段階とを含むことを特徴とする。
2005517156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を遠隔的に検出する方法であって、前記物体が、時間的に変化する熱を放出する状態にあることを特徴とし、且つ、
Ａ．検出すべき前記物体が、内部又は後ろに存在すると思われるスペース部分の表面から生じる前記放射のマップを、互いに連続する少なくとも第１の時間ｔ１及び第２の時間ｔ２で取得する段階と、
Ｂ．前記少なくとも２つの時間ｔ１及びｔ２とは異なる第３の時間ｔ＊で検討された前記スペース部分の表面から生じる前記放射のマップを取得する段階と、
Ｃ．前記段階Ａから得られた前記少なくとも２つの時間ｔ１及びｔ２の前記マップを合計する段階と、
Ｄ．前記段階Ｃから得られた前記合計から、前記段階Ｂから得られた前記時間ｔ＊における前記マップを引く段階と、
Ｅ．前記段階Ｄから得られたマップ区域の各部分の値と、前記探査物体の材料の放射強度の閾値とを比較する段階と、
Ｆ．前記段階Ｅの前記比較結果から、前記スペース部分のうち少なくともある数ｎの（ｎ≧１、前記放射の値が前記閾値よりも大きい）区域部分が存在するとき、検査中の前記物体の材料を前記探査材料と特定する段階と、を含むことを特徴とする、物体を遠隔的に検出する方法。
【請求項２】
前記段階Ａの前に、所定の周波数及び所定の強度のエネルギーを放射することによって、検出すべき前記物体が、内部又は後ろに存在すると思われる前記区域部分からエネルギーを放射させる段階Ａ１を実施することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記段階Ｆの後で、前記物体の材料が前記探査物体と特定されなかった場合、新たな放射強度及び新たな放射周波数を規定し、新たな段階Ａ１に戻ることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記放射が、１つ又は複数の時間間隔の放射群から構成され、前記間隔が、時間的に連続的又は非連続的であり、前記間隔が非連続的である場合には、任意の２つの前記間隔の間の時間範囲中は前記放射強度が実質的にゼロになることを特徴とする、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
段階Ａによる前記少なくとも２つの時間ｔ１及びｔ２並びに段階Ｂによる前記少なくとも１つの時間ｔ＊を、前記放射間隔群の第１時間間隔に続くものとすることを特徴とする、請求項２から４までのいずれかに記載の方法。
【請求項６】
段階Ａによる前記少なくとも２つの時間ｔ１及びｔ２並びに段階Ｂによる前記少なくとも１つの時間ｔ＊を、前記放射間隔群の第１時間間隔と最後の時間間隔の間に含めることを特徴とする、請求項２から５までのいずれかに記載の方法。
【請求項７】
段階Ａによる前記少なくとも２つの時間ｔ１及びｔ２並びに段階Ｂによる前記少なくとも１つの時間ｔ＊を、前記放射間隔群の最後の時間間隔に続くものとすることを特徴とする、請求項２から６までのいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記段階Ａ又はＡ１からＦに加えて、或いは、前記段階Ｅ又はＦの代わりに、
Ｇ．前記被検査物体の材料が前記段階Ｆにおいて特定される場合、前記被検討区域の各部分ごとに、段階Ａ及びＢで取得された前記３つの値を、前記探査物体を構成すると想定される材料の放射応答曲線と比較する段階と、
Ｈ．段階Ｇの前記比較結果が否定的である場合、すなわち、前記被検査物体の材料の前記放射応答曲線が、段階Ａ及びＢで取得された一連の値に明確に一致しない場合、新たな放射強度及び新たな放射周波数を規定して段階Ａ１に戻る段階と、
Ｉ．段階Ｈの前記比較結果が否定的である場合、すなわち、前記被検査物体の材料の前記放射応答曲線が、段階Ａ及びＢで取得された一連の値に明確に一致しない場合、前記材料を、段階Ｇ及びＨで用いられた前記放射応答曲線に対応する材料と特定する段階とを連続して含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記段階Ａ又はＡ１の前に、
前記１つ又は複数の探査物体の最小寸法を規定する段階と、
特定すべき材料を、それらの物理的な特性パラメータの値について規定する段階と、
前記探査物体について選択された同じ物理的な特性パラメータの値で表したバックグラウンドを規定する段階と、
前記取得用センサを用いる装置に検出特性を入力する段階とが予備段階として実施され、前記検出特性が、
ｉ）前記連続した放射群間の時間範囲の値及び／又は前記各放射の間隔群に属する時間間隔間の時間範囲の値と、
ｉｉ）測定されるＭ個（Ｍ≧１）のパラメータＰ１、Ｐ２、．．．、ＰＭの組と、
ｉｉｉ）段階Ａによる前記少なくとも２つの取得時間ｔ１及びｔ２並びに段階Ｂによる前記少なくとも１つの取得時間ｔ＊の値と、
ｉｖ）前記放射において用いられるＪ個（Ｊ≧１）の周波数ｆ１、ｆ２、．．．、ｆＪの値と、
ｖ）検出又はマッピングにおいて用いられるＬ個（Ｌ≧１）の周波数ｆ’１、ｆ’２、．．．、ｆ’Ｌの値であることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記放射強度が、前記１つ又は複数の物体が平衡状態において与える放射強度の０．１〜１０００倍の区間に含まれることを特徴とする、請求項２から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記放射強度が、前記１つ又は複数の物体が平衡状態において与える放射強度の０．５〜６００倍の区間に含まれることを特徴とする、請求項２から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記単一の放射が、１〜３０ｍｓの時間中に生じることを特徴とする、請求項２から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
時間ｔ１及びｔ２における前記少なくとも２つの取得操作が、第１放射間隔に続けて、前記間隔の開始から、又は前記間隔の終了から０．５〜６０秒の時間後に行われることを特徴とする、請求項２から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
時間ｔ１及びｔ２における前記少なくとも２つの取得操作が、第１放射間隔に続けて、前記間隔の開始から、又は前記間隔の終了から０．８〜８秒の時間後に行われることを特徴とする、請求項２から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記放射周波数が、３５０ｎｍ〜１０ｍの間に含まれることを特徴とする、請求項２から１４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記放射周波数が、０．１〜５０μｍの間に含まれることを特徴とする、請求項２から１５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
時間ｔ＊における前記取得操作が、時間ｔ１及びｔ２における前記少なくとも２つの取得操作に続くものであることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
時間ｔ＊における放射放出の前記取得値が、予想物体材料の応答の末尾に対応して置かれ、前記末尾放射が実質的にバックグラウンド放射であることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
受信波長が３５０ｎｍ〜１０ｍの間に含まれることを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記放射波長が０．１〜５０μｍの間に含まれることを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
温度検出の場合、前記サーモカメラを前記被検査区域から最大３０ｍまでの間に配置することを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
区別すべき前記物体を金属材料製とすることを特徴とする、請求項１から２１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
区別すべき前記物体をプラスチック材料製とすることを特徴とする、請求項１から２２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記被検査面積が０．５〜５００ｍ２の間に含まれることを特徴とする、請求項１から２３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記被検査面積が１〜３０ｃｍ２の間に含まれることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
請求項１から２５までのいずれか１項に記載された温度により遠隔的に物体を検出する方法を実施するように設計されることを特徴とする、電子装置。
【請求項２７】
コンピュータ・プログラムであって、コード手段を含み、前記コード手段が電子システム上で動作するときに、前記コード手段が、請求項１から２５までのいずれか１項に記載された温度により物体を検出する方法を行うように実施されることを特徴とする、コンピュータ・プログラム。
【請求項２８】
前記プログラムが格納されたコンピュータ可読メモリ・サポート部であって、前記プログラムが請求項２７に記載のプログラムであることを特徴とするメモリ・サポート部。
【請求項２９】
物体を検出する装置であって、請求項１から２５までのいずれか１項に記載の物体を検出する方法を実施することを特徴とする、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隠れた物体が特別な状態に置かれたときに、物体からの放射放出をマッピングすることによって、このような物体を明らかにする方法及びそれに関連する装置に関する。
【０００２】
より詳細には、本発明は、任意の材料でできている物体が、初期放射、具体的には熱放射に曝されたときに、適切なセンサによってその物体から放出される放射を検出することに関する。前記検出は、明らかにすべき所定の材料に応じて適切に行われる。前記検出では、明らかにすべき物体を検出自体の時点で挿入し、この材料の特性を考慮に入れる。
【背景技術】
【０００３】
サーモグラフィは、物体を検出する特定の技術である。サーモグラフィは、材料自体から放出される赤外放射を検出して、材料の表面の温度をマッピングすることができる技術であることが知られている。
【０００４】
この情報は数センチメートルの深さから得られるものであり、それによって、例えば修復作業において、隠れた構造上の要素、破断、漆喰の剥離、金属クリップ、水分のよどみの存在に関わり得る重要な状況が明らかにされる。
【０００５】
こうした特定の状況は、温度マップ内で、物体の検査部分の温度バックグラウンドに比べて、場合に応じてその領域が、より高温又はより低温になることによって明らかになる。表面の温度の不連続により、それが（０．１℃程度の）小さいものであっても、墓碑材料を含めて様々な材料の技術的な挙動を理解するのに有用な情報が得られる。
【０００６】
最近になり、サーモグラフィは、医学診断（腫瘍学、眼科学、婦人科学など）のいくつかの分野にも適用された。米国では、この技術は、建築物監視用の予防診断ツールとして、起こり得る壁の温度のばらつき、欠陥の存在、及び水漏れの程度を評価するのに用いられている。ここ数年で、この技術は、建築学上の地方構造物及びある種の歴史的に重要な記念建築物を管理するのにさらに適用された。扱われた態様は、例えば、建築物構造内の水分の浸入、被覆漆喰の剥離、天井の亀裂などに関するものであった。
【０００７】
物体の放射エネルギーは、実質的にその表面温度によって決まり、表面温度は、熱伝導率の値及び特定の熱量に左右される。熱エネルギーの移動現象は通常、赤外領域の電磁放射の形態で起こる。物体の表面が放射に曝されると、この放射の一部は、放射源手段に向かって反射し、別の部分はその物体によって吸収され、残りの部分はその物体自体を透過する。反射、吸収、及び透過成分の間の相対分布は、放射波長、放射体表面の温度及び性質によって決まる。
【０００８】
サーモグラフィ技術は、単に上記で述べた物理原則に基づくものである。サーモグラフィの検査結果の解釈には、分析中の様々な材料の放射、反射、及び吸収の特性についての知識が必要である。
【０００９】
一般に、サーモグラフィ検出用に用いられる機器は、赤外放射を増幅された電子信号に変換するチャンバから構成され、この信号は、異なるグレー・レベル、白黒マップ又は擬似カラーの画像によって図形的に表される。
【００１０】
したがって、このような技術及びそれに関連する機器は、表層、又は準表層（深さ数センチメートル）用の、被検査材料が表面直下のものと同じであることが多い場合の検出にしか用いられてこなかった。
【００１１】
物体が、その物体自体とは異なる材料から構成される環境内に（数メートル程度の深さまで）深く埋没している場合、すなわち、以下「隠れた」物体と称する物体には、サーモグラフィ技術は効果的に適用されていなかった。
【００１２】
これは、明らかにすべき物体を取り囲むか、或いは覆う材料が、熱安定剤として働くので、サーモグラフィ（又は赤外）写真撮影によって得られる静止画像では、探査物体と（それを隠す）表面の間が極めて大きく分離しているために、問題の物体を覆う材料の表面上の変動しか明らかにならないことがほとんどだからである。
【００１３】
例として、地方の埋没した遺跡を探査する場合、表層の耕作地並びに存在が想定される遺跡の下の土壌の作用のために、現在入手可能な装置によって得られる赤外写真による静的な温度マップからは、どのようにしても前記遺跡は明らかにならない。
【００１４】
日中は太陽放射による強度変動が極めて遅いので、地表温度の空間分布には、表面から空気に向かい、また表面から土壌のより下にある層に向かう熱の伝達が少しも現れない。地面の温度は、（日及び／又は季節の中で、時間が一定に増加及び／又は減少するので）表面全体で均一になり、そのため地面直下に埋没しているはずの物体が少しも示されない。
【００１５】
一般に、上記で述べたことは、熱とは異なる放射を放出する物体にも当てはまる。
【００１６】
遺跡の場合及び医学診断、特に乳腺外科の分野では、隠れた物体の探査は特に重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、本発明の目的は、隠れた物体を明らかにする方法及びそれに関連する装置を提供することである。この方法は、微量の前記隠れた物体が、前記物体から生じ、それらに特徴的な放射信号を特に強く低下させる環境の存在下でも得られるように、放射マッピングを利用する。前記方法は、その環境の実際の特別な物理・化学状態を考慮に入れる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
したがって、本発明の目的は、物体を遠隔的に検出する方法である。この方法は、前記物体が、時間的に変化する熱を放出する状態にあることを特徴とし、且つ、
Ａ．検出すべき物体が、内部又は後ろに存在すると思われるスペース部分の表面から生じる放射マップを、互いに連続する少なくとも第１の時間ｔ１及び第２の時間ｔ２で取得する段階と、
Ｂ．前記少なくとも２つの時間ｔ１及びｔ２とは異なる第３の時間ｔ＊で検討された前記スペース部分の表面から生じる放射マップを取得する段階と、
Ｃ．段階Ａから得られた前記少なくとも２つの時間ｔ１及びｔ２のマップを合計する段階と、
Ｄ．段階Ｃから得られた合計から、段階Ｂから得られた前記時間ｔ＊におけるマップを引く段階と、
Ｅ．段階Ｄから得られたマップ区域の各部分の値と、探査物体の材料の放射強度の閾値とを比較する段階と、
Ｆ．段階Ｅの比較結果から、前記スペース部分のうち少なくともある数ｎの（ｎ≧１、前記放射の値が前記閾値よりも大きい）区域部分が存在するとき、検査中の物体の材料を探査材料と特定する段階とを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明によって開示される方法によれば、前記段階Ａの前に、所定の周波数及び所定の強度のエネルギーを放射することによって、検出すべき物体が、内部又は後ろに存在すると思われる区域部分からエネルギーを放射させる段階Ａ１を実施することができる。
【００２０】
さらに、本発明によれば、段階Ｆの後で、物体の材料が探査物体と特定されなかった場合、新たな放射強度及び新たな放射周波数を規定し、新たな段階Ａ１に戻ることができる。
【００２１】
さらに、本発明によれば、前記放射は、１つ又は複数の時間間隔の放射群から構成され得る。前記間隔は、時間中に連続的又は非連続的であり、前記間隔が非連続的である場合には、任意の２つの前記間隔の間の時間範囲中は放射強度が実質的にゼロになる。
【００２２】
さらに、本発明によれば、段階Ａによる前記少なくとも２つの時間ｔ１及びｔ２並びに段階Ｂによる前記少なくとも１つの時間ｔ＊を、前記放射間隔群の第１時間間隔に続くものとすることができる。
【００２３】
本発明によって開示される方法によれば、段階Ａによる前記少なくとも２つの時間ｔ１及びｔ２並びに段階Ｂによる前記少なくとも１つの時間ｔ＊を、前記放射間隔群の第１時間間隔と最後の時間間隔の間に含めることができる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、段階Ａによる前記少なくとも２つの時間ｔ１及びｔ２並びに段階Ｂによる前記少なくとも１つの時間ｔ＊を、前記放射間隔群の最後の時間間隔に続くものとすることができる。
【００２５】
好ましくは、本発明によれば、段階Ａ又はＡ１からＦに加えて、或いは、段階Ｅ又はＦの代わりに、前記方法は、
Ｇ．被検査物体の材料が段階Ｆにおいて特定される場合、被検討区域の各部分ごとに、段階Ａ及びＢで取得された３つの値を、探査物体を構成すると想定される材料の放射応答曲線と比較する段階と、
Ｈ．段階Ｇの比較結果が否定的である場合、すなわち、被検査物体の材料の放射応答曲線が、段階Ａ及びＢで取得された一連の値に明確に一致しない場合、新たな放射強度及び新たな放射周波数を規定して段階Ａ１に戻る段階と、
Ｉ．段階Ｈの比較結果が否定的である場合、すなわち、被検査物体の材料の放射応答曲線が、段階Ａ及びＢで取得された一連の値に明確に一致しない場合、この材料を、段階Ｇ及びＨで用いられた放射応答曲線に対応する材料と特定する段階とを互いに連続して含む。
【００２６】
好ましくは、本発明によれば、段階Ａ又はＡ１の前に、
前記１つ又は複数の探査物体の最小寸法を平均して１ｃｍ２の表面と規定する段階と、
特定すべき材料を、それらの物理的な特性パラメータの値について規定する段階と、
探査物体について選択された同じ物理的な特性パラメータの値で表したバックグラウンドを規定する段階と、
取得センサを用いる装置に検出特性を入力する段階とが予備段階として実施される。この検出特性は、
ｉ）前記連続した放射群間の時間範囲の値及び／又は各放射の前記間隔群に属する時間間隔間の時間範囲の値と、
ｉｉ）測定されるＭ個（Ｍ≧１）のパラメータＰ１、Ｐ２、．．．、ＰＭの組と、
ｉｉｉ）段階Ａによる前記少なくとも２つの取得時間ｔ１及びｔ２並びに段階Ｂによる前記少なくとも１つの取得時間ｔ＊の値と、
ｉｖ）放射において用いられるＪ個（Ｊ≧１）の周波数ｆ１、ｆ２、．．．、ｆＪの値と、
ｖ）検出又はマッピングにおいて用いられるＬ個（Ｌ≧１）の周波数ｆ’１、ｆ’２、．．．、ｆ’Ｌの値である。
【００２７】
本発明によれば、放射強度は、前記１つ又は複数の物体が平衡状態において与える放射強度の０．１〜１０００倍の区間、より好ましくは０．５〜６００倍の区間に含まれることが好ましい。
【００２８】
本発明によれば、単一の放射が、１〜３０ｍｓの時間中に生じることが好ましい。
【００２９】
本発明によれば、時間ｔ１及びｔ２における前記少なくとも２つの取得操作は、第１放射間隔に続けて、前記間隔の開始から、又は前記間隔の終了から０．５〜６０秒、より好ましくは０．８〜８秒の時間後に行われることが好ましい。
【００３０】
本発明によれば、放射周波数は、３５０ｎｍ〜１０ｍ、より好ましくは０．１〜５０μｍの間に含まれることが好ましい。
【００３１】
本発明によれば、時間ｔ＊における前記取得操作は、時間ｔ１及びｔ２における前記少なくとも２つの取得操作に続くものであることが好ましい。
【００３２】
本発明によれば、時間ｔ＊における放射放出の前記取得値は、予想物体材料の応答の末尾に対応して置かれることが好ましい。前記末尾放射は、実質的にバックグラウンド放射である。
【００３３】
本発明によれば、受信波長は、３５０ｎｍ〜１０ｍ、より好ましくは０．１〜５０μｍの間に含まれることが好ましい。
【００３４】
本発明によれば、温度検出の場合、サーモカメラは被検査区域から最大３０ｍまでの間に配置することができる。
【００３５】
本発明によれば、区別すべき物体は、金属材料製及び／又はプラスチック材料製とすることができる。
【００３６】
本発明によれば、被検査面積は、０．５〜５００ｍ２、より好ましくは１〜３０ｃｍ２の間に含まれることが好ましい。
【００３７】
本発明の別の特定の目的は、上記説明に従って温度により遠隔的に物体を検出する方法を実施するように設計された電子装置である。
【００３８】
本発明の別の特定の目的は、コンピュータ・プログラムである。このコンピュータ・プログラムは、コード手段を含み、それが電子システム上で動作するときに、上記説明に従って温度により物体を検出する方法を行うように実施される。
【００３９】
本発明の別の目的は、前記プログラムが格納されたコンピュータ可読メモリ・サポート部であって、前記プログラムが上記説明によるプログラムであることを特徴とするメモリ・サポート部である。
【００４０】
本発明の目的は、物体を検出する装置であって、上記説明による物体を検出する方法を実施することを特徴とする装置である。
【００４１】
次に、図面を参照して、例として以下の詳細な説明において本発明をより詳細に説明するが、特に選択された実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００４２】
下記の説明では、図中の同じ要素を示すのに同じ参照数字を用いる。
【００４３】
具体的には、図１及び図２を参照すると、参照数字１により明らかにすべき第１物体を示し、参照数字２により明らかにすべき第２物体を示し、参照数字３により温度バックグラウンドを示す。
【００４４】
図２では、参照文字「ａ」、「ｂ」、及び「ｃ」はそれぞれ、本発明の方法による第１、第２、及び第３のデータ取得時間を示す。
【００４５】
次に、当技術分野で周知の方法を適用するが、例えば金属材料でできている埋没した物体を明らかにしなければならないと仮定する。従来技術による静的なマッピングでは、表面温度しか明らかにならないので、図１のグラフでは、第１の被検査物体１について定数である関数が得られ、最終的に、第２の被検査物体２並びにバックグラウンドについて定数関数が得られることになる。このような一定温度は、すでに説明したように、物体の上の土壌の厚さが十分に厚い（数センチメートル以上）ときには熱分散のために互いに一致することになる。
【００４６】
次に、本発明による方法を適用するが、例えば、狭い面積の地面がランプによる熱エネルギーを受けると仮定する。このランプは、所定の関数によって定義された時間インパルスの後で短い時間間隔の間点灯する。
【００４７】
こうすると、不安定状況が作り出され、地表に熱非平衡状態が生成される。この加熱段階が終了すると、地面の冷却段階中に、土壌自体の異なるゾーン間で温度差が生じることになる。この温度差は、前に光放射によって照射された表面直下の層の組成の関数である。
【００４８】
吸収、反射、及び屈折の観点から、得られた電磁スペクトルを分析する際に、様々な作業状況において、周波数及び振幅に関して自動的に（或いは手動で）信号の走査を行って、受信段階において分析部位の読取り可能な電磁的戻り信号が得られる装置（又は一連の装置）を利用する。
【００４９】
ここで用いられる技術は、「フラッシュ」式のものであり、同じ使用エネルギーで、一般に平均放射閾値レベルよりも２０倍大きい複数の異なる強度ピークを有する。
【００５０】
一般に、エネルギー・ピークに対応する放射はそれぞれ、最適な逆数比を有する３つの周波数にさらに分割される。こうすると、上記最初の２つの周波数によって異なる散乱が生じる。一方は地表上の散乱であり、他方は深いところ、すなわち金属自体の表面における散乱である。
【００５１】
上記第３周波数により、他の２つの周波数と干渉して、観察中の同じ金属系の別のパラメータに関する追加の情報が同時に得られることになる。
【００５２】
本発明によるシステムは、２つの専用の周波数帯（近赤外〜中間赤外、可視、及び紫外の範囲の周波数領域）で働く。
【００５３】
放射周波数は、透過率、コントラスト、及び必要な最終分解能で表される目標物体／バックグラウンド／応用例の状況に基づいて選択される。
【００５４】
受信周波数はむしろ、物体及び物体の材料を明確に特定するために、ノイズを低減し、且つ効率が最大になるように選択される。
【００５５】
実際には、例えば、この検出システムは、従来型の陸地用車両によって地面を移動し、
ある面積の地面（又は一般に、ある面積／容積の空間）の分析すべき部分の第１画像を取得し、それを大容量メモリに直接記憶させ、後続の処理を待つことと、
検査中の地面部分に向かって信号ビームを放出して、地面及びその中に存在する物体が「加熱され、感度が高くなる」ように適合させることと（この段階は、観察作業結果がほぼこれによって決まるので、極めて重要である。この段階で、微生物、細菌など、又は事前にわかっている他の探査物体の細部から放出される蛍光の観察に進むかどうかを実際に決める。）、
互いに比較され、且つ／又は合成され、物体及びそれを取り囲む手段の励起後の過渡的な挙動の履歴が得られるように適合された１つ又は複数の連続した画像をある程度迅速な順序で引き出すことからなる手順を実施することによって地面を分析する。
【００５６】
図２に、２つの物体及びバックグラウンドの熱放出の一連の挙動を時間の関数として示す。
【００５７】
ここで企図する方法は、その実施に際して、探査物体及び探査材料自体に関連する特定のパラメータ／パラメータ群を活性化することによって、情報を取得し、それらを管理し、探査物体及びそれらの構成材料の存在を認識するための新しい手法を採用する。
【００５８】
前記パラメータは、例えば乳腺外科の場合には、温度差ΔＴ、与えられる熱量の差ΔＱ、及びＬＤＢ光度レベルとし得る。
【００５９】
考古学における応用に関しては、有用で測定可能なパラメータは、温度差ΔＴ、放射率ε、及びＬＤＢ光度レベルとし得る。
【００６０】
一般に、この方法では、理解するのに有用な画像を実際に取得するために、
最小物体寸法を平均して１ｃｍ２の表面と規定する段階と、
特定すべき材料を、それらの物理的な特性パラメータの値について規定する段階と、
目標物体について選択された同じ物理的なパラメータで表したバックグラウンドを規定する段階と、
取得センサを用いる装置の検出特性を入力する段階とが企図されている。この検出特性は、
ｉ）２つの異なる放射間の時間間隔Δｔと、
ｉｉ）上記３つの放射の結果として明らかになるＭ個のパラメータＰ１、Ｐ２、．．．、ＰＭと、
ｉｉｉ）最初の２つの放射で用いられる周波数ｆ１及びｆ２である。
【００６１】
例えば、用いられる周波数は、乳腺外科及び考古学の場合、可視及び近赤外〜中間赤外に属する。考古学では特に、あらゆる場合に約１ｍ〜１５ｍという深さが含まれるかなりの深さを調査する場合には、放出及び受信においてともに５０〜６００ＭＨｚを用いる。
【００６２】
これらの段階の後で、（上記で指定した）生データの取得及びこの生データの事前処理に進む。その後、取得された画像を処理し、ほぼ添付の請求項１（最終的には、請求項２以降）の記載どおりに進む。
【００６３】
図２の時間ａ及びｂに対応する２つのマップを合計し、この合計から時間ｃに対応するマップを減算する。
【００６４】
少なくともｎ個のマップの点の放射の値が、（被検査材料に応じた）ある閾値よりも大きい場合、物体の存在が明らかになる。
【００６５】
被検査区域の各点の３つの測定値を、この材料の既知の応答関数と連続して比較すると、実際に扱われているのが前記材料であるという確実性が得られることになる。
【００６６】
次いで、適切な数学的フィルタを適用して探査物体を特定する。
【００６７】
上記で示すように利用されるマッピングの２つの異なる例を示す。一方を乳癌／小結節の診断について図４〜図９に示し、他方を埋没した遺跡の検出について図１０〜図１３に示す。
【００６８】
空港のゲートにおける手荷物管理という特定の場合には、金属（Ｍ）、プラスチック（Ｐ）、及び爆発物（Ｅ）という検出すべき３つの材料があると仮定する。これら３つの材料の物理的な特性パラメータの（近似）値を下表に示す。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
ただし、λは平均熱伝導率係数、ｃは平均定圧比熱、εは平均総放射率係数、αは熱拡散係数、ρは単位体積当たりの質量、χは磁化率、βは以下の関係式によって定義される係数である。
β＝ｋ／（ｃ×Ｄ）
【００７１】
ただし、Ｄは熱拡散率、ｋは電気伝導率である。前記の量の値は、℃で表される温度を除き、国際単位系で与えられる。
【００７２】
特にパラメータβを温度Ｔに関係づける既知の理論−実験関数によって、赤外領域における検査の場合には、Ｍについては１７０程度、Ｐについては６０程度、Ｅについては５程度のコントラストが得られる（被検査区域の一部すなわち「画素」について０〜２５５レベルの白黒のレベルで表す）。
【００７３】
パラメータβを放射率に関係づける関数の場合、Ｘバンドの場合すなわち手荷物の場合、３つの材料ファミリについて同じ程度の大きさのコントラストが得られる。
【００７４】
図３に、本発明による方法を実施する装置のブロック図を示す。
【００７５】
前記装置は、
加熱ランプと、
カメラと、
カメラ・データ取得用メモリと、
ランプの放射とカメラの取得を同期させる同期生成器と、
画像取得用の計算システムと、
画像処理用の計算システムとを備える。
【００７６】
本発明による探査方法は、以前に地中又は水中に置かれ、そのために検出するのが難しく、またコストがかかり、最終的には除去且つ／又は廃棄する金属物体その他の物体（例えば、プラスチック及び木材製品）の検出に有用である。
【００７７】
この装置のコストが極端に高くないことは確かである。これは、本発明による方法が、この方法自体により適合したセンサを必ずしも計画し実現することを必要とせずに、既存のサーモカメラ又はこうした応用例に有用な他の現在入手可能なセンサを利用することもできるからである。
【００７８】
本発明による装置によって実施される検査は、迅速且つ精確であり、高分解能が得られる。現在利用可能な試作機では、センサを地上約１ｍに置き、センサ自体から約８ｍの距離に照準を合わせて撮影すると、１画素当たり約１／４ｍｍ程度の分解能が可能である。
【００７９】
例示の実施例に関して本発明を説明してきた。しかし、当業者には、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、上記で説明し示した特定の細部の改変形態及び変形形態を用いることができることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】従来技術による、２つの物体及び温度バックグラウンドの静的なマッピングを示すグラフである。
【図２】本発明によって企図される技術による、２つの物体及びバックグラウンドの動的なマッピングを示す図である。
【図３】本発明による方法を実施する装置を示すブロック図である。
【図４】第１女性患者１の胸部のマスタ画像を示す写真である。
【図５】女性患者１の胸部の処理された画像を示す写真であり、中央領域に、極めて小さい小結節の存在を示す極めて小さい黒い部分が示され、乳腺腫瘤が緑色で示されている。
【図６】第２女性患者２の胸部のマスタ画像を示す写真である。
【図７】女性患者２の胸部の処理された画像を示す写真であり、中枢癌の構造が示されている。
【図８】第３女性患者３の胸部のマスタ画像を示す写真である。
【図９】患者３の胸部の処理された画像を示す写真であり、癌腫瘤が黒、小結節腫瘤が赤で表されている。
【図１０】通常のカメラによって上から撮影した地面部分の第１画像を示す写真である。
【図１１】通常のカメラによって上から撮影し、次いでフィルタリング処理した地面部分の第２画像を示す写真である。
【図１２】本発明による方法で調査した区域部分の第１画像を（黒で）示す写真であり、（黒色上のカラーの）埋没した遺跡を含む。
【図１３】本発明による方法で調査した区域部分の第２画像を（黒で）示す写真であり（通常の写真と同様に、バックグラウンドによって陰がついている）、（灰色上のカラーの）埋没した遺跡を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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