(57)【要約】【課題】受信アンテナを走査するための機構によって、危険物検知装置が複雑化する。【解決手段】危険物検知装置は、複数の第１受信アンテナと、駆動部と、第１画像処理部と、を備える。複数の第１受信アンテナは、鉛直方向に対して傾斜した傾斜通路の周囲に設けられ、第１方向に配列され、ミリ波を受信する。駆動部は、前記複数の第１受信アンテナ及び前記複数の第２受信アンテナを前記鉛直方向と交差する方向で走査させる。第１画像処理部は、前記駆動部によって走査中の前記複数の第１受信アンテナが受信したミリ波による第１画像を生成する。【選択図】図１
2018146250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に対して傾斜した傾斜通路の周囲に設けられ、第１方向に配列され、ミリ波を受信する複数の第１受信アンテナと、
前記複数の第１受信アンテナ及び前記複数の第２受信アンテナを前記鉛直方向と交差する方向で走査させる駆動部と、
前記駆動部によって走査中の前記複数の第１受信アンテナが受信したミリ波による第１画像を生成する第１画像処理部と、
を備える危険物検知装置。
【請求項２】
前記傾斜通路は、エスカレータである
請求項１に記載の危険物検知装置。
【請求項３】
前記傾斜通路の周囲に設けられ、前記第１方向と交差する第２方向に配列され、ミリ波を受信する複数の第２受信アンテナと、
前記駆動部によって前記鉛直方向と交差する方向で走査中の前記複数の第２受信アンテナが受信したミリ波による第２画像を生成する第２画像処理部と、
前記駆動部によって走査中の前記複数の第１受信アンテナが受信したミリ波による第１画像、及び、前記複数の第２受信アンテナが受信したミリ波による第２画像を合成して合成画像を合成処理部と、
を更に備え、
請求項１または２に記載の危険物検知装置。
【請求項４】
前記合成処理部は、前記第１画像の画素値と、前記第２画像の画素値とを乗算することによって前記合成画像を生成する
請求項３に記載の危険物検知装置。
【請求項５】
前記傾斜通路上を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像の情報に基づいて前記駆動部を制御する機械走査部と、
を更に備える請求項１から４のいずれか１項に記載の危険物検知装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の危険物検知装置を複数備え、
一の危険物検知装置の前記第１受信アンテナ及び前記第２受信アンテナは、一の方向に沿って前記傾斜通路に向けられ、
他の危険物検知装置の前記第１受信アンテナ及び前記第２受信アンテナは、前記一の方向と異なる他の方向に沿って前記傾斜通路に向けられている
危険物検知システム。
【請求項７】
鉛直方向に対して傾斜した傾斜通路の周囲に設けられ、第１方向に配列され、ミリ波を受信する複数の第１受信アンテナを前記鉛直方向と交差する方向で走査させる走査段階と、
前記走査中の前記複数の第１受信アンテナが受信したミリ波による第１画像を生成する画像生成段階と、
を備える危険物検知方法。
【請求項８】
前記走査段階では、前記複数の第１受信アンテナとともに、前記傾斜通路の周囲に設けられ、前記第１方向と交差する方向に配列され、ミリ波を受信する複数の第２受信アンテナを、前記鉛直方向と交差する方向で走査させ、
画像生成段階では、前記走査中の前記複数の第１受信アンテナが受信したミリ波による第１画像、及び、前記複数の第２受信アンテナが受信したミリ波による第２画像を合成して合成画像を生成する
請求項７に記載の危険物検知方法。
【請求項９】
前記画像生成段階では、前記第１画像の画素値と、前記第２画像の画素値とを乗算することによって前記合成画像を生成する
請求項８に記載の危険物検知方法。
【請求項１０】
前記走査段階では、傾斜通路上を撮像した撮像画像に基づいて、前記複数の第１受信アンテナ及び前記複数の第２受信アンテナを走査させる
請求項８または９に記載の危険物検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、危険物検知装置、危険物検知システム及び危険物検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人が服の中等に入れて外部から見えない銃器及び刃物等の危険物を検知する技術が知られている。例えば、人体に照射して反射されたミリ波を受信して、危険物を検知する技術が知られている。また、人体が出すミリ波を受信して、危険物を検出する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５０２４１５号公報
【特許文献２】特開２００３−３１８６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、人体全面からのミリ波を受信するためには、ミリ波を人体上で走査する必要があるので、走査するための機構によって、危険物検知装置が複雑化するといった課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の危険物検知装置は、危険物検知装置は、複数の第１受信アンテナと、駆動部と、第１画像処理部と、を備える。複数の第１受信アンテナは、鉛直方向に対して傾斜した傾斜通路の周囲に設けられ、第１方向に配列され、ミリ波を受信する。駆動部は、前記複数の第１受信アンテナ及び前記複数の第２受信アンテナを前記鉛直方向と交差する方向で走査させる。第１画像処理部は、前記駆動部によって走査中の前記複数の第１受信アンテナが受信したミリ波による第１画像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１実施形態の危険物検知装置を含む危険物検知システムの全体図である。
【図２】図２は、危険物検知装置の全体斜視図である。
【図３】図３は、危険物検知装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、レーダ信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、合成処理部による合成画像の生成を説明する図である。
【図６】図６は、第１実施形態の危険物検知装置の制御部が実行する危険物検知処理のフローチャートである。
【図７】図７は、機械走査による走査範囲を説明する人の正面図である。
【図８】図８は、第２実施形態の危険物検知装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、第２実施形態の危険物検知装置の制御部が実行する危険物検知処理のフローチャートである。
【図１０】図１０は、第３実施形態の危険物検知システムの全体構成図である。
【図１１】図１１は、第４実施形態の危険物検知システムの全体構成図である。
【図１２】図１２は、第５実施形態の危険物検知装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、第６実施形態の危険物検知装置の全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が部分的に省略される。実施形態や変形例に含まれる部分は、他の実施形態や変形例の対応する部分と置き換えて構成されることができる。また、実施形態や変形例に含まれる部分の構成や位置等は、特に言及しない限りは、他の実施形態や変形例と同様である。
【０００８】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の危険物検知装置１２Ａ、１２Ｂを含む危険物検知システム１０の全体図である。
【０００９】
図１に示すように、危険物検知システム１０の危険物検知装置１２Ａ、１２Ｂは、エスカレータ９０の周囲に設置され、エスカレータ９０で移動している人９２が所持している銃器及び刃物等の危険物を検知する。エスカレータ９０は、鉛直方向に対して傾斜した傾斜通路の一例である。エスカレータ９０は、下方から上方へと人９２を移動させる。
【００１０】
危険物検知装置１２Ａは、例えば、エスカレータ９０の降り口の進行方向上に設置されている。尚、危険物検知装置１２Ａの設置場所は、危険物検知装置１２Ａがエスカレータ９０で移動している人９２（例えば、エスカレータ９０の降り口近傍の人９２ａ）の前面に向けられていればよい。従って、危険物検知装置１２Ａは、例えば、エスカレータ９０を含む鉛直面内または鉛直面内の近傍の位置に配置され、進行方向と反対側の方向にほぼ沿って向けられていればよい。
【００１１】
危険物検知装置１２Ｂは、例えば、エスカレータ９０の乗り口の進行方向上に設置されている。尚、危険物検知装置１２Ｂの設置場所は、危険物検知装置１２Ｂがエスカレータ９０で移動している人９２（例えば、エスカレータ９０の乗り口近傍の人９２ｂ）の後面に向けられていればよい。従って、危険物検知装置１２Ｂは、例えば、エスカレータ９０を含む鉛直面内または鉛直面内の近傍の位置に配置され、進行方向にほぼ沿って向けられていればよい。
【００１２】
危険物検知装置１２Ａ、１２Ｂを区別する必要がない場合、危険物検知装置１２と記載する。
【００１３】
図２は、危険物検知装置１２の全体斜視図である。図２に示すように、危険物検知装置１２は、収容ケース２０と、第１ミリ波モジュール２２ａと、第２ミリ波モジュール２２ｂと、レーザポインタ２４と、保持部材２６と、キャスター２８と、アジャスター３０と、駆動部３２と、ドライバ３４と、情報処理装置３６と、表示部３７と、入力部３８と、電源３９とを備える。
【００１４】
収容ケース２０は、中空の直方体形状に構成されている。収容ケース２０は、第１ミリ波モジュール２２ａ、第２ミリ波モジュール２２ｂ及びレーザポインタ２４を収容して保持する。収容ケース２０の上面は、地面から１５００ｍｍ程度の高さであることが好ましい。
【００１５】
第１ミリ波モジュール２２ａは、ミリ波を送信するアクティブ型のミリ波モジュールである。第１ミリ波モジュール２２ａは、探索対象である人９２にミリ波を送信して、人９２の服の内部等から反射したミリ波を受信する。これにより、第１ミリ波モジュール２２ａは、人９２が服の内側に所持している危険物を検知するための画像を、受信したミリ波に基づいて生成する。第１ミリ波モジュール２２ａは、複数（例えば、２個）の送信アンテナ４０ａと、複数（例えば、４個）の受信アンテナ４２ａとを有する。
【００１６】
複数の送信アンテナ４０ａは、ミリ波を送信する。危険物検知装置１２Ａの複数の送信アンテナ４０ａは、探索対象であるエスカレータ９０で移動中の人９２ａの前面に向けられている。危険物検知装置１２Ｂの複数の送信アンテナ４０ａは、探索対象であるエスカレータ９０で移動中の人９２ｂの後面に向けられている。
【００１７】
複数の受信アンテナ４２ａは、複数の送信アンテナ４０ａが送信したミリ波を受信する。複数の受信アンテナ４２ａは、第１方向の一例である水平方向に配列され、エスカレータ９０に向けられている。ここで、危険物検知装置１２Ａの複数の受信アンテナ４２ａが向けられている一の方向は、危険物検知装置１２Ｂの複数の受信アンテナ４２ａが向けられている方向と異なる。具体的には、危険物検知装置１２Ａの複数の受信アンテナ４２ａは、探索対象であるエスカレータ９０で移動中の人９２ａの前面に向けられている。一方、危険物検知装置１２Ｂの複数の受信アンテナ４２ａは、探索対象であるエスカレータ９０で移動中の人９２ｂの後面に向けられている。
【００１８】
第２ミリ波モジュール２２ｂは、ミリ波を送信するアクティブ型のミリ波モジュールである。第２ミリ波モジュール２２ｂは、探索対象である人９２にミリ波を送信して、人９２の服の内部等から反射したミリ波を受信する。これにより、第２ミリ波モジュール２２ｂは、人９２が服の内側に所持している危険物を検知するための画像を、受信したミリ波に基づいて生成する。第２ミリ波モジュール２２ｂは、複数（例えば、２個）の送信アンテナ４０ｂと、複数（例えば、４個）の受信アンテナ４２ｂとを有する。
【００１９】
複数の送信アンテナ４０ｂは、ミリ波を送信する。危険物検知装置１２Ａの複数の送信アンテナ４０ｂは、探索対象であるエスカレータ９０で移動中の人９２ａの前面に向けられている。危険物検知装置１２Ｂの複数の送信アンテナ４０ｂは、探索対象であるエスカレータ９０で移動中の人９２ｂの後面に向けられている。
【００２０】
複数の受信アンテナ４２ｂは、複数の送信アンテナ４０ｂが送信したミリ波を受信する。複数の受信アンテナ４２ｂは、第２方向の一例である鉛直方向に配列されている。即ち、複数の受信アンテナ４２ｂは、複数の受信アンテナ４２ａの配列方向と交差する方向に配列されている。複数の受信アンテナ４２ｂは、同じ危険物検知装置１２の複数の受信アンテナ４２ａとほぼ同じ方向であって、エスカレータ９０に向けられている。ここで、危険物検知装置１２Ａの複数の受信アンテナ４２ｂが向けられている方向は、危険物検知装置１２Ｂの複数の受信アンテナ４２ｂが向けられている方向と異なる。具体的には、危険物検知装置１２Ａの複数の受信アンテナ４２ｂは、探索対象であるエスカレータ９０で移動中の人９２ａの前面に向けられている。危険物検知装置１２Ｂの複数の受信アンテナ４２ｂは、探索対象であるエスカレータ９０で移動中の人９２ｂの後面に向けられている。
【００２１】
レーザポインタ２４は、探索対象にレーザを照射して、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂの設置の際にミリ波を送信する位置を調整する。レーザポインタ２４は、例えば、設置される地面から１０００ｍｍ程度の高さに設置することが好ましい。
【００２２】
保持部材２６は、中空の直方体形状に構成されている。保持部材２６の奥行及び幅は、１０００ｍｍ程度であることが好ましい。保持部材２６は、駆動部３２、ドライバ３４、情報処理装置３６、表示部３７、入力部３８、及び、電源３９を保持する。保持部材２６の上部は、収容ケース２０を支持する。
【００２３】
キャスター２８は、保持部材２６の下部に設けられている。キャスター２８は、保持部材２６を移動可能に支持する。
【００２４】
アジャスター３０は、保持部材２６の下部に設けられている。アジャスター３０は、保持部材２６の鉛直方向の位置を調整可能に支持する。アジャスター３０は、キャスター２８を地面から離すことによって、保持部材２６の水平方向の位置を固定する。
【００２５】
駆動部３２は、収容ケース２０とともに、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂを鉛直方向と平行な回転軸ＲＡの周りで回転させる。これにより、駆動部３２は、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂの受信アンテナ４２ａ、４２ｂを鉛直方向と交差する方向である水平方向で走査させる。駆動部３２は、例えば、モータである。
【００２６】
ドライバ３４は、情報処理装置３６からの指示に沿って、駆動部３２を制御する回路である。
【００２７】
情報処理装置３６は、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂ、レーザポインタ２４、及び、駆動部３２を制御するとともに、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂがミリ波から生成した画像から合成画像を生成する。
【００２８】
表示部３７は、情報処理装置３６から取得した画像データに基づいて、画像を表示する。例えば、表示部３７は、情報処理装置３６が生成した合成画像を表示する。
【００２９】
入力部３８は、例えば、表示部３７の表示面に設けられたタッチパネルである。入力部３８は、危険物検知装置１２のユーザから受け付けた情報を情報処理装置３６へ出力する。
【００３０】
電源３９は、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂ、レーザポインタ２４、駆動部３２、ドライバ３４、情報処理装置３６、表示部３７、及び、入力部３８に電力を供給する。
【００３１】
図３は、危険物検知装置１２の電気的な構成を示すブロック図である。図３に示すように、第１ミリ波モジュール２２ａは、複数の送信アンテナ４０ａと、複数の受信アンテナ４２ａと、送信器４４ａと、複数のミキサ４６ａと、ＲＦ（Radio  Frequency）部４８ａと、Ａ／Ｄ変換部５０ａと、レーダ信号処理回路５２ａと、画像処理回路５４ａとを備える。
【００３２】
送信器４４ａは、ミリ波の送信信号を生成して、複数の送信アンテナ４０ａ及び複数のミキサ４６ａへ出力するとともに、複数の送信アンテナ４０ａを介して、エスカレータ９０上の人９２へミリ波を送信する。
【００３３】
複数のミキサ４６ａは、複数の受信アンテナ４２ａのそれぞれに対応して設けられている。各ミキサ４６ａは、送信器４４ａが出力した送信信号及び対応する受信アンテナ４２ａから取得した受信信号を混合して、ＲＦ部４８ａへ出力する。
【００３４】
ＲＦ部４８ａは、受信した信号を受け取り、受信した信号を周波数変換によってダウンコンバートした変換信号を生成して、Ａ／Ｄ変換部５０ａへ出力する。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換部５０ａは、ＲＦ部４８ａから受け取ったアナログの受信信号をデジタル信号に変換する。
【００３６】
レーダ信号処理回路５２ａは、デジタル変換された受信信号に基づいて、測距及び測角して算出した探索対象までの極座標における距離及び探索対象の極座標における方角に関する情報とともに、受信信号の強度を画像処理回路５４ａへ出力する。
【００３７】
画像処理回路５４ａは、レーダ信号処理回路５２ａから取得した極座標における距離及び方角を２次元の直交座標に座標変換して、第１画像を生成する。
【００３８】
第２ミリ波モジュール２２ｂは、複数の送信アンテナ４０ｂと、複数の受信アンテナ４２ｂと、送信器４４ｂと、複数のミキサ４６ｂと、ＲＦ部４８ｂと、Ａ／Ｄ変換部５０ｂと、レーダ信号処理回路５２ｂと、画像処理回路５４ｂとを備える。第２ミリ波モジュール２２ｂの各構成は、第１ミリ波モジュール２２ａの各構成と同様の機能を有する。即ち、第２ミリ波モジュール２２ｂでは、送信器４４ｂが送信アンテナ４０ｂを介してエスカレータ９０上の人９２に送信したミリ波を複数の受信アンテナ４２ｂが受信する。第２ミリ波モジュール２２ｂでは、受信したミリ波をミキサ４６ｂ、ＲＦ部４８ｂ、Ａ／Ｄ変換部５０ｂ、レーダ信号処理回路５２ｂが処理した後、画像処理回路５４ｂが信号処理したミリ波から第２画像を生成する。
【００３９】
情報処理装置３６は、例えば、マイクロコンピュータ等のコンピュータである。情報処理装置３６は、制御部５６と、危険物データベース５８とを有する。
【００４０】
制御部５６は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等のプロセッサを含むハードウェアプロセッサである。制御部５６は、合成処理部６０と、判定部６２と、機械走査部６４とを有する。例えば、制御部５６は、危険物検知プログラムを読み込むことによって、合成処理部６０、判定部６２、及び、機械走査部６４の機能を実現してよい。尚、合成処理部６０、判定部６２、及び、機械走査部６４の機能の一部または全部は、ＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）またはＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）を含む回路等のハードウェアによって構成してもよい。
【００４１】
合成処理部６０は、第１ミリ波モジュール２２ａの受信アンテナ４２ａが受信したミリ波による第１画像、及び、第２ミリ波モジュール２２ｂの受信アンテナ４２ｂが受信したミリ波による第２画像を合成して合成画像を生成する。例えば、合成処理部６０は、第１画像の画素値と第２画像の画素値とを乗算することによって、合成画像を生成する。画素値は、例えば、２５６階調であってよい。合成処理部６０は、合成画像を表示部３７に表示させるとともに、判定部６２へ出力する。
【００４２】
判定部６２は、危険物データベース５８を参照して、合成画像に危険物が含まれるか否かを判定する。判定部６２は、合成画像に危険物があると判定した場合、当該判定結果を合成処理部６０に出力する。判定部６２は、危険物の判定をディープラーニング等によって学習して、危険物データベース５８を更新してもよい。また、判定部６２は、入力部３８からユーザの情報を受け付ける。例えば、判定部６２は、合成画像を見たユーザによる危険物の有無の判定結果を受け付ける。
【００４３】
機械走査部６４は、ドライバ３４を介して、駆動部３２を制御して、鉛直方向と平行な回転軸ＲＡの周りでミリ波モジュール２２ａ、２２ｂを回転させることによって、人９２上でミリ波を走査させる。
【００４４】
危険物データベース５８は、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）、ＳＳＤ（Solid  State  Drive）、及び、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）等の記憶装置に格納されている。危険物データベース５８は、ネットワーク上に設けられていてもよい。危険物データベース５８は、複数の危険物の画像のデータを格納する。
【００４５】
図４は、レーダ信号処理回路５２ａの構成を示すブロック図である。尚、レーダ信号処理回路５２ｂは、レーダ信号処理回路５２ａと同様の構成である。図４に示すように、レーダ信号処理回路５２ａは、複数のＦＦＴ部６６と、ＤＢＦ（Digital  BeamForming）部６８と、測距測角部７０とを有する。
【００４６】
複数のＦＦＴ部６６は、複数の受信アンテナ４２ａのいずれかに対応付けられている。ＦＦＴ部６６は、Ａ／Ｄ変換部５０ａがデジタル変換して出力した受信信号を周波数軸上の信号に変換して、ＤＢＦ部６８へ出力する。
【００４７】
ＤＢＦ部６８は、周波数軸の受信信号を用いて、周波数毎にΣビーム及びΔビームを生成して、測距測角部７０へ出力する。
【００４８】
測距測角部７０は、Σビーム及びΔビームに基づいて、受信信号の強度、探索対象までの距離及び探索対象の方角を算出して、画像処理回路５４ａへ出力する。
【００４９】
図５は、合成処理部６０による合成画像の生成を説明する図である。合成処理部６０は、第１ミリ波モジュール２２ａから図５の左上に示す第１画像９４ａを取得する。第１ミリ波モジュール２２ａは水平方向に配列された受信アンテナ４２ａを有するので、第１画像９４ａの鉛直方向の解像度は高く、水平方向の解像度は低い。合成処理部６０は、第２ミリ波モジュール２２ｂから図５の右上に示す第２画像９４ｂを取得する。第２ミリ波モジュール２２ｂは鉛直方向に配列された受信アンテナ４２ｂを有するので、第２画像９４ｂの水平方向の解像度は高く、鉛直方向の解像度は低い。
【００５０】
合成処理部６０は、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂから取得した情報（受信信号の強度、探索対象までの距離、及び、探索対象の方角）に基づいて、予め定められた範囲（図５の太線で示す四角領域）内の最大の反射強度を有する画素（以下、最大反射点）を抽出する。合成処理部６０は、当該最大反射点における第１画像９４ａ及び第２画像９４ｂの画素値を乗算することによって、図５の下段に示す合成画像９４ｃの各画素の画素値を算出する。これにより、合成画像９４ｃの中心（斜線ハッチング参照）の画素値の解像度が上がる。合成処理部６０は、当該乗算を各画素に対して行うことによって、解像度の高い合成画像９４ｃを生成する。合成処理部６０は、乗算後の画素値のうち、予め定められた画素閾値以下の画素値を０としてもよい。これにより、合成処理部６０は、ノイズを除去することができる。更に、合成処理部６０は、画素閾値をディープラーニング等によって学習して、更新してもよい。
【００５１】
図６は、第１実施形態の危険物検知装置１２の制御部５６が実行する危険物検知処理のフローチャートである。制御部５６は、危険物検知プログラムを読み込むことによって、危険物検知処理を実行する。
【００５２】
図６に示すように、第１実施形態の危険物検知処理では、制御部５６の機械走査部６４が、ドライバ３４を介して、駆動部３２を起動させることによって、機械走査を開始するとともに、送信器４４ａ、４４ｂがミリ波の送信を開始する（Ｓ１０２）。これにより、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂの送信器４４ａ、４４ｂ及び受信アンテナ４２ａ、４２ｂは、回転軸ＲＡの周りで回転して、水平方向に沿って探索対象の人９２をミリ波で走査する。
【００５３】
合成処理部６０は、走査中のミリ波モジュール２２ａ、２２ｂから画像９４ａ、９４ｂのデータを順次取得する（Ｓ１０４）。
【００５４】
機械走査部６４は、走査を終了すべきか否かを判定する（Ｓ１０６）。例えば、機械走査部６４は、予め定められた走査時間に基づいて、走査を終了すべきか否かを判定してよい。機械走査部６４は、走査をまだ終了させないと判定すると（Ｓ１０６：Ｎｏ）、走査を継続するとともに、合成処理部６０は、画像９４ａ、９４ｂのデータの取得を継続する（Ｓ１０４）。
【００５５】
機械走査部６４が走査を終了すべきと判定すると（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、駆動部３２を停止させて、機械走査を終了させる（Ｓ１０８）。
【００５６】
図７は、機械走査による走査範囲を説明する人９２の正面図である。図７に示すように、機械走査部６４は、駆動部３２を制御して、例えば、太線の一点鎖線で示すように、探索対象である人９２上を受信アンテナ４２ａ、４２ｂに走査させることになる。具体的には、機械走査部６４は、エスカレータ９０によって一定速度で上昇している人９２に対して、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂを鉛直方向の周りに回転させて走査させているので、人９２の前面を水平方向に対して傾斜した方向に沿ってミリ波モジュール２２ａ、２２ｂのミリ波を走査させることになる。尚、走査時間は、エスカレータ９０の速度等に応じて、少なくとも人９２の上半身を走査できるように設定することが好ましい。
【００５７】
合成処理部６０は、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂから取得した画像９４ａ、９４ｂに基づいて、最大反射点を抽出する（Ｓ１１０）。合成処理部６０は、第１ミリ波モジュール２２ａが受信したミリ波から生成した第１画像９４ａの画素値及び第２ミリ波モジュール２２ｂが受信したミリ波から生成した第２画像９４ｂの画素値を乗算させて、最大反射点の画素値を算出する。合成処理部６０は、他の最大反射点に対しても、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂが受信したミリ波から生成した画像９４ａ、９４ｂの画素値を乗算することによって、全ての画素の画素値を算出して、合成画像９４ｃを生成する（Ｓ１１２）。
【００５８】
判定部６２は、危険物データベース５８に基づいて、合成処理部６０が生成した画像に危険物が含まれるか否かを判定する（Ｓ１１４）。判定部６２は、危険物の判定結果を合成処理部６０へ出力する。
【００５９】
合成処理部６０は、全ての画素の画素値を乗算によって算出し、当該画素値のうち画素閾値以下の画素値を０にしてノイズを削除した合成画像９４ｃを、判定部６２の判定結果とともに、表示部３７に表示させる（Ｓ１１６）。
【００６０】
合成処理部６０は、入力部３８を介して、危険物検知装置１２のユーザから合成画像９４ｃが最適か否かの判定を受け付ける（Ｓ１１８）。合成処理部６０は、ユーザから合成画像９４ｃが最適でないとの判定を受け付けると（Ｓ１１８：Ｎｏ）、合成画像９４ｃを最適化する（Ｓ１２０）。例えば、合成処理部６０は、入力部３８を介して、ユーザから新たな画素閾値を受け付けて、合成画像９４ｃを最適化してよい。合成処理部６０は、入力部３８を介して、ユーザから合成画像９４ｃが最適であるとの判定を受け付けるまで、ステップＳ１１８、Ｓ１２０を繰り返す。合成処理部６０が、合成画像９４ｃが最適である旨の判定結果をユーザから取得すると（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）、判定部６２は、最適化された合成画像９４ｃに危険物が含まれるか否かのユーザの判定を受け付ける（Ｓ１２２）。判定部６２は、ユーザから受け付けた危険物が含まれるか否かの判定結果を表示部３７に出力して表示させるとともに、判定結果に基づいて危険物の画像を危険物データベース５８に格納して更新し（Ｓ１２４）、危険物検知処理を終了する。
【００６１】
上述したように、危険物検知装置１２Ａの受信アンテナ４２ａ、４２ｂは、エスカレータ９０で上がって来る人９２の前面に向けられている。従って、受信アンテナ４２ａ、４２ｂは、鉛直方向で向きを変えて走査することなく、人９２を鉛直方向に沿って走査することができる。これにより、危険物検知装置１２は、送信アンテナ４０ａ、４０ｂ及び受信アンテナ４２ａ、４２ｂを鉛直方向に走査させるための機構を省略することができるので、構成を簡略化することができるとともに、小型化及び低価格化を実現できる。
【００６２】
危険物検知装置１２では、合成処理部６０が、水平方向に配列された受信アンテナ４２ａが受信したミリ波から生成された第１画像９４ａ、及び、鉛直方向に配列された受信アンテナ４２ｂが受信したミリ波から生成された第２画像９４ｂの各画素の画素値を乗算して合成画像９４ｃを生成している。これにより、危険物検知装置１２は、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂの受信アンテナ４２ａ、４２ｂの配列方向を異ならせた簡単な構成によって、高い解像度の合成画像９４ｃを生成することができる。
【００６３】
＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態の危険物検知装置１１２の電気的な構成を示すブロック図である。図８に示すように、危険物検知装置１１２は、撮像部７２を更に備える。
【００６４】
撮像部７２は、収容ケース２０内または保持部材２６内に設置してもよく、別の位置に設置してもよい。撮像部７２は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal-oxide  Semiconductor）またはＣＣＤ（Charge-Coupled  Device）センサ等を有するデジタルカメラである。撮像部７２は、送信アンテナ４０ａ、４０ｂがミリ波を照射する方向とほぼ同じ方向を撮像可能に設けられていることが好ましい。撮像部７２は、撮像した撮像画像を情報処理装置３６へ出力する。
【００６５】
情報処理装置３６は、顔画像データベース７４を更に有する。制御部１５６は、撮像画像処理部７６と、認識部７８とを更に有する。
【００６６】
顔画像データベース７４は、ミリ波を送信する人９２を特定するためのデータベースである。顔画像データベース７４は、例えば、危険物を所持している可能性の高い人９２の顔画像のデータを有する。顔画像データベース７４は、ネットワーク上に設けられていてもよい。
【００６７】
撮像画像処理部７６は、撮像部７２から取得した撮像画像を処理して、人９２の外形を特定して、当該人９２の体のうち、危険物が存在する可能性の高い人９２の部位を、送信アンテナ４０ａ、４０ｂのミリ波を送信する走査領域として特定する。撮像画像処理部７６は、撮像画像を合成処理部６０及び認識部７８へ出力するとともに、特定した人９２の部位を機械走査部６４へ出力する。
【００６８】
認識部７８は、顔画像データベース７４に格納されている顔画像に基づいて、撮像画像に含まれる人９２が、危険物を所持している可能性の高い人物か否かを判定する。認識部７８は、危険物を所持している可能性が高いと特定した人９２の位置を機械走査部６４へ出力する。
【００６９】
本実施形態の機械走査部６４は、撮像部７２が撮像した撮像画像の情報に基づいて、駆動部３２を制御する。具体的には、機械走査部６４は、認識部７８から取得した危険物を所持している可能性の高い人９２の体のうち、撮像画像処理部７６から取得した人９２の部位をミリ波で走査するように、駆動部３２を制御する。従って、機械走査部６４は、危険物を所持している可能性の高い人９２が存在しない場合、駆動部３２を駆動させることなく、ミリ波の送信を停止させてよい。
【００７０】
本実施形態の合成処理部６０は、撮像画像処理部７６から取得した人９２の全体の画像に、危険物の画像を含む可能性が高くミリ波で走査して生成した人９２の部位の画像を重畳させてよい。
【００７１】
図９は、第２実施形態の危険物検知装置１１２の制御部１５６が実行する危険物検知処理のフローチャートである。第１実施形態と同じ処理には同じステップ番号を付与して説明を省略する。
【００７２】
図９に示すように第２実施形態の危険物検知処理では、撮像画像処理部７６が、撮像部７２を制御して撮像を開始し（Ｓ２０２）、撮像画像を取得する（Ｓ２０４）。
【００７３】
撮像画像処理部７６は、取得した撮像画像に含まれる人９２の体のうち、危険物を所持している可能性の高い部位を特定する（Ｓ２０６）。撮像画像処理部７６は、撮像画像を認識部７８へ出力するとともに、当該部位の位置を機械走査部６４へ出力する。
【００７４】
認識部７８は、顔画像データベース７４に基づいて、撮像画像に含まれる人９２のうち、危険物を所持している可能性の高い人９２を特定する（Ｓ２０８）。認識部７８は、危険物を所持している可能性の高い人９２を特定できなかった場合（Ｓ２０８：Ｎｏ）、ステップＳ２０４以降を繰り返して、新たな撮像画像を取得して、同じ処理を実行する。
【００７５】
認識部７８は、危険物を所持している可能性の高い人９２を特定すると（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）、当該人９２の位置等に関する情報を機械走査部６４へ出力する。
【００７６】
機械走査部６４は、認識部７８から取得した危険物を所持している可能性の高い人９２の体のうち、撮像画像処理部７６から取得した人９２の部位にミリ波を照射するように、駆動部３２を制御して、機械走査を開始するとともに、ミリ波の送信を開始する（Ｓ１０２）。
【００７７】
この後、第１実施形態と同様に、ステップＳ１０４以降を実行する。
【００７８】
上述したように、第２実施形態では、受信アンテナ４２ａ、４２ｂが危険物を所持している可能性の高い人９２の特定の部位のみを走査するので、当該部位から反射されたミリ波のみを受信することになる。この結果、画像処理すべきデータ量が低減するので、画像処理回路５４ａ、５４ｂ及び合成処理部６０は、画像処理の負荷を低減することができる。
【００７９】
＜第３実施形態＞
次に、危険物検知装置１２Ａ、１２Ｂの設置場所を変更した第３実施形態の危険物検知システム２１０について説明する。図１０は、第３実施形態の危険物検知システム２１０の全体構成図である。
【００８０】
図１０に示すように、第３実施形態の危険物検知システム２１０では、上昇用のエスカレータ９０の上方の天井に危険物検知装置１２Ａ、１２Ｂが設置されている。危険物検知装置１２Ａは、斜め上方からエスカレータ９０で上昇している人９２の前面に向けられている。危険物検知装置１２Ｂは、斜め上方からエスカレータ９０で上昇している人９２の後面に向けられている。
【００８１】
第３実施形態では、危険物検知装置１２Ａ、１２Ｂが、斜め上方から人９２を走査するので、探索対象の人９２の前後にいる他の人９２によって、受信すべきミリ波が妨げられることを抑制できる。
【００８２】
＜第４実施形態＞
次に、危険物検知装置１２Ａ、１２Ｂの設置場所を変更した第４実施形態の危険物検知システム３１０について説明する。図１１は、第４実施形態の危険物検知システム３１０の全体構成図である。
【００８３】
図１１に示すように、第４実施形態の危険物検知システム３１０では、下降用のエスカレータ９０の上方の天井に危険物検知装置１２Ａ、１２Ｂが設置されている。危険物検知装置１２Ａは、斜め上方からエスカレータ９０で下降している人９２の前面に向けられている。危険物検知装置１２Ｂは、斜め上方からエスカレータ９０で下降している人９２の後面に向けられている。
【００８４】
第４実施形態では、危険物検知装置１２Ａ、１２Ｂが、斜め上方から人９２を走査するので、探索対象の人９２の前後にいる他の人９２によって、受信すべきミリ波が妨げられることを抑制できる。
【００８５】
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態の危険物検知装置４１２について説明する。図１２は、第５実施形態の危険物検知装置４１２の電気的な構成を示すブロック図である。図１２に示すように、第５実施形態の危険物検知装置４１２は、ミリ波モジュール２２ｂを有さず、ミリ波モジュール２２ａのみを有する。この場合、合成処理部６０は、駆動部３２によって走査中の複数の受信アンテナ４２ａが受信したミリ波による画像を生成して、出力する。
【００８６】
＜第６実施形態＞
次に、第５実施形態の危険物検知装置５１２について説明する。図１３は、第６実施形態の危険物検知装置５１２の全体斜視図である。図１３に示すように、危険物検知装置５１２では、ドライバ３４、情報処理装置３６及び電源３９は、保持部材２６の上部であって、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂの近傍に設けられている。この場合、収容ケース２０は省略してもよい。また、保持部材２６は、小型化してもよい。
【００８７】
上述の各実施形態の構成の機能、配置、接続関係及び個数等は、適宜変更してよい。上述のフローチャートのステップの順序は適宜変更してよい。
【００８８】
例えば、上述の実施形態では、傾斜通路の一例としてエスカレータ９０を挙げたが、傾斜通路はエスカレータ９０に限定されない。例えば、傾斜通路は、階段及びスロープであってもよい。
【００８９】
撮像部７２とミリ波モジュール２２ａ、２２ｂは、一つの保持部材２６に格納してもよく、別々の保持部材２６に格納してもよい。また、撮像部７２の撮像画像を処理する撮像画像処理部７６及び認識部７８は、情報処理装置３６と別に設けてもよい。
【００９０】
上述の実施形態では、ミリ波モジュール２２ａ、２２ｂがミリ波を送信する送信器４４ａ、４４ｂを有するアクティブ型を例に挙げて説明したが、送信器４４ａ、４４ｂを省略したパッシブ型のミリ波モジュールを採用してもよい。
【００９１】
危険物検知装置１２が、臭いセンサまたはガスセンサ等を有してもよい。これにより、危険物検知装置１２は、液体、気体、及び、爆薬等の危険物を検知することができる。
【００９２】
上述の危険物検知装置１２では、一方の受信アンテナ４２ａが水平方向に配列され、他方の受信アンテナ４２ｂが鉛直方向に配列されているが、両配列方向はこれに限定されない。例えば、一方の受信アンテナ４２ａの配列方向は、他方の受信アンテナ４２ｂの配列方向と交差していればよい。
【００９３】
上述の実施形態では、一対の危険物検知装置１２を設置する例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、危険物検知装置１２は、１個、または、３個以上設置されていてもよい。
【００９４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９５】
１０、２１０、３１０    ：危険物検知システム
１２、１１２、４１２、５１２    ：危険物検知装置
２２ａ  ：第１ミリ波モジュール
２２ｂ  ：第２ミリ波モジュール
３２    ：駆動部
４０ａ、４０ｂ  ：送信アンテナ
４２ａ、４２ｂ  ：受信アンテナ
４４ａ、４４ｂ    ：送信器
５６    ：制御部
６０    ：合成処理部
６４    ：機械走査部
７２    ：撮像部
９０    ：エスカレータ（傾斜通路）
９２    ：人
９４ａ  ：第１画像
９４ｂ  ：第２画像
９４ｃ  ：合成画像
【図１】
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【図２】
2018146250.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018146250.tif 000006
【図５】
2018146250.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018146250.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018146250.tif 000011
【図１０】
2018146250.tif 000012
【図１１】
2018146250.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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