(57)【要約】【課題】本発明は、個人の足によって履かれている靴の検査方法に関する。【解決手段】本方法は、以下の段階、すなわち：・前記靴が個人の足によって履かれているときに、熱カメラによって前記靴の熱画像を取得する段階（S1）、・前記靴の前記熱画像から、前記個人の足の下限を判別する段階（S2）、・前記熱画像の取得の時点における前記熱カメラに対する前記靴の位置を判別する段階（S3）、・前記カメラに対する前記靴の位置および前記足の下限から、前記底の下面と前記個人の足の下面との間の距離を演繹する段階（S4）を含む。【選択図】図３ｄ
2019074525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個人の足によって履かれている靴の検査方法であって、前記靴は、床と接触することが意図されている下面を有する底を有し、当該方法は以下の段階、すなわち：
・前記靴が個人の足によって履かれているときに、熱カメラによって前記靴の熱画像を取得する段階と、
・前記靴の前記熱画像から、前記個人の足の下限を判別する段階であって、前記下限は前記足の下面に対応する、段階と、
・前記熱画像の取得の時点における前記熱カメラに対する前記靴の位置を判別する段階と、
・前記カメラに対する前記靴の位置および前記足の下限から、前記底の下面と前記個人の足の下面との間の距離を演繹する段階とを含む、
方法。
【請求項２】
前記熱画像の取得段階の間に、前記熱カメラは前記個人の足のかかとの方向に向けられ、得られた前記熱画像は前記かかとを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記熱画像はN行のピクセルおよびM列のピクセルを含む二次元マトリクスであり、該マトリクスにおいて、放射強度の値が各ピクセルに対応する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記下限を判別する段階は、以下のサブ段階、すなわち：
・前記N行のピクセルについて、同じ行に属するピクセルの値の平均を計算して、N個の平均されたピクセルの列を得て、
・平均されたピクセルの微分を計算し、
・このようにして計算された微分のピークに対応するピクセルを同定するサブ段階を含む、
請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記距離の演繹段階は、平均されたピクセルのうち値が最低のものが同定されるサブ段階を含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記距離の演繹段階は、以下のサブ段階、すなわち：
・前記微分のピークに対応するピクセルと平均されたピクセルのうち値が最低のものとの間の、ピクセルの倍数で表わした差を計算し、
・前記熱カメラに対する前記靴の位置の関数として線形因子を決定し、
・このようにして得られた差に前記線形因子を乗算するサブ段階をも含む、
請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記微分のピークは、平均されたピクセルのうち値が最低のものおよび平均されたピクセルであって前記平均されたピクセルのうち値が最低のものより上に延在するものの間に延在する諸ピクセルに対応する諸微分の間で決定される、
請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
微分を計算するのに先立って、平均されたピクセルに低域通過フィルタが適用されるサブ段階をも含む、請求項４ないし７のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
・前記底に向けた波の放出に続く一連のエコーの検出によって、前記底における、垂直方向の積層による層構成を検出し、
・前記演繹段階の間に得られた前記足の下面と前記底の下面との間の距離から、このようにして検出された前記層構成を標準化し、
・このようにして標準化された前記層構成の値をアラーム閾値と比較して、閾値を超える場合にはアラームをトリガーする段階をも含む、
請求項１ないし８のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
・前記底に向けた波の放出に続く一連のエコーの検出によって、前記底における、垂直方向の積層による層構成を検出し、
・前記一連のエコーのうちで、より高い振幅のエコーを同定し、
・前記より高い振幅のエコーの伝送および反射時間を決定し、
・それから前記より高い振幅のエコーに対応する前記層構成と前記底の下面との間の高さを演繹し、
・このようにして演繹された高さを、前記演繹段階の間に得られた前記足の下面と前記底の下面との間の距離と比較して、必要であればアラームをトリガーする段階をも含む、
請求項１ないし９のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
・前記基部の上に載せられた前記靴の前記底によって形成される電気キャパシタンスを測定し、
・前記演繹段階の間に得られた前記足の下面と前記底の下面との間の距離から、このようにして測定された前記電気キャパシタンスを標準化し、
・このようにして標準化された前記電気キャパシタンスの値をアラーム閾値と比較して、閾値を超える場合にはアラームをトリガーする段階をも含む、
請求項１ないし１０のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１２】
・前記基部の上に載せられた前記靴の前記底によって形成される電気キャパシタンスを測定し、
・それから前記足の下面と前記底の下面との間の高さを演繹し、
・このようにして演繹された前記高さを、前記演繹段階の間に得られた前記足の下面と前記底の下面との間の距離と比較して必要であればアラームをトリガーする段階をも含む、
請求項１ないし１１のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
靴が個人によって履かれているときの底を有する靴の検査のためのシステムであって、当該システムは：
・前記靴によって覆われている個人の少なくとも一つの足を受け入れるよう構成された基部と、
・前記個人によって履かれている前記靴の熱画像を取得するよう構成された熱カメラと、
・前記熱カメラに対する前記靴の位置を決定するよう構成された手段と、
・前記靴の前記熱画像から、前記個人の足の下限を決定する段階であって、前記下限は前記足の下面に対応する、段階と、前記熱カメラに対する前記靴の位置および前記足の下限から、前記底の下面と前記個人の足の下面との間の距離を演繹する段階とを実行するよう構成されたプロセッサとを有する、
システム。
【請求項１４】
前記熱カメラは、前記靴のかかとの画像を取得するよう、前記基部に固定されている、請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
請求項１３または１４記載のシステムであって、前記システムは個人によって履かれている二つの靴を検査するよう構成されており、二つの熱カメラを有し、各カメラは、前記靴の一方の画像を取得するよう構成されている、システム。
【請求項１６】
前記熱カメラは、数十マイクロメートルのオーダー、好ましくは8マイクロメートルから14マイクロメートルの間の波長をもつ波に感度をもつ、請求項１３ないし１５のうちいずれか一項記載のシステム。
【請求項１７】
前記基部が床に置かれるとき、前記床に垂直な平面における前記熱カメラの角視野は、前記床に平行な水平面に基づく前記熱カメラの角視野よりも大きい、請求項１３ないし１６のうちいずれか一項記載のシステム。
【請求項１８】
前記熱画像はN行のピクセルおよびM列のピクセルを含む二次元マトリクスであり、NはMより大きい、請求項１３ないし１７のうちいずれか一項記載のシステム。
【請求項１９】
前記赤外線カメラに対する前記靴の位置を決定するよう構成された前記手段は、下記の要素、すなわち：
・前記熱カメラに対して固定されており、検査の間、前記靴の一部と接触するよう構成されている機械的ストッパー、
・視覚的マーク付け、
・光ビームを送るおよび／または受けるよう構成された光電セルのセットであって、前記セットは前記靴のそれぞれの側に位置されるよう構成された当該システムに対向する二つの壁に固定されている、セット、
・磁場を送るおよび／または受けるよう構成されたアンテナのアレイであって、前記アレイは当該システムの底板に固定されている、アレイ、
・少なくとも一つの赤外線送信器および赤外線受信器および該送信器と該受信器の間の赤外線波の往復時間を解析するための装置
のうちの少なくとも一つを有する、請求項１３ないし１８のうちいずれか一項記載のシステム。
【請求項２０】
請求項１３ないし１９のうちいずれか一項記載のシステムと、下記の検出器、すなわち：
・検査される個人の身体によって変調または放出される一つまたは複数の放射エネルギーによる目標オブジェクトの検出手段を有するボディースキャナー、
・前記底に向けた波の放出に続く一連のエコーの検出によって、前記底における、垂直方向の積層による層構成を検出するよう適応された手段を有する検出器装置、
・前記靴の前記底によって形成される電気キャパシタンスの測定手段
のうちの少なくとも一つとを有する検出アセンブリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護アクセス・ゾーンにおいて許諾されていない物体または物質の検出のために設計された検出器の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、特定の製品、これだけではないがたとえば爆発物を敏感なゾーンの中にまたは外に導入するまたは持ち出す試みをきわめて信頼できる仕方で管理することが必要なようである。
【０００３】
ここで生じる問題は、非常に幅広い範囲の状況をカバーする。そうした状況は、特に、これに限られないが、店舗、学校、鉄道駅、公共のまたさらには民間の団体といった保護されたゾーンに製品を導入しようとする試み、あるいはたとえば企業窃盗の場合にまたは保護されたサイトにおいてたとえば定義された境界線外に製品を持ち出そうとする試みを包含する。
【０００４】
ここ数年、保護されたゾーンにはいる個人の衣服の下に隠された武器、爆発物などを検出するためのボディースキャナーが開発されている。これらのシステムはみな、検査される個人の身体によって変調されるまたは放出される放射エネルギーの検出に基づく技術を利用する。このようにして使われる放射エネルギーはX線、マイクロ波、ミリメートル波、赤外光、テラヘルツ波および超音波を含む。
【０００５】
放射エネルギーおよび撮像幾何のいくつかの型を使うとはいえ、これらのボディースキャナーすべての原理は、個人の衣服が透明になっている個人の電子画像の生成である。この画像はその後、モニター上に表示され、オペレーターがそれを見て、その個人が目標オブジェクトを携行しているかどうかを判定する。このためには、目標オブジェクトの検出において訓練されているオペレーターが、ボディースキャナーによって識別されたオブジェクトが人間の解剖構造に対応するのか、ライター、ハンカチまたは他の物品のような許諾されたオブジェクトに対応するのか、あるいは武器もしくは爆発物のような目標オブジェクトに対応するのかを判定することができなければならない。
【０００６】
最近では、欺瞞的に製品を保護されたゾーン外に持ち出そうとするまたはそのような製品を導入しようとする個人がしばしば問題の製品を隠すために靴を使うことがある。この現象は、本質的には、このゾーンが視覚的にまたは手で触れることによって管理するのが難しいという事実によるようである。
【０００７】
今のところ、通常のボディースキャナーは、遮蔽をなす靴の甲革の厚さのため、また現在の技術では足の形を判別せず、よって目標オブジェクトを識別しないため、そのような製品を検出することができないようである。
【０００８】
これが、オペレーターが、検査を改善するために、敏感なゾーンに出入りすることを望む個人に靴を脱ぐことを要求することがある理由である。だが、そのような状況から帰結する制約および不快にもかかわらず、脱いだ靴の視覚的検査は必ずしも検査を十分確実にするものではない。実際、オペレーターは、靴から直接アクセスできない内部空洞、特に靴底にオブジェクトまたは物質がカモフラージュされていないかどうかを判定できない。
【０００９】
よって、出願人は、付属の図１に示される型のデバイスを提案した。これはフレームを有し、該フレームは：
・踏み台〔ステップ〕の形の長方形板によって形成される基部１０であって、該基部の平らな上側表面は、デザインまたはプリント１２と、靴によって覆われている個人の片足を受け入れて位置決めするために意図されたストッパー１４とを有する、基部と、
・検出手段を収容する二つの対称的な側面パネル２０と、
・情報モジュール３０とを有する。
【００１０】
特許文献１〜４は、図１に示されるデバイスの例を開示している。
【００１１】
上記文献に記載される検出手段は、金属の検出のための巻き線、蒸気または微量の粒子、たとえば薬物もしくは爆発物を引き抜くための、たとえば吸引ノズルの形のサンプリング手段、たとえばヘルムホルツ・コイルを有する核磁気共鳴に基づく解析手段、あるいはまた複素インピーダンス解析手段または放射性放射検出器によって形成されることができる。
【００１２】
特許文献５は、通常のボディースキャナーに、底板を加えることを提案している。底板は、該底板の上側壁の方向に電磁波を放出するアンテナのアレイを備える。電磁波は靴によって底板の内部に向けて反射されるので、アンテナによって受信されることができる。プロセッサが、靴における目標オブジェクトの存在を検出することができる。
【００１３】
よって、このデバイスは、目標オブジェクトが靴に隠されているときにその検出を改善する。だがこの検出は、目標オブジェクトが、靴の中で一定の厚さに従って位置される爆発物のような誘電体であるときには、制限されるようである。実際、検出器は、靴が厚い底をもつときにアンテナによって得られる応答と、底は薄いが一定の厚さの爆発物によって覆われているときに得られる応答とを区別することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】FR2860631
【特許文献２】EP1574879
【特許文献３】FR2889338
【特許文献４】FR2911212
【特許文献５】US2014/0320331
【特許文献６】FR2950976
【特許文献７】US2007/235652
【特許文献８】EP2202700
【特許文献９】FR1655726
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明のねらいは、保護されたアクセス・ゾーンにおいて許諾されていない物体または物質のような目標オブジェクトであって、靴にカモフラージュされる可能性があるものの検出を改善するための新たな検出手段を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このために、本発明は、個人の足が履いている靴の検査方法を提案する。靴は、床と接触することが意図されている下面を有する底を有し、本方法は以下の段階を含む：
・靴が個人の足によって履かれているときに、熱カメラによって靴の熱画像を取得する段階と、
・前記靴の熱画像から、個人の足の下限を判別する段階であって、前記下限は前記足の下面に対応する、段階と、
・前記熱画像の取得の時点における前記熱カメラに対する前記靴の位置を判別する段階と、
・前記カメラに対する前記靴の位置および前記足の下限から、前記底の下面と前記個人の足の下面との間の距離を演繹する段階。
【００１７】
上記で定義された検査方法のいくつかの好ましいが限定しない特徴は、個々にまたは組み合わせて採用される以下のものがある：
・前記熱画像の取得段階の間に、前記熱カメラは前記個人の足のかかとの方向に向けられ、得られた前記熱画像は前記かかとを含む。
・前記熱画像はN行のピクセルおよびM列のピクセルを含む二次元マトリクスであり、該マトリクスにおいて、放射強度の値が各ピクセルに対応する。
・前記下限を判別する段階は、以下のサブ段階を含む：前記N行のピクセルについて、同じ行に属するピクセルの値の平均を計算して、N個の平均されたピクセルの列を得て、平均されたピクセルの微分を計算して、このようにして計算された微分のピークに対応するピクセルを同定する。
・前記距離の演繹段階は、平均されたピクセルのうち値が最低のものが同定されるサブ段階を含む。
・前記距離の演繹段階は、以下のサブ段階をも含む：前記微分のピークに対応するピクセルと平均されたピクセルのうち値が最低のものとの間の、ピクセルの倍数で表わした差を計算し、前記熱カメラに対する前記靴の位置の関数として線形因子を決定し、このようにして得られた差に前記線形因子を乗算する。
・前記微分のピークは、平均されたピクセルのうち値が最低のものおよび平均されたピクセルであって前記平均されたピクセルのうち値が最低のものより上に延在するものの間に延在する諸ピクセルに対応する諸微分の間で決定される。
・本方法は、微分を計算するのに先立って、平均されたピクセルに低域通過フィルタが適用されるサブ段階をも含む。
・本方法は、以下の段階をも含む：前記底に向けた波の放出に続く一連のエコーの検出によって、前記底における、垂直方向の積層による層構成を検出し、前記演繹段階の間に得られた前記足の下面と前記底の下面との間の距離からこのようにして検出された前記層構成を標準化し、このようにして標準化された前記層構成の値を、アラーム閾値と比較して閾値を超える場合にはアラームをトリガーする。
・本方法は、以下の段階をも含む：前記底に向けた波の放出に続く一連のエコーの検出によって、前記底における、垂直方向の積層による層構成を検出し、前記一連のエコーのうちで、より高い振幅のエコーを同定し、前記より高い振幅のエコーに対応する層構成と前記底の下面との間の高さを演繹することによって前記より高い振幅のエコーの伝送および反射時間を決定し、このようにして演繹された高さを、前記演繹段階の間に得られた前記足の下面と前記底の下面との間の距離と比較して、必要であればアラームをトリガーする。
・本方法は、以下の段階をも含む：基部の上に載せられた靴の底によって形成される電気キャパシタンスを測定し、前記演繹段階の間に得られた前記足の下面と前記底の下面との間の距離からこのようにして測定された前記電気キャパシタンスを標準化し、このようにして標準化された前記電気キャパシタンスの値を、アラーム閾値と比較して閾値を超える場合にはアラームをトリガーする。
・本方法は、以下の段階をも含む：基部の上に載せられた靴の底によって形成される電気キャパシタンスを測定し、前記足の下面と前記底の下面との間の高さを演繹し、このようにして演繹された前記高さを、前記演繹段階の間に得られた前記足の下面と前記底の下面との間の距離と比較して必要であればアラームをトリガーする。
【００１８】
第二の側面によれば、本発明は、靴が個人によって履かれているときの底を有する靴の検査のためのシステムをも提案する。本システムは：
・靴によって覆われている個人の少なくとも一つの足を受け入れるよう構成された基部と、
・個人によって履かれている靴の熱画像を取得するよう構成された熱カメラと、
・前記熱カメラに対する前記靴の位置を決定するよう構成された手段と、
・前記靴の前記熱画像から、前記個人の足の下限を決定する段階であって、前記下限は前記足の下面に対応する、段階と、前記熱カメラに対する前記靴の位置および前記足の下限から、前記底の下面と前記個人の足の下面との間の距離を演繹する段階とを実行するよう構成されたプロセッサとを有する。
【００１９】
上記で定義された検査システムのいくつかの好ましいが限定しない特徴は、個々にまたは組み合わせて採用される以下のものがある：
・前記熱カメラは、前記靴のかかとの画像を取得するよう、前記基部に固定される。
・本システムは、個人が履いている二つの靴を検査するよう構成され、二つの熱カメラを有し、各カメラは、前記靴の一方の画像を取得するよう構成される。
・前記熱カメラは、数十マイクロメートルのオーダー、好ましくは8マイクロメートルから14マイクロメートルの間の波長をもつ波に感度をもつ。
・前記基部が床に置かれるとき、前記床に垂直な平面における前記熱カメラの角視野は、前記床に平行な水平面に基づく前記熱カメラの角視野よりも大きい。
・前記熱画像はN行のピクセルおよびM列のピクセルを含む二次元マトリクスであり、NはMより大きい。
・前記赤外線カメラに対する前記靴の位置を決定するよう構成された前記手段は、一つ少なくとも次の要素をもつ：前記熱カメラに対して固定されており、検査の間、前記靴の一部と接触するよう構成されている機械的ストッパー、視覚的マーク付け、光ビームを送るおよび／または受けるよう構成された光電セルのセットであって、前記セットは前記靴のそれぞれの側に位置されるよう構成された本システムに対向する二つの壁に固定されている、セット、磁場を送るおよび／または受けるよう構成されたアンテナのアレイであって、前記アレイは本システムの底板に固定されている、アレイおよび／または少なくとも一つの赤外線送信器および赤外線受信器および該送信器と該受信器の間の赤外線波の往復時間を解析するための装置。
【００２０】
第三の側面によれば、本発明は、上記のシステムと、少なくとも以下の検出器のうちの一つとを有する検出のセットを提案する：
・検査される個人の身体によって変調または放出される一つまたは複数の放射エネルギーによる目標オブジェクトの検出手段を有するボディースキャナー、
・前記底に向けた波の放出に続く一連のエコーの検出によって、底における、垂直方向の積層による層構成を検出するよう適応された手段を有する検出器装置、
・前記靴の底によって形成される電気キャパシタンスの測定手段。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の他の特徴、ねらいおよび利点が、以下の詳細な記述から、限定しない例として与えられる付属の図面に関連して、より明瞭に浮かび上がるであろう。
【図１】先述したように、従来技術に基づく靴の検査のための検出器装置を示す。
【図２】正面から撮影した個人の、直立した該個人を示す熱画像である。
【図３ａ】図３ａおよび４ａは、靴の二つの例の、側面方向から撮影された写真である。
【図３ｂ】赤外線カメラによって得られた図３ａの靴の熱画像である。
【図３ｃ】低域通過フィルタの適用後の、図３ａの熱画像に対応する。
【図３ｄ】図３ｄおよび４ｂは、低域通過フィルタを適用して温度スケールを修正した後の、それぞれ図３ａおよび４ａの熱画像に対応する。
【図３ｅ】図３ｅおよび４ｃは、それぞれ図３ａおよび４ａの靴の背面図である。
【図３ｆ】赤外線カメラによって得られた図３ｅの靴の熱画像である。
【図３ｇ】低域通過フィルタの適用後の、図３ｅの熱画像に対応する。
【図３ｈ】図３ｈおよび４ｄは、低域通過フィルタを適用して温度スケールを修正した後の、それぞれ図３ｅおよび４ｃの熱画像に対応する。
【図４ａ】図３ａおよび４ａは、靴の二つの例の、側面方向で撮影された写真である。
【図４ｂ】図３ｄおよび４ｂは、低域通過フィルタを適用して温度スケールを修正した後の、それぞれ図３ａおよび４ａの熱画像に対応する。
【図４ｃ】図３ｅおよび４ｃは、それぞれ図３ａおよび４ａの靴の背面図である。
【図４ｄ】図３ｈおよび４ｄは、低域通過フィルタを適用して温度スケールを修正した後の、それぞれ図３ｅおよび４ｃの熱画像に対応する。
【図５ａ】平均されたピクセルの列の値（ケルビンで表わした温度）を表わす、低域フィルタ適用済みのグラフの例である。
【図５ｂ】図５ａの値の微分（ピクセルの関数としての温度の微分）を表わすグラフである。
【図６】ボディースキャナーの形の本発明に基づく検査システムの第一の例を示す図である。
【図７】靴の検査装置の形の本発明に基づく検査システムの第二の例を示す図である。
【図８】靴の検査装置の形の本発明に基づく検査システムの第二の例を示す図である。
【図９】本発明のある実施形態に基づく検査方法の段階を示すフローチャートである。
【図１０】熱画像から個人の足の下限を判別するためのサブ段階の例を示すフローチャートである。
【図１１】足の下限および靴と熱カメラの間の距離から、底の下面と個人の足の下面との間の距離を演繹するためのサブ段階の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
目標オブジェクトを検出するために、本発明は、一つまたは複数の熱カメラ７を使って、床と履く人のかかとの下面との間の（床に垂直な軸に沿った）距離６を決定し、この情報を使って靴２の中の目標オブジェクトの可能性のある存在を検出することを提案する。この距離６は、個人が足と底３との間で目標オブジェクトを輸送していないときは、底３の厚さに対応する。
【００２３】
熱カメラ７（赤外線カメラとしても知られる）はここでは、ボディーによって放出され、その温度の関数として変化する赤外線放射を記録するよう構成された装置を意味する。
【００２４】
熱カメラ７はすでに個人の検査のために使われている。それでも、熱カメラ７が、個人が服を着ているときに個人の身体の輪郭の正確な画像を得るものではない限り、今のところ、線を越えたときに検出することにおいて（赤外線バリア）、あるいは当該装置とオブジェクトとの間の距離を決定するために用いられるのみである。そのような使用例を記載している特許文献６または７が特に参照できる。
【００２５】
実のところ、付属の図２から明白なように、熱カメラ７は、個人の身体によって放出された赤外線放射を記録する。ここで、個人の衣服は、該個人がそれを着ているとき、必然的に該個人によって温められ、身体の正確な輪郭を、よって任意的には衣服の下に隠された目標オブジェクトの存在を判別する妨げとなる。また、靴２の甲革は、熱の散逸を遮り、よって足によって放出される放射を減らす。そのため、足のゾーンは、身体の他の部分よりも、該カメラによって撮影された熱画像上で区別することが一層難しい。これは、図３ｂおよび３ｆからも見て取れる。これらの図は、下記で明白になるように、プロセッサによる処理の前の、個人が履いている靴２の熱画像に対応する。
【００２６】
出願人は、任意の試みに対して、足の下面と床との間の距離を精密に決定するために個人の足が履いている靴２の撮影された熱画像を使うことがいまだ可能であり、有利であったことに気づいた。図３ｅ、３ｈ、４ｂおよび４ｄに示されるように、画像の処理後は、足５の下面と床の間の境界は、実際、それから距離６を演繹するために十分に精密である。
【００２７】
本発明に基づく靴２の検査のためのシステム１は、以下の要素を有する：
・靴２によって覆われている個人の少なくとも一つの足を受け入れるよう構成された基部１０と、
・個人によって履かれている靴２の熱画像を取得するよう構成された熱カメラ７と、
・前記熱カメラ７に対する前記靴２の位置を決定するよう構成された手段１５と、
・前記靴２の前記熱画像から、前記個人の足の下限９を決定する段階であって、前記下限９は前記足５の下面に対応する、段階と、前記熱カメラ７に対する前記靴２の位置および前記足の下限９から、前記底３の下面４と前記個人の足５の下面との間の距離６を演繹する段階とを実行するよう構成されたプロセッサ１６。
【００２８】
ここで、底３は、床と接触する靴２の部分を意味する。この目的のために、底３は、床と直接接触する下面３と、個人の足５（あるいは必要であれば前記足と底３との間に目標オブジェクトが置かれる場合には該目標オブジェクト）の下面と接触するよう構成された上面とを有する。靴２によって、足の下限９は外側から可視である（図３ａないし３ｈに示される例の場合）または隠蔽される（図４ａないし４ｄに示されるようなかさ上げ靴２の場合）。
【００２９】
システム１の全体的な構造はいかなる型であってもよい。
【００３０】
システム１の構造は、たとえば、特許文献８、特許文献５またさらには特許文献７に記載され、限定しない例として図６に示されるように、ボディースキャナーの構造に対応することができる。
【００３１】
より精密には、システム１は、検出手段２６、特にX線型、マイクロ波、ミリメートル波、赤外光、テラヘルツ波またさらには超音波の放射エネルギーを収容する少なくとも二つの対称的な側面パネル２０を有する基部１０を有することができる。むろん、放射エネルギーの検出手段に加えてまたはその代わりに、他の検出手段も可能でありうる。特に、金属を検出するための巻き線、蒸気または微量の粒子、たとえば薬物もしくは爆発物を引き抜くための、たとえば吸引ノズルの形のサンプリング手段、たとえばヘルムホルツ・コイルを有する核磁気共鳴に基づく解析手段、あるいはまた複素インピーダンス解析手段または放射性放射検出器である。
【００３２】
典型的には、基部１０は、エアロックまたはより単純にはドアをなすことができる。
【００３３】
任意的に、基部（base）１０は、個人の頭上で、前記パネルを上側部分においてつなぐクロス梁１１および／または個人がその上を歩く底板（baseplate）１２をも有する。
【００３４】
変形として、システム１の全体的な構造は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４に記載されており、限定しない例として図７および図８に示されているような靴２の検査装置において通例使われている構造に対応することができる。これらの装置の全体的な構造は、以下では詳細には記載しない。ただし、これらの図が：
・靴２によって覆われている足を受け入れて位置決めするために意図された踏み台〔ステップ〕の形の基板（board）１３によって形成される基部１０支持部、および
・検出手段を収容する二つの対称的な側面パネル２０、および
・任意的には、情報モジュール
を有する装置を示していることを想起しておく。
【００３５】
これらの図に示される装置は、その幾何構成、その寸法、情報モジュールに表示されるメッセージの性質、上記の文献に記載される配置に関して柔軟であることができる。
【００３６】
同じことは、解析に提出される個人のランダム・ソート手段型の任意のアクセサリー、金属を検出するために実装される周波数および／または処理を開始するために前記二つのパネルに対する足の設置について当てはまる。
【００３７】
ある実施形態では、本装置は、次の検出手段のうちの少なくとも一つを有する：
・底３に向けた波の放出に続く一連のエコーの検出によって、底３における、垂直方向の積層による層構成を検出するよう適応された手段２４、および／または
・靴２の底３によって形成される電気キャパシタンスの測定手段。たとえば、該測定手段は、プリントの領域に配置された電極２２と、側面パネル２０の上の部分に配置された電極２２とを有することができる。これらは、下記でより詳細に定義する。
【００３８】
熱カメラ７に対する靴２の位置を決定するよう構成された手段１５は特に、熱カメラ７に対して固定されており、検査の間、靴２の一部と接触するよう構成されている機械的ストッパーを有することができる。典型的には、機械的ストッパーは、靴２の先端またはそのかかとと接触するよう位置決めされることができる。下記で明白になるように、機械的ストッパー１５は、好ましくは、個人のかかとの位置が精密に決定できるよう、かかとの後部を受け入れるよう位置決めされる。この実施形態では、機械的ストッパーは好ましくは、熱カメラ７による熱画像の捕捉をじゃましないような位置および寸法にされる。
【００３９】
機械的ストッパーは、特に、ボディースキャナーの底板１２にまたは検査装置の基板１３に固定されることができる。
【００４０】
図８に示される実施形態では、機械的ストッパーは、検出器装置の基板１３上に固定された低い壁である。この低い壁は、かかとの形をなし、当該装置における足の軸位置（当該装置における足の挿入方向による）および配向を固定するよう曲がっている。
【００４１】
変形として、カメラに対する靴２の位置を決定するよう構成された手段１５は、次の要素のうちの少なくとも一つを有することができる：
・ボディースキャナーの底板１２上または検査装置の基板１３上に配置される視覚的マーク付け（たとえばフットプリント）。視覚的マーク付けは、底板１２（または基板１３）上に取り外せないように統合または固定されることもできるし、あるいは画像プロジェクターによって投影されることもできる。
・磁場を送るおよび／または受けるよう構成されたアンテナのアレイ。それらのアンテナはボディースキャナーの底板１２の中または下に（あるいは検査装置の基板１３の中または下に）固定されることができる。
・光ビームを送るおよび／または受けるよう構成された光電セルのセット。前記セットは靴２のそれぞれの側に位置されるよう構成されたシステム１に対向する二つの壁に固定され、発光セルによって対向する受光セルの方向に放出された光ビームは、個人の足の存在によって遮られる。
・少なくとも一つの送信器／赤外線受信器の対および該送信器と該受信器の間の赤外線波の往復時間を解析するための装置。
【００４２】
たとえば、（光電または赤外線）送信器は、システム１の側面パネル２０（ボディースキャナーの側面パネル２０であれ、検査装置の側面パネル２０であれ）の一つに収容されることができ、一方、受信器は他方の側面パネル２０に収容されることができる。変形として、送信器および受信器は、同時に二つの側面パネル２０に収容されることができる。
【００４３】
むろん、足の位置を決定するための手段１５の上記の例のそれぞれは、単独でまたは組み合わせて使用できることが理解される。典型的には、システム１は、視覚的マーク付けおよび機械的ストッパーを同時に有することができる。
【００４４】
熱カメラ７は、数十マイクロメートルのオーダー、好ましくは8マイクロメートルから14マイクロメートルの間の波長をもつ波に感度をもつ。
【００４５】
熱カメラ７は、固定画像（写真）または動画像（映画）を撮影することのできるカメラ・ユニットであることができる。
【００４６】
熱カメラ７は、システム１の基部１０に固定されることができる。
【００４７】
ある実施形態では、熱カメラ７は、個人の靴２の背面の熱画像を取得するよう、基部１０上に位置される。好ましくは、該熱画像は靴２のかかとを含む。実のところ、出願人は、靴２のこの部分が足の赤外線放射を、より多く、より精密に透過させ、より正確な結果を生じたことに気づいた（図３ｅないし３ｈ、図４ｂおよび４ｄ参照）。出願人は、この現象を、靴２が個人のかかとと時間を通じて接触しているという事実によって説明する。これに対して、前部は、つまさきのための余地を残すためにそれほど調整されていない。よって、赤外線放射の透過は、かかとの領域においてよりよく行なわれ、熱カメラ７では足の前部よりもかかとのほうが明瞭な画像を生じ、よって足５の下面と靴２の底３の間の境界９をより精密に決定する。
【００４８】
基部１０が床に置かれるとき、床に垂直な平面内での熱カメラ７の角視野８は、床に平行な水平面内に基づく熱カメラ７の角視野８よりも大きい。換言すれば、熱画像は幅よりも高さのほうが大きい。この構成は、熱カメラ７が靴２のかかとの熱画像を取得するときに特に適応される。身体のこのゾーンは狭く、ねらいは床に垂直な軸に沿っての、足と靴２の間の境界９を同定することだからである。特に、カメラの角視野８を示す図６ないし図８を参照することができる。
【００４９】
ある実施形態では、熱画像はN行のピクセルおよびM列のピクセルを含む二次元マトリクスであり、Nは厳密にMより大きい。たとえば、Nは320に等しくてもよく、Mは240に等しくてもよい。
【００５０】
必要であれば、システム１は、基部１０に固定された二つの熱カメラ７を有することができる。それぞれの熱カメラ７は、個人の靴２の一方の画像を取得するよう構成される。よって、個人の二つの靴２が同時に検査されることができる（図６ないし図８を参照）。
【００５１】
任意的に、システム１は、靴２の追加的な熱画像を取得するよう構成された少なくとも一つの追加的な熱カメラ７を有することもできる。たとえば、カメラの一方はかかとの熱画像を取得することができ、カメラの他方は靴２の正面の熱画像を取得する。
【００５２】
システム１はもちろん、四つの熱カメラ７、具体的には図６の実施形態に示されるようにそれぞれの靴２について二つの熱カメラ７を有することができる。
【００５３】
プロセッサ１６は、システム１の基部に、あるいは同じ室内でまたは別の位置で基部からある距離のところに収容されることができ、有線または無線で熱カメラ７に接続されることができ、必要であれば熱カメラ７に対する靴２の位置を決定する手段１５に接続されることができる。
【００５４】
プロセッサ１６は、熱カメラ７によって撮影された熱画像および参照物質の任意の好ましいマップ（特に検出器が靴２の底３によって形成される電気キャパシタンスの測定手段を有するとき）を少なくとも一時的に記録するためのメモリを有することもできる。
【００５５】
個人が履いている少なくとも一つの靴２の検査のために実行されることのできる諸段階Sについて、これから述べる。下記では、記述を簡単にするため、靴２の位置を決定する手段１５は、必要であれば機械的ストッパーの関連する基部１０上に形成されたフットプリントの形の視覚的マーク付けを含む。よって、熱画像の取得の時点において、熱カメラ７に対する靴２の位置は固定されており、既知である。
【００５６】
また、熱カメラ７は、靴２のかかとを含む熱画像を取得するよう配置される。
【００５７】
第一段階S1の間、個人はシステム１において位置決めされる。
【００５８】
システム１がボディースキャナーを有するとき、個人は、プリント上に足を位置させることによって、必要なら底板１２の上に直立して、二つの側面パネル２０の間に立つ。図６の実施形態では、個人の足の位置を決定する手段１５は実のところ、機械的ストッパーは有していない。ただし、それも可能である。
【００５９】
第二段階S2の間、熱カメラ７が個人が履いている靴２の熱画像を取得する。
【００６０】
熱画像は、N行のピクセルおよびM列のピクセルを含む二次元マトリクスであり、該マトリクスにおいて、各ピクセルは放射強度の値に対応する。
【００６１】
第三段階S3の間、個人の足の下限９が判別される。この下限９は靴２における足５の下面の位置に対応する。これは、個人が目標オブジェクトを輸送していないときには底３の上面、あるいは個人が底３の上にかかる目標オブジェクトを隠しているときには目標オブジェクトの上面であることができる。
【００６２】
このために、第一のサブ段階S31の間、N行のピクセルについて、プロセッサ１６は、同じ行に属するピクセルの値の平均を計算して、N個の平均されたピクセルの列（以下、pix(i)、i∈[1;N]）を得る。必要であれば、プロセッサ１６は、この段階S31の前に、個人のかかとを含む熱画像のゾーンを選択することができる。
【００６３】
任意的に、図５ａに示されるように、プロセッサ１６は、N個の平均されたピクセルに低域通過フィルタを適用することができる（段階S32）。たとえば、プロセッサ１６は、平均されたピクセルpix(i)について、このピクセルの値と平均されたピクセルの列におけるすぐ上に位置する三つのピクセルおよびすぐ下に位置する三つのピクセルの値との平均を取り、平均され、フィルタリングされたピクセルpixf(i)：
【数１】
2019074525.tif 000003
を得ることができる。
【００６４】
第二のサブ段階S33の間、プロセッサ１６は、平均されたピクセルのうち値が最低のものpixmin（あるいは必要なら低域通過フィルタの適用後の平均されたピクセルのうち値が最低のものpixf_min）を同定する。このピクセルpixminは、底３の下面４に関連付けられた熱画像上のゾーンに対応する。実際、熱画像上で、特に図２、図３ｄ、３ｈ、図４ｂ、４ｄに示されるように、床は赤外線放射を反射する。また、底３の下面４は靴２の、個人の足および身体の残りの部分から最も遠い部分であり、よって最低の赤外線放射を放出する部分である。結果として、熱画像上で、底３の下面４の下に位置するすべてのゾーンは、床によって反射された赤外線放射に対応する。したがって、下記で明白になるように、熱画像の、値が最低になるピクセルpixminより下に延在する部分は、個人の足によって放出される放射を表わすのではないので、取り去ることができる。
【００６５】
第三のサブ段階S34の間、プロセッサ１６は、平均されたピクセルの値pix(i)（あるいは必要なら低域通過フィルタの適用後のピクセルの値pixf(i)）の微分を計算して、微分pixd(i)を得る。
【数２】
2019074525.tif 000004
ここで、xはピクセルpix(i)の高さである。図５のｂは、たとえば図５のａの曲線に適用された第三のサブ段階S33を示している。
【００６６】
変形として、熱カメラ７のピクセルの高さは一定なので、隣接するピクセルの値の間の差が計算されることもできる。
【００６７】
微分は好ましくは、赤外線放射の値が最低であるピクセルpixminより上に位置する平均されたピクセル（pix(i)）についてのみ計算される。
【００６８】
第四のサブ段階S35の間、プロセッサ１６は、このようにして計算された微分pixdのピークに対応するピクセルpixd_maxを同定する。ピクセルpixd_maxは、個人の足の下限９、すなわち足の下面に対応する。
【００６９】
個人の足の下限９および足２と熱カメラ７の間の距離から、プロセッサ１６は、足５の下面と底３の下面４との間の距離６を決定する（段階S4）。
【００７０】
このために、第一のサブ段階S41において、プロセッサ１６は、微分のピークに対応するピクセルpixd_maxと平均されたピクセルのうち値が最低のものpixminとの間の、ピクセルの倍数で表わした差Δを決定する。
【００７１】
たとえば、図５のｂに示されるように、ピクセルpixd_maxが平均されたピクセルの列の下から出発して79番目のピクセル（pix(79)）に対応し、値が最低である平均されたピクセルpixminが46番目の平均されたピクセル（pix(46)）に対応するとき、ピクセルの倍数で表わした差Δは79−46＝33に等しい。
【００７２】
第二のサブ段階S43の間、プロセッサ１６は、このようにして得られた差Δに、所定の線形因子Kを乗算する。線形因子Kは熱カメラ７に対する靴２の位置に依存する。これは、値が最低であるピクセルpixminと微分のピークに対応するピクセルpixd_maxとの間のピクセル数をメトリック距離に変換するための単純な三角法計算についてである。この実施形態では、前記プリントおよび必要であれば機械的ストッパーのため靴２のかかとと熱カメラ７の間の距離は固定であり、既知であるので、この線形因子Kはあらかじめ決定されて、あらかじめ記録されている（段階S42）。したがって、因子Kは、所与のピクセルの最低点と該ピクセルの最高点との間の角度βの正接（換言すれば、熱カメラ７が所与のピクセルを見る角度の正接）に、靴２と接触する機械的ストッパーの面と熱カメラ７との間の距離を乗算したものに等しい：
K＝D.tan(β)
【００７３】
したがって、上記の例では、1.25に等しい線形因子Kについては、これは41mmに等しい距離６を与える。
【００７４】
変形として、靴２と熱カメラ７の間の距離があらかじめ記録されておらず、たとえば専用の手段によって瞬間的に計算されるときは、プロセッサ１６は角度βを、靴２の位置を決定する手段１５によって測定される距離の関数として決定し、次いで、線形因子Kを計算する（S42）。
【００７５】
プロセッサ１６は、個人の足５の下面と靴２の底３の下面４との間の（床または用途に応じて必要であれば底板１２または基板１３に垂直な軸に沿った）距離６を得る。
【００７６】
このようにして決定された足５の下面と底３の下面４との間の距離６は、システム１によって得られる情報を標準化するためにまたは他の手段によって並列に行なわれたこの距離６の測定を完了／確認するために使用されることができる。
【００７７】
たとえば、特許文献５に記載されるボディースキャナーの場合、波が、足５の下面によってまたは変形として靴２の中に置かれた目標オブジェクトによって反射される。目標オブジェクトが履く人の足の下に一様な厚さで加えられている場合、アンテナはそれを検出することができない。しかしながら、アンテナによって受信された情報と、靴２の熱画像から決定された距離６とを組み合わせることによって、プロセッサ１６は、足５の下面が、底３の下面４からまたは検出された誘電物質から期待されるよりも大きな距離のところにあることを判別し、保安人員が靴２を調べるようアラームを生成することができる。
【００７８】
同じことは、前記検査装置の場合にも当てはまる。
【００７９】
具体的には、距離６の決定は、靴２内の特定の物質の存在を検出するための信号を標準化するためにおよび／または装置の信頼性を改善するための冗長性の目的のために使われることができる。
【００８０】
たとえば、本発明のシステム１は、底３に向けた波の放出に続く一連のエコーの検出によって、底３における、垂直方向の積層による（すなわち基板１３に垂直な方向での）層構成を検出S5するよう適応された手段を有する目標オブジェクトの検出のための検査装置において、垂直方向の層構成の検出手段に由来する信号を標準化するために使用されることができる。
【００８１】
垂直方向の層構成の検出手段は、特に、プリントの下の基板１３内に配置された隣り合うマイクロ波送信器および受信器２４の一つまたは複数の対を有することができる。このようにして統合された受信手段は、底３の下面４と足５の下面の間の、マイクロ波に関する異なる伝搬属性をもつ一連の層の垂直方向の積層から帰結する種々の界面または層構成でのマイクロ波エコーを検出する。換言すれば、垂直方向の層構成の検出手段は、底３のかたまりの中のポケットまたは特定の物質の存在を検出し、よって、靴２の中に隠された目標オブジェクトを同定する。
【００８２】
この型の検出器の構造および動作のさらなる詳細については、本出願人の名で2016年4月15日に登録された特許文献９を特に参照できる。
【００８３】
実際上は、マイクロ波送信器／受信器アセンブリーは、底３の中での垂直方向の積層から帰結する物質界面によって送り返されるエコーを検出し、これらのエコーの送信および受信時刻を測定することによってこれらの界面の高さを検出する。
【００８４】
主なエコー（すなわち、より高い振幅のもの）は、底３の上面（または必要であれば目標オブジェクトの上面）に対応する足５の下面によって生成されるエコーである。
【００８５】
この主なエコーの時間および減衰が、それを演繹段階S4の間に得られた足５の下面と底３の下面４の間の距離６によって除算することによって標準化され（段階S6）、底３の厚さによらない遅延/mmおよび減衰/mmを得ることができる。プロセッサ１６は、該遅延および標準化された減衰を、所定の閾値と比較して、必要であれば閾値を超えている場合にアラームをトリガーすることができる（段階S8）。
【００８６】
このようにして、足５の下面と底３の下面４の間の距離６の関数として受信器でのエコー受信時間を標準化することで、底３での異常の検出をより簡単にする。
【００８７】
変形としてまたは追加して、この主なエコーの受信時間の、熱画像から決定された距離６との直接的な比較が単純な試験を作り出す（段階S7）。
【００８８】
実のところ、最小限の厚さの底３については、システム１は、短い伝送および反射時間後の足５の下側表面での主なエコーの受信を待つ。逆に、かなりの厚さの底３については、システム１は、より長い伝送および反射時間後の足５の下側表面での主なエコーの受信を待つ。
【００８９】
しかしながら、熱画像がかなりの厚さの底３を示す一方、システム１が短い伝送および反射時間後の主なエコーを検出する場合、底３の中でのポケットまたは外来性物体の存在が疑われる。
【００９０】
変形としてまたは追加して、ある実施形態では、本発明のシステム１は、基部１０に載せられた靴２の底３によって形成される電気キャパシタンスの測定手段をも有することができる（段階S5）。適切であれば、該電気キャパシタンス測定手段は、足５の下面の限界９の決定と累積されて、足５の下面と底３の下面４の間の有効距離６についての堅牢で、安定なデータを得ることができる。
【００９１】
前記容量測定手段は、プリントの領域に配置された電極２２および側面パネル２０の上の部分、たとえばハンドルの領域に配置された電極２２を有することができる（図７参照）。ハンドルは、好ましくは基部１０に取り付けられ、側面パネル２０のかたまりの中に埋め込まれた電気伝導性物質からできていることができる。
【００９２】
本装置は、直列の遮断器によって上記の電極２２に接続された電気生成器、典型的には交流電流の生成器をも有する。
【００９３】
プリントの下およびハンドルの電極２２の間で定義される容量は、本質的には、足５の下面と靴２の底３の下面４の間の距離６に依存する。底３によって表わされるこの容量のインピーダンスの値は、同じ電極２２の間に置かれた人体の容量に比べても高い。よって、容量測定手段は足５の下面と底３の下面４の間の距離６の測定値を得る。このようにして決定された容量は、それを演繹段階S4の間に得られた足５の下面と底３の下面４の間の距離６によって除算することによって標準化され（段階S6）、底３の厚さとは独立な容量/mmを得ることができる。プロセッサ１６は、標準化された容量を、所定の閾値と比較し、閾値を超えている場合、必要であればアラームをトリガーすることができる（段階S8）。
【００９４】
変形としてまたは追加して、靴２の熱画像からの決定された距離６は、容量性の手段によって決定された距離と比較されることもでき（段階S7）、結果の間の不一致の場合には任意的にアラートをトリガーすることができる（段階S78）。
【００９５】
ここでも、底３の厚さを決定するための容量の測定手段を使うことについてのさらなる詳細については特許文献９が参照できる。
【図１】
2019074525.tif 000005
【図２】
2019074525.tif 000006
【図３ａ】
2019074525.tif 000007
【図３ｂ】
2019074525.tif 000008
【図３ｃ】
2019074525.tif 000009
【図３ｄ】
2019074525.tif 000010
【図３ｅ】
2019074525.tif 000011
【図３ｆ】
2019074525.tif 000012
【図３ｇ】
2019074525.tif 000013
【図３ｈ】
2019074525.tif 000014
【図４ａ】
2019074525.tif 000015
【図４ｂ】
2019074525.tif 000016
【図４ｃ】
2019074525.tif 000017
【図４ｄ】
2019074525.tif 000018
【図５ａ】
2019074525.tif 000019
【図５ｂ】
2019074525.tif 000020
【図６】
2019074525.tif 000021
【図７】
2019074525.tif 000022
【図８】
2019074525.tif 000023
【図９】
2019074525.tif 000024
【図１０】
2019074525.tif 000025
【図１１】
2019074525.tif 000026
【外国語明細書】
2019074525000001.pdf