(57)【要約】  【解決手段】放射線源（２０２）を有するスキャナー（２００）であり、この放射線源はスキャン領域及び検出素子配列（２０４）を横断する放射線を放射する。この検出素子配列（２０４）は、前記スキャン領域を横断する放射線を検出するものであって、直線状に連設された検出素子（３０２）を含む。ここで、前記放射線源及び前記検出器の配列は前記スキャン領域を挟んで対向して位置している。前記スキャナーはさらに移動装置（２０８）を含み、この移動装置は対象物を移動させ前記スキャン領域に通過させるように構成されており、その間に前記対象物はスキャンされる。前記直線状に連設された検出素子（３０２）は前記移動装置が前記対象物を移動させる際に連動して前記スキャン領域と平行な平面内を移動するように構成されており、前記対象物をスキャンするための検出面を生成する。  【選択図】      図２
2014517319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキャン装置（２００）であって、
スキャン領域を横切る放射線を放出する放射線源（２０２）と、
直線状に連設された検出素子（３０２）を含み、前記スキャン領域を横断する放射線を検出する検出素子配列（２０４）であって、前記放射線源及び前記直線状に連設された検出素子は前記スキャン領域を挟んで互いに対向して位置しているものである前記検出素子配列（２０４）と、
対象物を移動させ前記スキャン領域に通過させ、その時に前記対象物をスキャンするように構成された移動装置（２０８）と、
を有し、
前記直線状に連設された検出素子（３０２）は、前記対象物を移動させる前記移動装置と連動して前記スキャン領域と実質的に平行な平面内を移動し、前記対象物をスキャンするための検出面を生成するように構成されたものであるスキャン装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスキャン装置（２００）において、
前記直線状に連設された検出素子は、前記平面内で回転し前記検出面を生成するように構成されたものであるスキャン装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスキャン装置において、
前記直線状に連設された検出素子は、前記平面内で移動し前記検出面を生成するように構成されたものであるスキャン装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１つに記載のスキャン装置において、
前記直線状に連設された検出素子は、前記平面内で枢動し前記検出面を生成するよう構成されたものであるスキャン装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１つに記載のスキャン装置において、
前記直線状に連設された検出素子は、前記対象物が前記スキャン領域を通過する際に、前記対象物の小区域を表わす三次元画素を複数の異なる角度からスキャンできる速度で回転するものであるスキャン装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１つに記載のスキャン装置において、
前記直線状に連設された検出素子は、単一の検出素子の列であるスキャン装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１つに記載のスキャン装置において、
前記検出面の検出領域は、前記直線状に連設された検出素子の検出領域よりも大きいものであるスキャン装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１つに記載のスキャン装置において、さらに、
固定部（１１８）及び回転部（１１６）を含む連結部（１１４）であって、前記検出素子配列は前記回転部に接合し連動して回転するものである、前記連結部（１１４）と、
前記回転部を回転させるように構成されたモーター（２２４）と、
前記動力装置に前記回転部を回転させるように制御する制御装置（２２６）と、
を有するスキャン装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１つに記載のスキャン装置において、
前記移動装置は、
コンベアのベルト（１００２）と、
前記コンベアのベルトを移動させるように構成された複数のローラー（１００４）であって、前記コンベアのベルトの一部は、前記スキャン領域において少なくとも一対の放射線半透過性ローラー（１００６）または放射線半透過性支持板（１４０２）の支持構造を含むものである、前記複数のローラー（１００４）と、
を有するスキャン装置。
【請求項１０】
請求項１〜８の何れか１つに記載のスキャン装置において、
前記移動装置は、
一連の放射線半透過性トレイ（１５０２）を有する移動装置
を有するスキャン装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１つに記載のスキャン装置において、さらに、
前記放射線源と前記スキャン領域との間に位置する放射線源用コリメータ（１１０２）であって、放射された前記放射線を調整し、前記直線状に連設された検出素子に入射する前記放射線の形状が前記直線状に連設された検出素子の放射線感知領域の形状と実質的に適合するように構成されたものであり、
前記直線状に連設された検出素子の動きと連動して移動し、これにより前記直線状に連設された検出素子が移動中に、前記放射線は前記直線状に連設された検出素子に入射された状態で維持されるものである、前記放射線源用コリメータ（１１０２）、
を有するスキャン装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１つに記載のスキャン装置において、さらに、
前記スキャン領域を横断する前記放射線を検出する少なくとも二つ目の検出素子配列、
を有するスキャン装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか１つに記載のスキャン装置において、
前記対象物は旅行用荷物であり、前記スキャン装置は空港の危険物スキャン装置であるものとするスキャン装置。
【請求項１４】
スキャン領域において対象物をスキャンする方法であって、
直線状に連設された検出素子（３０２）を移動させ、前記スキャン領域において前記対象物をスキャンするための検出面を生成する工程と、
前記対象物を移動させ前記スキャン領域に通過させる工程と、
前記スキャン領域及び前記スキャン領域を通過する前記対象物を横切る前記放射線を生成する工程と、
前記スキャン領域及び前記対象物を横切る前記放射線を前記検出面で検出して、検出したものを示す信号を生成する工程と、
を有する方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、
前記直線状に連設された検出素子は、前記平面内で回転し前記検出面を作るように構成されたものである方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の方法において、
前記直線状に連設された検出素子は、前記平面内で移動し前記検出面を生成するよう構成されたものである方法。
【請求項１７】
請求項１４〜１６の何れか１つに記載の方法において、
前記直線状に連設された検出素子は、前記平面内で枢動し前記検出面を生成するよう構成されたものである方法。
【請求項１８】
請求項１３〜１７の何れか１つに記載の方法において、さらに、
前記対象物が前記スキャン領域を通過する際に、前記対象物の小区域内を表わす三次元画素を少なくとも異なる二つの角度からスキャンできる速度で前記直線状に連設された検出素子を回転させ移動させる工程、
を有する方法。
【請求項１９】
請求項１４〜１８の何れか１つに記載の方法において、さらに、
前記信号に基づいて前記対象物の二次元画像を生成する工程、
を有する方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、さらに、
前記信号に基づいて前記対象物の前記二次元画像を生成する前に、前記信号に対して少なくとも一つの修正を実行する工程、
を有する方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法において、
前記少なくとも一つの修正は、検出器のオフセット補正、検出器検出量補正、検出器方向補正、検出器スペクトル反応補正のうち少なくとも一つを含むものである方法。
【請求項２２】
請求項１９〜２１の何れか１つに記載の方法において、さらに、
前記信号に基づいて前記対象物の前記二次元画像を生成する前に、高周波数を強調する傾斜状のフィルターカーネルを使用してフィルターにかける工程、
を有する方法。
【請求項２３】
請求項１９〜２２の何れか１つに記載の方法において、さらに、
前記信号に基づいて前記対象物の前記二次元画像を生成する前に、前記直線状に連設された検出素子の中心からの距離に基づいて前記信号を重みづけする工程、
を有する方法。
【請求項２４】
請求項１９〜２２の何れか１つに記載の方法において、さらに、
前記直線状に連設された検出素子の中心からの距離に基づいて検出サンプリング比率を変更する工程、
を有する方法。
【請求項２５】
請求項１９〜２４の何れか１つに記載の方法において、
前記対象物の前記二次元画像は、反復再構成アルゴリズムに基づいて生成されるものとする方法。
【請求項２６】
請求項１９〜２５の何れか１つに記載の方法において、
前記二次元画像は、一連の連続するまたは部分的に重なる画像を有し、前記一連の画像に基づいて前記対象物の三次元データを生成するものとする方法。
【請求項２７】
実行可能な命令が組み込まれたコンピュータ可読可能な記憶媒体であって、
プロセッサによって実行されると、当該プロセッサに、
直線状に連設された検出素子（３０２）をスキャン領域と平行に移動させ、前記スキャン領域において対象物をスキャンするための検出面を生成させる工程と、
移動装置（２０８）を移動させ、前記対象物を前記スキャン領域に通過させる工程と、
放射線源（２０２）を起動させ、前記スキャン領域及び前記スキャン領域を通過する前記対象物を横断する放射線を生成させる工程と、
前記直線状に連設された検出素子に前記スキャン領域及び前記対象物を横断する前記放射線を前記検出面で検出させ、検出したものを示す信号を生成させる工程と、
前記信号に基づき前記対象物の内部を含む前記対象物の三次元データを生成させる工程と、
を実行させるものである記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、画像生成技術に関するものであり、特に危険物スキャン装置への適用に関して説明したものである。但し、本件は他の応用例にも適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
日々非常に多くの人が飛行機を利用して旅行している。このため、航空会社（空港及び／又は航空機）はテロ行為の格好の目標となっている。かかるテロ行為には航空機のハイジャックや殺人兵器としてハイジャック航空機を利用することも含まれる。空港のセキュリティーは実行犯に対して武器や爆発物及び／又はその他の危険物を空港に持ち込ませないようにすることによりテロ行為を防いでいる。防御ラインは、スカイマーシャル、そして、金属探知機、荷物スキャン装置、爆発物探知機（対象化合物の成分を検出できる）、乗客が隠し持っている武器や爆発物を発見できるバックスキャナー式のＸ線検査装置を含む。機内持ち込み手荷物用のスキャン装置はＸ線による画像生成システムが使用されており、手荷物を開けることなく「ルックインサイド（覗き見）」ができる。これに対して荷物の中身を直接三次元の情報として作成することができるコンピュータによる断層影像法を使用したスキャン装置がある。しかしながら、断層影像法を使用したスキャン装置は高価であるため預け入れの荷物を検査するために主要に使用されている。
【０００３】
保安検査場においては、Ｘ線のラインスキャナーが機内持ち込み手荷物用のス  キャンに使用されている。図１はラインスキャナーの一例１００を模式的に示す図である。前記ラインスキャナーはコンベア１０２を含む。前記コンベアは、荷物１０４を移動させ、Ｘ線光源１０８と直線状に連設された検出素子１１０の間にある前記スキャン領域１０６に通過させる。その際、Ｘ線光源１０８はスキャン領域１０６を横断し前記直線状に連設された検出素子１１０に照射させるように放射線１１２を放射する。前記直線状に連設された検出素子１１０は検出された放射線を示す検出信号を生成する。この検出信号は処理されスキャンした領域の単一の二次元投影像を生成する。しかしながら、二次元投影像では容積の情報は投影されない。そのため、危険物を密集した複数の物体の背後に隠すことができる。この点、三次元の情報は、一対の検出素子／Ｘ線光源を複数異なる角度で配置することにより得ることができる。しかしながら、一対の検出素子／Ｘ線光源を追加すると費用がかかり、かつ、追加の設置空間を要する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本出願の観点は上記の課題等に対応するものである。
【０００５】
一の観点においては、スキャン装置はスキャン領域及び検出素子配列を横断する放射線を放つ放射線源を有し、前記検出素子配列は前記スキャン領域を横断する放射線を検出する直線状に連設された検出素子であって、前記放射線源と前記検出素子配列とは前記スキャン領域を挟んで互いに対向して位置しているものである、前記直線状に連設された検出素子を有する。前記スキャン装置は更に、対象物を移動させスキャン領域に通過させ、その時に前記対象物をスキャンするように構成された移動装置を有する。前記直線状に連設された検出素子は、前記対象物を移動させる前記移動装置と連動して前記スキャン領域と実質的に平行な平面内を移動するように構成されており、前記対象物をスキャンするための検出面を生成する。
【０００６】
別の一の観点においては、対象物をスキャンする方法は、直線状に連設された検出素子をスキャン領域と平行に移動させ、前記スキャン領域において前記対象物をスキャンするための検出面を生成し、前記対象物を移動させ前記スキャン領域に通過させ、前記スキャン領域と前記スキャン領域を通過する前記対象物とを横断する放射線を生成し、前記スキャン領域と前記対象物とを前記検出面で検出し、検出したものを示す信号を生成する。
【０００７】
別の一の観点においては、実行可能な命令が組み込まれたコンピュータ可読可能な記憶媒体であって、プロセッサによって実行されると、当該プロセッサに、直線状に連設された検出素子をスキャン領域と平行に移動させ、前記スキャン領域において対象物をスキャンするための検出面を生成させ、移動装置を移動させ、前記対象物を前記スキャン領域に通過させ、放射線源を起動させ、前記スキャン領域と前記スキャン領域を通過する前記対象物とを横断する放射線を生成させ、前記直線状に連設された検出素子に前記検出面で前記スキャン領域と前記対象物を横切る前記放射線とを検出させ、検出したものを示す信号生成させ、前記信号に基づき前記対象物の内部を含む前記対象物の三次元データを生成させる。
【０００８】
当業者であれば、詳細な説明を読み理解することで、本出願の他の態様を認識することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本出願は添付図面により例示的に図示されるが限定されるものではなく、図面の中で参照番号は類似要素を示している。図面に含まれる図は以下の通りである。
【図１】図１は、先行技術のラインスキャナーの一例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、直線状に連設された検出素子が移動し検出面を生成するように構成されているラインスキャナーの一例を模式的に示す図である。
【図３Ａ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、４は、前記直線状に連設された検出素子が回転し前記検出面を生成するように構成されているラインスキャナーの一例を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、４は、前記直線状に連設された検出素子が回転し前記検出面を生成するように構成されているラインスキャナーの一例を模式的に示す図である。
【図３Ｃ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、４は、前記直線状に連設された検出素子が回転し前記検出面を生成するように構成されているラインスキャナーの一例を模式的に示す図である。
【図４】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、４は、前記直線状に連設された検出素子が回転し前記検出面を生成するように構成されているラインスキャナーの一例を模式的に示す図である。
【図５】図５、６、７は、前記直線状に連設された検出素子を回転させ、前記対象物を移動させ前記スキャン領域に通過させる間に、各三次元画素の画像を複数の角度から取得することを示す図である。
【図６】図５、６、７は、前記直線状に連設された検出素子を回転させ、前記対象物を移動させ前記スキャン領域に通過させる間に、各三次元画素の画像を複数の角度から取得することを示す図である。
【図７】図５、６、７は、前記直線状に連設された検出素子を回転させ、前記対象物を移動させ前記スキャン領域に通過させる間に、各三次元画素の画像を複数の角度から取得することを示す図である。
【図８】図８は、回転している前記検出器と前記システムとの間で、パワー、タイミング、データ等の信号を伝達するエレクトロニクス機器の一例を模式的に示す図である。
【図９】図９は、連続した二次元画像を再構成するための再構成技術の一例を示す図である。
【図１０】図１０、１４、１５は、前記スキャン装置の移動装置の一例を模式的に示す図である。
【図１１】図１１、１２、１３は、放射線源用コリメータを持つスキャン装置の一例を模式的に示す図である。
【図１２】図１１、１２、１３は、放射線源用コリメータを持つスキャン装置の一例を模式的に示す図である。
【図１３】図１１、１２、１３は、放射線源用コリメータを持つスキャン装置の一例を模式的に示す図である。
【図１４】図１０、１４、１５は、前記スキャン装置の移動装置の一例を模式的に示す図である。
【図１５】図１０、１４、１５は、前記スキャン装置の移動装置の一例を模式的に示す図である。
【図１６】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図１７】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図１８】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図１９】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図２０】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図２１】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図２２】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図２３】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図２４】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図２５】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図２６】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図２７】図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、直線状に連設された検出素子のバリエーションを模式的に示す図である。
【図２８】図２８は、前記直線状に連設された検出素子が移動し検出面を生成するように構成されたラインスキャナーの一例を模式的に示す図である。
【図２９】図２９は、前記直線状に連設された検出素子が枢動し検出面を生成するように構成されたラインスキャナーの一例を模式的に示す図である。
【図３０】図３０は、前記システムが同一の平面内を移動する複数の直線状に連設された検出素子を有する実施形態を模式的に示す図である。
【図３１】図３１は、前記システムが異なる平面内を移動する複数の直線状に連設された検出素子を有する実施形態を模式的に示す図である。
【図３２】図３２は、方法の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本件発明はＸ線を使用した費用の安い画像生成システム、とりわけ空港での検査地点における持ち込み荷物を検査するために使われるものに適した画像生成システムに関するものである。一般的に、かかるシステムは連接した検出素子を含み、その検出素子は回転し、移動し、枢動し及び／または探知面を生成するためのその他の動作をする。
【００１１】
図２は、例えばＸ線管のような放射線源２０２と、スキャン領域２０６を挟んで互いに対向して位置する放射線高感度検出器２０４と、対象物２１０を支持し前記スキャン領域２０６の中でスキャンするために移動させるように構成されたコンベア２０８を有するスキャン装置２００を図示したものである。
【００１２】
前記放射線源２０２は前記スキャン領域２０６（及び図示された実施形態中前記スキャン領域２０６内に部分的に示されている例えば前記対象物２１０のようなスキャン領域内の対象物）を横断し、前記検出器２０４を照射する放射線２１２を放出する。適した放射線源は単一のエネルギー源または複数のエネルギー源を含む。これらのエネルギー源はスキャン中に電圧の変更及び／または他の手段により、複数の発光スペクトルの間（例えば、２又は２以上のｋＶｐｓの間）で変更されるように構成されている。他の実施形態においては、前記システム２００は二または二以上の前記放射線源２０２を含む。
【００１３】
前記検出器２０４は前記スキャン領域２０６を横断する放射線を検出し、それを示す信号を生成する。前記検出器２０４は従来の検出素子及び／またはエネルギー分解検出素子を有することも可能である。前記検出器２０４は回転可能な状態で連結部２１４（例えば、ベアリングやそのようなもの）を通して固定されている。前記連結部２１４は回転部２１６及び固定部２１４を有している。前記検出器２０４は前記回転部２０６に接合しており、前記スキャン領域２０６と平行な平面２２２内の回転軸２２０と連動して回転する。
【００１４】
モーター２２４は、前記回転部２１６を回転させ、そのため前記検出器２０４を回転させる。動力装置制御装置２２６は前記動力装置２２４を稼働させる。
【００１５】
下記でより詳細に記述してある通り、一つの実施形態において、前記検出装置２０４は単一の検出素子からなる一の列を有する。そして、前記動力装置制御装置２２６は前記動力装置２２４を稼働させ前記回転部２１６を回転させ、それゆえ前記検出器２０４および前記直線状に連設した検出素子を回転させ、前記スキャン領域２０６をスキャンするための探知面を生成し、前記スキャン領域２０６内の三次元画素の投影像を複数の異なる角度から得ることを可能にさせる。
【００１６】
画像再構成装置２２８は前記信号を再構成し、スキャンされた前記対象物２１０を示す二次元（２Ｄ）及び／または三次元（３Ｄ）のデータを生成する。記憶アルゴリズム２３０は２Ｄ及び３Ｄアルゴリズム、従来アルゴリズム、反復アルゴリズム、スペクトルアルゴリズム等の一または二以上のアルゴリズムを含み、前記画像再構成装置により使用され、前記信号が再構成される。ディスプレイ２３２は再構成された前記データを人間が可読可能なフォーマットで視覚的に表示するために使用される。
【００１７】
コンソール２３４は、一般的な目的を有するコンピュータのように、前記システム２００内の様々な構成要素を制御する。ユーザーインターフェース２３６は様々な入力装置（例えば、キーボード、キーパッド、マウス、タッチパッド等）を含み、前記システムの使用者により前記コンソール２３４と相互作用し、前記システム２００を制御するために使用される。
【００１８】
図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、４、５、６、７、８、９、１０は前記システム２００の実施形態の非限定的な例を模式的に示す図である。これらの例は説明する目的のためのものであり非限定的であることを考慮すると、他の実施形態もまたこれらに含まれると理解される。
【００１９】
図３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、前記検出器２０４の非限定的な例を模式的に示す図である。図３Ａは前記システム２００を前記検出器２０４から前記放射線源２０２（前記放射線源２０２は視覚できない）の方向に向かって見下ろしたトップダウンの図を示している。図３Ｂは図３Ａ中Ａ−Ａに沿って切り取った図を示している。図３Ｃは図３Ａ中Ｂ−Ｂに沿った側面図を示している。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ全ての図において前記検出器２０４は同一の各回転位置に配置されている。
【００２０】
図３Ａ、３Ｂ、３Ｃにおいて、前記検出器２０４は一つの線上または直線状に連設された検出素子３０２を有する。この検出素子は前記回転軸２２０の周囲に左右対象に位置しており、前記回転軸２２０から反対方向に伸びている検出素子の長さおよび数がおおよそ同一である。前記直線状に連設した検出素子３０２は、前記移動装置２０８が前記対象物２１０を移動させるに伴い、３つ全ての図において同一の角度で反時計回りに回転していることが示されている。前記検出素子３０２は代替的に時計回りにも回転することが可能であり、例示されている前記移動装置２０８の前記方向は非限定的である。
【００２１】
図４に示されているように、前記直線状に連設された検出素子３０２は、回転することにより、前記スキャン領域２０６の検出面４０２を生成、模倣し、前記回転軸に近接する密集した領域をより多くサンプリングする。この例においては、前記直線状に連設された検出素子は、移動している前記対象物との関係で十分なスピードで回転させられ、前記スキャン領域２０６内の各三次元画素は異なる角度で異なる時間に数多くサンプリングされる。一つの非制限的例においては、前記直線状に連設された検出素子３０２は、前記対象物が一または二以上センチメートル毎移動するに従い３６０度回転する。
【００２２】
上記事項は、図５、６、７に一つの三次元画素５００との関係において示されている。図５においては、第一の放射線５０２が前記三次元画素５００を第一の透過角度５０８で透過している。図６においては、第二の放射線５０４が前記三次元画素５００を第二の透過角度５１０で透過している。図７においては、第三の放射線５０６が前記三次元画素５００を第三の透過角度で透過している。また、図５、６、７は他の二つの三次元画素５１０および５１２との関係で三次元画素５００を示している。この他の二つの三次元画素５１０および５１２は、三次元画素５００との関係において、前記対象物内のＹ軸方向で異なる高さに、Ｘ軸方向で同一の場所に位置している。図５、６、７において、５１４、５１６、５１８は、前記対象物２１０が前記直線状に連設された検出素子３０２の正面を横切る際に、前記直線状に連設された検出素子３０２の内部で前記三次元画素５００、５１２、５１４がそれぞれどのように異なっているかを示している。ここで５１６においては、前記三次元画素５００、５１２、５１４は同時に前記直線状に連設された検出素子３０２内の同一の検出素子により認識されている。図５、６、７において、前記直線状に連設された検出素子３０２は同一の角度で位置しているものの、必ずしも同一の角度で位置している必要はない。
【００２３】
図８は、前記連結部２１４を通してデータ、パワー、タイミング信号等を伝送するためのエレクトロニクス機器の例を示している。この例では、前記連結部２１４は、スリップリング８０２または回転部と固定部の間でデータ、パワー、タイミング信号等を伝送するために使用される他の電気接続を含む。この例では、前記検出素子要素８０４のアナログ出力は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ８０６により処理され、デジタル出力はデジタルインターフェース８０８を通じて前記スリップリング８０２及び前記システム２００の一又は二以上の構成要素に伝達される。
【００２４】
図９は、再構成方法の一例を示した図である。図９において、前記放射線源から発せられる放射線は、前記移動装置２０８の動作が連続的であるため無作為となっている。すなわち、Ｚ軸は前記移動装置２０８（図２）の進行方向に沿って伸びており、Ｘ軸は前記移動装置２０８を垂直に横断するように伸びており、前記回転軸２２０は前記放射線源を通過しているが、Ｙ軸はその前記回転軸２２０に沿って垂直に伸びており、Ｙ軸は前記移動装置２０８の表面を起点としている。
【００２５】
前記直線状に連設された検出素子３０２により生成されたデータは、不連続的な時間サンプルから収集された各検出素子要素の投影像を含む。前記移動装置２０８が前記対象物２１０を前記スキャン領域２０６内に移動させる際、前記直線状に連設された検出素子３０２の回転に応じて、当該対象物は多数回サンプリングされる。その結果、前記スキャン領域内における三次元画素は、前記対象物が前記スキャン領域２０６を通過し、前記直線状に連設された検出素子３０２が回転するに従い、異なる角度からサンプリングされることとなる。
【００２６】
前記再構成装置２２８は、前記放射線源２０２の焦点位置９０４から各放射線（例えば、放射線９０２）が前記直線状に連設された検出素子３０２の対応する検出素子要素（例えば、検出素子要素９０６）と交差する点を決定することにより画像を再構成するものであり、このとき前記スキャン領域２０６内には対象平面９０８がある。例示された例においては、前記平面９０８は実質的に前記移動装置２０８と平行となっている。しかしながら、他の例においては、前記平面９０８は任意の平面または任意の曲面（例えば、分析的に記述可能な表面）でもよい。
【００２７】
前記画像としては空間に配置された、一連の特定サイズの容器（ｂｉｎ）が考えられる。最も簡潔な例としては、前記画像は方形の構成要素（例えば、構成要素５００）から構成される。この方形の構成要素は前記移動装置２０８から一定の距離上方に離れた水平な再構成面９０８にある。各放射線（例えば、９０２）と前記再構成面の交差点は当該画像内の一組の座標として表される。各放射線（例えば、９０２）は前記画像内で一の画素のみを通過する。各放射線の投影の長さ（経路に沿ったＬを?倍し積分した値）は、光線が交差する前記画素（例えば、５００）に足しあわされる。
【００２８】
前記画像を再構成する前に、一連の物理的、幾何学的補正を生のデータ上に実行することも可能である。このような補正には、例えば、前記検出素子のオフセットやゲイン、直線性、スペクトル感度の校正された補正、および検出素子の曲率の補償等が含まれ得る。
【００２９】
更に、前記直線状に連設された検出素子３０２の回転により生じるサンプリング密度は前記スキャン領域２０６内で変化することに注意されたい。すなわち、前記検出器２０４の外端部により近くにある物体においては、前記検出器２０４の中心により近くにある物体をサンプリングする場合と比べ、サンプリング数は減少する。従って、前記画像を補正しない場合、前記画像の視野の中心に近い場所に位置している物体は、前記端部に位置している物体よりも明るくみえる。第一の補償方法は、前記生の投影データを前記検出器の中心からの距離に従って重み付けすることである。第二の補償方法は、第一の補償方法と組み合わせて使用される場合もあるが、前記検出器のサンプリング率を前記検出器の中心からの距離に比例して変化させることである。
【００３０】
更に、投影データから直接再構成された画像は不鮮明になることに注意されたい。画像生成の前に、高周波数を強調する傾斜状の（ｒａｍｐ−ｓｈａｐｅｄ）フィルターカーネルを使用し、前記投影データをフィルタリングすることにより、対象物の端部が最終的な画像の中で維持される。
【００３１】
他の例において、前記スキャンによる幾何学的形状は前記対象物２１０の完全な視覚的情報を提供しないため、平面外の物体が多重像となることによって不良画像が存在する場合もある。第一の画像が再投影され、増強され、再構成される反復再構成が前記データ上で実行され、ゴースト効果を減少させる。
【００３２】
図１０は模式的に前記移動装置２０８の一例を示しものである。図１０においては、前記移動装置２０８はベルト１００２と併せてコンベアシステム１０００を含み、前記ベルト１００２を回転させる第一及び第二の一連のローラー１００４及び１００６を含む。前記第一の一連のローラー１００４は従来のローラーを使用可能である。前記第二の一連のローラーは、前記放射線２１２の通路の内部に位置しており、グラスファイバー管及び／または他の半透過物質等のような放射線半透過物質を含む。
【００３３】
変形実施形態についての説明
図３Ａ、３Ｂ、３Ｃとの関係で見られる前記回転する直線状に連設された検出素子３０２を伴った図２に示したシステムを用い、前記スキャン領域２０６を横切る前記放射線２１２の中の異なる部分３０４および３０６は、例えば、任意の時点での前記直線状に連設された検出素子３０２の前記回転角度に基づくと常に前記回転する検出器２０４を照射するものではなく、それゆえ前記画像を再構成しない。図１１及び１２は、実施形態の一例を示す。この実施形態では、前記システム２００は、放射線を弱める放射線源用コリメータを更に含む。そのようにして、画像の再構成に貢献しない放射線は、スキャンがなされる前記対象物にその放射線をあてないようにフィルターされうる。
【００３４】
更に具体的に言うと、前記コリメータ１１０２は放射線減衰領域１１０４及びその領域の内の開口領域または物質を有さない領域１１０６を含む。前記物質を有さない領域１１０６の幾何学的形状により、前記スキャン領域２０６を横断する放射線１１０８は前記検出器２０４の配置された地点において、前記検出器２０４の放射線検出面の幾何学的形状と実質的に適合する幅１１００（図１１）および奥行１１１２（図１２）を有するようになる。
【００３５】
前記コリメータ１１０２は、回転部分１１１４に固定され、前記物質を有さない領域１１０６が前記検出器２０４の長軸と実質的に一直線上になるように配置されている。
【００３６】
図１１は、前記検出器２０４および前記コリメータ１１０２を第一の角度で示したものであり、図１２は前記検出器２０４および前記コリメータ１１０２を前記第一の角度から約９０度ずらした第二の角度で示したものである。ここに示されているように放射線１１０８の幾何学的形状は、前記検出器２０４および前記コリメータ１１０２が回転するとき前記検出器２０４の前記幾何学的形状を追従して形成される。
【００３７】
図１３は、代替的な実施形態を示している。この実施形態では、制御装置１３０２が動力装置１３０４に指令し、軸１３０６を回転させ、軸に接合している構成要素１３０８および１３１０を回転させる。構成要素１３０８および１３１０はそれぞれベルトまたはチェーン１３１４および１３１６を回転させ、ベルトまたはチェーン１３１４および１３１６はそれぞれ前記回転する連結部１１６および１１１４を回転させ、前記回転する連結部１１６および１１１４はそれぞれ前記検出器２０４および前記コリメータ１１０２を回転させる。
【００３８】
図１４および１５は模式的に前記移動装置２０８の代替例を示している。図１４は実質的に図１０の実施形態と類似しているが、前記第二の一連のローラー１００６の代わりに、例えば炭素繊維トレイまたは他の放射線半透過支持物質のような放射線半透過支持部１４０２が前記放射線２１２の前記経路において使用されている。図１５では、前記移動装置２０８は、前記ベルト１００２およびローラー１００４ならびに１００６ではなく、一連の半透過トレイ１５０２を含むことができる。また、前記移動装置２０８は前記放射線半透過ローラー、トレイ、及び／または他の方法が含まれうる。
【００３９】
図１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、前記直線状に連設された検出素子３０２の前記幾何学的形状の一連の非限定的な変形実施形態を示している。
【００４０】
図１６では、前記直線状に連設された検出素子３０２は、前記回転軸２２０から一方向に伸長している一列の検出素子を有する。一般的に言うと、この形状がカバーする範囲は図３Ａの形状の約半分である。しかし、この形状ではハードウェアを多数必要とせず、例えば、前記回転軸２２０から伸長する各分岐部における検出素子モジュールが同数であると考えた場合、図３Ａの形状で必要とされる検出素子の半分の検出素子で足りる。
【００４１】
図１７では、前記直線状に連設された検出素子３０２は、二つの直線状に連設された検出素子１７０２および１７０４を有する。この実施形態では、前記直線状に連設された検出素子１７０２、１７０４はそれぞれ一列となっており、それぞれ前記回転軸２２０から対称的に伸長している。更に前記直線状に連設された検出素子１７０２および１７０４は、お互いから約９０度の角度オフセットされた地点に回転自在に位置している。変形実施形態として、前記直線状に連設された検出素子３０２は二以上の予備の直線状に連設された検出素子を含む。追加的または択一的に、前記予備の直線状に連設された検出素子間の角度のオフセットは異なりうる。
【００４２】
図１８では、直線状に連設された検出素子３０２は第一の直線状に連設された検出素子１８０２を有し、これは図３Ａの直線状に連設された検出素子と実質的に類似する。同時に前記直線状に連設された検出素子３０２は複数の他の直線状に連設された検出素子を有し、この複数の他の直線状に連設された検出素子には外側の直線状に連設された検出素子１８０４および中間の直線状に連設された検出素子１８０６が含まれる。前記用語「外側」および「中間」はここで、前記直線状に連設された検出素子１８０２との関係で前記直線状に連設された検出素子１８０４および１８０６の相対位置を示すことのみに使用されている。前記直線状に連設された検出素子１８０４は、前記直線状に連設された検出素子１８０２と平行であり、前記直線状に連設された検出素子１８０２を挟んで反対側に位置し、また、検査領域１０６に向かった面内にある。そして、前記直線状に連設された検出素子１８０６は前記直線状に連設された検出素子１８０２および１８０４の間に位置している。
【００４３】
図１８では、前記直線状に連設された検出素子１８０６の長さは前記直線状に連設された検出素子１８０２よりも短い。また、前記直線状に連設された検出素子１８０６の長さは前記直線状に連設された検出素子１８０４よりも短い。前記直線状に連設された検出素子１８０２−１８０６は、前記直線状に連設された検出素子２２０２の外側の領域１８１０から内側の領域１８１２に向かって前記回転軸の周囲で伸長している。他の実施形態では、関連する前記直線状に連設された検出素子の長さが異なりうる。追加的または択一的に、前記直線状に連設された検出素子３０２は、図１９で示されているように、前記内側の領域１８１２から前記外側の領域１８１０に向かって伸長してもよい。図２０及び２１は、図１８及び１９の変形実施形態を示しており、２組の前記直線状に連設された検出素子が前記回転軸２２０を挟んで反対側に対向して位置している。
【００４４】
図２２では、前記直線状に連設された検出素子３０２が検出素子の中心の列２２０２を有する実施形態を示している。検出素子の中央の列２２０２は実質的に図３Ａの前記直線状に連設された検出素子と類似しているが、列の長さが短く分岐部２２０４が検出素子の中央の列２２０２の両端部からそれぞれ伸長している点で異なる。この例では、前記第２、第３の分岐部２２０４は、前記検出素子の中央の列２２０２の長軸に対して９０度を超えるα度の角度で、前記検出素子の中央の列２２０２から伸長している。他の実施形態においては、前記分岐２２０４はより小さいまたは大きい角度で伸長することができる。
【００４５】
図２３は、直線状に連設された検出素子３０２が背中合わせに「Ｙ」の形状２３０２となるように構成された実施形態を示している。例えば「Ｔ」や「Ｌ」のような他の形状またはこれと同等の形状もここに含まれる。図２４は直線状に連設された検出素子３０２が直線状の支持部２３０２を有する実施形態を示したものである。直線状の支持部２３０２は、お互いに平行に位置しており前記支持部２４０２との関係で一定の角度をとっている一連の直線状に連設された検出素子２４０４を支える。図２５は、前記直線状に連設された検出素子３０２が２つの平行な直線状に連設された検出素子２５０２を有する実施形態を示したものである。２つの平行な直線状に連設された検出素子２５０２はお互いに前記回転軸２２０の周りで対称的に位置しており、支持部２５０４により支えられている。
【００４６】
図２６は、直線状に連設された検出素子３０２が曲線状に連設された検出素子２６０２を有する実施形態を示している。図２７は直線状に連設された検出素子３０２が複数の直線状の部分２７０２を有し、曲線状に連設された検出素子を形成するように連結された実施形態を示している。
【００４７】
一又は二以上の上記形状を組み合わせた他の幾何学的形状についてもここに含まれるものとして理解される。
【００４８】
図２８は直線状に連設された検出素子３０２が前記スキャン領域２０６の上方を移動し、検出面を生成する実施形態を示している。この実施形態では、前記直線状に連設された検出素子３０２は前記移動装置２０８から独立して異なる速度で移動する。前記直線状に連設された検出素子３０２は一の方向のみに移動しているように示されているが、前記直線状に連設された検出素子は反対方向にも移動することが可能であり、または、代替的に両方向に移動し得ると理解される。この実施形態では、図２で示された前記直線状に連設された検出素子３０２を回転させる前記ハードウェアは、前記直線状に連設された検出素子３０２を適切に移動させるハードウェアと交換されている。
【００４９】
図２９は前記直線状に連設された検出素子３０２が前記スキャン領域２０６の上方を枢動し探知面を生成する実施形態を示している。同様に、前記直線状に連設された検出素子３０２は一の方向にのみ枢動するように示されているが、前記直線状に連設された検出素子３０２は反対方向にも枢動することが可能であり、代替的に両方向に枢動し得ると理解される。同じように、前記直線状に連設された検出素子３０２を回転させる図２で示されている前記ハードウェアは、この実施形態では、前記直線状に連設された検出素子３０２を適切に枢動させるためのハードウェアに交換されている。このようなハードウェアは、固定部と回転または枢動部とを含むという点で、図２で示されている前記ハードウェアと類似する。
【００５０】
他の実施形態において、前記直線状に連設された検出素子３０２は一または二以上の回転動作（図３Ａ）、移動動作（図２８）、枢動動作（図２９）及び／または他の動作の組み合わせにより移動し前記検出面を生成するものとして理解される。
【００５１】
図３０は、前記スキャン領域２０６の上方に二列の直線状に連設された検出素子３０２を有する実施形態を示している。この例では、各直線状に連設された検出素子はそれぞれの下方に存在する前記移動装置２０８の部分をカバーしており、それぞれ前記移動装置２０８をカバーする領域は重ならない。更に、前記直線状に連設された検出素子３０２は前記移動装置２０８の長軸に沿ってオフセットされている。更に前記直線状に連設された検出素子３０２は異なる長さとなっている。更に前記直線状に連設された検出素子３０２は同一の方向に回転するように示されている。
【００５２】
他の実施形態においては、二以上の前記直線状に連設された検出素子３０２が使用されうる。さらに、少なくとも二以上の前記直線状に連設された検出素子３０２は、前記移動装置２０８の領域を部分的にまたは完全にカバーし、カバーする領域は部分的にまたは完全に重なり得る。更に、前記直線状に連設された検出素子３０２はオフセットされる必要はなく、同一の長さを有し得る。更に、前記直線状に連設された検出素子３０２は反対方向に回転し得る。更に、一又は二以上の追加の放射線源が前記システムに組み込まれうる。
【００５３】
図３１は、二列の直線状に連設された検出素子３０２を有しており、一つは前記スキャン領域２０６の上方に、もう一つは前記領域３０６の側面に有する実施形態を示している。同様に、他の実施形態において、前記二列の直線状に連設された検出素子３０２が代わりに配置されることが可能であり、二以上の直線状に連設された検出素子３０２が使用されうる。さらに、一又は二以上の追加の放射線源２０２が前記システムに組み込まれうる。
【００５４】
上記配列及び／または他の配列の異なる形態及び／または組み合わせを含む他の検出器配列もここに含まれるものと理解される。
【００５５】
図３２は前記イメージングシステム２００を採用した方法例について示されている。
【００５６】
以下の工程は説明のために提供されるものであって、非制限的なものであると理解される。そのため、一又は二以上の工程を省くことは可能であるし、一又は二以上の工程を追加することも可能である。また、一又は二以上の工程の順序を変更することもできる（他の工程と同時に行うことを含む）。
【００５７】
工程３２０２においては、直線状に連設された検出素子が移動させられスキャン領域において対象物を検出するための検出面を生成する。ここで記述されるように前記直線状に連設された検出素子は回転し移動し枢動し及び／または他の動きを前記スキャン領域と平行に行い前記検出面を生成する。
【００５８】
工程３２０４においては、放射線源が放射線を放射するよう起動させられ、放射線は前記スキャン領域を横断し、前記検出面を照射する。
【００５９】
工程３２０６においては、移動装置が対象物を移動させ前記スキャン領域に通過させ、前記放射線はその間前記スキャン領域を横断する。
【００６０】
工程３２０８においては、前記スキャン領域及び前記対象物を横断する放射線が前記検出面によって検出される。ここで記述されるように前記スキャン領域における各三次元画素は複数の角度からサンプリングされる。
【００６１】
工程３２１０においては、前記検出された放射線を示す信号が生成される。
【００６２】
工程３２１２においては、前記信号が処理され一又は二以上の画像を生成する。ここで記述されるように、前記信号は処理され前記対象物を示す二次元及び／または三次元データを生成する。
【００６３】
上記工程は、一又は二以上のプロセッサにより処理される。このプロセッサは、例えば物理メモリーのような解読可能なコンピュータの保存媒体に組み込まれている一又は二以上の実行可能命令を通じて実行される。この保存媒体は、一又は二以上のプロセッサに様々な行動及び／または他の機能及び／または行動を実行させる。追加的にまたは択一的に、前記一又は二以上のコンピュータ実行可能命令は、例えば信号や搬送波のような一時メモリーにも実行される。
【００６４】
本出願は様々な実施形態と関連して記述されている。修正および変更は本出願を閲覧することにより他のものになされうる。本発明はそれらが従属している特許請求の範囲およびそれと同等の範囲の中に含まれる限りにおいてこれら全ての修正及び変更を含むと解釈される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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