(57)【要約】空港の手荷物検査の分野では、マルチレベル検査手順が利用されている。第１レベル検査システムがバッグの内部の「疑わしい領域」を検出すると、それは次のレベルのシステムに送られ、再スキャンされる。本発明によると、当該領域の再スキャンを大きく低減することを可能にする手荷物内部の疑わしい領域の検出及び追跡を行う装置／方法が提供される。この目的のため、画像内の疑わしい領域の位置と共に、第１レベルシステムからの画像が、第１レベルシステムから第２レベルシステムに送られる。第２レベルにバッグが到着すると、追加的なソース／検出システムを用いてシンプルなＸ線送信画像が測定される。その後、これら２つの画像は、第２レベルスキャナシステムにおいて疑わしい領域を正確に決定するため、厳密にレジスタリングされる。
2006518039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトをスキャンするスキャナシステムであって、
ある場所にある第１スキャナステージ及び第２スキャナステージと、
前記第１及び第２スキャナステージに接続され、前記第１スキャナステージから結果を受け取る計算ユニットと、
を有し、
前記計算ユニットは、前記オブジェクト内の関心領域に関する位置情報と前記オブジェクトの第１向きに関する向き情報とを受け取るインタフェースを有し、
前記位置情報と前記向き情報は、当該スキャナシステムから離れて配置され、前記第１向きを有するオブジェクトをスキャンした第３スキャナステージにより決定され、
前記計算ユニットは、前記第１スキャナステージからの第１スキャニングの結果に基づき第２位置における前記オブジェクトの第２向きを決定するよう構成され、
前記計算ユニットは、前記向き情報を利用することにより前記第１向きと前記第２向きとの間の差を決定するよう構成され、
前記計算ユニットは、前記差と前記位置情報とに基づき、前記第２スキャナステージにおいてスキャン対象となる前記関心領域を含む領域を決定するよう構成されることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１記載のスキャナシステムであって、
前記計算ユニットはさらに、前記位置情報、前記向き情報及び前記第２向きの少なくとも１つに基づき、前記オブジェクトの変形を判断し、前記差が第１許容限度の範囲内にあるか、そして前記変形が第２許容限度の範囲内にあるか判断し、前記差と前記変形の少なくとも１つが前記第１または第２許容限度の範囲外となると、前期第３スキャナステージにより前記オブジェクト全体をスキャンするよう構成されることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１記載のスキャナシステムであって、
前記第１スキャナステージは、Ｘ線送信スキャナであり、
前記第２スキャナステージは、ＣＳＣＴ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ−Ｓｃａｔｔｅｒ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｃ）スキャナであり、
前記第３スキャナステージは、２次元Ｘ線スキャナ及びＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｃ）スキャナの１つである、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、
当該スキャナシステムは、手荷物または小包のアイテムの特定の物質を検出する検査システムであり、
前記手荷物または小包のアイテムは、コンベアベルトにより前記第３スキャナステージから前記第１スキャナステージに送られる、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
ある場所にある第１スキャナステージと第２スキャナステージとによりオブジェクトを検査する方法であって、
前記第１スキャナステージから第１スキャニング結果を受付けるステップと、
前記オブジェクト内部の関心領域に関する位置情報と、前記オブジェクトの第１向きに関する向き情報とを受付けるステップと、
前記第１スキャナステージからの前記第１スキャニング結果に基づき、前記場所における前記オブジェクトの第２向きを判断するステップと、
前記向き情報を利用することにより、前記第１向きと前記第２向きとの間の差を判断するステップと、
前記差と前記位置情報とに基づき、前記第２スキャナステージにおいてスキャン対象となる前記関心領域を含む領域を判断するステップと、
を有し、
前記位置情報と前記向き情報とは、前記第１及び第２スキャナステージから離れて配置され、前記第１向きを有する前記オブジェクトをスキャンした第３スキャナステージにより決定されることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法であって、さらに、
前記位置情報、前記向き情報及び前記第２向きの少なくとも１つに基づき前記オブジェクトの変形を判断するステップと、
前記差が第１許容限度の範囲内にあるか、そして前記変形が第２許容限度の範囲内にあるか判断するステップと、
前記差と前記変形の少なくとも１つが前記第１または第２許容限度の範囲外にあるとき、前記第３スキャナステージにより前記オブジェクト全体をスキャンするステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５記載の方法であって、
当該方法は、手荷物または小包のアイテム内の特定物質を検出するための検査方法であり、
前記手荷物または小包のアイテムは、コンベアベルトにより前記第３スキャナステージから前記第１スキャナステージに送られる、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
オブジェクトを検査する方法であって、
第１スキャニング装置により第１の場所において前記オブジェクトをスキャンし、前記第１の場所における前記オブジェクトの第１向きと、前記第１の場所における前記オブジェクト内の関心領域の第１位置とを判断するステップと、
第２スキャニング装置により第２の場所において前記オブジェクトをスキャンし、前記第２の場所における前記オブジェクトの第２向きを判断するステップと、
前記第１向きと前記第２向きとの間の差を判断するステップと、
前記差に基づき、前記第２の場所における前記オブジェクト内の関心領域の第２位置を判断するステップと、
前記第２位置に基づき、さらなるスキャン対象となる前記オブジェクトの関心領域を含む領域を確定するステップと、
第３スキャニング装置により前記オブジェクトの領域をスキャンするステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項９】
ある場所にある第１スキャナステージ及び第２スキャナステージによりオブジェクトを検査するスキャナシステムのためのコンピュータプログラムであって、
前記スキャナシステムのコンピュータにより実行されると、
前記第１スキャナステージから第１スキャニング結果を受付けるステップと、
前記オブジェクト内部の関心領域に関する位置情報と、前記オブジェクトの第１向きに関する向き情報とを受付けるステップと、
前記第１スキャナステージからの前記第１スキャニング結果に基づき、前記場所における前記オブジェクトの第２向きを判断するステップと、
前記向き情報を利用することにより、前記第１向きと前記第２向きとの間の差を判断するステップと、
前記差と前記位置情報とに基づき、前記第２スキャナステージにおいてスキャン対象となる前記関心領域を含む領域を判断するステップと、
を有するステップを実行するためのコンピュータ可読コードを有し、
前記位置情報と前記向き情報とは、前記第１及び第２スキャナステージから離れて配置され、前記第１向きを有する前記オブジェクトをスキャンした第３スキャナステージにより決定されることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オブジェクトをスキャンするスキャンシステム、第１スキャナステージと第２スキャナステージによりオブジェクトを検査する方法、及びスキャナシステムのためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
過去数年間、Ｘ線手荷物検査システムは、オペレータによる介在に完全に依存した単一のＸ線イメージングシステムから手荷物や小包の特定タイプの物質を自動認識可能なより精巧な自動システムに進化してきた。より精巧な検査システムでは、検査対象の手荷物を介し送信または発散される単一または二重エネルギーＸ線放射を利用してきた。一部のシステムは、単一観測源検出装置を利用し、他のシステムは二重または複数観測源装置を利用してきた。通常、単一または二重観測源システムは、コンベア上を移動させながら、固定形状においてＸ線のスキャニングペンシルビームまたはスキャンビームを用いて手荷物をスキャンする。複数観測源コンピュータトモグラフィ（ＣＴ）タイプシステムは、通常はスキャン角度の固定形状における静止した手荷物をスキャンし、手荷物の選択された断面を再構成するためＸ線の吸収に対応するデータを処理する。新規なＣＴスキャナはまた、ヘリカルスキャニング（ｈｅｌｉｃａｌ  ｓｃａｎｎｉｎｇ）モードを適用し、オブジェクトの減衰係数の３Ｄ画像が生成される。
【０００３】
一般に、手荷物の各アイテムは、２以上のステージを通過する。第１のステージはしばしば、チェック対象の多数の手荷物品を処理可能な送信Ｘ線またはＣＴシステムから構成される。チェック対象の手荷物に含まれる物質は、通常はそれらの減衰係数により特定される。すなわち、これらの減衰係数がテーブルと比較され、有害または危険物質と無害な物質とに分類される。しかしながら、この結果は必ずしも明確なものではない。
【０００４】
危険物質と分類される物質が検出された場合、当該手荷物は第２ステージに引き渡される。
【０００５】
米国特許第５，７８７，１４５号は、検査領域に配置されたオブジェクトの結晶及び多結晶物質を特定する装置を開示している。多染性エネルギー分布を有するＸ線が、物体の断面を照射するため、検査領域に投影されるファン平面（ｆａｎ  ｐｌａｎｅ）に中心Ｘ線ビームを生成するためダイヤフラムを透過する。このＸ線は、個々の部分領域の結晶及び／または多結晶物質の有無に応じて、断面に沿ったオブジェクトの個々の部分領域により回折される。視準ウィンドウを備えたコリメータが、ダイヤフラムに関して検査領域を超えて配置され、各視準ウィンドウは検査領域の固定された所定の部分領域をカバーし、オブジェクトの各部分領域から少なくとも１つの回折された平面のファンビームを抽出する。各視準ウィンドウから出射した回折されたＸ線平面ファンビームのエネルギースペクトルが、キャプチャされたエネルギースペクトルをデータ処理装置で利用可能な信号に変換するため、各視準ウィンドウの後方に配置される検出器によりキャプチャされる。
【０００６】
エネルギー分散スキャッタイメージングは、例えば、米国特許第５，３９４，４５３号により開示されている。
【０００７】
このようなシステムの問題点は、第２ステージにおいて手荷物全体が再スキャンされる必要があるということである。この処理は長時間かかり、手荷物検査システムのスピードと効率性を低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、より効率的かつ信頼性のあるオブジェクト検査を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、オブジェクトをスキャンするスキャナシステムであって、ある場所にある第１スキャナステージ及び第２スキャナステージと、前記第１及び第２スキャナステージに接続され、前記第１スキャナステージから結果を受け取る計算ユニットとを有し、前記計算ユニットは、前記オブジェクト内の関心領域に関する位置情報と前記オブジェクトの第１向きに関する向き情報とを受け取るインタフェースを有するスキャナシステムにより解決される。前記位置情報と前記向き情報は、当該スキャナシステムから離れて配置され、前記第１向きを有するオブジェクトをスキャンした第３スキャナステージにより決定されたものである。前記計算ユニットは、前記第１スキャナステージからの第１スキャニングの結果に基づき第２位置における前記オブジェクトの第２向きを決定し、前記向き情報を利用することにより前記第１向きと前記第２向きとの間の差を決定し、前記差と前記位置情報とに基づき、前記第２スキャナステージにおいてスキャン対象となる領域を決定するよう構成される。前記領域は、前記関心領域を含む。
【００１０】
言い換えると、本発明の一実施例による本方法では、疑わしい物質が第３スキャナステージにおいて特定された関心領域（ＲＯＩ）に関する情報が、当該ＲＯＩのみ、または第３スキャナステージにおいて特定されるＲＯＩの周辺がスキャナシステムにおいてスキャンされるように、本発明の一実施例によるスキャナシステムにおいて利用されこれにより、手荷物をスキャンするのに要する時間を減少させることができる。
【００１１】
詳細には、本発明の本実施例によると、スキャナシステムから離れて配置される第３スキャナステージにおいて特定されるＲＯＩの位置に関する情報と、手荷物が第３スキャナステージにおいてスキャンされた向きに関する情報とが、スキャナシステムに送信される。その後、スキャナシステムでは、スキャナシステムにおける手荷物の向きが第１スキャナステージにより決定され、これにより、当該手荷物が移動または変形されたか判断される。その後、第３スキャナステージと第１スキャナステージにおける向きの差と、第３スキャナステージから受け取られる位置情報から、ＲＯＩの位置が特定され、スキャナシステムの第２スキャナステージにおける以降のスキャニングプロセスは、ＲＯＩとそれの隣接領域に限定される。これにより、手荷物をスキャンするのに要する時間を削減することが可能となるため、スキャナシステムの効率性は大きく向上しうる。
【００１２】
請求項２記載の本発明の一実施例によると、前記オブジェクトの変形が判断される。その後、前記差と前記変形が許容限度の範囲内にあるかに応じて、手荷物全体がスキャンされるか、あるいは当該スキャニングプロセスがＲＯＩを含む領域に限定される。効果的には、これにより、手荷物が第３スキャナステージとスキャナシステムとの間で完全に変形したとしても、当該スキャニングプロセスは中断される必要はなく、自動継続されるため、完全自動システムが可能となる。また、すべての手荷物が十分に検査されることを保証する極めて安全なシステムを提供することが可能である。
【００１３】
請求項３記載の本発明の他の実施例によると、前記第１スキャナステージにおけるＸ線送信スキャナと、ＣＳＣＴ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ−Ｓｃａｔｔｅｒ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｃ）スキャナの組み合わせが、スキャナシステムにおいて使用されるため、極めて安全ではあるが、コスト効果的な第１スキャナステージにより手荷物の向きの高速かつ効率的な認識を可能にする。
【００１４】
請求項４記載の本発明の他の実施例によると、本検査システムは、例えば、空港などにおいて利用される手荷物または小包検査システムであり、手荷物または小包のアイテムがコンベアベルトにより第３スキャナステージから第１スキャナステージまで送られる。これにより、極めて高速かつ効率的な手荷物のスキャニングが可能となる。また、既知の手荷物検査システムの大部分は、コンベアベルトにより互いに接続されたスキャナステージと第３スキャナシステムにより機能するものであるため、本発明によるスキャナシステムは、既存の手荷物スキャニングシステムに容易に統合することが可能である。
【００１５】
本発明の他の実施例によると、オブジェクトがそれの向きを変更したか、あるいは変形されたかに関係なく、先行する第３スキャナステージ、第１及び第２スキャナステージにおいて決定されたＲＯＩを効果的に特定することを可能にする、第１及び第２スキャナステージによるオブジェクトを検査する方法が提供される。
【００１６】
請求項６及び７において、オブジェクトを検査する方法のさらなる実施例が提供される。
【００１７】
請求項８記載の本発明の他の実施例によると、異なる３つのスキャナステージにおいて異なる３つのスキャニングプロセスの効率的な組み合わせを効果的に可能にするオブジェクトを検査する方法が提供される。これにより、例えば、本方法が手荷物スキャニングシステムに利用されるとき、危険または疑わしい物質をほとんど明確に決定することが可能となるように、オブジェクトのスキャニングスピードを増大させると共に、スキャニングシステムのセキュリティを向上させることができる。
【００１８】
請求項９記載の本発明の他の実施例では、オブジェクトを検査するスキャナシステムのためのコンピュータプログラムが提供される。本発明によるコンピュータプログラムは、オブジェクトの極めて効率的なスキャニングを効果的に可能にすると共に、スキャナシステムの最後のスキャナステージにおけるスキャニング時間を削減することを可能にする。
【００１９】
本発明の一実施例の趣旨は、オブジェクト内部のＲＯＩの検出及び追跡を行うことであり、これにより、以降のスキャナステージにおいて再スキャンする必要がある領域を限定することができるというものである。当該目的に対し、画像内のＲＯＩの位置と共に、先行するスキャナシステムからの画像情報がスキャナシステムに送られる。スキャナシステムにおいてオブジェクトが到着すると、追加的なソース／検出システムを用いて、シンプルなＸ線送信画像が測定される。その後、これら２つの画像は、厳密にレジスタリングされ、変換マトリックスが決定される。この変換マトリックスに基づき、オブジェクト内のスキャン対象領域が決定される。その後、当該領域のみ、すなわち、先行するスキャナステージにおいて決定されたＲＯＩ、あるいはそれの隣接領域が、スキャナシステムの第２スキャナステージ、すなわち、スキャナシステムの最後のスキャナステージによりスキャンされる。
【００２０】
本発明の上記及び他の特徴は、以降に記載される実施例を参照することにより明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明によるスキャナシステムの一実施例の側面図を示す。以下において、本発明は、爆発物などの危険物質に関して空港において手荷物を検査するのに利用されるような手荷物検査システムを参照して説明される。しかしながら、本発明は手荷物の検査に限定されるものでないということが留意される必要がある。本発明はまた、医療用アプリケーションまたは物質試験に適用されてもよい。
【００２２】
図１に示されるシステムは、マルチレベル検査システムである。すなわち、第１レベル検査システムが手荷物のアイテムの内部に疑わしい領域を検出すると、当該アイテムは手荷物を再スキャンするシステムの次のレベルに移される。
【００２３】
図１は、第１スキャナステージ６と第２スキャナステージ８から構成されるオブジェクト４をスキャンするためのスキャナシステムを示す。さらに、スキャナシステム２は、第１スキャナステージ６と第２スキャナステージ８に接続される計算ユニット１０を有する。第１ステージ６及び第２ステージ８と計算ユニット１０との間の接続は、計算ユニットが第１スキャナステージ６と第２スキャナステージ８からスキャニング結果を受け取るようにしてもよい。
【００２４】
図１に示されるように、第１スキャナステージ６は、手荷物４のアイテムを通過し、ライン検出器１６により検出されるＸ線ビーム１４を放射するＸ線源１２を有する。このような構成はまた、Ｘ線送信スキャナと呼ばれる。
【００２５】
第２スキャナステージは、好ましくは、結晶及び多結晶の有無に応じてＸ線が手荷物４のアイテムの物質量により回折され、回折されたＸ線のエネルギースペクトルが検出器により検出され、手荷物４のアイテムに含まれる物質の種類を判断するため、計算ユニットにおいて利用可能な信号に変換されるＣＳＣＴスキャナである。
【００２６】
計算ユニット１０はさらに、第３スキャナステージ１８に接続される。図１からわかるように、第３スキャナステージ１８は、スキャナシステム２から離れて配置される。好ましくは、第３スキャナステージ１８はまた、コンベアベルト２０の輸送方向に関してスキャナシステム２に先行するように、コンベアベルト２０によりスキャナシステム２に接続される。
【００２７】
好ましくは、第３スキャナステージは、２次元Ｘ線スキャナまたはＣＴスキャナの何れかから構成される。
【００２８】
第３スキャナステージ１８は、超高速スキャニング方法によりバッグ内の疑わしい領域を検出する第１レベル検査ステップを実行するよう構成される。２次元スキャナまたはＣＴスキャナが第３スキャナステージ１８において利用される場合、疑わしい領域または関心領域（ＲＯＩ）の特定は、第３スキャナステージにおいてスキャンされる手荷物４のアイテム内の物質の減衰係数を測定し、当該減衰係数とそれらを物質にリンクさせるテーブルを比較することにより行うことができる。疑わしい領域が第３スキャナステージ１８において特定されない場合、手荷物４のアイテムは、さらなるスキャンを実行することなくスキャナシステム２を介し輸送することが可能であったり、あるいはコンベアベルト２０から分岐させ、宛先に直接輸送することが可能である。
【００２９】
関心領域（ＲＯＩ）が第３スキャンステージ１８におけるスキャン中に特定される場合、手荷物４のアイテム内部の関心領域に関する位置情報が、計算ユニット１０に送信される。また、第３スキャナステージ１８におけるスキャン中のオブジェクト４の向きに関する向き情報が、第３スキャナステージ１８から計算ユニット１０に送信される。
【００３０】
計算ユニット１０は、オブジェクト４内の関心領域に関する位置情報を受信し、第３スキャナステージ１８におけるスキャン中のオブジェクト４の向きに関する向き情報を受付けるためのインタフェース２２を有する。
【００３１】
第３スキャナステージ１８においてＲＯＩが特定されると、手荷物４のアイテムがスキャナシステム２に送られ、第１スキャナステージ６によりスキャンされる。第１スキャナステージ６におけるスキャニングの結果に基づき、計算ユニット１０は、スキャナシステム２の手荷物４のアイテムの向きを決定する。スキャナステージ２における手荷物４のアイテムの向きと、第３スキャナステージ１８におけるスキャン中の手荷物４のアイテムの向きに関する向き情報に基づき、計算ユニット１０は、第１の向きと第２の向きとの差を決定する。この差と手荷物４のアイテムのＲＯＩの位置に関する位置情報とに基づき、計算ユニットは、ＲＯＩを含むように、第２スキャナステージ８においてスキャン対象となる領域を決定する。計算ユニット１０は、決定された領域のみ、あるいはそれの隣接領域がスキャンされるように、第２スキャナステージ８を制御する。
【００３２】
図２は、図１のスキャナシステムの平面図を示す。図２において、同一の参照記号は、装置の同一または対応する手段を示すのに使用されている。図２からわかるように、第３スキャナステージ１８においてスキャンされる手荷物４のアイテムは、第３スキャナステージ１８からスキャナシステム２の第１スキャナステージ６までの行程中に移動されるかもしれない。従って、第３スキャナステージ１８の位置においては、手荷物４のアイテムは、スキャナシステム２の位置とは異なる向きを有するかもしれない。手荷物４のアイテムの向きにより、手荷物４のアイテム内のＲＯＩの位置もまた変わってくる。第３スキャナステージ１３とスキャナシステム２における向きの差は、コンベアベルト２０上の手荷物４のアイテムの回転、手荷物４のアイテムの移動、及び手荷物４のアイテムの反転を含む。従って、この相違は３つすべての次元での移動を含むものであるかもしれない。
【００３３】
図３ａ及び３ｂは、図１のスキャナシステムを動作させる方法の一実施例のフローチャートである。ステップＳ１におけるスタート後、手荷物４のアイテムは、ステップＳ２においてスキャンされる第１スキャナステージ１８にコンベアベルト２０により送られる。その後、本方法はステップＳ３に続き、手荷物４のアイテム内にＲＯＩが存在するか問い合わせされる。ステップＳ３において、手荷物４のアイテムに関心領域（ＲＯＩ）が存在しないと判定される場合、すなわち、手荷物４に「疑わしい」物質またはアイテムが存在しないと判断されると、本方法はステップＳ４に続き、手荷物４のアイテムがさらに検査されることなくそれの宛先に送られる。このため、手荷物４のアイテムは、スキャンされることなくスキャナシステム２を通過するか、あるいはスキャナシステム２によりバイパスされてもよい。その後、図３ａの下部の丸印Ｂと、図３ｂの上部の丸印Ｂにより示されるように、本方法はステップＳ２０に続き、終了される。
【００３４】
ステップＳ３において、ＲＯＩが存在すると判定される場合、本方法はステップＳ５に続き、第３スキャナステージ１８における関心領域に関する位置情報と、手荷物の向きに関する向き情報が決定される。どのタイプのＸ線が利用されているかに応じて、位置情報と向き情報は、２次元空間または３次元空間内のＲＯＩの位置と手荷物４のアイテムの向きに関する情報を含むものであってもよい。
【００３５】
次のステップＳ６において、位置情報と向き情報が第３スキャナステージ１８からスキャナシステム２の計算ユニットのインタフェース２２まで送られる。その後、本方法はステップＳ７に続く。
【００３６】
ステップＳ７において、手荷物４のアイテムが、第３スキャナステージ１８からスキャナシステム２までコンベアベルト２０により送られる。図２に関して説明されるように、この輸送中に、手荷物４のアイテムはコンベアベルト２０上で移動または反転されるかもしれない。その後、本方法はステップＳ８に続き、手荷物４のアイテムはスキャナシステム２の第１スキャナステージ６によりスキャンされる。図１を参照して既に説明されたように、第１スキャナステージ６は、好ましくは、第１スキャナステージ６の進行中に、手荷物４のアイテムの２次元画像を検出するためのライン検出器１６とＸ線ソース１２から構成されるシンプルなＸ線送信スキャナである。
【００３７】
Ｘ線スキャナの代わりに、例えば、スキャナシステム２における手荷物４のアイテムの向きを判断するため、第１スキャナステージ６においてデジタルカメラなどの光スキャナを利用することも可能である。
【００３８】
次のステップＳ９において、計算ユニット１０は、位置情報と向き情報を第３スキャナステージ１８から受け取る。その後、本方法はステップＳ１０に続き、計算ユニット１０は、第１スキャナステージ６からのスキャニングの結果に基づき、スキャナシステム２における手荷物４のアイテムの向きを決定する。言い換えると、計算ユニット１０は、第１スキャナステージ６において決定された画像から、コンベアベルト２０上の手荷物４のアイテムの向きを決定する。
【００３９】
その後、本方法はステップＳ１１に続き、計算ユニット１０は、第３スキャナステージ１８における手荷物４のアイテムの向きとスキャナシステム２における手荷物の向きとの間の差を決定する。
【００４０】
ＣＴスキャナが第３スキャナステージ１８として利用される場合、第３スキャナステージ１８によって計算ユニット１０に送信される位置情報と向き情報は、手荷物４のアイテムの減衰係数から構成される３次元データセットから構成されるようにしてもよい。これから、計算ユニット１０は、任意のパースペクティブ（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ）を有する投影データを決定するようにしてもよい。このとき、計算ユニット１０によって、第３スキャナステージ１８からの３次元データセットから決定される投影のパースペクティブが、第１スキャナステージ６からの画像のパースペクティブに対応するように、パースペクティブが調整される。これは、３Ｄ−２Ｄレジストレーション（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）と呼ばれる。これの実行中に、当該レジストレーションは明確的なものとなることが保証される必要がある。その後、３Ｄ−２Ｄレジストレーションに基づき、計算ユニット１０は、第３スキャナステージ１８における向きと第１スキャナステージ６における向きとの間の向きの差である移動を記述する変換マトリックスを決定する。
【００４１】
例えば、Ｘ線送信スキャナなどの手荷物４のアイテムの２次元画像を決定するスキャナが、第３スキャナステージ１８として使用される場合、第３スキャナステージ１８から計算ユニット１０に送信される位置情報と向き情報は、２次元情報から構成される。この場合、２Ｄ−２Ｄレジストレーションが計算ユニット１０において実行される。２Ｄ−２Ｄレジストレーションを利用することにより、極めて高速かつ効率的であるが、コンベアベルト上の手荷物４のアイテムの移動及び単一の軸についての手荷物４のアイテムの回転のみが決定されてもよい。
【００４２】
ステップＳ１２において、手荷物４のアイテムの変形が、位置情報、向き情報及びスキャナシステム２の手荷物の向きの少なくとも１つに基づき判断される。これは例えば、第１スキャナステージ６からの２次元画像のパースペクティブに構成された第３スキャナステージ１８から２次元画像の差をとることにより実行されてもよい。またこれは、第３スキャナステージ１８のスキャニングの結果から手荷物４のアイテムのセグメント化と、これと第１スキャナステージ６において決定された手荷物４のアイテムの画像からの手荷物４のアイテムのセグメント化との比較により行われるようにしてもよい。
【００４３】
このとき、図３ａの下部の丸印Ａと図３ｂの上部の丸印Ａにより示されるように、本方法はステップＳ１３に続き、この差が所定の許容限度の範囲内のものであるか問い合わせされる。ステップＳ１３において、この差が所定の許容限度の範囲外であると判断される場合、あるいは変換マトリックスに記述することができない差が存在する場合、本方法はステップＳ１４に続く。
【００４４】
ステップＳ１３において、当該差が許容限度の範囲内にあると判断されると、本方法はステップＳ１４に続き、変形が所定の許容限度の範囲内であるか判断される。ステップＳ１４において、この変形が許容限度を超えると判断される場合、すなわち、手荷物４のアイテムが許容される以上に変形されると、本方法はステップＳ１５に続く。
【００４５】
ステップＳ１５において、手荷物４のアイテム全体がスキャナシステム２の第２スキャナステージ１８により再スキャンされる。その後、本方法はステップＳ１９に続く。
【００４６】
ステップＳ１４において、当該変形が許容限度の範囲内にあると判断される場合、本方法はステップＳ１６に続き、計算ユニット１０は当該差と位置情報に基づき、スキャナシステム２の第２スキャナステージ８においてスキャン対象となる領域を決定する。また、変形に関する情報を利用して、第２スキャナステージ８においてスキャン対象となる領域が決定されるようにしてもよい。
【００４７】
第３スキャナステージ１８において決定されるＲＯＩが極めて高い精度により決定することができ、手荷物４のアイテムの変形がないと判断された場合、スキャン対象となる領域は、第３スキャナステージ１８において決定されるＲＯＩに限定することができる。
【００４８】
特に２Ｄ−２Ｄレジストレーションが用いられているとき、コンベアベルト２０上の手荷物４のアイテムの移動を記述するのに、不完全な変形マトリックスしか検出できない場合、スキャン対象の領域は、当該領域にＲＯＩが含まれることを保証することが可能となるように、スキャン対象領域が拡大される。
【００４９】
さらに、手荷物４のアイテムの変形に応じて、再スキャン対象となる領域が調整される。大きな変形の場合、疑わしい物質を含むか、あるいはそれらから構成される手荷物のアイテムは、当該領域が拡大されるように手荷物４のアイテム内を移動したかもしれない。完全な変換マトリックスがステップＳ１１において決定され、かつ変形が検出されない場合、スキャナシステム２のＲＯＩの位置は、第３スキャナステージ１８から受信した位置情報を変換マトリックスによる新しい位置に変換することにより容易に決定することができる。
【００５０】
第２スキャナステージ１８においてスキャン対象となる領域の決定と、ステップＳ１６とＳ１７の変形に基づく当該領域の調整の後に、本方法はステップＳ１８に続き、ステップＳ１６とＳ１７において決定された領域がスキャナシステム２の第２スキャナステージ８によりスキャンされる。その後、本方法はステップＳ１９に続き、第２スキャナステージ８からのスキャニングの結果が解析され、特定の物質が検出されると警報が発せられる。その後、本方法はステップＳ２０に続き、終了される。
【００５１】
ステップＳ８〜Ｓ１４とＳ１６〜Ｓ１９は、好ましくは、計算ユニット１０により実行される。
【００５２】
上述のように、上記方法及び装置は、複数レベル検査手順が利用される空港の手荷物検査の分野に効果的に利用可能である。効果的に、本発明は、第２レベルスキャナでの追加的なＸ線送信スキャナの準備のみを必要とする一方、手荷物のアイテムの内部の特定物質の極めて正確な判定を可能にする高速かつ効率的な方法及び装置を提供する。スキャナシステム２の第１スキャナステージ６は、高ロケーションまたはコントラスト解像度を必要としない。また、ノイズを許容することが可能である。従って、比較的小さなパワーしか持たないＸ線ソース１２を利用することができる。
【００５３】
効果的に本発明によると、スーツケースなどの手荷物のアイテムを検査するのに要する時間を大幅に減少することが可能である。例えば、長さ１メートルで２０センチメートルのＲＯＩを有するスーツケースを検査するのにかかる時間は、既知のスキャナシステムで必要とされる時間の１／５まで低減することが可能である。
【００５４】
上述のように、手荷物検査システムに適用される他に、本発明はパイプラインなどの物質検査や医療用途に適用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の一実施例によるスキャナシステムの簡単化された側面図を示す。
【図２】図２は、本発明によるスキャナシステムの平面図を示す。
【図３ａ】図３ａは、図１のスキャナシステムを動作させる方法の一実施例のフローチャートである。
【図３ｂ】図３ｂは、図１のスキャナシステムを動作させる方法の一実施例のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【国際調査報告】
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