JP7727455B2 - Computed tomography system - Google Patents
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Description
本発明は、X線透過画像により手荷物等の検査対象物を検査するための技術に関する。 The present invention relates to technology for inspecting objects such as baggage using X-ray transmission images.
X線撮影装置と検査対象物(人を含む)の相対位置を変化させて複数の方向から撮影したX線透過画像を用いて、写った物体の3次元形状を表すコンピュータ断層(Computed Tomography, CT)画像を生成するコンピュータ断層撮影システムがある。 There are computed tomography (CT) systems that use X-ray transmission images taken from multiple directions by changing the relative positions of the X-ray device and the object being examined (including a person) to generate computed tomography (CT) images that represent the three-dimensional shape of the object.
一方、手荷物等の検査対象物をX線撮影装置により撮影したX線透過画像によって、検査対象物内に刃物等の検知対象物が含まれていないかを検査する方法が普及している。 Meanwhile, a method of inspecting baggage or other items for inspection using an X-ray imaging device to check whether the item contains any detectable objects such as blades has become widespread.
手荷物等の検査対象物内に刃物等の検知対象物が含まれていても、検知対象物の形状や、検査対象物内の検知対象物の姿勢によっては、X線透過画像に写る検知対象物の形状がそれと分かる形状にならない場合がある。そのため、検査対象物内の検知対象物が検査において見落とされる場合がある。 Even if an object to be detected, such as a blade, is contained within an inspection target such as baggage, the shape of the object may not be recognizable in the X-ray image depending on the shape of the object and its orientation within the inspection target. As a result, the object may be overlooked during inspection.
上記の問題を解決するために、コンピュータ断層撮影システムを用いて検査対象物のコンピュータ断層画像を生成し、生成したコンピュータ断層画像により検査対象物内に検知対象物が含まれていないか検査する方法が提案されている。 To solve the above problems, a method has been proposed in which a computed tomography system is used to generate a computed tomography image of the object being inspected, and the generated computed tomography image is used to check whether the object being inspected contains any detectable objects.
例えば、特許文献1には、検査対象物を複数の方向からX線により撮影する際に、各撮影における検査対象物とX線撮影装置の相対的な位置関係を特定し、特定した位置関係に基づき、撮影した複数のX線透過画像を用いてコンピュータ断層画像を生成するX線検査装置が提案されている。 For example, Patent Document 1 proposes an X-ray inspection device that, when taking X-ray images of an object to be inspected from multiple directions, identifies the relative positional relationship between the object to be inspected and the X-ray imaging device for each image, and generates a computed tomographic image using the multiple X-ray transmission images taken based on the identified positional relationship.
コンピュータ断層画像の生成には、複数枚のX線透過画像を撮影し、それらのX線透過画像から3次元画像であるコンピュータ断層画像を合成する処理を行う必要があるため、1枚のX線透過画像を撮影する場合と比較し、多くの時間を要する。 Generating a computed tomography image requires taking multiple X-ray transmission images and then synthesizing them into a three-dimensional computed tomography image, which takes much more time than taking a single X-ray transmission image.
そのため、例えば通行人の手荷物を検査する場合、コンピュータ断層画像を用いてその検査を行うと、各手荷物を1枚のX線透過画像により検査する場合と比較し検査のスループットが著しく低下し、検査を待つ通行人の長蛇の列ができてしまう、といった不都合が生じ得る。 For example, when inspecting the baggage of passersby, using computed tomography images can significantly reduce inspection throughput compared to inspecting each piece of baggage using a single X-ray image, potentially resulting in long lines of passersby waiting for inspection.
上記の事情に鑑み、本発明は、コンピュータ断層画像を用いて検査対象物に検知対象物が含まれていないかを検査する場合において、従来技術よりも検査のスループットを高める手段を提供する。 In light of the above circumstances, the present invention provides a means for increasing inspection throughput compared to conventional techniques when using computed tomography images to inspect whether an object being inspected contains a detection target.
本発明は、鉛直軸周りにおける検査対象物とX線撮影装置の相対位置を変更しながら前記X線撮影装置により撮影した複数のX線透過画像を用いてコンピュータ断層画像を生成し、当該複数のX線透過画像を順次撮影中に、撮影したX線透過画像のいずれかに基づき検査対象物内の検知対象物を検知した場合、コンピュータ断層画像の生成のための処理を停止するコンピュータ断層撮影システムを第1の態様として提案する。 The present invention proposes, as a first aspect, a computed tomography system that generates a computed tomography image using multiple X-ray transmission images taken by an X-ray imaging device while changing the relative position of the object to be inspected and the X-ray imaging device around a vertical axis, and that stops processing to generate the computed tomography image if a detection object within the object to be inspected is detected based on any of the X-ray transmission images while the multiple X-ray transmission images are being sequentially taken.
第1の態様に係るコンピュータ断層撮影システムによれば、コンピュータ断層画像を生成するために撮影された複数のX線透過画像のいずれかに基づき検査対象物内の検知対象物を検知すると、その検査対象物に関してはコンピュータ断層画像を生成せずに検査を終了できるため、各検査対象物に関し必ずコンピュータ断層画像を生成する必要のある従来技術による場合と比較し、検査のスループットが高まる。 With the computed tomography system according to the first aspect, when a detection object within an object under inspection is detected based on one of multiple X-ray transmission images taken to generate a computed tomography image, the inspection can be completed without generating a computed tomography image for that object, thereby increasing inspection throughput compared to conventional technology that requires the generation of a computed tomography image for each object under inspection.
上記の第1の態様に係るコンピュータ断層撮影システムにおいて、撮影したX線透過画像を表示し、当該X線透過画像を見たユーザの操作に応じてコンピュータ断層画像の生成のための処理を停止する、という構成が第2の態様として採用されてもよい。 In the computed tomography system according to the first aspect described above, a second aspect may be adopted in which the captured X-ray transmission image is displayed and the processing for generating the computed tomography image is stopped in response to an operation by a user viewing the X-ray transmission image.
第2の態様に係るコンピュータ断層撮影システムによれば、ユーザは表示されるX線透過画像を見て検査対象物内に検知対象物が含まれるか否かを判定でき、検査対象物内に検知対象物が含まれると判定した場合、所定の操作を行うことで、その後のコンピュータ断層画像の生成のための処理を停止させて、検査の所要時間を短縮できる。 With the computed tomography system according to the second aspect, the user can determine whether the object to be detected is contained within the object being inspected by viewing the displayed X-ray transmission image. If it is determined that the object to be detected is contained within the object being inspected, the user can perform a specified operation to stop the subsequent processing for generating a computed tomography image, thereby shortening the time required for the inspection.
上記の第2の態様に係るコンピュータ断層撮影システムにおいて、表示の順序における互いに隣接するX線透過画像の撮影時の前記鉛直軸周りにおける前記相対位置の角度差が段階的に小さくなるように順次、X線透過画像を表示する、という構成が第3の態様として採用されてもよい。 In the computed tomography system according to the second aspect described above, a third aspect may be adopted in which the X-ray transmission images are displayed sequentially so that the angular difference between the relative positions around the vertical axis of adjacent X-ray transmission images captured in the display order gradually decreases.
第3の態様に係るコンピュータ断層撮影システムによれば、等角度間隔で異なる方向から撮影したX線透過画像を順次、表示していく場合と比較し、検査対象物内に検知対象物が含まれている場合、早い段階で検知対象物の形状がそれと分かる形状で写っているX線透過画像が表示される確率が高まるため、検査の所要時間が短縮される。 With the computed tomography system of the third aspect, when an object to be detected is contained within an object to be inspected, the probability of an X-ray image showing a recognizable shape of the object to be detected being displayed at an early stage is increased compared to when X-ray transmission images taken from different directions at equal angular intervals are displayed sequentially, thereby reducing the time required for the inspection.
上記の第1の態様に係るコンピュータ断層撮影システムにおいて、撮影したX線透過画像から検知対象物を画像認識した場合、コンピュータ断層画像の生成のための処理を停止する、という構成が第4の態様として採用されてもよい。 In the computed tomography system according to the first aspect described above, a fourth aspect may be adopted in which, when an object to be detected is image-recognized from the captured X-ray transmission image, processing for generating a computed tomography image is stopped.
第4の態様に係るコンピュータ断層撮影システムによれば、X線透過画像に検知対象物が写っているか否かがコンピュータ断層撮影システムにより判定されるため、ユーザがその判定を行う必要がない。 In the computed tomography system according to the fourth aspect, the computed tomography system determines whether or not a detection target is present in the X-ray transmission image, eliminating the need for the user to make that determination.
上記の第4の態様に係るコンピュータ断層撮影システムにおいて、画像認識を行う順序における互いに隣接するX線透過画像の撮影時の前記鉛直軸周りにおける前記相対位置の角度差が段階的に小さくなるように順次、X線透過画像から検知対象物の画像認識を試みる、という構成が第5の態様として採用されてもよい。 In the computed tomography system according to the fourth aspect described above, a fifth aspect may be adopted in which image recognition of the object to be detected is attempted sequentially from the X-ray transmission images so that the angular difference in the relative position around the vertical axis between adjacent X-ray transmission images taken in the order in which image recognition is performed gradually decreases.
第5の態様に係るコンピュータ断層撮影システムによれば、等角度間隔で異なる方向から撮影したX線透過画像を順次、画像認識していく場合と比較し、検査対象物内に検知対象物が含まれている場合、早い段階で検知対象物が認識される確率が高まるため、検査の所要時間が短縮される。 With the computed tomography system according to the fifth aspect, when a detection object is contained within an inspection object, the probability of the detection object being recognized at an early stage is increased, compared to when X-ray transmission images taken from different directions at equal angular intervals are sequentially recognized, thereby reducing the time required for the inspection.
上記の第3又は第5の態様に係るコンピュータ断層撮影システムにおいて、前記X線撮影装置はラインセンサを用いた走査によりX線透過画像を撮影し、撮影の順序におけるX線透過画像の撮影時の前記鉛直軸周りにおける前記相対位置の角度差が段階的に小さくなるように順次、前記X線撮影装置によりX線透過画像を撮影する、という構成が第6の態様として採用されてもよい。 In the computed tomography system according to the third or fifth aspect above, a sixth aspect may be adopted in which the X-ray imaging device captures X-ray transmission images by scanning using a line sensor, and the X-ray imaging device sequentially captures X-ray transmission images in a sequence such that the angular difference in the relative position around the vertical axis when capturing the X-ray transmission images in the capturing order gradually decreases.
第6の態様に係るコンピュータ断層撮影システムによれば、パネルセンサよりも安価であるがX線透過画像の撮影に長時間を要するラインセンサが用いられるが、X線透過画像から検知対象物が発見された場合はその後のX線透過画像の撮影を行わずに検査が終了されるため、検査に要する時間の短縮効果が大きい。 The computed tomography system according to the sixth aspect uses a line sensor, which is less expensive than a panel sensor but takes a long time to capture an X-ray transmission image. However, if an object to be detected is found in the X-ray transmission image, the inspection is terminated without capturing any further X-ray transmission images, which significantly reduces the time required for the inspection.
上記の第1乃至第6のいずれかの態様に係るコンピュータ断層撮影システムにおいて、コンピュータ断層画像を生成するために撮影されるX線透過画像の隣接する2枚の撮影方向の鉛直軸周りの角度差を変更可能である、という構成が第7の態様として採用されてもよい。 In the computed tomography system according to any one of the first to sixth aspects described above, a seventh aspect may be adopted in which the angular difference around the vertical axis between the shooting directions of two adjacent X-ray transmission images taken to generate a computed tomography image can be changed.
第7の態様に係るコンピュータ断層撮影システムによれば、コンピュータ断層撮影システムが用いられる状況(通行人の待ち状況、要求される検査の精度等)に応じてコンピュータ断層画像を生成するために撮影されるX線透過画像の隣接する2枚の撮影方向の鉛直軸周りの角度差が変更できるため、状況に応じた望ましいスループットで検査を行うことができる。 According to the computed tomography system of the seventh aspect, the angular difference around the vertical axis between the shooting directions of two adjacent X-ray transmission images taken to generate a computed tomography image can be changed depending on the situation in which the computed tomography system is used (such as the waiting status of passersby, the required accuracy of the examination, etc.), so that the examination can be performed with the desired throughput depending on the situation.
[実施形態]
以下に、本発明の一実施形態に係るコンピュータ断層撮影システム1を説明する。図1は、コンピュータ断層撮影システム1の全体構成を示した図である。ただし、図1においては、実際には外から見えない、筐体11内やコンベア17及びコンベア18の下方を覆う壁体の内側、筐体11の向こう側等に配置されている構成部も図示している。
[Embodiment]
A computer tomography system 1 according to one embodiment of the present invention will be described below. Fig. 1 is a diagram showing the overall configuration of the computer tomography system 1. However, Fig. 1 also shows components that are not actually visible from the outside, such as those located inside the housing 11, inside the wall covering the bottom of the conveyors 17 and 18, and on the other side of the housing 11.
筐体11は、X線撮影装置を収容する箱状の部材であり、X線撮影装置が照射するX線が外部に漏れ出ないように、例えば内側が鉛で覆われている。 The housing 11 is a box-shaped component that houses the X-ray imaging device, and is lined on the inside with lead, for example, to prevent the X-rays emitted by the X-ray imaging device from leaking out.
筐体11には、筐体11の上流側(図1における左側)の側壁に、手荷物P(検査対象物の一例)の入口となる開口部が設けられている。この入口を塞ぐように、鉛カーテン12が開口部の上縁から下に垂れ下がるように筐体11に取り付けられている。鉛カーテン12は、短冊状の鉛を含んだゴム製の複数の板で構成され、暖簾のように、筐体11外から筐体11内に向かう手荷物Pの移動を許容するように撓み、手荷物Pが筐体11の入口を通過した後は再び元の形状に戻って入口を塞ぐ。鉛カーテン12は、筐体11内でX線撮影装置がX線を照射する際に、筐体11の入口から外部に漏れ出るX線の量を低減する。 The housing 11 has an opening on its side wall on the upstream side (left side in Figure 1) that serves as the entrance for baggage P (an example of an object to be inspected). A lead curtain 12 is attached to the housing 11 so that it hangs down from the upper edge of the opening to block this entrance. The lead curtain 12 is made up of multiple strips of rubber containing lead, and like a noren curtain, it bends to allow baggage P to move from outside the housing 11 toward inside the housing 11, and returns to its original shape to block the entrance after the baggage P has passed through the entrance of the housing 11. The lead curtain 12 reduces the amount of X-rays that leak out from the entrance of the housing 11 when the X-ray imaging device irradiates X-rays inside the housing 11.
また、筐体11には、筐体11の下流側(図1における右側)の側壁に、手荷物Pの出口となる開口部が設けられている。この出口を塞ぐように、鉛カーテン13が開口部の上縁から下に垂れ下がるように筐体11に取り付けられている。鉛カーテン13の構造は鉛カーテン12と同様であり、筐体11内から筐体11外に向かう手荷物Pの移動を許容するように撓み、手荷物Pが筐体11の出口を通過した後は再び元の形状に戻って出口を塞ぐ。鉛カーテン13は、筐体11内でX線撮影装置がX線を照射する際に、筐体11の出口から外部に漏れ出るX線の量を低減する。 In addition, the housing 11 has an opening on the side wall on the downstream side (right side in Figure 1) of the housing 11, which serves as an exit for baggage P. A lead curtain 13 is attached to the housing 11 so that it hangs down from the upper edge of the opening to block this exit. The lead curtain 13 has the same structure as the lead curtain 12; it bends to allow baggage P to move from inside the housing 11 to outside the housing 11, and returns to its original shape to block the exit after the baggage P has passed through the exit of the housing 11. The lead curtain 13 reduces the amount of X-rays that leak out from the exit of the housing 11 when the X-ray imaging device irradiates X-rays inside the housing 11.
筐体11内には、X線撮影装置を構成するX線照射部14とパネルセンサ15が配置されている。X線照射部14は、例えば、筐体11の上流側の側壁の入口より下方の内側面上に配置されており、パネルセンサ15に向かい、例えば円錐形状に拡がるX線を照射する。パネルセンサ15は、例えば、筐体11の下流側の側壁の出口より下方の内側面上に配置されており、平面上に並べて配置された多数の受光素子を有し、それらの受光素子によりX線照射部14から照射され手荷物Pを透過したX線の強度を測定することによって、X線透過画像を表す信号を生成する。 The X-ray irradiator 14 and panel sensor 15, which constitute the X-ray imaging device, are located within the housing 11. The X-ray irradiator 14 is located, for example, on the inside surface of the housing 11, below the entrance of the upstream side wall, and irradiates X-rays that spread, for example, in a conical shape, toward the panel sensor 15. The panel sensor 15 is located, for example, on the inside surface of the housing 11, below the exit of the downstream side wall, and has a large number of light-receiving elements arranged in a plane. These light-receiving elements measure the intensity of the X-rays irradiated from the X-ray irradiator 14 and transmitted through the baggage P, thereby generating a signal representing an X-ray transmission image.
なお、X線照射部14とパネルセンサ15の配置は、X線照射部14が照射するX線が、後述するように昇降回転装置16により撮影位置まで移動された手荷物Pに向かい、手荷物Pを透過したX線がパネルセンサ15に向かう限り、どのような配置であってもよい。 The X-ray irradiator 14 and panel sensor 15 may be arranged in any manner as long as the X-rays irradiated by the X-ray irradiator 14 are directed toward the baggage P that has been moved to the imaging position by the elevator/rotation device 16, as described below, and the X-rays that pass through the baggage P are directed toward the panel sensor 15.
昇降回転装置16は、筐体11内に入ってきた手荷物Pを昇降すると共に、鉛直軸周りに回転させる装置である。昇降回転装置16は、手荷物Pが上に載る円盤状の部材であるテーブル161と、テーブル161の上面を手荷物Pが重力に従い容易に移動するように設けられた複数のローラ162と、テーブル161の外縁付近に配置されたストッパ163を備える。昇降回転装置16は、以下の動作を行うことができる。
(1)テーブル161を昇降させる動作
(2)テーブル161を鉛直軸周りに回転させる動作
(3)テーブル161を水平軸周りに回転させ、テーブル161の上面を水平面に対し傾ける動作
(4)ストッパ163をテーブル161に出し入れする動作
The lifting and rotating device 16 is a device that lifts and lowers baggage P that has entered the housing 11 and rotates it about a vertical axis. The lifting and rotating device 16 includes a table 161, which is a disk-shaped member on which the baggage P rests, a plurality of rollers 162 that are provided so that the baggage P can easily move on the upper surface of the table 161 due to gravity, and a stopper 163 that is arranged near the outer edge of the table 161. The lifting and rotating device 16 can perform the following operations.
(1) An operation of raising and lowering the table 161. (2) An operation of rotating the table 161 around a vertical axis. (3) An operation of rotating the table 161 around a horizontal axis and tilting the upper surface of the table 161 relative to the horizontal plane. (4) An operation of inserting and removing the stopper 163 into and from the table 161.
なお、ストッパ163は、テーブル161が水平軸周りに回転し、上面が水平面に対し傾いた状態において、下側に位置する外縁付近に配置されている。上記のような動作を行う昇降回転装置16の役割については後述する。 The stopper 163 is located near the outer edge located on the lower side when the table 161 rotates around a horizontal axis and the upper surface is tilted relative to the horizontal plane. The role of the lifting and rotating device 16, which performs the above-mentioned operations, will be described later.
コンベア17は、筐体11の上流側に配置され、手荷物Pを筐体11に向かい搬送する装置である。コンベア18は、筐体11の下流側に配置され、筐体11から排出される手荷物Pを下流側に搬送する装置である。 Conveyor 17 is located upstream of housing 11 and is a device that transports baggage P toward housing 11. Conveyor 18 is located downstream of housing 11 and is a device that transports baggage P discharged from housing 11 downstream.
コントローラ19は、X線照射部14、パネルセンサ15、昇降回転装置16、コンベア17、コンベア18の動作を制御するデータ処理装置である。コントローラ19の制御に従い動作するX線照射部14、パネルセンサ15、昇降回転装置16、コンベア17、コンベア18の挙動については後述する。 The controller 19 is a data processing device that controls the operation of the X-ray irradiation unit 14, panel sensor 15, elevator/rotation device 16, conveyor 17, and conveyor 18. The behavior of the X-ray irradiation unit 14, panel sensor 15, elevator/rotation device 16, conveyor 17, and conveyor 18, which operate under the control of the controller 19, will be described later.
コントローラ19は、端末装置10と有線又は無線でデータ通信を行う。コントローラ19は、パネルセンサ15が生成する信号を用いてX線透過画像を表すX線透過画像データを生成し、生成したX線透過画像データを端末装置10に送信する。また、コントローラ19は、状況に応じて、端末装置10から、X線透過画像を撮影するための処理の停止を指示する停止指示データ(後述)、停止しているX線透過画像を撮影するための処理の再開を指示する再開指示データ(後述)、X線透過画像を撮影するための処理の終了を指示する終了指示データ(後述)を受信する。 The controller 19 communicates data with the terminal device 10 via wired or wireless means. The controller 19 generates X-ray transmission image data representing an X-ray transmission image using a signal generated by the panel sensor 15, and transmits the generated X-ray transmission image data to the terminal device 10. Depending on the situation, the controller 19 also receives from the terminal device 10 stop instruction data (described below) that instructs the stopping of processing for capturing an X-ray transmission image, resume instruction data (described below) that instructs the restart of processing for capturing an X-ray transmission image that has been stopped, and end instruction data (described below) that instructs the ending of processing for capturing an X-ray transmission image.
端末装置10は、検査員が使用するコンピュータである。端末装置10は、各種データを記憶するメモリ、メモリに記憶されているプログラムに従い各種データ処理を行うプロセッサ、コントローラ19との間でデータ通信を行う通信インタフェース、ユーザに対し各種情報を含む画面を表示するディスプレイ、ユーザの端末装置10に対する操作を受け付けるキーボード等の入力デバイスを備えている。なお、端末装置10が備えるディスプレイ及び入力デバイスは本体に内蔵されていてもよいし、本体が備える入出力インタフェースに接続される外付けの装置であってもよい。 The terminal device 10 is a computer used by an inspector. The terminal device 10 is equipped with a memory for storing various data, a processor for processing various data according to programs stored in the memory, a communications interface for communicating data with the controller 19, a display for displaying screens containing various information to the user, and input devices such as a keyboard for accepting user operations on the terminal device 10. The display and input devices of the terminal device 10 may be built into the main unit, or may be external devices connected to the input/output interface of the main unit.
図2、図3及び図4は、コントローラ19の制御に従い動作するX線照射部14、パネルセンサ15、昇降回転装置16、コンベア17、コンベア18の挙動(以下、コンピュータ断層撮影システム1の挙動という)を説明するための図である。 Figures 2, 3, and 4 are diagrams for explaining the behavior of the X-ray irradiation unit 14, panel sensor 15, elevator/rotation device 16, conveyor 17, and conveyor 18 (hereinafter referred to as the behavior of the computed tomography system 1), which operate under the control of the controller 19.
図2は、コンピュータ断層撮影システム1がコンベア17の上流側に載せ置かれた手荷物Pを昇降回転装置16のテーブル161の上まで移動する際の挙動を示している。図2(A)は、手荷物Pがコンベア17により筐体11に向かい搬送されている状態を示している。この状態において、テーブル161は、上面の上流側の縁部がコンベア17の上面よりやや低い位置となる高さで、下流側に向かい下がる方向に傾いている。また、ストッパ163はテーブル161の下流側において上方向に突出している。手荷物Pはコンベア17により筐体11内へと移動した後、重力に従いローラ162上を移動し、ストッパ163に当たってテーブル161上で止まる。図2(B)は、そのように手荷物Pがテーブル161上で止まった状態を示している。 Figure 2 shows the behavior of the computed tomography system 1 when it moves baggage P, which is placed on the upstream side of the conveyor 17, onto the table 161 of the elevator/rotator 16. Figure 2(A) shows the state in which baggage P is being transported by the conveyor 17 toward the housing 11. In this state, the table 161 is tilted downward toward the downstream side, with the upstream edge of its upper surface at a height slightly lower than the upper surface of the conveyor 17. In addition, a stopper 163 protrudes upward on the downstream side of the table 161. After moving into the housing 11 by the conveyor 17, the baggage P moves on the rollers 162 due to gravity and comes to a stop on the table 161 when it hits the stopper 163. Figure 2(B) shows the state in which baggage P has stopped on the table 161 in this manner.
その後、テーブル161が水平軸周りに僅かに回転し、上面が水平となる。そして、ストッパ163がテーブル161内に引っ込む。その結果、図2(C)に示すように、手荷物Pが水平なテーブル161上に載った状態となる。 Then, the table 161 rotates slightly around the horizontal axis, and the top surface becomes horizontal. The stopper 163 then retracts into the table 161. As a result, the baggage P is placed on the horizontal table 161, as shown in Figure 2 (C).
図3は、コンピュータ断層撮影システム1が手荷物PのX線透過画像を撮影する際の挙動を示している。図3(A)に示すように、手荷物PがX線照射部14の正面に位置するようにテーブル161が下降する。続いて、図3(B)に示すように、X線照射部14とパネルセンサ15が手荷物PのX線透過画像を撮影する。なお、撮影されたX線透過画像はすぐさま、端末装置10により表示される(後述)。 Figure 3 shows the behavior of the computed tomography system 1 when capturing an X-ray transmission image of baggage P. As shown in Figure 3(A), the table 161 descends so that the baggage P is positioned in front of the X-ray irradiation unit 14. Next, as shown in Figure 3(B), the X-ray irradiation unit 14 and panel sensor 15 capture an X-ray transmission image of the baggage P. The captured X-ray transmission image is immediately displayed on the terminal device 10 (described below).
続いて、図3(C)に示すように、X線照射部14がX線の照射を停止した状態で、テーブル161が鉛直軸周りに所定角度だけ回転する。その後、図3(B)に示すX線透過画像の撮影と、テーブル161の回転が繰り返されて、手荷物Pを複数の異なる角度から撮影したX線透過画像が順次、端末装置10により表示される。 Next, as shown in Figure 3(C), with the X-ray irradiation unit 14 stopping X-ray irradiation, the table 161 rotates a predetermined angle around the vertical axis. After that, the capturing of X-ray transmission images shown in Figure 3(B) and the rotation of the table 161 are repeated, and X-ray transmission images of the baggage P taken from multiple different angles are displayed sequentially on the terminal device 10.
本実施形態においては、X線照射部14及びパネルセンサ15による撮影の順序、すなわち、端末装置10による表示の順序における互いに隣接するX線透過画像の撮影時の鉛直軸周りにおける回転角度(手荷物PとX線撮影装置の相対位置の角度差)が段階的に小さくなるように、テーブル161の鉛直軸周りの回転が行われる。 In this embodiment, the table 161 is rotated around its vertical axis so that the rotation angle around the vertical axis (the angular difference between the relative positions of the baggage P and the X-ray imaging device) between adjacent X-ray transmission images taken in the order of imaging by the X-ray irradiation unit 14 and panel sensor 15, i.e., the order of display by the terminal device 10, gradually decreases.
例えば、1枚目のX線透過画像を撮影する状態におけるテーブル161の鉛直軸周りの位置を基準位置(0度)とすると、X線透過画像の撮影はテーブル161が以下の角度だけ鉛直軸周り(例えば、上から見て時計回り)に回転した位置で順次行われる。 For example, if the position of the table 161 around the vertical axis when the first X-ray transmission image is taken is the reference position (0 degrees), the X-ray transmission images are taken sequentially at positions where the table 161 is rotated around the vertical axis (e.g., clockwise when viewed from above) by the following angles:
(1)第1段階
1枚目:0度、2枚目:30度、3枚目:60度、4枚目:90度
(2)第2段階
5枚目:110度、6枚目:130度、7枚目:150度、8枚目:170度、9枚目:190度
(3)第3段階、10枚目:200度、11枚目:210度、12枚目:220度、13枚目:230度、14枚目:240度、15枚目:250度、16枚目:260度、17枚目:270度、18枚目:280度、19枚目:290度、20枚目:300度、21枚目:310度、22枚目:320度、23枚目:330度、24枚目:340度、25枚目:350度
(4)第4段階、26枚目:10度、27枚目:20度、28枚目:40度、29枚目:50度、30枚目:70度、31枚目:80度、32枚目:100度、33枚目:120度、34枚目:140度、35枚目:160度、36枚目:180度
(1) First stage: 1st sheet: 0 degrees, 2nd sheet: 30 degrees, 3rd sheet: 60 degrees, 4th sheet: 90 degrees (2) Second stage: 5th sheet: 110 degrees, 6th sheet: 130 degrees, 7th sheet: 150 degrees, 8th sheet: 170 degrees, 9th sheet: 190 degrees (3) Third stage: 10th sheet: 200 degrees, 11th sheet: 210 degrees, 12th sheet: 220 degrees, 13th sheet: 230 degrees, 14th sheet: 240 degrees, 15th sheet: 250 degrees, 16th sheet: 260 degrees, 17th sheet: 270 degrees, 18th sheet: 280 degrees, 19th sheet: 290 degrees, 20th sheet: 300 degrees , 21st sheet: 310 degrees, 22nd sheet: 320 degrees, 23rd sheet: 330 degrees, 24th sheet: 340 degrees, 25th sheet: 350 degrees (4) 4th stage, 26th sheet: 10 degrees, 27th sheet: 20 degrees, 28th sheet: 40 degrees, 29th sheet: 50 degrees, 30th sheet: 70 degrees, 31st sheet: 80 degrees, 32nd sheet: 100 degrees, 33rd sheet: 120 degrees, 34th sheet: 140 degrees, 35th sheet: 160 degrees, 36th sheet: 180 degrees
上記の(1)第1段階は、テーブル161を鉛直軸周りに30度ずつ回転させてX線透過画像の撮影を行う段階である。 The first stage (1) above is a stage in which the table 161 is rotated 30 degrees around the vertical axis to capture X-ray transmission images.
上記の(2)第2段階は、テーブル161を鉛直軸周りに20度ずつ回転させてX線透過画像の撮影を行う段階である。 The second stage (2) above is a stage in which the table 161 is rotated 20 degrees around the vertical axis to capture X-ray transmission images.
上記の(3)第3段階は、テーブル161を鉛直軸周りに10度ずつ回転させてX線透過画像の撮影を行う段階である。 The third stage (3) above is a stage in which the table 161 is rotated 10 degrees around the vertical axis to capture X-ray transmission images.
上記の(4)第4段階は、基準位置から10度ずつ回転させたX線透過画像のうち、第1段階から第3段階においてまだ撮影していない角度でX線透過画像の撮影を行う段階である。 The fourth step (4) above is a step in which X-ray images are taken at angles that have not yet been taken in steps 1 to 3, rotated 10 degrees from the reference position.
上記の36枚のX線透過画像の全ての撮影が終了するか、もしくは、端末装置10により表示されるX線透過画像を見た検査員がX線透過画像に刃物等の検知対象物が写っていると判定し、端末装置10に対し「終了」ボタン(後述)をクリック等する操作を行った場合、テーブル161は基準位置まで鉛直軸周りに回転した後、図3(D)に示すように、その上面がコンベア18の上面より少し高い位置となるように上昇する。 When all 36 X-ray images have been taken, or when an inspector who looks at the X-ray images displayed on the terminal device 10 determines that a detection target such as a blade is visible in the X-ray image and performs an operation such as clicking the "End" button (described below) on the terminal device 10, the table 161 will rotate around the vertical axis to the reference position and then rise so that its top surface is slightly higher than the top surface of the conveyor 18, as shown in Figure 3 (D).
図4は、コンピュータ断層撮影システム1が筐体11内でテーブル161の上に載っている手荷物Pをコンベア18の下流側へ移動する際の挙動を示している。まず、図4(A)に示すように、テーブル161が水平軸周りに僅かに回転し、上面が下流側に向かい下がるように傾斜した状態となる。その結果、手荷物Pが重力に従いテーブル161からコンベア18に向かい移動する。 Figure 4 shows the behavior of the computed tomography system 1 when it moves baggage P placed on the table 161 inside the housing 11 toward the downstream side of the conveyor 18. First, as shown in Figure 4(A), the table 161 rotates slightly around the horizontal axis, tilting its upper surface downward toward the downstream side. As a result, the baggage P moves from the table 161 toward the conveyor 18 due to gravity.
続いて、図4(B)に示すように、コンベア18が手荷物Pを下流側へ搬送する。その間、テーブル161は次の手荷物の受け入れに備えて、傾きを保ったまま少し下降する。また、ストッパ163はテーブル161から上方向に突出する。 Next, as shown in Figure 4 (B), the conveyor 18 transports the baggage P downstream. During this time, the table 161 lowers slightly while maintaining its inclination in preparation for receiving the next baggage. In addition, the stopper 163 protrudes upward from the table 161.
以上が、コントローラ19の制御に従い動作するX線照射部14、パネルセンサ15、昇降回転装置16、コンベア17、コンベア18の挙動の説明である。 The above explains the behavior of the X-ray irradiation unit 14, panel sensor 15, elevator/rotation device 16, conveyor 17, and conveyor 18, which operate under the control of the controller 19.
図5は、端末装置10の機能構成を示したブロック図である。すなわち、端末装置10のプロセッサが本実施形態に係るプログラムに従うデータ処理を行うと、端末装置10が図5に示す構成部を備える装置として機能する。以下に端末装置10の機能構成を説明する。 Figure 5 is a block diagram showing the functional configuration of the terminal device 10. That is, when the processor of the terminal device 10 performs data processing in accordance with the program according to this embodiment, the terminal device 10 functions as a device having the components shown in Figure 5. The functional configuration of the terminal device 10 is described below.
X線透過画像取得部121は、コントローラ19からX線透過画像データを受信する。コンピュータ断層画像生成部122は、X線透過画像取得部121がコントローラ19から受信したX線透過画像データを表す36枚のX線透過画像を用いて、コンピュータ断層画像を生成する。 The X-ray transmission image acquisition unit 121 receives X-ray transmission image data from the controller 19. The computed tomography image generation unit 122 generates a computed tomography image using 36 X-ray transmission images representing the X-ray transmission image data received by the X-ray transmission image acquisition unit 121 from the controller 19.
画像認識部123は、X線透過画像取得部121が受信したX線透過画像データが表すX線透過画像の各々と、コンピュータ断層画像生成部122が生成したコンピュータ断層画像に関し、それらの画像から刃物等の検知対象物の認識を行う。 The image recognition unit 123 recognizes detectable objects such as blades from each of the X-ray transmission images represented by the X-ray transmission image data received by the X-ray transmission image acquisition unit 121 and the computed tomography images generated by the computed tomography image generation unit 122.
なお、画像認識部123が画像から検知対象物を認識する手法として、既知の様々な画像認識の手法が採用されてよい。例えば、検知対象物のX線透過画像を説明変数とし、「検知対象物である」という判定結果を目的変数とする教師データにより構築した機械学習モデルに、X線透過画像取得部121が受信したX線透過画像データが表す画像を説明変数として入力することで、その画像に検知対象物の画像が含まれる確率を判定結果として出力させてもよい。また、検知対象物のコンピュータ断層画像を説明変数とし、「検知対象物である」という判定結果を目的変数とする教師データにより構築した機械学習モデルに、コンピュータ断層画像生成部122が生成したコンピュータ断層画像を説明変数として入力することで、その画像に検知対象物の画像が含まれる確率を判定結果として出力させてもよい。 Note that various known image recognition methods may be employed by the image recognition unit 123 to recognize the detection target from the image. For example, a machine learning model may be constructed using training data in which an X-ray image of the detection target is used as an explanatory variable and the determination result that "it is a detection target" is used as an objective variable. By inputting the image represented by the X-ray image data received by the X-ray image acquisition unit 121 as an explanatory variable, the model can output the determination result as the probability that the image contains an image of the detection target. Furthermore, a machine learning model may be constructed using training data in which a computed tomography image of the detection target is used as an explanatory variable and the determination result that "it is a detection target" is used as an objective variable. By inputting the computed tomography image generated by the computed tomography image generation unit 122 as an explanatory variable, the model can output the determination result as the probability that the image contains an image of the detection target.
表示部124は、X線透過画像取得部121が受信したX線透過画像データが表す画像、コンピュータ断層画像生成部122が生成した画像、画像認識部123による判定結果等を情報として含む画面(以下、画像表示画面という)を検査員に対し表示する。 The display unit 124 displays to the inspector a screen (hereinafter referred to as the image display screen) containing information such as the image represented by the X-ray transmission image data received by the X-ray transmission image acquisition unit 121, the image generated by the computed tomography image generation unit 122, and the judgment results by the image recognition unit 123.
図6は、画像表示画面を例示した図である。図6(A)は、現在の検査対象の手荷物に関し、1枚目のX線透過画像が撮影された直後に表示部124が表示する画像表示画面を例示している。画像表示画面の領域A1には、その手荷物に関し最後に撮影されたX線透過画像及びコンピュータ断層画像が大きく表示される。また、画像表示画面の領域A2には、その手荷物に関し既に撮影された全てのX線透過画像及びコンピュータ断層画像が小さく表示される。なお、検査員は、領域A2に表示されている画像のいずれかをクリック等することで、最後に撮影されたX線透過画像又はコンピュータ断層画像に代えて、クリック等した画像を領域A1に大きく表示させることができる。 Figure 6 is a diagram illustrating an example of an image display screen. Figure 6 (A) illustrates an example of the image display screen displayed by the display unit 124 immediately after the first X-ray transmission image is taken of the baggage currently being inspected. Area A1 of the image display screen displays the last X-ray transmission image and computed tomography image taken of that baggage in a large size. Area A2 of the image display screen displays all X-ray transmission images and computed tomography images already taken of that baggage in a small size. Note that by clicking on any of the images displayed in area A2, the inspector can have the clicked image displayed in a large size in area A1 instead of the last X-ray transmission image or computed tomography image taken.
画像表示画面の領域A3には、検査員が領域A1又はA2に表示される画像を見て、いずれかの画像に刃物等の検知対象物が写っていると判定した場合に、その後のコンピュータ断層画像の生成のための処理(X線透過画像の撮影のための処理を含む)を行わず、現在の検査対象の手荷物に関する一連の処理を終了させるための「終了」ボタンが表示される。 In area A3 of the image display screen, if an inspector looks at the image displayed in area A1 or A2 and determines that a detection target such as a blade is visible in either image, an "End" button will be displayed to end the series of processes for the baggage currently being inspected without carrying out any further processing to generate a computed tomographic image (including processing to capture an X-ray transmission image).
図6(B)は、1枚目のX線透過画像が撮影された直後に表示部124が表示する画像表示画面を例示している。 Figure 6 (B) shows an example of the image display screen displayed by the display unit 124 immediately after the first X-ray transmission image is captured.
図6(C)は、36枚全てのX線透過画像が撮影された直後に表示部124が表示する画像表示画面を例示している。図6(C)の画像表示画面の領域A4には、例えば「コンピュータ断層画像を生成中です。」というメッセージが表示される。 Figure 6(C) shows an example of the image display screen displayed by the display unit 124 immediately after all 36 X-ray transmission images have been captured. In area A4 of the image display screen in Figure 6(C), a message such as "Computed tomography image is being generated" is displayed.
図6(D)は、コンピュータ断層画像が生成された後に表示部124が表示する画像表示画面を例示している。図6(D)の領域A1には、コンピュータ断層画像生成部122により生成されたコンピュータ断層画像が表示される。検査員は、例えばカーソルで領域A1に表示されるコンピュータ断層画像を上下左右方向にドラッグすること回転させて、コンピュータ断層画像に写っている物体の3次元形状を希望する方向から確認できる。 Figure 6 (D) shows an example of an image display screen displayed by the display unit 124 after a computed tomographic image has been generated. Area A1 in Figure 6 (D) displays the computed tomographic image generated by the computed tomographic image generation unit 122. The examiner can rotate the computed tomographic image displayed in area A1 by dragging it up, down, left, or right with the cursor, for example, to check the three-dimensional shape of the object shown in the computed tomographic image from the desired direction.
図6(E)は、画像認識部123が、X線透過画像に検知対象物の画像が所定の閾値以上の確率(例えば、50%以上の確率)で含まれる、と判定した場合に表示部124が表示する画像表示画面を例示している。この画像表示画面の領域A1には、検知対象物の画像を閾値以上の確率で含むと判定されたX線透過画像が表示される。また、領域A1に表示される画像において、検知対象物の写っている領域はその他の領域と区別される態様で表示されている。図6(E)の例では、検知対象物の写っている領域は、破線の矩形により囲まれることで、その他の領域と区別されている。検知対象物の写っている領域を他の領域と区別する表示態様はこれに限られない。例えば、検知対象物が写っている領域が他の領域と異なる色で表示される態様、検知対象物が写っている領域のみが点滅表示される態様等が採用されてもよい。 Figure 6 (E) shows an example of an image display screen that is displayed by the display unit 124 when the image recognition unit 123 determines that the X-ray transmission image contains an image of the detection object with a probability equal to or greater than a predetermined threshold (e.g., a probability of 50% or greater). Area A1 of this image display screen displays the X-ray transmission image that has been determined to contain an image of the detection object with a probability equal to or greater than the threshold. Furthermore, in the image displayed in area A1, the area containing the detection object is displayed in a manner that distinguishes it from other areas. In the example of Figure 6 (E), the area containing the detection object is distinguished from other areas by being surrounded by a dashed rectangle. The display manner for distinguishing the area containing the detection object from other areas is not limited to this. For example, an area containing the detection object may be displayed in a different color from other areas, or only the area containing the detection object may be displayed in a flashing color.
また、図6(E)の画像表示画面の領域A4には、例えば「危険物が検知されました。」というメッセージが表示される。この画像表示画面が表示される場合、すなわち、画像認識部123がX線透過画像に閾値以上の確率で検知対象物の画像が含まれていると判定した場合、端末装置10の送信部126(後述)はコントローラ19にX線透過画像の撮影の処理の停止を指示する停止指示データを送信する。この停止指示データに応じて、コントローラ19の制御下で、X線照射部14等はX線透過画像の撮影のための処理を停止している。そのため、図6(E)の画像表示画面の領域A3には、「終了」ボタンに加えて、停止されているX線透過画像の撮影のための処理の再開を指示するための「再開」ボタンが表示される。 In addition, area A4 of the image display screen in FIG. 6(E) displays a message such as "Dangerous object detected." When this image display screen is displayed, that is, when the image recognition unit 123 determines that the X-ray transmission image contains an image of the object to be detected with a probability equal to or greater than a threshold, the transmission unit 126 (described below) of the terminal device 10 transmits stop instruction data to the controller 19 instructing it to stop the process of capturing the X-ray transmission image. In response to this stop instruction data, under the control of the controller 19, the X-ray irradiation unit 14 and the like stop the process of capturing the X-ray transmission image. Therefore, in addition to the "End" button, area A3 of the image display screen in FIG. 6(E) displays a "Resume" button for instructing the restart of the stopped process of capturing the X-ray transmission image.
図6(F)は、画像認識部123が、コンピュータ断層画像に検知対象物の画像が所定の閾値以上の確率(例えば、50%以上の確率)で含まれる、と判定した場合に表示部124が表示する画像表示画面を例示している。図6(F)の画像表示画面は、領域A1に表示される画像がX線透過画像ではなくコンピュータ断層画像である点を除き、図6(E)の画像表示画面と同様である。以上が、表示部124が表示する画像表示画面の説明である。 Figure 6 (F) shows an example of an image display screen that the display unit 124 displays when the image recognition unit 123 determines that the computed tomography image contains an image of the detected object with a probability equal to or greater than a predetermined threshold (e.g., a probability of 50% or greater). The image display screen in Figure 6 (F) is similar to the image display screen in Figure 6 (E), except that the image displayed in area A1 is a computed tomography image rather than an X-ray transmission image. This concludes the description of the image display screen displayed by the display unit 124.
図5を参照し、端末装置10の機能構成の説明を続ける。操作受付部125は、画像表示画面に対する検査員の操作(例えば、領域A3に表示されるボタンに対するクリック等の操作)を受け付ける。送信部126は、操作受付部125が受け付けた検査員の操作に応じて、停止指示データ、再開指示データ、終了指示データ等をコントローラ19に送信する。以上が、端末装置10の機能構成の説明である。 Referring to Figure 5, the functional configuration of the terminal device 10 will be described further. The operation reception unit 125 receives operations by the inspector on the image display screen (for example, operations such as clicking on a button displayed in area A3). The transmission unit 126 transmits stop instruction data, restart instruction data, end instruction data, etc. to the controller 19 in accordance with the inspector's operations received by the operation reception unit 125. This concludes the description of the functional configuration of the terminal device 10.
検査員は、画像表示画面(図6)に表示されるX線透過画像又はコンピュータ断層画像を見て、検知対象物と思われる物体を発見した場合、「終了」ボタンをクリック等して、コンピュータ断層撮影システム1に、現在の検査対象の手荷物に関する一連の処理を終了させる。その後、検査員は、コンベア18の下流側に搬送される手荷物を開き、検知対象物がその手荷物に含まれているか否かを確認する。 When an inspector views the X-ray transmission image or computed tomography image displayed on the image display screen (Figure 6) and finds an object that appears to be a detection target, they click the "End" button or other means to cause the computed tomography system 1 to end the series of processes for the baggage currently being inspected. The inspector then opens the baggage being transported downstream on the conveyor 18 and checks whether the baggage contains any detection targets.
一方、検査員は、画像表示画面に表示される36枚のX線透過画像及びコンピュータ断層画像のいずれにも検知対象物と思われる物体を発見しなかった場合、「終了」ボタンをクリック等して、コンピュータ断層撮影システム1に、現在の検査対象の手荷物に関する一連の処理を終了させる。この場合、検査員は、コンベア18の下流側に搬送される手荷物に対し何も行わない。 On the other hand, if the inspector does not find any object that appears to be the target of detection in any of the 36 X-ray transmission images or computed tomography images displayed on the image display screen, he or she can click the "End" button or similar to cause the computed tomography system 1 to end the series of processes for the baggage currently being inspected. In this case, the inspector will not do anything to the baggage being transported downstream on the conveyor 18.
また、検査員は、画像認識部123によりX線透過画像又はコンピュータ断層画像に検知対象物の画像が閾値以上の確率で含まれている、と判定された場合、画像表示画面(図6(E)、図6(F))に表示されるX線透過画像又はコンピュータ断層画像を見て、画像認識部123の判定が正しいか否かを判断する。画像認識部123の判定が誤っている、と判断した場合、検査員は「再開」ボタンをクリック等して、コンピュータ断層撮影システム1に、停止されている現在の検査対象の手荷物に関する処理を再開させる。一方、画像認識部123の判定が正しい、と判断した場合、検査員は「終了」ボタンをクリック等して、コンピュータ断層撮影システム1に、現在の検査対象の手荷物に関する一連の処理を終了させる。その後、検査員は、コンベア18の下流側に搬送される手荷物を開き、検知対象物がその手荷物に含まれているか否かを確認する。 Furthermore, if the image recognition unit 123 determines that the X-ray transmission image or computed tomography image contains an image of the detection object with a probability equal to or greater than the threshold, the inspector looks at the X-ray transmission image or computed tomography image displayed on the image display screen (Figures 6(E) and 6(F)) and determines whether the image recognition unit 123's determination is correct. If the inspector determines that the image recognition unit 123's determination is incorrect, the inspector clicks the "Resume" button, etc., to cause the computed tomography system 1 to resume the processing of the currently suspended baggage that is the current inspection target. On the other hand, if the inspector determines that the image recognition unit 123's determination is correct, the inspector clicks the "End" button, etc., to cause the computed tomography system 1 to end the series of processes for the currently inspection target baggage. The inspector then opens the baggage being transported downstream on the conveyor 18 and checks whether the detection object is contained in the baggage.
検査員は、上記のように、現在の検査対象の手荷物に関する検査の作業を終えると、次の手荷物に関する検査の作業に移る。 Once the inspector has completed the inspection of the current baggage being inspected, as described above, they will move on to inspect the next baggage.
上述したコンピュータ断層撮影システム1によれば、コンピュータ断層画像を生成するために順次異なる角度で撮影される複数のX線透過画像のいずれかに検知対象物が写っている、と検査員が判定した場合、コンピュータ断層画像の生成のための一連の処理のうち、未実行の処理(未撮影のX線透過画像の撮影の処理、及び、コンピュータ断層画像の生成の処理)が実行されずに、その一連の処理が終了される。従って、コンピュータ断層画像の生成が完了した後、コンピュータ断層画像に基づき検査員が手荷物内に検知対象物が含まれているか否かの判定を行う場合と比較し、検査に要する時間が短縮される。 With the above-described computed tomography system 1, if an inspector determines that a detection target is present in one of the multiple X-ray transmission images taken sequentially at different angles to generate a computed tomography image, the series of processes for generating the computed tomography image is terminated without executing any unexecuted processes (the process of capturing the untaken X-ray transmission image and the process of generating the computed tomography image). Therefore, the time required for inspection is reduced compared to when the inspector determines whether the baggage contains a detection target based on the computed tomography image after the generation of the computed tomography image is complete.
また、上述したコンピュータ断層撮影システム1によれば、X線透過画像又はコンピュータ断層画像に検知対象物の画像が含まれる場合、その検知対象物が画像認識部123の画像認識により検知される。従って、検査員により検知対象物が見落とされる危険性が低減される。 Furthermore, with the above-described computed tomography system 1, if an image of a detection object is included in an X-ray transmission image or a computed tomography image, the detection object is detected by the image recognition unit 123. This reduces the risk that the detection object will be overlooked by the inspector.
また、上述したコンピュータ断層撮影システム1によれば、X線透過画像を撮影する際の手荷物の回転角度が、最初は大きく、その後、小さく変更される。そのため、手荷物に検知対象物が含まれる場合、最初の数枚のX線透過画像に検知対象物がそれと分かる形状で写る可能性が高く、一定の回転角度で手荷物が回転される場合と比較し、検査に要する時間がより短縮される。 Furthermore, with the above-described computed tomography system 1, the rotation angle of the baggage when capturing X-ray transmission images is initially large and then changed to a smaller angle. Therefore, if the baggage contains a detection target, the detection target is likely to appear in a recognizable shape in the first few X-ray transmission images, and the time required for inspection is further reduced compared to when the baggage is rotated at a fixed rotation angle.
[変形例]
上述した実施形態は本発明の技術的思想の範囲内で様々に変形されてよい。以下にそれらの変形例を示す。なお、以下に示す変形例の2以上が適宜組み合わされてもよい。
[Modification]
The above-described embodiment may be modified in various ways within the scope of the technical concept of the present invention. These modifications are shown below. Note that two or more of the modifications shown below may be combined as appropriate.
(1)上述した実施形態において、X線撮影装置(X線照射部14及びパネルセンサ15)が手荷物を撮影する角度を変更するために、テーブル161の回転により手に持つPが回転するものとした。X線撮影装置が手荷物を撮影する角度を変更するために、それらの相対位置を変更する方法はこれに限られない。例えば、手荷物は回転せず、X線撮影装置が手荷物の周りを回転してもよい。 (1) In the above-described embodiment, the hand-held P rotates by rotating the table 161 in order to change the angle at which the X-ray imaging device (X-ray irradiation unit 14 and panel sensor 15) images the baggage. However, the method of changing the relative positions of the baggage and the X-ray imaging device to change the angle at which the X-ray imaging device images the baggage is not limited to this. For example, the baggage may not rotate, but the X-ray imaging device may rotate around the baggage.
(2)上述した実施形態において、X線撮影装置はパネルセンサを備えるものとしたが、パネルセンサに代えて、ラインセンサが採用されてもよい。ラインセンサが採用される場合、2次元のX線透過画像を撮影するために、X線の照射中、手荷物及びX線撮影装置の鉛直方向における相対位置が連続的に変更される必要がある。図7は、この変形例に係るコンピュータ断層撮影システム1において、手荷物及びX線撮影装置の鉛直方向における相対位置が変更される様子を例示した図である。 (2) In the above-described embodiment, the X-ray imaging device is equipped with a panel sensor. However, a line sensor may be used instead of the panel sensor. When a line sensor is used, the relative vertical positions of the baggage and the X-ray imaging device must be continuously changed during X-ray irradiation in order to capture a two-dimensional X-ray transmission image. Figure 7 is a diagram illustrating how the relative vertical positions of the baggage and the X-ray imaging device are changed in a computed tomography system 1 according to this modified example.
図7(A)の例においては、X線照射部14の対向する位置に、パネルセンサ15に代えてラインセンサ25が配置されている。そして、X線照射部14からX線が照射される間、テーブル161が上昇又は下降する。このテーブル161の鉛直方向の移動に伴い、ラインセンサ25により手荷物Pの鉛直方向における異なる位置を透過したX線が順次、受光される。その結果、手荷物Pの全体がX線で走査され、2次元のX線透過画像が生成されることになる。 In the example of Figure 7 (A), a line sensor 25 is placed in place of the panel sensor 15 at a position opposite the X-ray irradiation unit 14. While X-rays are being emitted from the X-ray irradiation unit 14, a table 161 moves up or down. As the table 161 moves vertically, the line sensor 25 sequentially receives X-rays that have passed through different positions in the vertical direction of the baggage P. As a result, the entire baggage P is scanned with X-rays, and a two-dimensional X-ray transmission image is generated.
図7(B)の例においても、X線照射部14の対向する位置に、パネルセンサ15に代えてラインセンサ25が配置されている。ただし、この変形例に係るコンピュータ断層撮影システム1は、ラインセンサ25を上下方向に搬送する搬送部26を備えている。そして、X線照射部14からX線が照射される間、テーブル161はX線照射部14の正面に静止しているが、搬送部26によりラインセンサ25が上昇又は下降する。このラインセンサ25の鉛直方向の移動に伴い、ラインセンサ25により手荷物Pの鉛直方向における異なる位置を透過したX線が順次、受光される。その結果、手荷物Pの全体がX線で走査され、2次元のX線透過画像が生成されることになる。 In the example of Figure 7 (B), a line sensor 25 is also placed opposite the X-ray irradiation unit 14 instead of the panel sensor 15. However, the computed tomography system 1 according to this modification includes a transport unit 26 that transports the line sensor 25 vertically. While X-rays are being emitted from the X-ray irradiation unit 14, the table 161 remains stationary in front of the X-ray irradiation unit 14, but the transport unit 26 raises or lowers the line sensor 25. As the line sensor 25 moves vertically, it sequentially receives X-rays that have passed through different positions in the vertical direction of the baggage P. As a result, the entire baggage P is scanned with X-rays, and a two-dimensional X-ray transmission image is generated.
(3)上述した実施形態において例示した、複数のX線透過画像を撮影するためのテーブル161の回転角度の大きさや順序は例示であって、様々に変更されてよい。例えば、以下の角度で順次、鉛直軸周りに回転される手荷物PがX線撮影装置により撮影されてもよい。 (3) The magnitude and order of the rotation angle of the table 161 for capturing multiple X-ray transmission images, as illustrated in the above-described embodiment, are merely examples and may be modified in various ways. For example, baggage P may be rotated around the vertical axis at the following angles in sequence, and images may be captured by the X-ray imaging device.
1枚目:0度、2枚目:90度、3枚目:180度、4枚目:270度、5枚目:30度、6枚目:60度、7枚目:120度、8枚目:150度、9枚目:210度、10枚目:240度、11枚目:300度、12枚目:330度、13枚目:10度、14枚目:20度、15枚目:40度、16枚目:50度、17枚目:70度、18枚目:80度、19枚目:100度、20枚目:110度、21枚目:130度、22枚目:140度、23枚目:160度、24枚目:170度、25枚目:190度、26枚目:200度、27枚目:220度、28枚目:230度、29枚目:250度、30枚目:260度、31枚目:280度、32枚目:290度、33枚目:310度、34枚目:320度、35枚目:340度、36枚目:350度
(4)上述した実施形態においては、コンピュータ断層画像を生成するために撮影されるX線透過画像の隣接する2枚の撮影方向の鉛直軸周りの角度差は、10度であるものとした。コンピュータ断層画像を生成するために撮影されるX線透過画像の隣接する2枚の撮影方向の鉛直軸周りの角度差は10度に限られない。また、コンピュータ断層撮影システム1が用いられる状況(要求されるコンピュータ断層画像の精度、必要求される検査のスループット等)に応じて、例えば検査員等の設定作業に応じて、コンピュータ断層画像を生成するために撮影されるX線透過画像の隣接する2枚の撮影方向の鉛直軸周りの角度差が変更可能であってもよい。
1st: 0 degrees, 2nd: 90 degrees, 3rd: 180 degrees, 4th: 270 degrees, 5th: 30 degrees, 6th: 60 degrees, 7th: 120 degrees, 8th: 150 degrees, 9th: 210 degrees, 10th: 240 degrees, 11th: 300 degrees, 12th: 330 degrees, 13th: 10 degrees, 14th: 20 degrees, 15th: 40 degrees, 16th: 50 degrees, 17th: 70 degrees, 18th: 80 degrees, 19th: 100 degrees, 20th: 110 degrees, 21st: 130 degrees, 22nd: 140 degrees, 23rd: 160 degrees, 24th image: 170 degrees, 25th image: 190 degrees, 26th image: 200 degrees, 27th image: 220 degrees, 28th image: 230 degrees, 29th image: 250 degrees, 30th image: 260 degrees, 31st image: 280 degrees, 32nd image: 290 degrees, 33rd image: 310 degrees, 34th image: 320 degrees, 35th image: 340 degrees, 36th image: 350 degrees (4) In the above-described embodiment , the angular difference around the vertical axis between the imaging directions of two adjacent X-ray transmission images taken to generate a computed tomographic image is 10 degrees. The angular difference around the vertical axis between the imaging directions of two adjacent X-ray transmission images taken to generate a computed tomographic image is not limited to 10 degrees. Furthermore, depending on the situation in which the computed tomography system 1 is used (such as the required accuracy of the computed tomography image and the required throughput of the inspection), for example, depending on the setting work of an inspector, etc., the angular difference around the vertical axis between the shooting directions of two adjacent X-ray transmission images taken to generate a computed tomography image may be changeable.
(5)上述した実施形態において端末装置10が備えるものとした構成部の一部を、端末装置10に代えて、コントローラ19が備えるように構成されてもよい。例えば、コントローラ19がコンピュータ断層画像生成部122や画像認識部123を備えてもよい。その場合、端末装置10はコントローラ19において行われた画像認識の結果を示すデータや、コントローラ19において生成されたコンピュータ断層画像を表す画像データをコントローラ19から受信し、それらのデータを用いて画像表示画面を表示すればよい。 (5) Some of the components that are included in the terminal device 10 in the above-described embodiment may be included in the controller 19 instead of the terminal device 10. For example, the controller 19 may include the computed tomography image generation unit 122 and the image recognition unit 123. In this case, the terminal device 10 may receive data indicating the results of the image recognition performed in the controller 19 and image data representing the computed tomography image generated in the controller 19 from the controller 19, and display the image display screen using this data.
(6)上述した実施形態においては、コンピュータ断層撮影システム1によるコンピュータ断層画像を生成するための一連の処理は、検査員が「終了」ボタンをクリック等する操作を行う場合に終了される。これに加えて、もしくは代えて、画像認識部123によりX線透過画像又はコンピュータ断層画像から検知対象物が認識された場合、検査員の操作によらず、コンピュータ断層撮影システム1によるコンピュータ断層画像を生成するための一連の処理が終了されてもよい。 (6) In the above-described embodiment, the series of processes for generating a computed tomography image by the computed tomography system 1 is terminated when the inspector performs an operation such as clicking the "End" button. In addition to this, or instead, when the image recognition unit 123 recognizes a detection target from an X-ray transmission image or a computed tomography image, the series of processes for generating a computed tomography image by the computed tomography system 1 may be terminated without the inspector's operation.
(7)上述した実施形態においては、X線透過画像及びコンピュータ断層画像が端末装置10に表示されるものとしたが、端末装置10は画像認識部123による検知対象物の認識結果は表示するが、X線透過画像及びコンピュータ断層画像を表示しない構成としてもよい。画像認識部123による検知対象物の検知の精度が十分に高ければ、検査員は画像認識部123による認識結果のみに基づき、手荷物を開いて中身を確認する必要があるか否かを判断すればよく、検査員に対し画像の表示は不要となる。 (7) In the above-described embodiment, the X-ray transmission image and the computed tomography image are displayed on the terminal device 10. However, the terminal device 10 may be configured to display the recognition results of the detected object by the image recognition unit 123, but not to display the X-ray transmission image and the computed tomography image. If the accuracy of the detection of the detected object by the image recognition unit 123 is sufficiently high, the inspector will only need to determine whether or not it is necessary to open the baggage and check the contents based on the recognition results by the image recognition unit 123, and there will be no need to display the images to the inspector.
(8)上述した実施形態においては、コンベア17からテーブル161への手荷物の移動と、テーブル161からコンベア18への手荷物の移動は、テーブル161を水平方向に対し傾ける方法により実現されるものとした。手荷物をコンベア17からテーブル161へ、また、テーブル161からコンベア18へと移動させる方法はこれに限られない。例えば、ローラ162を従動回転するローラに代えて、モータ等により駆動回転するローラとし、テーブル161上の手荷物を搬送するようにしてもよい。また、筐体11の入口付近に手荷物をコンベア17から筐体11内へとアーム等により押し入れる機構を設けたり、筐体11の出口付近に手荷物を筐体11内からコンベア18へとアーム等により押し出す機構を設けたりしてもよい。 (8) In the above-described embodiment, the movement of baggage from conveyor 17 to table 161 and the movement of baggage from table 161 to conveyor 18 are achieved by tilting table 161 relative to the horizontal. The method of moving baggage from conveyor 17 to table 161 and from table 161 to conveyor 18 is not limited to this. For example, instead of rollers 162 being driven rollers, rollers that are driven to rotate by a motor or the like may be used to transport baggage on table 161. Furthermore, a mechanism for pushing baggage from conveyor 17 into housing 11 using an arm or the like may be provided near the entrance of housing 11, or a mechanism for pushing baggage from inside housing 11 onto conveyor 18 using an arm or the like may be provided near the exit of housing 11.
1…コンピュータ断層撮影システム、10…端末装置、11…筐体、12…鉛カーテン、13…鉛カーテン、14…X線照射部、15…パネルセンサ、16…昇降回転装置、17…コンベア、18…コンベア、19…コントローラ、25…ラインセンサ、26…搬送部、121…X線透過画像取得部、122…コンピュータ断層画像生成部、123…画像認識部、124…表示部、125…操作受付部、126…送信部、161…テーブル、162…ローラ、163…ストッパ。 1...Computer tomography system, 10...Terminal device, 11...Housing, 12...Lead curtain, 13...Lead curtain, 14...X-ray irradiation unit, 15...Panel sensor, 16...Lifting and rotating device, 17...Conveyor, 18...Conveyor, 19...Controller, 25...Line sensor, 26...Transport unit, 121...X-ray transmission image acquisition unit, 122...Computer tomography image generation unit, 123...Image recognition unit, 124...Display unit, 125...Operation reception unit, 126...Transmission unit, 161...Table, 162...Roller, 163...Stopper.
Claims (7)
請求項1に記載のコンピュータ断層撮影システム。 The computed tomography system according to claim 1 , wherein the captured X-ray transmission image is displayed, and processing for generating a computed tomography image is stopped in response to an operation by a user who has viewed the X-ray transmission image.
請求項2に記載のコンピュータ断層撮影システム。 3. The computed tomography system according to claim 2, wherein the X-ray transmission images are displayed in sequence so that the angular difference between the relative positions around the vertical axis when the X-ray transmission images adjacent to each other in the display order were captured becomes smaller in stages.
請求項1に記載のコンピュータ断層撮影システム。 The computed tomography system according to claim 1 , wherein when an object to be detected is image-recognized from the captured X-ray transmission image, processing for generating a computed tomography image is stopped.
請求項4に記載のコンピュータ断層撮影システム。 5. The computed tomography system according to claim 4, wherein image recognition of the object to be detected is attempted from the X-ray transmission images in sequence so that the angular difference between the relative positions around the vertical axis when adjacent X-ray transmission images were taken in the order in which image recognition is performed becomes smaller in stages.
請求項3又は5に記載のコンピュータ断層撮影システム。 6. The computed tomography system according to claim 3, wherein the X-ray imaging device captures X-ray transmission images by scanning using a line sensor, and the X-ray imaging devices sequentially capture X-ray transmission images in a sequence such that the angular difference of the relative position around the vertical axis when capturing the X-ray transmission images in the sequence of capture becomes smaller in stages.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載のコンピュータ断層撮影システム。 7. The computer tomography system according to claim 1, wherein an angular difference about a vertical axis between the imaging directions of two adjacent X-ray transmission images taken to generate a computer tomography image can be changed.
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