KR101973221B1 - 적하목록 데이터를 이미징/검출 프로세싱에 통합시키는 x-선 검사시스템 - Google Patents
적하목록 데이터를 이미징/검출 프로세싱에 통합시키는 x-선 검사시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 화물 및 경차량에 대한 적하목록 데이터를 스캔중에 생성된 이들의 X-선 이미지에 통합하기 위한 시스템과 방법에 관한 것이다. 적하목록 데이터는 각 적하물에 대하여 시스템으로 자동적으로 반입되고 보안요원이 화물의 내용을 신속히 확인할 수 있도록 하는데 도움을 준다. 적하목록 데이터에 의하여 보인 화물내용과 X-선 이미지 사이가 불일치하는 경우, 화물은 추가검사를 위하여 보류된다. 한 실시형태에서, 적하목록 데이터와 함께 화물의 X-선 이미지를 분석하는 과정이 자동화된다.
Description
본 발명은 컨테이너내의 화물을 검사하기 위한 검사시스템에 관한 것으로, 특히 검사의 결과를 판정하고 화물내에 위험물의 존재를 검출할 때에는 경보를 발생하기 위하여 화물 적하목록 데이터(cargo manifest data)를 이미징 및/또는 검출 프로세스에 통합시킨 검사시스템에 관한 것이다.
화물컨테이너는 항구나 기타 출입 또는 운송지에서 폭발물, 마약, 화폐, 화학무기나 핵무기 등 밀수품의 검사와 화물 적하목록의 확인을 위한 검사가 요구된다. 화물 적하목록은 화물에 수반되고 운송회사 또는 그 대표자가 발행한 선하증권, 운송위탁인 및/또는 송화인, 화물내역, 수량, 가격, 원산지, 도착지 등을 포함하는 화물에 관한 중요한 기술정보를 제공하는 물리적이거나 전자적인 운송서류이다. 밀수품의 물질이 종종 양성화물과 유사한 물리적인 특성을 가지므로 오경보가 크지 않은 밀수품의 정확한 검출은 벅찬 업무이다. 검사되어야 하는 화물의 비율이 증가하고 현재 수동으로 집중하여 이루어지는 검사특성 때문에 작업자도 그만큼 증가한다.
이와 같이 보안시스템은 이들의 능력이 밀수품, 무기, 폭발물 등 화물내에 은폐된 위험물을 검출하는 것에 국한되어 있다. 표준형 및 최신형 X-선 시스템은 혼재화물내의 밀수품을 검출하는데는 곤란하다. 이러한 곤란성은 대규모의 잡동사니 펠릿이나 화물컨테이너를 검사할 때 더 악화된다. 컴퓨터단층촬영(CT)기반의 시스템이 수화물, 그리고 보다 최근에는 대규모 대상물내에 포함되어 있는 항공위협 폭발물의 어려운 검출작업을 위하여 보다 적합한 것으로 확인되었다. 그러나, 통상적으로 사용되고 있는 CT 시스템의 구성은 대형 화물컨테이너 및 대형 스키드와 같은 기다란 대상물을 검사하기 위하여 시스템을 대형화하는 것을 막는다.
이러한 문제점은 다양한 물질의 원자수에 따른 이미지변조의 결과로 X-선 이미징 시스템은 암영역(dark area)을 갖는 이미지를 생성하기 때문에 더욱 악화된다. 비록 이들 암영역이 위험물질의 존재를 나타낸다 하여도 이들은 위험물의 정확한 특성에 관한 정보를 거의 생성하지 않는다. 또한 통상적인 X-선 시스템에 의하여 생성된 방사선사진은 물체가 중첩되어 있기 때문에 이해가 어려울 때가 있다. 따라서, 숙달된 작업자가 관심의 대상인 위험물의 존재여부에 관한 의견을 제공하기 위하여 각 이미지를 연구하고 이해하여야 한다. 작업자의 피로와 부주의는 특히 운송물량이 많은 항구 등에서 다수의 방사선사진이 해독되어야 할 때 검출성능을 떨어뜨릴 수 있다. 자동화시스템이라 하여도 이러한 시스템이 고속으로 작동될 때 오경보율을 낮게 유지하기 위한 묵시적인 조건을 맞추기 어렵다
따라서, 화물 이미지를 보다 효율적으로 면밀히 조사하여 작업자가 처리량을 개선할 수 있도록 하는데 도움을 주도록 하여 검출속도와 분석속도를 향상시켜주는 보조도구를 포함하는 자동화 검출시스템을 제공하는 것이 필요하다. 또한 이러한 시스템이 오경보율이 낮은 상태에서 작동될 수 있도록 하는 것이 필요하다.
본 발명은 화물과 경차량으로부터의 적하목록을 스캔중에 생성된 X-선 이미지에 결합 및 통합하기 위한 시스템을 제공한다. 적하목록 데이터가 적하물의 검사를 위한 시스템에 자동적으로 보내져서 보안요원이 화물의 내용을 신속히 결정할 수 있도록 하는데 도움을 준다. 적하목록 데이터에서 보인 화물내용과 X-선 이미지가 불일치하는 경우, 화물은 추가검사를 위하여 보류될 수 있다.
한 실시형태에서, 적하목록 데이터는 체크포인트 또는 서비스 포스트에 설치된 X-선 검출시스템내에 통합되어 있는 어플리케이션을 통하여 가져오도록 반입(import)된다. 한 실시형태에서, 이 어플리케이션은 분산형 네트워크의 체계내에서 작동하며, 서비스 포스트는 지역센터에 연결되어 있고, 작업자는 적하목록과 함께 화물의 X-선 이미지를 분석할 수 있다. X-선 이미지와 적하목록이 분석되었을 때, 비파괴 X-선 스캔을 수행하는 서비스 포스트는 X-선 시스템에 통합된 어플리케이션에 의하여 자동적으로 통고될 것이다. 이는 서비스 포스트의 작업자가 화물을 통과시킬 것인지 또는 추가검사를 위하여 화물을 보류할 것인지 결정할 수 있도록 한다.
한 실시형태에서, 적하목록 데이터와 함께 화물의 X-선 이미지를 분석하는 방법이 자동화된다.
한 실시형태에서, 본 발명은 화물과 차량을 스캔하기 위한 시스템에 관한 것으로, 이 시스템이 비파괴 X-선 스캔을 수행하기 위하여 스캔되는 화물 또는 차량에 관련된 적하목록 데이터를 반입하기 위한 어플리케이션을 포함하는 적어도 하나의 비파괴거검사시스템과, 비파괴검사시스템으로부터 스캔 이미지와 관련된 적하목록 데이터를 수신하고 화물 또는 차량의 내용이 적하목록 데이터에 특정된 것과 동일한 형태인 경우 스캔 이미지로부터 결정하기 위한 프로세싱 시스템을 포함한다. 한 실시형태에서, 이 시스템은 서비스 포스트로부터의 이미지와 적하목록 데이터를 지역센터에 할당하기 위한 어플리케이션을 실행하는 서버를 포함한다. 또한 한 실시형태에서, 각 X-선 이미지에는 서비스 포스트로부터 지역센터로 전달하기 전에 독특한 식별자가 결합된다.
한 실시형태에서, 스캔 이미지와 적하목록 데이터는 내용이 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 지역센터에서 작업자에 의하여 분석된다. 더욱이, 스캔 이미지와 적하목록 데이터는 내용이 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 지역센터에서 어플리케이션에 의하여 자동적으로 분석된다.
한 실시형태에서, 스캔 이미지, 이들의 결합된 독특한 식별자 및 적하목록 데이터와, 지역센터에서의 분석결과가 데이터베이스에 저장된다.
다른 실시형태에서, 본 발명은 화물과 차량의 검사방법을 기술하고 있는 바, 이 방법은 서비스 포스트에서 비파괴시스템을 이용하여 화물과 차량을 스캔하는 단계, 스캔된 화물과 차량에 관련된 적하목록 데이터를 불러오는 단계, 화물과 차량의 내용이 적하목록 데이터에 명시된 바와 같은 동일한 화물의 형태에 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 상기 스캔 이미지와 관련 적하목록 데이터를 분석하는 단계를 포함한다. 한 실시형태에서, 비파괴 스캐닝은 X-선 시스템에 의하여 수행된다.
다른 실시형태에서, 분석단계는 위험물품 또는 경보상황이 존재하는 지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 더욱이, 지역센터에서 분석의 결과는 서비스 포스트에 보고된다. 또한, 각 스캔 이미지는 서비스 포스트로부터 지역센터로 전달되기 전에 독특한 식별자가 결합된다. 아울러, 스캔 이미지, 이들의 결합된 독특한 식별자 및 적하목록 데이터와, 지역센터에서의 분석결과가 데이터베이스에 저장된다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명은 화물을 검사하는 방법을 기술하고 있는 바, 이 방법이 스캔 이미지를 생성하도록 비파괴 X-선 시스템을 이용하여 화물 컨테이너를 스캔하는 단계, 스캔된 화물과 차량에 관련된 적하목록 데이터를 가져오는 반입하는 단계, 적하목록 데이터로부터 화물코드정보를 얻는 단계, 이미지 데이터베이스로부터 상기 화물코드에 관련된 저장이미지를 검색하는 단계와, 화물 또는 차량의 내용이 적하목록 데이터와 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 상기 스캔 이미지의 특징을 과거에 저장된 이미지의 특징과 비교하는 단계를 포함한다. 아울러, 본 발명의 이 방법은 달리 제한없이 감쇠(attenuation), 조직, 원자번호, 화물높이, 밀도 등을 포함하는 생성된 스캔 이미지로부터의 화물내용의 특징을 계산하는 단계를 포함한다. 한 실시형태에서, 비교단계는 스캔 이미지로부터 계산된 특징을 과거에 저장된 이미지가 결합된 특징과 비교하는 단계를 포함한다.
한 실시형태에서, 계산된 특징이 상기 화물코드에 결합되고 화물코드는 화물의 형태를 나타낸다. 더욱이, 이 방법은 화물에 하나 이상의 화물코드가 결합된 경우, 화물형태에 따라서 생성된 스캔 이미지를 구분하는 단계를 포함한다. 또한 이미지의 각 구분된 부분은 해당 화물코드가 결합된 과거저장이미지에 비교된다. 또한, 상기 스캔 이미지를 과거저장이미지에 비교된다. 또한 , 더욱이, 상기 스캔 이미지를 과거저장이미지에 비교하는 단계가 자동적으로 수행된다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 비파괴 X-선 스캐닝을 이용하는 분산형 검사네트워크의 아키텍처를 보인 설명도.
도 2는 한 실시형태에서, 본 발명에 기술된 이미징 시스템의 전체스스템 아키텍처를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 기술된 시스템의 한 실시형태에서 사용되는 서비스 포스트에 대한 예시적인 인터페이스를 보인 설명도.
도 4는 본 발명에 기술된 시스템의 한 실시형태에서 사용되는 적하목록 정보를 위한 예시적인 인터페이스를 보인 설명도.
도 5는 본 발명에 기술된 시스템의 한 실시형태에서 사용되는 데이터 센터에 대한 예시적인 사용자 인터페이스 스크린을 보인 설명도.
도 6은 본 발명에 기술된 시스템의 한 실시형태에서 사용되는 데이터 센터에 대한 다른 예시적인 사용자 인터페이스 스크린을 보인 설명도.
도 7은 본 발명에 기술된 시스템의 환 실시형태에 따라서 특징 데이터베이스를 준비하기 위한 한 과정을 보인 흐름도.
도 8은 검사하에 놓인 화물이 적하목록 정보와 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 도 7에 대해 기술된 특징 데이터베이스의 이용을 설명하는 설명도.
도 9는 적하물내에 존재하는 화물이 하나 이상의 형태일 때, 검사하에 놓인 화물이 적하목록에 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 도 7에 대하여 설명된 특징 데이터베이스를 이용하는 과정을 설명하는 설명도.
도 10은 화물이 적하목록과 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 현재 스캔되 이미지가 본 발명의 데이터베이스로부터의 이미지와 비교되는 것을 설명하는 설명도.
도 11은 스캔된 이미지에 기초하여 화물을 여러 화물그룹으로 구분하는 것을 보인 설명도.
도 2는 한 실시형태에서, 본 발명에 기술된 이미징 시스템의 전체스스템 아키텍처를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 기술된 시스템의 한 실시형태에서 사용되는 서비스 포스트에 대한 예시적인 인터페이스를 보인 설명도.
도 4는 본 발명에 기술된 시스템의 한 실시형태에서 사용되는 적하목록 정보를 위한 예시적인 인터페이스를 보인 설명도.
도 5는 본 발명에 기술된 시스템의 한 실시형태에서 사용되는 데이터 센터에 대한 예시적인 사용자 인터페이스 스크린을 보인 설명도.
도 6은 본 발명에 기술된 시스템의 한 실시형태에서 사용되는 데이터 센터에 대한 다른 예시적인 사용자 인터페이스 스크린을 보인 설명도.
도 7은 본 발명에 기술된 시스템의 환 실시형태에 따라서 특징 데이터베이스를 준비하기 위한 한 과정을 보인 흐름도.
도 8은 검사하에 놓인 화물이 적하목록 정보와 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 도 7에 대해 기술된 특징 데이터베이스의 이용을 설명하는 설명도.
도 9는 적하물내에 존재하는 화물이 하나 이상의 형태일 때, 검사하에 놓인 화물이 적하목록에 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 도 7에 대하여 설명된 특징 데이터베이스를 이용하는 과정을 설명하는 설명도.
도 10은 화물이 적하목록과 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 현재 스캔되 이미지가 본 발명의 데이터베이스로부터의 이미지와 비교되는 것을 설명하는 설명도.
도 11은 스캔된 이미지에 기초하여 화물을 여러 화물그룹으로 구분하는 것을 보인 설명도.
한 실시형태에서, 본 발명은 화물 컨테이너 또는 경차량이 비파괴 X-선 이미징기술을 이용하여 검사될 때 적하목록 정보를 자동적으로 제공하기 위한 시스템에 관한 것이다. 이는 작업자 또는 검사자가 현재 검사되고 있는 화물 컨테이너 또는 차량의 내용을 신속히 확인할 수 있도록 한다.
한 실시형태에서, 적하목록 데이터는 체크포인트 또는 서비스 포스트에 배치된 X-선 검출시스템에 통합된 어플리케이션을 통하여 반입된다. 한 실시형태에서, 어플리케이션은 분산형 네트워크의 골격내에 작동하고, 서비스 포스트는 지역센터에 연결되어, 작업자가 적하목록 데이터와 함께 화물의 X-선 이미지를 분석할 수 있다. X-선 이미지와 적하목록 데이터가 분석되었을 때, 비파괴 X-선 스캔을 수행하는 서비스 포스트가 X-선 시스템에 통합된 어플리케이션에 의하여 자동적으로 통보될 것이다. 이는 서비스 포스트의 작업자가 화물을 통과시키거나 추가검사를 위하여 화물을 보류할 것인지를 결정할 수 있도록 한다.
본 발명은 여러 실시형태를 설명한다. 다음의 설명은 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 제공된다. 본 발명에 사용된 언어는 어느 한 특정 실시형태를 일반적으로 부정하는 것으로 해석되거나 본문에 사용된 용어의 의미를 벗어나 청구범위를 한정하기 위하여 사용되는 것은 아니어야 한다. 본문에 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 기술사상이나 범위를 벗어남이 없이 다른 실시형태 및 응용형태에 적용될 수 있다. 사용된 전문용어나 어법은 예시적인 실시형태를 설명하기 위한 것으로 어떠한 제한을 두고자 하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 명세서는 본 발명의 원리와 특징에 일치하는 다수의 다른 실시형태, 수정형태 및 동등한 실시형태를 포함하는 가장 폭넓은 범위에 부합되어야 한다. 간명한 설명을 위하여, 본 발명에 관련된 기술분야에서 알려진 기술내용에 관한 것은 본 발명에 장애가 되는 것은 아니므로 상세히 설명하지 않을 것이다.
당업자는 본 발명의 특징이 달리 제한 없이 프로그램명령 또는 코드를 실행할 수 있는 랩탑 또는 태블릿 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터, 퍼스널 데이터 보조장치, 셀 폰, 서버, 매립형 프로세서, DSP 칩 또는 특수이미징장치를 포함하는 컴퓨팅 플랫폼(computing platform)에서 작동할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
또한 플랫폼은 하나 이상의 프로세서를 이용하여 하나 이상의 비휘발성 메모리에 저장되고 하나 이상의 유무선 네트워크를 갖는 데이터통신에서 트랜시버를 통하여 데이터를 송수신하는 다수의 프로그램명령을 실행함으로서 본 발명에서 설명되는 기능을 제공하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 각 컴퓨팅 플랫폼은 데이터를 송수신할 수 있는 유무선 수신기와 송신기, 프로그램명령을 처리할 수 있는 적어도 하나의 프로세서, 프로그램명령을 저장할 수 있는 메모리와, 본문에 기술된 프로세스를 수행하기 위하여 다수의 프로그램명령으로 구성되는 소프트웨어를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 아울러, 프로그램 코드는 단일 컴퓨터 또는 지역적으로 또는 원격적으로 상호 작동하는 분산배치된 여러 컴퓨터에서 실행하는 단일 어플리케이션으로 컴파일(사전 컴파일 또는 "적시" 컴파일)될 수 있다.
도 1은 비파괴 X-선 스캐닝을 이용하는 분산형 검사네트워크의 아키텍처를 보이고 있다. 이 시스템 아키텍처의 구성요소는 다음과 같다.
서비스 포스트와 지역센터
도 1에서, 서비스 포스트(101)는 비파괴 X-선 스캔이 수행되는 장소이다. 한 실시형태에서, 적하목록 데이터가 체크포인트 또는 서비스 포스트에 배치된 X-선 검사시스템에 통합된 어플리케이션을 통하여 반입된다. 여기에서 본 발명의 시스템과 방법에 사용되는 예시적인 스캐닝 및 검사시스템은 Rapiscan Eagle Mobile 검사시스템을 포함한다. 화물, 화물 컨테이너 및 이들의 내용물을 검사하기 위한 다른 적당한 시스템이 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 출원인에게 양도된 미국특허출원 12/780,910; 13/370,941; 13/548,873; 13/532,862; 13/168,440; 13/175,792; 13/433,270; 13/281,622; 13/108,039; 12/675,471; 12/993,831; 12/993,832; 12/993,834; 12/997,251; 12/919,482; 12/919,483; 12/919,484; 12/919,485; 12/919,486; 12/784,630; 12/784,465; 12/834,890; 13/009,765; 13/032,593; 13/368,178; 및 13/368,202은 본 발명과 함께 사용될 수 있는 여러 시스템을 보이고 있다. 아울러, 본 출원인에게 양도된 미국특허 5,638,420; 6,542,580; 7,876,879; 7,949,101; 6,843,599; 7,483,510; 7,769,133; 7,991,113; 6,928,141; 7,517,149; 7,817,776; 7,322,745; 7,720,195; 7,995,705; 7,369,643; 7,519,148; 7,876,879; 7,876,880; 7,860,213; 7,526,064; 7,783,004; 7,963,695; 7,991,113; 8,059,781; 8,135,110, 8,170,177; 8,223,919; 및 8,243,876은 본 발명과 함께 사용될 수 있는 여러 검사시스템을 보이고 있다.
또한 서비스 포스트(101)는 적어도 하나, 좋기로는 한 셋트의 비파괴검사(NII) 서버(111)를 포함하고 이를 통하여 서비스 포스트가 시스템의 다른 구성요소에 인터페이스된다. 스캐닝 후에, 서비스 포스트(101)를 제어하거나 작동시키는 책임작업자는 비파괴 X-선 스캔에 의하여 생성된 X-선 이미지가 효과적으로 분석될 수 있는 충분한 품질을 갖는지 확인할 수 있다. 한 실시형태에서, 이미지분석은 지역센터(102)에서 수행된다. 한 실시형태에서, 이미지가 불완전하거나 또는 오류가 있거나 또는 어둡거나(화물이미지의 감쇠로부터) 또는 어떠한 방식이든지 허용할 수 없는 경우, 서비스 포스트의 작업자는 재스캔(rescan)을 요청할 수 있다. 이는 스캔과 분석 사이의 시간이 가깝고 트럭이 계속 사용될 수 있는 경우에 이루어질 수 있다.
서비스 포스트(101)의 서버(111)는 표준형의 비파괴검사 소프트웨어를 포함한다. 차량이 스캔되고자 할 때, 서비스 포스트의 서버는 명령, 라우팅 정보(routing information), 또는 분석을 위한 대상의 지역센터를 식별하기 위한 기타 데이터를 수신하기 위하여 예측 또는 라우팅 소프트웨어 어플리케이션(103)에 질문한다. 지역센터(102)는 서버(121)와 검사모니터(122)를 포함한다. 서비스 포스트(101)에서 새로운 X-선 이미지가 생성되면, 이 이미지는 소프트웨어 어플리케이션(103)으로부터 수신된 라우팅정보에 의하여 서비스 포스트(101)로부터 지역센터(102)에 배치된 적어도 하나의 서버(121)로 전달되어 이러한 지역센터에 자리 잡은 검사작업자에 의하여 분석이 이루어지고 저장된다. 전형적으로 지역센터(102)와 서비스 포스트(101)는 이들이 서로 지리적으로 원격한 위치에 놓여 있는 것으로 이해되어야 한다.
한 실시형태에서, 이미지는 예측 또는 라우팅 소프트웨어(103)를 통하여 지역센터 및/또는 이러한 지역센터내의 작업자에게 할당되나, 작업은 이미지 전송이 완료된 후에나 할당된다. 한 실시형태에서, 데이터 전송의 활성화를 간소화하기 위하여, 예측소프트웨어(103)는 이미지가 완전히 생성되기 전에 이미지를 지역센터(102)에 할당한다.
한 실시형태에서, PC 고장, 로그오프(log off) 등과 같이 작업자가 작업을 할 수 없는 경우, 지역센터의 다른 작업자가 예측소프트웨어(103)에 의하여 자동적으로 선택된다.
또한, 시스템은 전송에러의 경우 다른 지역센터에서 고장에 대한 대비책으로 폴백(fall back)이 이루어질 것이다. 한 실시형태에서,이미지는 센터가 다시 온라인상태가 될 때까지 버퍼링된다.
한 실시형태에서, 각 X-선 검사이미지에는 모든 시스템에 대하여 고유 ID인 GUID(범용 단일식별자)가 결합된다. 이러한 GUID는 각 이미지에 그 특정의 적하목록 데이터를 결합시키는데 사용된다. 한 실시형태에서, 스캔중에 번호판, CCTV 이미지 등과 같은 식별정보가 GUID에 결합된다. 한 실시형태에서, GUID는 16 진수로 표시되는 128 비트 숫자이다. 필요한 경우,이 정보는 지역 센터의 검사작업자에게 전송될 수 있다.
X-선 이미지와 적하목록 데이터가 분석되었을 때, 비파괴 X-선 스캔을 수행하는 서비스 포스트(101)는 CertScan(105)으로 불리는 소프트웨어 어플리케이션으로부터의 데이터전송에 의하여 자동적으로 통보된다. CertScan 어플리케이션은 서비스 포스트(101)에서 작업자에게 인터페이스를 제공하여 작업자에게 서비스 포스트가 화물을 통과시키거나 또는 추가 검사를 위하여 보류시키기 위한 현상황의 데이터와 함께 서비스 포스트에서 수행되는 모든 비파괴 X-선 스캔의 롤링상태(rolling status)를 보여준다. 한 실시형태에서 현상황의 데이터는 번호판 번호, 작업순번 및 스캔결과를 포함한다. CertScan 에플리케이션 시스템은 스캔된 화물 또는 차량에 결합된 적하목록 데이터를 가겨오는 것, 즉 반입하는 것을 맡고 있다. 한 실시형태에서, 적하목록 데이터는 하나 이상의 다양한 형태, 즉, a) 적하목록의 하드카피의 형태로 제공되거나, b) 커스토머(customer) 데이터베이스에 속하고 이에 연결된 컴퓨터로부터 제공되거나, c) CertScan에 의하여 직접적으로 엑세스되는 커스토머 데이터베이스로부터 제공될 수 있다. 적하목록 데이터가 공급되는 형식은 커스토머, 이들의 자체요건 및 규정에 따라 달라질 수 있다. 다음은 적하목록 데이터의 수집에 대하여 상세히 설명한다.
예측소프트웨어
예측소프트웨어는 다수의 지역센터와 작업자 사이에서 이미지분석의 부하분포를 최적한 상태로 균형을 이룰 수 있도록 작동한다. 예측소프트웨어는 작업자에 대하여 최상의 이미지분포를 분석하고 예측할 수 있도록 지역센터와 서비스 포스트 코넥터로부터의 메타데이터(metadata)를 처리한다. 예를 들어, 예측소프트웨어(103)는 지역센터와 각 작업자에게 작업을 할당하기 위하여 검사대기행열의 길이, 작업부하, 경합시간 및 변화도에 대한 무작위 요인의 과거 메타데이터를 이용한다.
로깅(Logging)과
검증
과정의 여러 단계에서, 시스템은 각 X-선 스캐닝 작업자와 X-선 이미지의 검사분석작업에 대한 국부적이고 집중화된 로깅, 감사와, 회계정보를 제공한다. 집중화 로깅은 데이터 센터(104)에서 제공된다. 과정의 모든 단계중에, 스캐닝으로부터, 조사를 위한 검사를 통하여, 시스템은 각 비파괴 X-선 스캔 및 X-선 이미지 검사분석을 위한 작업의 저널(journal)을 제공한다.
검사성능과
메트릭스
한 실시형태에서, 시스템은 다른 변수 중에서 이미지 범위, 사용된 툴(tools), 검사평균시간, 보류시간과 같은 여러 X-선 이미지검사 메트릭스를 기록한다. 이들 메트릭스는 어떠한 툴이 사용되었는지(예를 들어, 줌, 콘트라스트, 브라이트니스, 기타 다른 파라메타), 이미지를 분석하는데 얼마나 걸렸는지, 또는 툴을 이용하여 이미지의 어느 부분이 분석되었는지 하는 것과 같은 작업자/이미지분석을 위한 정보를 얻을 수 있다. 그리고 이러한 정보는 작업자의 조심성과 성실성을 측정하는데 적용될 수 있다. 예를 들어 이러한 정보는 각 X-선 이미지 검사분석을 위하여 검토될 수 있으며, 훈련, 검토 및 성능평가에 유용한 것이다. 한 실시형태에서, 검사 메트릭스는 양적으로 측정될 수 있고 최소 및 최대값이 지정되어 이에 대해 작업자의 행동이 평가될 수 있다.
분석가의 실력을 평가하는 데 도움이 되는 외에, 데이터 로그(data log)는 또한 지역센터에서의 검사량과 분석이 수행되는 속도가 평가될 수 있도록 한다.
한 실시형태에서, 시스템은 이미지의 비율에 대하여 또는 요구되는 경우 대상 사용자에 대한 2차 X-선 이미지검사가 이루어질 수 있도록 한다. 즉, 어떤 경우 요구될 때에, X-선 이미지검사과정은 크로스-체크의 결과를 얻기 위하여 두번 반복된다. 이러한 2차 X-선 이미지검사는 다양한 실시형태에서 순수하게 임의의 X-선 이미지 스캐닝 작업자 또는 품질 및 교육목적을 위한 지정 워크스테이션에 지정될 수 있다. 최종 X-선 이미지검사결과는 이들 검사가 완료될 때까지 서비스 포스트에 전송되지 않을 것이다. 두 결과가 "의심스러운"인 경우, 이러한 의심스러운 결과는 기록될 것이며, 어떤 불일치가 있는 경우 플래그될 것이다.
한 실시형태에서, 교육용 이미지는 의심스러운 이미지를 작업자에게 업무량의 일부로서 작업자에게 보내도록 워크플로우(workflow)에 삽입된다. 그리고 시스템은 X-선 스캐닝 작업자가 차이를 알아챔이 없이 이들 이미지로부터 결과를 조심스럽게 분리한다. 이는 작업자를 별도 훈련시키거나 즉흥적으로 훈련시킬 수 있도록 한다.
의심스러운 발견이 서비스 포스트에 역전달되는 경우, 작업자는 의심화물을 수동으로 개방하여 검색할 수 있다. 한 실시형태에서, 시스템은 작업자가 수동검색과정에 관한 상세한 내용을 기록할 수 있도록 하고, 이는 트레이너에게 의심화물에 관한 유용한 정보와 유용한 피드백을 제공할 수 있다.
CertScan
소프트웨어
어플리케이션
계속하여 도 1에서, CertScan 어플리케이션(105)의 주요목적은 검사하고자 하는 화물 컨테이너 또는 경차량의 내용을 신속히 확인하기 위하여 비파괴 X-선 분석 검사관에게 명확한 적하목록 정보를 제공할 수 있도록 한다. 이 어플리케이션(105)은 어플리케이션 서버(151)에서 실행되고 마스터 데이터베이스(152)에 인터페이스된다. 한 실시형태에서, CertScan 어플리케이션(105)이 제공하는 적하목록 정보 및 관련 데이터가 EDI(Electronic Data Interchange), 웹서버 또는 적하목록 문서의 OCR 스캐닝과 같은 적당한 수단을 통하여 마스터 데이터베이스(152)에 반입될 수 있다. 이들 소스에 의하여 제공되는 적하목록 정보는 달리 제한을 두지는 않지만 다음의 데이터요소를 포함한다.
보안검사에 사용하는 것 이외에, CertScan 어플리케이션 데이터베이스(152)에서 획득된 추가관련 데이터는 내부통계분석, 재무예측 및 운영보고를 위하여 사용될 수 있다. 한 실시형태에서, 어플리케이션(105)은 스캔된 실제 화물 컨테이너 및 경차량에 관한 데이터와 함께 화물 컨테이너 및 경차량의 예상도착일에 관련된 일별, 주간별 및 월별 데이터를 포함하는 다양한 보고서를 생성한다. 한 실시형태에서, 획득된 데이터는 각 장소에서 스캔된 컨테이너의 수, 스캔을 분석하기 위한 평균, 데이터지원 없는 스캔, 위험물유무에 관계없는 스캔 수 등과 같은 정보를 추가로 포함한다. 한 실시형태에서, 이러한 데이터는 대시보드(Dashboard)라 불리는 사용자인터페이스에 실시간 제공된다.
한 실시형태에서, CertScan 시스템의 이용은 온라인 커스토머 포털 또는 전자데이터교환을 통하여 보고서를 제공하는 것까지 확장된다. 아울러, CertScan은 또한 "클라우드(cloud)"형태의 솔루션을 지원하기 위한 웹 서비스를 제공하는 것까지 확장된다. 한 실시형태에서, 웹 서비스는 적하목록 데이터를 획득하는 것과 임의의 주목된 이상(異常)과 함께 스캔의 결과를 개시하거나 전송하는 것을 포함한다. 이들 부가적인 특징은 보안 스캐닝 시스템을 위한 모든 가치부가서비스이다. 이와 같이, CertScan 어플리케이션에 의하여 제공된 리포트는 결합된 리포팅 패키지를 생성하기 위하여 스캐닝 소프트웨어에 의하여 생성된 X-선 이미지(JPG)와 결합될 수 있다. 이들 리포트는 이들 자신의 분석과 감사의 목적으로 커스토머에게 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시형태에 따른 CertScan 어플리케이션(도 1에서 105로 보임)의 모든 시스템 아키텍처를 보인 설명도이다. CertScan 어플리케이션(200)을 실행하기 위한 하드웨어는 어플리케이션 서버(201)와 마스터 데이터베이스(202)를 포함한다. CertScan 어플리케이션은 지역센터(203)에 적하목록 데이터를 제공하고 이는 작업자에 의하여 스캔된 X-선 이미지와 함께 화물 또는 경차량의 배치를 분석하고 결정하기 위하여 사용된다. 한 실시형태에서, 각 지역센터는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI), 분석가에게 분석을 위한 모든 비파괴 X-선 스캔을 보여주는 CertScan 어플리케이션 대시보드 또는 CertScan 대시보드를 갖는다. CertScan 어플리케이션 대시보드를 이용하여, 이미지분석가는 분석될 X-선 이미지를 선택할 수 있다. 선택시에 CertScan 대시보드는 그 X-선 이미지와 함께 화물 및 경차량 적하목록 데이터를 디스플레이한다. 판결이 결정되었을 때, 이미지분석가는 그 결과는 CertScan 어플리케이션에 결합된 데이터베이스에 기록한다. 그리고 X-선 스캔을 수행하는 서비스 포스트(204)에서 CertScan 대시보드는 이러한 결과로 업데이트된다. 이러한 결과는 서비스 포스트 작업자로 하여금 화물과 경차량의 추가검사를 위하여 통과 또는 보류의 적당한 조치를 취할 수 있도록 한다.
이미 언급된 바와 같이, 스캔 이미지는 메타데이터와 함께 패키지되어 서비스 포스트(204)로부터 데이터 센터(205) 및 지역센터(203)으로 보내진다. 메타데이터는 처리되어 CertScan 마스터 데이터베이스(202)에 로딩된다. 한 실시형태에서, 스캔 이미지와 메타데이터는 서비스 포스트, 지역센터, 데이터 센터 및 CertScan 어플리케이션 데이터베이스 사이에 용이한 통신이 이루어질 수 있도록 스캔 트랜젝션 파일(206)과 함께 패키지되고 확장자 '.stf'가 붙는다. 한 실시형태에서, 메타데이터는 스캔 시간, 작업자 ID 및 재스캔요구의 여부와 같은 정보를 포함한다. 이러한 데이터는 이미지를 전송하는 데 걸리는 시간과 스캔을 분석하는데 걸리는 시간을 설정하는 데 도움이 된다. 이러한 정보는 작업의 질을 모니터링하고 통계보고를 할 수 있도록 한다.
한 실시형태에서, 1차 CertScan 어플리케이션은 데이터 센터(205)에 있는 웹기반의 어플리케이션이다. 데이터 센터의 CertScan 대시보드는 모든 상태정보와 함께 수행되는 모든 비파괴 X-선 스캔과 모든 지역센터를 디스플레이한다. 또한 데이터 센터는 모든 X-선 이미지를 위한 저장장소를 제공한다.
한 실시형태에서, CertScan 어플리케이션은 외부에서 웹 서비스(207)와 통합되고, 이미 언급된 바와 같이 리포트를 생성하는데 사용될 수 있는 사용될 수 있다. 한 실시형태에서, CertScan 어플리케이션은 효율적인 비파괴 X-선 검사를 위한 포괄적인 솔루션을 제공하기 위하여 검사 소프트웨어에 통합된다.
적하목록 데이터의 수집
상기 언급된 바와 같이, 적하목록 데이터는 하나 이상의 다양한 형태, 즉, a) 적하목록의 하드카피의 형태로 제공되거나, b) 커스토머 데이터베이스에 속하고 이에 연결된 컴퓨터로부터 제공되거나, c) CertScan에 의하여 직접적으로 엑세스되는 커스토머 데이터베이스로부터 제공될 수 있다. 그러나 이로써 제한되는 것은 아니다. 한 실시형태에서, CertScan 어플리케이션은 화물 및 경차량 적하목록 데이터가 다음의 형식을 포함하는 다중형식을 갖는 것을 허용한다. 그러나 이로써 제한되는 것은 아니다.
삭제
포맷된 데이터 파일의 전자 데이터 교환(EDI)과 같은 일부의 방법은 화물도착전에 CertScan 마스터 데이터베이스로 데이터를 신속한 반입을 용이하게 하기 위하여 바람직한 것이다. 커스토머에 의하여 제공된 화물 컨테이너 및 경차량 데이터를 획득하기 위하여 EDI를 이용할 때, 포맷된 플랫 파일(formatted flat file)의 반입에 의하여 데이터통합이 수행된다. 그러나, 이러한 어플리케이션은 화물운송관리시스템(FMS) 표준, 웹 서비스, 또는 적하목록 문서의 OCR 스캐닝에 의하여 폭넓게 허용된 다른 데이터교환포맷을 지원할 수 있도록 설계되어 있다. 당업자는 이러한 시스템이 적하목록 입력의 부가적이거나 다른 형식을 허용할 수 있도록 구성될 수 있다.
한 실시형태에서, 적하목록 정보의 부족은 비밀격실과 밀수품, 특히 밀수품중에서 무기나 핵물질 등을 검출하기 위하여 사용될 수 있다. 특히 한 실시형태에서 불완전하거나 그밖에 부적절한 적하목록 정보는 추가 검사가 필요한 화물임을 나타낸다.
이와 같이, 한 실시형태에서, 본 발명은 핵물질, 핵무기와 같은 높은 원자수(하이(high)-Z)의 물질과, 이러한 물질에 의하여 그리고 방사선검출기에 의하여 검출되는 것을 방지하는 방사선 분산장치에 의하여 방출되는 방사선을 차폐하기 위하여 사용될 수 있는 차폐물질의 존재를 자동적이고 신속하게 검출하기 위한 시스템과 방법을 포함한다. 본 발명은 또한 금괴나 백금괴, 그리고 하이-Z 물질을 함유하는 예술작품이나 유물 등과 같이 이들의 가치 때문에 화물에 숨겨 들어올 수 있는 다른 형태의 하이-Z 물질의 검출을 포함한다.
따라서 본 발명은 화물내에 하이-Z 물질이 존재하는지의 여부를 결정하기 위하여 물질의 밀도, 질량흡수율 및 크기와 같은 물리적인 특성을 이용하는 위험물검출알고리즘을 포함하는 것이 유리하다.
위험물검출방법과 알고리즘에 필요한 분석시간은 훨씬 더 짧고, 따라서 감쇠정도가 큰 개체에 대해서는 이미지나 화물을 수동 검토하는 검사자를 필요로 하는 종래 시스템에 비하여 더 높은 시스템 처리량이 가능하다. 예를 들어, 감쇠정도가 큰 다중개체가 식별되는 경우, 검사자는 컴퓨터와 마우스와 같은 입력장치를 이용하여 각 개체의 콘트라스트(contrast)를 강화시키는 것이 요구된다. 그리고 각 개체는 컴퓨터를 이용하여 이러한 개체내의 관심영역을 선택하고 평균감쇠(또는 전송)값의 추정값을 얻음으로써, 화물을 통과하는 X-선 경로를 따라 총감쇠(또는 전송)를 반영하는 그의 총감쇠(또는 전송)값에 대하여 평가되어야 한다. 개체의 순감쇠(또는 전송)가 추정되기 전에 주위배경물질의 감쇠(또는 전송)이 분석되어야 한다. 그리고, 개체의 평균순감쇠(또는 전송)를 생성하기 위하여 배경은 총감쇠로부터 감산되어야 한다(또는 전송에 가산되어야 한다). 끝으로, 검사자는 개체의 형상과 크기를 시험하여 개체가 위험물인지의 여부에 대한 결론에 이르도록 이들의 추정값을 추정된 순감쇠(또는 전송)와 결합하여야 한다. 이러한 과정은 각 개체에 대하여 반복되어야 하며, 이에 따라 만약 정확히 수행되었다면 이러한 과정은 매우 시간집약적인 과정이 될 것이다.
본 발명에서 설명되는 위험물검출방법은 한 실시형태에서 먼저 전형적으로 검출기 어레이에 대향되게 배치되거나 멀리 떨어져 배치된 방사선 소스를 포함하는 X-선 이미징 시스템으로부터 컴퓨팅 플랫폼에서 개체의 방사선 이미지를 수신함으로써 실시된다. 방사선 소스와 검출기 어레이에 의하여 둘러싸인 영역의 적어도 일부분이 검사영역이며, 이를 통하여 검사된 화물이 통과하거나 배치된다. 한 실시형태에서, 스크리닝 시스템은 오리지널 이미지를 획득하고 이는 본문에 언급된 방법에 의하여 처리된다. X-선 이미징 시스템은 컴퓨팅 플랫폼과 유선 또는 무선으로 전기통신된다. 그리고 위험물검출알고리즘은 다수의 물리적인 속성을 측정하여 제1의 "의심개체" 이진맵을 생성하도록 제1 레벨의 분석을 수행한다. 초기이진맵의 각 영역은 주위의 배경감쇠(또는 전송) 및 감쇠, 크기 및 형상과 같은 물리적인 특징을 포함하는 분석을 위하여 X-선 방사선 이미지의 일부를 전기적으로 잘라내는 마스크로서 사용된다. 그리고, 이러한 영역 또는 부분이 하이-Z 개체인지의 여부를 판단한다. 이러한 판단과정의 결과는 제2의 이진맵으로 되고, 이는 잠재적인 하이-Z 위험물을 나타내는 이들 영역을 강조한다.
본 발명의 방법과 함께 위험물검출방법 및 알고리즘을 이용하여, 위험물 또는 비위험물의 판단시간은 전형적으로 의심개체를 가지지 않는 것으로 결정된 화물에 대한 1초 이하의 시간으로부터 다수의 관심개체 또는 영역을 갖는 화물에 대한 약 5초 이하의 시간까지의 범위이다. 미국특허출원번호 12/780,910 "Systems and Methods for Automated, Rapid Detection of High Atomic Number Materials"가 본문에 그 전체가 참고로 인용된다.
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위한
대시보드
이미 언급된 바와 같이, 데이터는 본문에서 "대시보드(Dashboard)"라 불리는 GUI를 통하여 실시간 CertScan 어플리케이션에 의하여 제공된다. CertScan 대시보드는 시스템의 3개의 모든 구성요소, 즉, 서비스 포스트, 지역센터 및 데이터 센터에서 실행된다. 한 실시형태에서, CertScan 대시보드는 3개 지역의 각각에 대하여 적합한 데이터요소와 함께 비파괴 X-선 스캔의 롤링 리스트(rolling list)를 디스플레이한다.
한 실시형태에서, CertScan 어플리케이션은 3개의 모든 구성요소가 이들의 작동을 수행하는데 필요한 내용과 데이터를 갖는 것을 보장하기 위하여 모든 X-선 이미지 적하목록 데이터의 흐름을 제어한다.
서비스 포스트
대시보드
도 3은 CertScan 어플리케이션에 의하여 제공되는 서비스 포스트를 위한 예시적인 GUI(대시보드)를 보이고 있다. 이러한 GUI는 서비스 포스트 작업자에게 스캔되는 화물이 통과되는지 또는 추가 검사를 위하여 보류되어야 하는지를 판단하는데 도움이 되는 최적한 정보를 제공하기 위한 것이다. 도 3에서, 서비스 포스트 대시보드에 디스플레이되는 데이터는 컨테이너 ID 번호("Container/identifier")(301), 스캔시작시간("Scanning")(302), 스캔종료시간("Scanned")(303), 지역센터에서 이미지 및 데이터의 분석시작시간("Analysis")(304)과 분석완료시간("Completed")(305), 지역센터에 의하여 전달된 상태(결과)("Status")(306)와, 지역센터의 분석가의 코멘트("Comments")(307)를 포함한다. 한 실시형태에서, 상태 또는 결과(306)는 컬러 코딩에 의하여 시각적으로 표시된다. 이와 같이, 예를 들어, 그린(306a)은 '클리어준비됨'을 나타내고, 레드(306b)는 수동 또는 시각적 검사의 필요성을 나타내며, 블루(306c)는 '분석중'임을 나타내고, 옐로우(306d)는 이미 '클리어되었음'을 나타낸다.
서비스 포스트에 배치된 CertScan 대시보드는 X-선 이미지분석을 수행한 지역센터 또는 이러한 분석을 수행한 이미지 분석가의 식별에 관한 정보를 디스플레이하지는 않는다.
지역센터
대시보드
이러한 CertScan 대시보드는 지역센터 이미지 분석가에게 잠재위험물 또는 밀수품에 대한 X-선 이미지의 신속하고 효율적인 분석에 요구되는 정보를 제공하는데 목적이 있는 것으로, 분석가로 하여금 이미지검사의 결과를 기록할 수 있도록 한다.
이미지 분석가는 분석을 위하여 준비된 X-선 스캔을 선택하도록 CertScan 대시보드를 이용한다. 지역센터에 배치된 CertScan 대시보드는 비파괴 X-선 스캔을 수행한 지역센터 또는 이러한 X-선 스캔을 수행한 서비스 포스트 작업자의 식별에 관한 정보를 디스플레이하지는 않는다.
한 실시형태에서, 이미지 분석가를 위한 CertScan 어플리케이션 인터페이스는 사용이 용이하도록 설계되고, 적하목록 정보를 제공하여 분석가가 화물 컨테이너 및 경차량 적하목록 데이터를 평가하고 스캔결과를 기록하는데 최소시간을 요구하도록 한다.
지역센터에서 CertScan 사용자 인터페이스는 X-선 스캔이 완료된 직후에 화물 컨테이너 및 경차량 적하목록 정보를 검토하기 위한 검사소프트웨어와 통합된다. 이미지분석 검사자에게 적하목록 정보를 제공하는 예시적인 인터페이스가 도 4에 도시되어 있다. 도 4에서, 인터페이스 스크린은 송하인("Shipper") ID(401), 컨테이너 번호("Container #")(402), 적하물도착예정일("Expected Date")(403), 컨테이너의 형태("Container Type")(크기)(404), 수출업자성명("Exporter Name")(405)과 수하인성명("Consignee Name")(406)과 같은 적하목록 데이터를 제공한다. 또한 스크린은 항목의 설명(내용), 관세율표(HTS), 항목단위 및 단위수량과 같은 데이터를 제공하는 적하목록표("Manifest Data")(407)를 포함한다.
X-선 이미지분석 검사자는 화물 컨테이너와 경차량에 관한 정보가 스캔된 이미지와 부합되는지의 여부를 확인할 수 있다. 그리고 이미지분석 검사자는 컬러 코딩 결과버튼(408)을 이용하여 인터페이스 스크린에 검사결과를 기록할 수 있다. 대부분의 경우 이러한 결과는 "클리어(Cleared)"될 것이며 이는 한 실시형태에서 그린 버튼에 의하여 표시된다. 그러나, X-선 이미지의 어떠한 영역은 선명하게 식별될 수 없거나 또는 내용이 유해한 것으로 식별될 수 있다. 이들의 경우에 있어서, 한 실시형태에서 각각 옐로우와 레드로 표시되는 두가지의 다른 결과, '이상(Irregularity)' 또는 '위험가능(Possible Threat)'이 기록될 수 있다. 한 실시형태에서, 블루 컬러는 이미지가 판독불가능한 경우로서 '재스캔이 요구됨(Rescan required)'을 나타내는데 사용된다. 예를 들어 이러한 경우는 X-선 이미지의 품질과 선명도에 영향을 줄 수 있는 환경조건에 의하여 일어날 수 있다. 이와 같은 경우 검사중인 화물 및 차량은 다시 스캔되어야 한다.
데이터 센터
대시보드
데이터 센터는 그 라이프사이클의 어느 한 싯점에서 X-선 스캔을 선택하기 위하여 CertScan 대시보드를 이용한다. 데이터 센터에 배치된 CertScan 대시보드는 비파괴 X-선 스캔을 수행하는 서비스 포스트와 X-선 이미지의 분석이 수행되는 지역센터에 관한 종합적인 정보를 디스플레이한다.
데이터 센터의 CertScan 어플리케이션 사용자 인터페이스 스크린은 지역센터의 모든 기능과 기타 다른 기능을 제공한다. 도 5는 데이터 센터를 위한 예시적인 사용자 인터페이스 스크린을 보이고 있다. 도 5에서, 인터페이스는 데이터 센터의 관계자가 과거스캔기록("Completed Scan Records")(501)과 적하목록 데이터가 시스템에 로딩된 스캔되지 않은 화물("Pending Scan Records")(502)을 검사할 수 있도록 한다. 또한 작업자는 컨테이너 번호("Container #")(503) 또는 도착일범위("Arrival Date Ranges")(504)에 의하여 화물의 특정내용을 조사할 수 있다. 이러한 조사는 컨테이너 형태("Container Type")(505), 송하인 성명("Shipper Name")(506), 선박명("Vessel Name")(507), 예상도착일("Expected Arrival Date")(508), 스캔일자("Scan Transaction Date")(509) 및 스캔결과("Scan Result")(510)를 포함하는 특정 컨테이너에 대한 기록을 생성한다.
도 6은 완료된 스캔을 보여주는 데이터 센터의 다른 예시적인 스크린을 보이고 있다. 도 6에서, 스캔기록은 송하인 성명("Filter By Shipper")(601), 또는 다른 변수 중에서 수탁인 성명, 수출업자 성명, 도착일과 같은 다른 속성에 의하여 필터링될 수 있다. 한 실시형태에서, 완료된 스캔기록은 컨테이너 번호("Container #")(602), 송하인 성명("Shipper")(603), 선박명("Vessel Name")(604), 항해번호("Voyage Number")(605) 및 도착예정일("Expected Arrival Date")(606)을 포함한다.
당업자는 모든 인터페이스 스크린이 커스토머의 요구를 충족시키기 위하여 사용자 정의될 수 있으며, 이에 따라 데이터가 디스플레이를 위해 선택될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
시스템
로깅
한 실시형태에서, CertScan 어플리케이션은 완전 비파괴 X-선 스캐닝작업을 통하여 모든 활동의 로깅(logging)을 수행한다. 어플리케이션 로그(application log)는 다음과 같은 정보와 리포트를 제공한다.
당업자는 CertScan 어플리케이션 로그 데이터가 내부시스템 모니터링과 커스토머 수요에 기반한 보고를 위하여 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 어플리케이션은 항구, 국경, 공항 체크 포인트뿐만 아니라 공급망 보안에서 보안검사에 이르기까지 확장될 수 있다. 시스템은 경우에 따라, 항구, 국경 또는 항공 데이터 관리시스템에서 적하목록 데이터를 반입하여 획득된 정보를 컨테이너의 이미지와 비교할 수 있다. 한 실시형태에서, 본 발명의 시스템은 자동적으로 이미지에 검출알고리즘을 적용하고 적하목록과 불일치하는 경우 작업자에게 경보를 보낼 수 있다. 이러한 '작업자 보조'기능은 보안요원이 위험물이나 기타 밀수품을 보다 효율적으로 식별할 수 있도록 하고 이들은 컨테이너의 디베이닝(de-vanning), 즉 컨테이너의 개방이 요구되는 경우를 결정할 수 있을 것이다. 한 실시형태에서, 여러 작업자가 매트릭스 또는 네트워킹 환경에서 작업을 하고 시스템에 의하여 자동적으로 발생된 경보를 검토할 것이다. 그리고 작업자는 경보를 제거할 것인지 또는 추가로 조사할 것인지를 결정한다. 시스템의 적용은 공급망 보안까지 확장될 수 있으며, 휴대전화나 인공위성 네트워크를 통하여 메시지를 보낼 수 있는 장치가 팔레트나 컨테이너에 부착될 수 있다. 이들 장치는 경보상황이 있는 경우 X-선 및 비디오 메시지와 함께 중앙 모니터링 스테이션에 원격으로 경보를 보내는데 사용될 수 있다.
당업자는 비록 화물이 적하목록과 일치함을 확인하기 위하여 이미지를 검사하는 작업자의 과정이 컨테이너를 수동으로 개방하는 것보다 매우 효율적이기는 하나, 아직까지는 상당한 노동을 요구하는 것임을 이해할 수 있을 것이다. 문제의 노동집약적인 특성은 수 백의 철도차량으로 이루어진 기다란 열차에서 각 철도차량을 검사하고 수 천의 화물 형태를 식별하고자하는 경우에 보다 더 명백한 것이다. 가끔은 이러한 경우에 있어서 다수의 이미지로부터 화물을 식별하기 어렵다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 다른 실시형태에서, 본 발명은 화물이 적하목록과 일치하는지를 확인하기 위하여 방법의 효율성을 개선하는 것이 목적인 비파괴 화물검사시스템에 의하여 생성된 이미지를 분석하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적을 위하여, 화물 적하목록은 특정 적하물에 실린 모든 화물 코드를 열거한 적하목록으로서 정의된다. 더욱이, 화물 코드는 조화코드(harmonization codes)로서 알려진 표준형 코드일 수 있으며, 여러 지역의 세관기관에 의하여 제공되고 관할에 따라서 달라질 수 있다.
한 실시형태에서, 검사되고 화물코드가 결합된 화물의 사전에 결정된 이미지특징이 계산되고 데이터베이스에 저장된 동일한 화물코드가 결합된 특징과 비교된다. 이러한 비교의 결과는 검사된 화물이 적하목록에 신고된 화물과 일치한다는 확률로 나타난다. 만약 이러한 확률이 사전에 결정된 한계값보다 크면, 화물은 적하목록과 일치하는 것으로 선언될 것이다. 그렇지 않으면 화물은 적하목록이 일치하지 않는다. 다른 실시형태에서, 이러한 확률은 작업자에게 제공되고 작업자는 판정한다. 이들 과정이 도 7, 도 8 및 도 9의 흐름도에서 설명된다.
도 7은 특징데이터베이스(features database)를 준비하는 과정을 보인 것이다. 제1 단계(701)에서, 시스템은 컨테이너의 이미지를 획득한다. 이미지는 상기 언급된 바와 같이 모든 서비스 포스트에서 이루어진 비파괴 스캐닝을 통하여 획득된다. 당업자는 방사선 이미지가 저위, 중위 또는 고위에너지 X-선, 감마선, 중성자선 또는 기타 다른 방사선에 의하여 생성될 수 있음을 이해할 것이다. 또한 이미지는 이중-에너지(dual-energy) 또는 이중-종(dual-species) 검사의 모든 양상(樣相)에서 생성된 원자번호 정보를 포함할 수 있다. 이미지는 하나 이상의 뷰우(view)에 의하여 생성될 수 있으며, 이들 뷰우로부터 3차원으로 재구성될 수 있다.
이미지를 획득한 후에, 시스템은 단계(702)에서 보인 바와 같이 이미지가 결합된 화물코드를 획득한다. 화물코드는 상기 언급된 바와 같이 적하목록으로부터 획득된다. 이후에 이미지의 특징이 단계(703)에서 계산된다. 그리고 단계(704)에서 보인 바와 같이 계산된 특징과 이들의 표준편차가 특징을 계산하기 위하여 사용된 이미지의 번호와 함께 데이터베이스에 저장되고 화물코드와 결합된다.
상기 특징은 감쇠, 조직, 원자번호 및/또는 화물높이 등을 포함하나 이로써 제한되는 것은 아니다. 단층촬영 및 다중뷰우 시스템의 경우에는 밀도도 유용한 특징이다. 이는 또한 중성자 기반의 데이터검사(interrogation)를 위한 원소조성 또는 이러한 조성으로부터 유도된 특징을 포함할 수 있다. 당업자는 여기에 열거하지 않은 다른 특징도 화물을 일치시키는데 사용될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
다음의 단계(705)에서, 시스템은 이러한 화물코드의 엔트리가 이미 데이터베이스에 저장되었는지의 여부를 체크한다. 만약 그렇다면, 시스템은 컨테이너로부터의 특징을 동일한 화물코드와 조합한다. 이것이 단계(706)에 보이고 있다. 특징값의 조합은 이러한 특징값을 계산하기 위하여 사용된 이미지의 수를 고려하고 그 수에 따라서 가중된다. 또한 사용자에게는 조합이 이루어지기 전에 허용될 수 있는 이상치인 특징값(3개의 표준편차 또는 달리 선택된 범위 밖의 값)이 통지된다. 이후에 단계(707)에서 보인 바와 같이 이러한 특정의 화물코드에 대한 조합된 셋트의 특징은 데이터베이스에 저장된다. 이와 같이 화물코드 마다 데이터베이스에 저장된 특징은 동일한 화물코드를 갖는 다수의 화물 이미지로부터의 특징값의 조합으로부터 계산된다. 특징값은 부가적인 화물코드가 수집될 때마다 업데이트된다. 또한 부가적인 특징은 이들의 유용성이 이용가능한 때에 계산될 수 있도록 사용될 수 있다.
도 8은 각 화물 컨테이너에 대한 화물 적하목록의 확인은 수행하기 위한 방법을 보인 것이다. 제1 단계(801)에서, 서비스 포스트에서 획득된 이미지에 적하목록 데이터에서 정의된 적하물의 내용에 따라서 하나 이상의 화물코드가 결합된다. 그리고, 이미지의 특징이 단계(802)에서 계산된다. 이후에, 시스템은 데이터베이스에 저장되어 있는 화물코드에 대한 특징을 획득하고 이들을 계산된 특징과 비교한다. 이것이 단계(804)에서 보이고 있다. 그리고, 시스템은 단계(804)에서 화물이 적하목록에 일치하는 확률 'P'를 결정한다. 이러한 확률 'P'는 단계(805)에서 한계값과 비교된다. 만약 'P'가 한계값 보다 크면, 이는 단계(806)에서 보인 바와 같이 화물이 신고된 적하목록 정보와 일치함을 의미한다. 만약 'P'가 한계값 보다 작으면, 이는 단계(807)에서 보인 바와 같이 화물의 내용이 적하목록에 신고된 것과 동일하지 않음을 나타낸다.
한 실시형태에서, 한계값은 사용자의 선호도에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어, 세관에서 이 시스템을 이용하고 이들이 오경보율이 높음에도 불구하고 대부분의 밀수품을 검출하기를 원하는 경우, 이들은 한계값을 90% 정도로 높게 설정할 수 있다. 역으로, 만약 세관이 높은 오경보율을 원하지 않는 경우, 이들은 한계값을 60% 정도로 낮게 설정할 수 있을 것이다. 더욱이 세관은 상품의 일부 카테고리 다른 것에 비하여 높은 세율이 붙는 것과 같이 보다 중요한 것이라 결정하면 다른 형태의 상품에 대하여 다른 한계치를 설정할 수 있을 것이다.
더욱이, 화물을 플래깅(flagging)하기 전에, 사전에 결정된 최소셋트의 이미지가 특징을 계산하기 위하여 사용될 수 있다. 세관은 특징 데이터베이스가 완벽하여 더 이상의 이미지가 사용될 필요가 없다고 결정할 수 있다. 이러한 경우, 데이터베이스에 더 이상의 이미지를 부가할 필요는 없다. 그러나, 데이터베이스가 충분한 이미지를 사용하지 않거나, 또는 세관이 검색의 정확성을 개선하기를 원하는 경우, 권한이 있는 작업자는 데이터베이스에 더 많은 이미지를 부가할 것을 요청할 수 있다. 작업자는 일반적으로 적하목록 내에 코드화되어 있는 화물의 형태 또는 수동검사 및 컨테이너 내용의 확인의 경험으로 화물이 적하목록에 일치한다는 것에 높은 확신을 가져야 한다.
적하물이 한가지 형태 이상의 화물을 포함하고 있을 때, 이미지가 다른 형태의 화물에 대하여 분석되고 분리된다. 이러한 과정이 도 9에서 설명된다. 도 9에서, 시스템은 단계(901)에서 먼저 스캔된 화물의 이미지를 적하목록 정보에 결합시킨다. 단계(902)에서 이러한 이미지는 화물이 다수인지의 여부를 결정하기 위하여 분석된다. 그리고 시스템은 단계(903)에서 보인 바와 같이 각 화물유형을 분리한다. 화물유형의 분리는 도 11에서 상세히 설명된다. 그리고 각 화물유형의 특징이 단계(904)에서 계산되고 단계(905)에서 적하목록에 열거된 각 화물유형에 대하여 데이터베이스에 저장된 특징값과 비교된다. 그리고 각 분리된 화물에 대한 확률의 리스트가 생성된다. 이와 같이, 'Pi'는 i 번째 화물이 신고된 적하목록과 일치하는 확률이다. 이것이 단계(906)에서 보이고 있다.
그리고, 각 'Pi'는 단계(907)에서 보인 바와 같이 한계값과 비교된다. 당업자는 화물의 형태가 한가지 이상이므로 비교를 위한 한계값도 하나 이상임을 이해하여야 할 것이다. 시스템은 단계(908)에서 'Pi'가 모든 "i"에 대하여 한계값 보다 큰지 체크한다. 단계(909)에서 보인 바와 같이, 만약 'Pi'가 모든 "i"에 대하여 한계값 보다 크면, 화물은 적하목록과 일치하는 것으로 판정된다. 그렇지 않으면, 만약에 하나 이상의 분리된 화물이 적하목록에 코드화된 화물과 특징이 일치하지 않는 경우, 화물(들)은 적하목록과 일치하지 않는 것으로 지정되고 적하목록에 일치하지 않는 모든 화물의 리스트가 작성된다. 이것이 단계(910)에 보이고 있다. 또한 각 분리된 화물에 대한 확률이 판정을 위하여 작업자에게 디스플레이될 수 있다.
한 실시형태에서, 작업자는 시각적으로 또는 "고무밴드"형태의 도구를 이용하여 화물을 분리할 수 있다. 도 11에서 보인 바와 같이, 다른 실시형태에서, 화물은 자동적으로 구획되고 화물의 상이한 부분의 특징이 계산될 수 있다. 유사한 특징으로 구획된 영역은 동일한 화물인 것으로 추정된다. 이와 같이, 특징에 기초하여 도 11의 이미지(1100)에서 화물은 Type 1 (1101) 및 Type 2 (1102)으로 분리된다.
다른 실시형태에서, 작업자는 적하목록과 관련된 컨테이너의 이미지를 검사한다. 그리고 작업자는 이미지 데이터베이스로부터 동일한 화물 코드를 갖는 화물의 이미지의 수를 검토할 것을 요청한다. 작업자는 화물이 적하목록에 일치하는지의 여부를 결정하도록 이미지를 시각적으로 또는 여러 이미지처리도구를 이용하여 비교한다. 만약 적하목록이 하나 이상의 화물 코드를 열거하고 있는 경우, 작업자는 비교를 위하여 각 화물 코드에 대하여 이미지를 요청할 것이다.
화물 이미지가 적하목록과 일치하는지의 여부를 결정하는데 작업자를 돕기 위한 다른 방법은 동일한 화물 유형을 갖는 이미지 데이터베이스로부터 다수의 이미지를 검토하는 것이다. 이것이 도 10에 보이고 있는 바, 여기에서 화물의 현재이미지(1001)가 데이터베이스로부터 동일한 화물 유형의 이미지(1002)와 작업자에 의하여 시각적으로 비교될 수 있다. 현재 및 이전의 이미지화된 화물의 여러 화물 특징의 값을 디스플레이함으로서 부가적으로 보조할 수 있다. 예를 들어, 예시적으로 보인 바와 같이, 현재 이미지(1001)는 데이터베이스 이미지(1002)와 상이하다. 이와 같이 작업자는 현재 이미지가 데이터베이스내의 것과 상이하므로 화물이 적하목록과 일치하지 않다고 판정하여야 한다.
이상의 예를 든 것은 본 발명의 시스템의 많은 적용예를 단순히 설명한 것이다. 비록 본 발명의 몇가지 실시형태가 설명되었으나 본 발명은 발명의 기술사상과 청구범위를 벗어남이 없이 다른 특정 실시형태로 구현될 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예와 실시형태는 본 발명을 설명하기 위한 것으로 어떠한 제한을 두고자 하는 것이 아니며, 본 발명은 청구범위의 범위내에서 수정될 수 있는 것이다.
101: 서비스 포스트, 102: 지역센터, 103: 예측소프트웨어, 104: 데이터 센터, 105: CertScan 어플리케이션, 111: 비파괴검사 서버, 121: 서버, 122: 검사모니터, 151: 어플리케이션 서버, 152: 마스터 데이터베이스, 200: CertScan 어플리케이션, 201: 어플리케이션 서버, 202: 마스터 데이터베이스, 203: 지역센터, 204: 서비스 포스트, 205: 데이터 센터, 206: 스캔 트랜젝션 파일, 207: 웹 서비스, 301: 컨테이너 ID 번호, 302: 스캔시작시간, 303: 스캔종료시간, 304: 시작시간, 305: 종료시간, 306: 상태(결과), 306a: 그린, 306b: 레드, 306c: 블루, 306d: 옐로우,307: 코멘트, 401: 송하인 ID, 402: 컨테이너 번호, 403: 적하물도착예정일, 404: 컨테이너 형태, 405: 수출업자, 406: 수하인, 407: 적하목록표, 408: 결과버튼, 501: 과거스캔기록, 502: 미스캔 화물, 503: 컨테이너 번호, 504: 도착일범위, 505: 컨테이너 형태, 506: 송하인 ID, 507: 선박명, 508: 도착예정일, 509: 스캔일자, 510: 스캔결과, 601: 송하인 성명, 602: 컨테이너 번호, 603: 송하인 성명, 604: 선박명, 605: 항해번호, 606: 도착예정일, 710~707, 801~807, 901~910: 단계, 1001: 현재이미지, 1002: 이미지, 1100: 이미지, 1101: Type 1, 1102: Type 2.
Claims (21)
- 화물 또는 차량을 스캔하기 위한 시스템에 있어서,
비파괴 X-선 스캔을 수행하고 스캔 이미지를 생성하기 위한 것으로서, 스캔되는 화물 또는 차량에 결합된 적하목록 데이터를 가져오기 위한 어플리케이션을 포함하는 적어도 하나의 비파괴검사시스템과;
화물 코드들 및 저장된 특징값 세트들을 수용하되, 각 화물 코드는 각 저장된 특징값 세트와 결합된 데이터베이스와;
상기 비파괴검사시스템으로부터 상기 스캔 이미지 및 관련된 적하목록 데이터를 수신하고, 상기 적하목록 데이터에 기초하여 상기 화물 코드들 중의 하나를 각 스캔 이미지와 결합시키며, 각 생성된 스캔 이미지로부터 화물 내용의 특징값을 계산하며, 각 스캔 이미지에 대하여 상기 계산된 상기 특징값을 상기 결합된 상기 화물 코드로부터의 상기 저장된 특징값 세트와 비교함으로써 상기 화물 또는 차량의 내용이 상기 적하목록 데이터에 특정된 것과 동일한 유형인지 여부를 결정하는 프로세싱 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 스캔 이미지와 적하목록 데이터가 내용이 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 지역센터에서 작업자에 의하여 분석되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 스캔 이미지와 적하목록 데이터가 내용이 일치하는지의 여부를 결정하기 위하여 지역센터에서 어플리케이션에 의하여 자동적으로 분석되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항에 있어서,
각 스캔 이미지는 서비스 포스트에서 지역센터로 전송되기 이전에 고유 식별자와 결합되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항에 있어서,
서비스 포스트에서 지역센터로 스캔 이미지 및 적하목록 데이터를 할당하기 위한 어플리케이션을 실행하는 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제4항에 있어서,
스캔 이미지와, 상기 스캔 이미지에 결합된 고유 식별자 및 적하목록 데이터와, 상기 지역센터에서의 분석 결과가 상기 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 화물 또는 차량을 검사하기 위한 방법에 있어서,
비파괴시스템을 이용하여 서비스 포스트에서 화물 컨테이너 또는 차량을 스캔하고 스캔 이미지를 생성하는 단계와;
스캔되는 상기 화물 또는 차량에 결합된 적하목록 데이터를 가져오는 단계와;
데이터베이스에 화물 코드들 및 저장된 특징값 세트들을 저장하되, 각 화물 코드는 각 저장된 특징값 세트와 결합되는 단계와;
상기 적하목록 데이터에 기초하여 상기 화물 코드들 중의 하나 이상을 각 스캔 이미지와 결합시키는 단계와;
각 생성된 스캔 이미지로부터 화물 내용의 특징값을 계산하는 단계와;
각 스캔 이미지에 대하여 상기 계산된 상기 특징값을 상기 결합된 상기 화물 코드로부터의 상기 저장된 특징값 세트와 비교함으로써 상기 화물 또는 차량의 내용이 상기 적하목록 데이터에 특정된 것과 동일한 화물 유형에 대응하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제7항에 있어서,
상기 스캔은 X-선 시스템에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제7항에 있어서,
상기 비교의 단계는 위험물품 또는 경보상황이 존재하는지 여부를 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제7항에 있어서,
지역센터에서 상기 비교의 결과는 서비스 포스트에 보고되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제7항에 있어서,
각 스캔 이미지는 서비스 포스트에서 지역센터로 전송되기 이전에 고유 식별자와 결합되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제11항에 있어서,
상기 스캔 이미지와, 상기 스캔 이미지에 결합된 고유 식별자 및 적하목록 데이터와, 비교의 결과가 상기 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 하는 방법. - 화물을 검사하기 위한 방법에 있어서,
비파괴 X-선 시스템을 이용하여 화물 컨테이너를 스캔함으로써 스캔 이미지를 생성하는 단계와;
스캔되는 상기 화물에 결합된 적하목록 데이터를 가져오는 단계와;
적하목록 데이터로부터 화물코드정보를 획득하는 단계와;
데이터베이스로부터 상기 화물코드가 결합된 저장된 특징값 세트를 검색하는 단계와;
상기 생성된 상기 스캔 이미지로부터 화물 내용의 특징값을 계산하는 단계와;
상기 스캔 이미지의 상기 계산된 상기 특징값을 상기 저장된 특징값 세트와 비교함으로써 상기 화물 또는 차량의 내용이 상기 적하목록 데이터에 특정된 것과 일치하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제7항 또는 제13항에 있어서,
상기 계산된 상기 특징값은 감쇠, 조직, 원자번호, 화물높이 및 밀도 중의 2개 이상을 포함하는 화물내용의 특징값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제14항에 있어서,
상기 비교의 단계는 상기 스캔 이미지로부터의 상기 계산된 상기 특징값을 과거저장이미지가 결합된 특징값과 비교하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법. - 제14항에 있어서,
상기 계산된 상기 특징값에 상기 화물코드가 결합되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제16항에 있어서,
상기 화물코드는 화물의 유형을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법. - 제13항에 있어서,
상기 화물에 하나를 초과하는 화물코드가 결합되어 있는 경우, 화물 유형에 따라서 생성된 스캔 이미지를 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제18항에 있어서,
상기 스캔 이미지의 각 분리된 부분은 대응하는 화물코드가 결합된 과거저장 특징값에 비교되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제19항에 있어서,
상기 스캔 이미지를 상기 과거저장 특징값에 비교하는 단계는 자동적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 계산된 상기 특징값은 감쇠, 조직, 원자번호 및 화물높이 중의 2개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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