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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Röntgenprüfungssysteme
für die
Untersuchung von Gegenständen,
wie zum Beispiel Gepäck
oder Pakete. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Röntgenprüfungssystem
und -verfahren, das Röntgenstrahlung
verwendet, die durch den Prüfungsgegenstand
verändert
wird, um zum Beispiel Waffen, Drogen, Sprengstoffe oder andere Schmuggelware
zu detektieren.
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2. Diskussion
des verwandten Standes der Technik
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Röntgen-Gepäck-Prüfungssysteme
arbeiten typischerweise durch Aussetzen eines Gepäckgegenstandes
einer Röntgenstrahlung
und durch Detektieren der Röntgenstrahlung,
die durch das untersuchte Gepäck
transmittiert wird oder gestreut wird. Einige Systeme verwenden
eine Einzel-Sicht-Quellen-Detektor-Anordnungen, während andere
Doppel-Sicht oder Mehrfach-Sicht-Anordnungen nutzen.
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Die
Einzel- oder Zwei-Sicht-Systeme scannen gewöhnlich das Gepäck, wenn
es sich auf dem Förderband
bewegt, unter Verwendung eines Fächer-
oder abtastenden Bündelstrahls
von Röntgenstrahlung
in einer fixierten Geometrie. Mehrfach-Sicht-Systeme, wie zum Beispiel Computertomographie-Systeme
(CT-Systeme) führen
gewöhnlich
eine 360°-Abtatstung
von stehendem Gepäck durch,
und verarbeiten Daten entsprechend einer Absorption von der Röntgenstrahlung
von verschiedenen Abtast-Winkeln aus, um ein dreidimensionales Bild
von dem Gepäck
zu rekonstruieren.
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An
Flughäfen
kann die Gepäck-Prüfungsprozedur
in eine Anzahl von Prüfungslevels
unterteilt werden. Ein Level- Eins-System
kann das Gepäck schnell
verarbeiten, wie zum Beispiel bei einer Sollrate von ungefähr 1500
Taschen pro Stunde. Das Level-Eins-System kann sich an einer ersten
Prüfungsstation
befinden und alles Gepäck überprüfen. Das Level-Eins-System
kann schnell unter Verwendung eines ungefähren Detektionsverfahrens Gepäck abtasten,
um das nicht verdächtige
Gepäck
zu entfernen. Dieses Verfahren kann eine Materialeigenschaft innerhalb
des Gepäcks
bestimmen, wie zum Beispiel, Massendichte, effektive Atomzahl oder
kann Compton-Röntgenstrahlungs-Streuung,
Ionenmassen-Spektroskopie, oder andere Detektionstechniken verwenden.
Die Anzahl von Taschen, die nicht von einem Level-Eins-System geklärt werden
(die verworfen werden), reicht von 10%–50% der Gesamtzahl der Taschen,
abhängig
von dem Detektionsverfahren und der Bedrohungsschwelle, die in dem
bestimmten System verwendet wird.
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In
einem Mehrfach-Level-System können
die von einem Level-Eins-System
verworfenen Taschen automatisch zu einem Level-Zwei-Bereich geschickt werden, bei dem
ein Bediener visuell ein Röntgenbild der
Tasche überprüft. Der
Bediener kann das Bild der Tasche nach charakteristischen Objekten
durchsuchen, wie zum Beispiel Waffen, Kabeln, Sprengstoffen, usw.,
und kann versuchen zu bestimmen, ob ein verdächtiges Objekt innerhalb der
Tasche aufgrund seiner offensichtlichen Form geklärt werden
kann. Der Bediener an der Level-Zwei-Station kann die meisten Taschen,
nicht aber alle der verworfenen Taschen klären. Das übrig gebliebene Gepäck kann
in der Größenordnung
von beispielsweise 0,1%–0,5% des
Anfangstroms sein, und kann zu einer Level-Drei-Station geschickt
werden. An der Level-Drei-Station
kann die Tasche mit einem langsameren Prüfungsgerät untersucht werden als beim
Level-Eins System, das ein anderes Detektierverfahren als ein Level-Eins-System benutzt.
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Ein
Beispiel eines Level-Drei-Prüfungsgeräts kann
ein CT-Scanner sein.
CT-Scanner sind gewöhnlich
erfolgreich beim Identifizieren von Sprengstoffen innerhalb einer
Tasche, wenn die Sprengstoffe in einer großen Menge vorliegen. CT-Scanner könnte die
Massendichte des untersuchten Objekts messen. Der CT-Scanner kann
eingerichtet sein, um mit dem Level-Eins-System zu kommunizieren,
um ein spezifisches Objekt oder einen Bereich von Interesse abzufragen,
der in der Tasche durch das Level-Eins System identifiziert wurde.
Jedoch können CT-Scanner
teuer und langsam sein.
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Ein
Beispiel eines Zwei-Stufen-Systems einschließlich eines CT-Scanners ist
in dem US-Patent Nr.5,642,393 für
Peschmann offenbart. Der Vorscanner wird verwendet, um das Ausmaß eines
benötigten
CT-Scanners zu vermindern – auf
Grundlage von Vorscan-Daten werden ausgewählte Positionen zum CT-Scannen identifiziert
und ein CT-Scannen wird an diesen ausgewählten Positionen durchgeführt. Peschmann
offenbart einen CT-Objekt-Detektor mit einem Förderband, das zum Bewegen des
Gepäcks durch
das CT-Gerüstsystem
bereitgestellt ist. Das CT-System akkumuliert gescannte Daten, die
Querschnittsansichten des Gepäcks
entsprechen, das zu einem Objektdetektionssystem befördert wird,
das die Dichteverteilung innerhalb der gescannten Querschnittsbilder
des Gepäcks
berechnet, wobei die Dichteverteilung verwendet wird, um Objekte
mit einer Solldichte von Interesse zu identifizieren. Gemäß Peschmann
wird ein Vorscann-Schritt, wie zum Beispiel Vorscannen mit einem
Zeilenscanner, verwendet, um den Betrieb des CT-Objektdetektors durch Identifizieren
derjenigen Bereiche des Gepäcks
zu beschleunigen, die CT-gescannt werden sollen und derjenigen Bereiche,
die außer
acht gelassen werden können.
Peschmann offenbart, dass das Objektdetektionssystem einen Arbeitsplatzrechner
umfasst, bei dem ein Bediener auf die akkumulierten CT-Querschnittsansichten
auf einem Monitor sehen kann. Der Arbeitsplatzrechner ist vorzugsweise
mit einer Standard-Ethernet-Netzwerkverbindung
ausgestattet, die verwendet werden kann, um die Bilder zu einer
entfernt gelegenen Anzeigestation oder zu einem Experten-Bediener
zu übertragen,
der sequentiell auf Bilder von irgendeiner Anzahl von Prüfungssystemen sehen
kann. Peschmann offenbart weiter, dass falls CT-Scan-Daten einmal
akkumuliert wurden, Zielobjekte innerhalb der CT-Bilddaten als verbundene
Bereiche mit einer physikalischen Dichte innerhalb eines voreingestellten
Bereichs definiert sind. Jedem derartigen Bereich, der in dem CT-Bild
gefunden wird, wird eine identifizierende Nummer gegeben und die
folgende Information wird für
diesen Bereich gespeichert: (1) die Koordinaten eines den Bereich
umschließenden
Rechtecks; (2) das Gebiet des Bereichs, und die Masse (3). Gemäß Peschmann
kann nach der Identifikation von Zielobjekten optional ein Verifikationsschritt
angewendet werden, um das Vertrauen in die Identifikation der Zielobjekte
zu erhöhen.
Dieser Verifikationsschritt kann zum Beispiel ein Vergleichen der
Form des Zielobjekts gegen eine Liste von Eigenschaften, die dem
Zielobjekt entsprechen, umfassen, ein Verwenden von Zweifach-Energie-CT-Daten
zum Vergleich gegen bekannte Zweifach-Energie-Signaturen für Zielobjekte
oder für harmlose
Objekte oder durch Verwenden von Textur-Information.
-
Im
Durchschnitt kann ein Level-Drei-Gerät dazu neigen, weniger als
die Hälfte
der Objekte zu klären,
die es prüft.
Daher muss ungefähr 0,05%–025% des
Gepäcks
zu einem Level-Vier-Bereich gesendet werden. Ein Level-Vier-Bereich
kann als Versöhnung
der Tasche mit dem Besitzer definiert werden, was oftmals schwierig
sein kann. Falls eine Versöhnung
nicht möglich
ist, kann die Tasche beschlagnahmt werden und zusätzliche
Probleme können
entstehen, wie zum Beispiel die Beendigung des Flugs, auf welchen
sich Tasche befand.
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Während das
obige System angemessen durchgeführt
werden kann, besteht immer noch ein Bedarf nach einem Gerät, das zum
Beispiel als ein Level-Drei-Gerät
genutzt werden kann, das zuverlässig
verschiedene Sprengstoffe und andere Schmuggelware detektiert, die
unterschiedliche Formen und Positionen in dem Prüfungsgegenstand aufweisen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wie in Anspruch 1 dargelegt richtet sich auf
ein Röntgen-Prüfungssystem
mit einer Röntgenquelle,
die an einem Prüfungsbereich
lokalisiert ist, die einen Prüfungsgegenstand einer
Röntgenbestrahlung
aussetzt, und einem Röntgendetektor,
der an einem Prüfungsbereich
lokalisiert ist, der Röntgenstrahlung
als von dem Prüfungsgegenstand
verändert
detektiert, und der konstruiert und angeordnet ist, in einer ersten
Richtung und einer zweiten Richtung beweglich zu sein. Weiter umfasst
das System ein Steuergerät,
das mit jeder der Röntgenquellen
gekoppelt ist, den Röntgendetektor, der
die Bewegung von dem Röntgendetektor
in der ersten und zweiten Richtung steuert und einen Prozessor der
mit dem Steuergerät
gekoppelt ist, das konfiguriert ist Detektionsinformation von dem
Röntgendetektor
zu empfangen, um die Detektionsinformation zu verarbeiten und die
verarbeitete Information bereitzustellen. Das System ist darin gekennzeichnet,
dass die Röntgenquelle
konstruiert und angeordnet ist, in irgendeiner der ersten Richtung,
der zweiten Richtung und einer dritten Richtung beweglich zu sein
und das Steuergerät
ebenso konfiguriert ist, die Bewegung der Röntgenquelle und des Röntgendetektors
unabhängig
von einander in irgendeiner von kollinearen Richtungen und unterschiedlichen
Richtungen zu steuern, um eine Vielzahl von Röntgenansichten des Prüfungsgegenstandes
bei unterschiedlichen Prüfungswinkeln
der Röntgenstrahlung
bereitzustellen.
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Gemäß einer
anderen Ausführung,
ist das Steuergerät
zusätzlich
konfiguriert, um die Bewegung der Röntgenquelle in der dritten
Richtung zu steuern, um der Bedienerschnittstelle verschiedene Zoomlevel
der verarbeiteten Information zu bereitzustellen.
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Gemäß einer
anderen Ausführung
umfasst das System ebenso eine mit dem Steuergerät und dem Prozessor gekoppelte
Bedienerschnittstelle, die konfiguriert ist, von einer Bedienereingabe
Anweisungen zu empfangen, um dem Steuergerät die Anweisungen bereitzustellen,
um die Bewegung von irgendeiner der Röntgenquelle, des Röntgendetektors und
dem Förderband
zu steuern, und die konfiguriert ist, die verarbeitete Information
zu empfangen und die verarbeitete Information dem Bediener darzustellen.
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Gemäß einer
anderen Ausführung
ist der Prozessor zusätzlich
konfiguriert, die Vielzahl der Röntgenansichten
zu verarbeiten, um eine gekachelte Vorabansicht des Prüfungsgegenstands
zu erzeugen und die gekachelte Vorabansicht an die Bedienerschnittstelle
bereitzustellen.
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Gemäß einer
anderen Ausführung
ist der Prozessor zusätzlich
konfiguriert, die Information über
den Prüfungsgegenstand
von einem Fernprüfungsgerät zu empfangen,
und einen Bereich von Interesse im Prüfungsgegenstand basierend auf
der empfangen Information zu lokalisieren.
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Eine
weitere Ausführung
richtet sich auf ein Hochauflösungs-Röntgenprüfungssystem
mit einer Hochauflösungs-Röntgenquelle,
die an einem Prüfungsbereich
lokalisiert ist, die einen Prüfungsgegenstand
einer Röntgenstrahlung
aussetzt. Die Hochauflösungs-Quelle
weist eine Brennpunktgröße auf,
die weniger als ungefähr
100 μm beträgt und ist
konstruiert und angeordnet, in irgendeiner der ersten Richtung,
einer zweiten Richtung und einer dritten Richtung beweglich zu sein.
Weiter weist das System einen Röntgendetektor
auf, der an dem Prüfungsbereich
lokalisiert ist, der die Röntgenstrahlung
als von dem Prüfungsgegenstand
verändert
detektiert, und der konstruiert und angeordnet ist, in der ersten
Richtung und der zweiten Richtung beweglich zu sein. Das Steuergerät ist mit
der Röntgenquelle,
dem Röntgendetektor
gekoppelt und steuert eine Bewegung der Röntgenquelle in der ersten und
der zweiten Richtung. Das System umfasst weiter einen Prozessor,
der konfiguriert ist Detektionsinformation von dem Röntgendetektor
zu empfangen, um die Detektionsinformation zu verarbeiten und verarbeitete
Information bereitzustellen.
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Eine
andere Ausführung
richtet sich auf ein Prüfungsverfahren
eines Prüfungsgegenstandes
mit einem Röntgensystem,
wobei das Verfahren Handlungen des Aussetzens eines Prüfungsgegenstandes
einer Röntgenstrahlung
von einer Röntgenquelle umfasst,
des Detektierens der Röntgenstrahlung
mit einem Röntgendetektor
als von dem Gegenstand verändert,
des Verarbeitens von Information, die von dem Röntgendetektor bereitgestellt
wird, um verarbeitete Information bereitzustellen und des Bereitstellens
der verarbeiteten Information. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren Handlungen des Bewegens der Röntgenquelle in irgendeiner
einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung umfasst, um den
Gegenstand an einer Vielzahl von Positionen einer Röntgenstrahlung
auszusetzen und des Bewegens des Röntgendetektors unabhängig von
der Röntgenquelle
in irgendeiner der ersten Richtung und der zweiten Richtung, um
die Röntgenstrahlung
an einer Vielzahl von Positionen zu detektieren, um so die verarbeitete
Information bei einer Vielzahl von Prüfungswinkeln bereitzustellen.
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Eine
andere Ausführung
umfasst eine Bedienerschnittstelle, die mit dem Steuergerät und dem Prozessor
gekoppelt ist, und konfiguriert ist, Anweisungen von einer Bedienereingabe
zu empfangen, um die Anweisungen dem Steuergerät bereitzustellen, um die Bewegung
von irgendeiner der Röntgenquelle,
des Röntgendetektors
und dem Förderband zu
steuern, und ist konfiguriert, die verarbeitete Information einem
Bediener darzustellen.
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Gemäß einer
anderen Ausführung
umfasst das Verfahren weiter eine Handlung des Bewegens der Röntgenquelle
in der dritten Richtung, um der Bedienerschnittstelle sich verändernde
Zoomlevel der verarbeiteten Information bereitzustellen.
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Gemäß einer
anderen Ausführung
umfasst die Handlung des Verarbeitens von Information ein Erzeugen
einer gekachelten Vorabansicht von dem Gegenstand aus Röntgenbildern,
die an jeder der Vielzahl von Positionen erhalten werden, und wobei die
Handlung des Bereitstellens der verarbeiteten Information das Bereitstellen
der gekachelten Vorabansicht an der Bedienerschnittstelle umfasst.
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Gemäß einer
anderen Ausführung
umfasst das Verfahren weiter Handlungen des Empfangens von Information
von einem Fernprüfungsgerät über den
Gegenstand und Lokalisieren eines Bereichs von Interesse Lage in
dem Gegenstand, auf Grundlage der empfangenen Information.
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Eine
andere Ausführung
richtet sich auf ein Verfahren des Prüfens eines Gegenstands mit
einem Röntgensystem,
umfasst Handlungen des Aussetzens eines Gegenstands einer Röntgenstrahlung
von einer Röntgenquelle,
des Detektierens der Röntgenstrahlung
mit einem Röntgendetektor
als von dem Gegenstand verändert,
des Verarbeitens von Information, die von dem Röntgendetektor bereitgestellt wird,
um verarbeitete Information bereitzustellen und des Bereitstellens
der verarbeiteten Information.
-
Das
Verfahren umfasst weiter Handlungen des Bewegens der Röntgenquelle
in irgendeiner der ersten Richtung und der zweiten Richtung, um
den Gegenstand den. Röntgenstrahlen
an einer Vielzahl von Positionen auszusetzen, des Bewegens des Röntgendetektors
in irgendeiner der ersten Richtung und der zweiten Richtung, um
die Röntgenstrahlung an
einer Vielzahl von Positionen zu detektieren, und des Bewegens der
Röntgenquelle
in einer dritten Richtung, um sich verändernde Zoomlevel der verarbeiteten
Information bereitzustellen.
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Eine
andere Ausführung
richtet sich auf ein Prüfungsverfahren
eines Gegenstandes mit einem Röntgensystem
mit Handlungen des Aussetzens eines Gegenstands der Röntgenstrahlung
von einer Röntgensquelle,
die eine Brennpunktgröße von weniger
als ungefähr
100 μm aufweist,
des Detektierens der Röntgenstrahlung
mit einem Röntgendetektor
als von dem Gegenstand verändert,
des Verarbeitens von Information, die von dem Röntgendetektor bereitgestellt
wird, um verarbeitet Information bereitzustellen. Das Verfahren
umfasst weiter Handlungen der Bewegens der Röntgenquelle in irgendeiner
der ersten Richtung und der zweiten Richtung, um den Gegenstand
der Röntgenstrahlung
an einer Vielzahl von Positionen auszusetzen, und des Bewegens des Röntgendetektor
in irgendeiner einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung,
um Röntgenstrahlung
an einer Vielzahl von Positionen zu detektieren.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
-
Es
ist nicht beabsichtigt, dass die beigefügten Zeichnungen, die hierin
unter Bezug aufgenommen sind, maßstabsgetreu gezeichnet sind.
-
In
den Zeichnungen wird jede identische und fast identische Komponente,
die in verschiedenen Figuren dargestellt ist, mit der gleichen Ziffer
repräsentiert.
Zum Zwecke der Klarheit, wird nicht jedes Teil in jeder Zeichnung
beschriftet. In den Zeichnungen:
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1:
ist eine Darstellung von einem Mehrfach-Level Prüfungsgerät der verwandten Standes der
Technik;
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2:
ist eine schematische Darstellung von einem Röntgenprüfungsgerät gemäß einer Ausführung;
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3a und 3b:
sind Diagramme, die eine Bildklarheit und Brennpunktlängen-Vorteile
und Eigenschaften von einer Hochauflösungs-Röntgenquelle darstellen, die
in dem Röntgenprüfungssystem aus 2 verwendet
werden kann.
-
4a:
ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführung eines
Röntgendetektors,
der in dem Röntgenprüfungsgerät aus 2 benutzt
werden kann.
-
4b:
ist eine Draufsicht des beispielhaften Röntgendetektors aus 4a;
-
5:
ist ein Blockdiagramm einer Ausführung
von einem Steuergerät
und einer Bedienerschnittstelle, die in dem Röntgenprüfungssystem aus 2 genutzt
werden kann;
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6:
ist eine schematische Darstellung der Bewegung von einer oder beiden
der Röntgenquelle und
des Röntgendetektors,
um eine gekachelte Vorabansicht zu erzeugen, die durch das System
aus 2 bereitgestellt werden kann;
-
7:
ist eine schematische Darstellung, die die Bewegung von einer oder
beiden der Röntgenquelle
und des Röntgendetektors
darstellt, um einen gekachelte Vorabansicht zu erzeugen, wenn sich
der Prüfungsgegenstand
bewegt;
-
8:
ist ein Beispiel einer Bedienerschnittstelle, die in dem Röntgenprüfungssystem
aus 2 verwendet werden kann;
-
9a:
ist ein Beispiel eines Röntgenbildes, welches
bei dem Röntgenprüfungssystem
aus 2 bereitgestellt werden kann.
-
9b:
ist ein anderes Beispiel eines Röntgenbildes,
das bei dem Röntgenprüfungssystem
aus 2 bereitgestellt werden kann.
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10:
ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführung von eines Verfahrens
zum Lokalisieren eines Bereichs von Interesse in einer gekachelten Vorabansicht
auf Grundlage eines Bereichs von Interesse darstellt, der in einem
anderem Bild des Gegenstands liegt; und
-
11:
ist eine schematische Illustration eines Röntgenprüfungssystems gemäß einer
anderen Ausführung.
-
DETALLIERTE
BESCHREIBUNG
-
Im
Allgemeinen kann das hierin offenbarte Röntgenprüfungssystem verwendet werden,
um verschiedene Arten von Schmuggelware (zum Beispiel, Waffen, Drogen,
Geld, Plastiksprengstoffe, oder andere Arten von Sprengstoffen)
zu detektieren, die in Gegenständen,
wie zum Beispiel Gepäck
oder Paketen vorliegen können,
durch Detektieren von Röntgenstrahlung
durch und/oder Ausstrahlen von dem Gegenstand.
-
Jedoch,
ist es zu verstehen, dass das Röntgenprüfungssystem
nicht so begrenzt ist, und in einer Vielzahl von Weisen verwendet
werden kann, wie zum Beispiel, dem zerstörungsfreien Testen von Teilen
und dergleichen.
-
In
Bezug auf 1, ist ein Multi-Level-Prüfungssystem 10 dargestellt,
wie es im verwandten Stand der Technik bekannt ist. Es umfasst ein
erstes Prüfungsgerät 12,
das zum Beispiel ein Level-Eins- oder Level-Zwei-Röntgenprüfungssystem
sein kann, das Gegenstände
prüft,
die auf einem Förderband 14 transportiert
werden. Wenn das Prüfungsgerät 12 einen
Gegenstand 16 prüft
und detektiert, dass der Gegenstand frei von jeglichem fragwürdigen Bereich von
Interesse ist, der zum Beispiel Schmuggelware enthalten könnte, wie
zum Beispiel Drogen oder Sprengstoff, kann der Gegenstand (zum Beispiel, Gegenstände 16a, 16b)
automatisch von einem Gegenstandsführer 20 in Verbindung
mit dem Prüfungsgerät 12 geführt werden,
um entlang dem Förderband 14 voranzuschreiten.
Falls das Prüfungsgerät 12 einen
fragwürdigen
Bereich von Interesse innerhalb eines Gegenstands 16 detektiert,
kann der Gegenstandsführer 20 den
Gegenstand 16c entlang des Förderbands 14b zu einem
Röntgenprüfungssystem 18 führen, das
zum Beispiel ein Level-Drei-Röntgenprüfungssystem
sein kann, wie das als oben (infra) offenbarte Röntgenprüfungssystem. Das Röntgenprüfungssystem 18 kann
mit einer Bedienerschnittstelle 22 gekoppelt werden, die
an einer entfernt gelegenen Stelle 32 lokalisiert ist,
bei der ein Bediener den Prüfungsprozess überschauen
kann, detektierte und von dem Röntgenprüfungssystem 19 verarbeitete
Daten bewerten kann und den Betrieb des Röntgenprüfungssystem 18 anweisen
kann. Es ist zu verstehen, dass, obwohl das Röntgenprüfungssystem eine Schnittstelle
für die
Bedienersteuerung bilden kann, das Röntgenprüfungssystem ebenso konfiguriert
werden kann, um automatisch zu bewerten und festzustellen, ob ein
Bereich von Interesse in einem Prüfungsgegenstand ein Grund zur
Besorgnis ist.
-
2 ist
eine schematische Ansicht einer Ausführung eines Röntgenprüfungssystems 24,
das zum Beispiel wie oben beschrieben als ein Level-Drei-Röntgenprüfungssystem
verwendet werden kann. Ein Prüfungsgegenstand 16 kann
auf einem Förderband 14 zu
einem Prüfungsbereich 26 transportiert
werden. Das Förderband 14 kann
angehalten werden, so dass der Prüfungsgegenstand 16 während des
Prüfprozesses
steht, oder er kann das Bewegen fortsetzen. Die Bewegung des Gegenstands durch
das Förderband 14,
in Reaktion auf ein Steuersignal auf der Leitung 25, kann
unter Bedienersteuerung erfolgen, wie zum Beispiel über die
Bedienerschnittstelle 50, oder eine automatische Steuerung durch
Steuergerät 40.
Ist einmal der Prüfungsgegenstand 16 an
dem Prüfungsbereich 26,
kann er einer Röntgenstrahlung
durch die Röntgenquelle 28 ausgesetzt
werden. Ein Röntgendetektor 30 kann
bei dem Prüfungsbereich 26 lokalisiert
sein, um Röntgenstrahlung
zu detektieren, die entweder durch den Prüfungsgegenstand 16 durchgeht
oder von diesem gestreut wird. In der in 2 gezeigten
Ausführung kann
der Röntgendetektor 30 an
der gegenüberliegenden
Seite vom Förderband 14 von
der Röntgenquelle 28 lokalisiert
sein, um eine Abschwächung
von Röntgenstrahlung
zu detektieren, die durch die Röntgenquelle 28 durch
den Prüfungsgegenstand 16 transmittiert
wird.
-
Das
Förderband 14,
die Röntgenquelle 28, und
der Röntgendetektor 30 können mit
dem Steuergerät 40 gekoppelt
sein, das unabhängig
Bewegungen von der Röntgenquelle 28 durch
ein Steuersignal auf Leitung 27 in irgendeiner und allen
der ersten (x), zweiten (y), und dritten (z) Richtung steuern kann, und
das unabhängig
Bewegungen des Röntgendetektors 30 durch
ein Steuersignal auf der Leitung 29 in irgendeiner und
allen der ersten (x) und zweiten (y) Richtung steuern kann und das
unabhängig
eine Bewegung des Förderbands 14 in
der ersten (x) Richtung in Reaktion auf ein Steuersignal auf Leitung 25 steuern
kann. Das Steuergerät 40 kann
ebenso die Zeiten steuern, bei denen die Röntgenquelle 28 Röntgenstrahlung
ausstrahlt. Das Steuergerät 40 kann
weiter konfiguriert sein, um Detektionsinformation vom Röntgendetektor 30 auf
der Leitung 35 zu empfangen, um Detektionsinformation zu
verarbeiten, und um verarbeitete Information bereitzustellen. Es
ist zu verstehen, dass, obwohl eine Ausführung eines Systems zum Messen
eines Prüfungsgegenstandes
in 2 dargestellt ist, unterschiedliche Änderungen
und Modifikationen, die einem auf dem Gebiet tätigen Fachmann ohne weiteres
ersichtlich sind, ebenso innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung liegen,
selbst wenn jede einzelne Alternative hierin nicht ausdrücklich beschrieben
ist. Zum Beispiel ist es beabsichtigt, dass das System aus 2 eine Ausführung umfassen
kann, in welcher der Detektor 30 ebenso in der Z-Richtung beweglich
sein kann. Es wird ebenso in Betracht gezogen, dass das System aus 2 weiter
ein Gerät
umfassen kann, das auf den Prozessor reagiert, das den Prüfungsgegenstand
dreht, um eine bis-zu- und 360°-eingeschlossene Drehung
des Prüfungsgegenstandes
bereitzustellen.
-
Das
Steuergerät 40 kann
mit einer Bedienerschnittstelle 50 gekoppelt werden, die
konfiguriert sein kann, Anweisungen von dem Bediener zu empfangen,
um es dem Bediener zu erlauben, über
das Steuergerät 40 und
die Bedienerschnittstelle 50 die Bewegungen von irgendeiner
und allen der Röntgenquellen 28,
des Röntgendetektors 30 und
des Förderbands 14 zu
steuern. Das Steuergerät 40 kann
ebenso die verarbeitete Information darstellen, die zum Beispiel
in Form eines Röntgenbildes
an der Bedienerschnittstelle 50 einem Bediener zugänglich gemacht
werden kann. Das Steuergerät 40 und
die Bedienerschnittstelle 50 können weiter mit einer Netzwerkverbindung 34 gekoppelt
werden, die es erlaubt, dass Information, wie zum Beispiel die verarbeitete Information,
zu einer entfernt gelegenen Stelle zu übermittelt und von dieser empfangen
wird. Ein Fernprüfungsgerät 104 kann
bei der entfernten gelegenen Stelle lokalisiert sein. Es ist zu
verstehen, dass die Netzwerkverbindung irgendein Kommunikationsnetzwerk
sein kann, wie zum Beispiel ein Intranet innerhalb einer Flughafeneinrichtung
und das Internet, und, dass das Fernprüfungsgerät 104 irgendein entfernt
gelegenes Gerät,
wie zum Beispiel eine Bedienerschnittstelle, die entfernt gelegen
zu dem System 24 jedoch innerhalb der Flughafeneinrichtung
ist, oder eine Bedienerschnittstelle an einer anderen Flughafeneinrichtung
sein kann.
-
Gemäß einer
Ausführung
des Röntgenprüfungssystems 24 kann
das Steuergerät 14 irgendeine
einer zentralen Verarbeitungseinheit 42, einer Datenschnittstelle 44,
einer Steuerschnittstelle 46, und einer Anzeigeschnittstelle
umfassen. Die Bedienerschnittstelle 50 kann eine Bedienersteuerung 52 und eine
Anzeige 54 umfassen. Die zentrale Verarbeitungseinheit 42 kann
mit der Bedienersteuerung 52 verbunden werden, so dass
durch Betätigen
der Bedienersteuerung 52 ein Bediener Eingabesignale an die
zentrale Verarbeitungseinheit 42 bereitstellen kann. Die
zentrale Verarbeitungseinheit 42 kann ebenso mit der Bedienerschnittstelle 46 gekoppelt werden,
die wiederum mit Aktuatoren (nicht dargestellt) gekoppelt werden
kann, die mit der Röntgenprüfungsquelle 28,
dem Röntgendetektor 30,
und dem Förderband 14 verknüpft sind.
Steuersignale können
von der zentralen Verarbeitungseinheit 42 durch die Steuerschnittstelle 46 zu
den Aktuatoren über
das Steuersignal auf den Leitungen 27, 29 und 25 gesendet
werden, um jeweils die Bewegung der Röntgenquelle 28, des
Röntgendetektors 30 und
das Förderband 14 zu
steuern. Die zentrale Verarbeitungseinheit 42 kann ebenso
mit einer Datenschnittstelle 44 gekoppelt werden.
-
Die
Datenschnittstelle 44 kann konfiguriert sein, um Detektionsinformation
von dem Röntgendetektor 30 auf
einer Leitung 35 zu empfangen, und um diese zu einer zentralen
Verarbeitungseinheit 42 zu übertragen, wo diese verarbeitet
werden kann, bevor diese zu der Bedienerschnittstelle 50 übermittelt wird.
Die Anzeigeschnittstelle 49 kann ebenso zur zentralen Verarbeitungseinheit 42 gekoppelt
werden und kann konfiguriert sein, um verarbeitete Information von
der zentralen Verarbeitungseinheit 42 zu empfangen, und
die verarbeitete Information in einem geeigneten Format der Bedienerschnittstelle 50 bereitstellen,
zum Beispiel in Form eines Röntgenbildes.
Das Röntgenbild
kann auf der Anzeige 54 angezeigt werden, für einen
Zugriff durch einen Bediener.
-
Es
ist verstehen, dass, obwohl das System aus 2 als ein
Förderband 14,
einen entsprechenden Aktuator (nicht illustriert) umfassend dargestellt ist
und mit einem Steuergerät 40 gekoppelt
ist, das System aus 2 ohne ein Förderband bereitgestellt werden
kann und konfiguriert sein kann, um an ein existierendes Förderbandgerät angepasst
werden. Wo zum Beispiel das System der 2 an einem Flughafen
verwendet werden soll, der bereits ein Förderbandsystem aufweist, kann
das System von der 2 konfiguriert sein, um mit
einem existierenden Beförderungsgerät zusammen
zu arbeiten und eine Schnittstelle zu bilden.
-
In
Bezug 3, gemäß einer Ausführung des
Röntgenprüfungssystems,
kann die Röntgenquelle 28 (siehe 2)
eine Hochauflösungs-,
Mikrofokus-Röntgenquelle
sein, die eine Brennpunktgröße 56 von
weniger als ungefähr
100 μm aufweist.
In einer anderen Ausführung,
kann die Hochauflösungs-Röntgenquelle
eine Brennpunktgröße 56 von weniger
als ungefähr
20 μm aufweisen.
In noch einer anderen Ausführung,
kann die Hochauflösungs-Röntgenquelle
einen Brennpunkt von weniger als ungefähr 12 μm aufweisen. Die Hochauflösungs-Röntgenquelle
kann in Verbindung mit einem Hochauflösungsdetektor benutzt werden,
um ein Hochauflösungs-Röntgenprüfungssystem
bereitzustellen. 3a und 3b stellen
zwei Vorteile und Eigenschaften einer Mikrofokus-Röntgenquelle 28 verglichen
mit einer herkömmlichen
Röntgenquelle 36 dar.
-
3a stellt
einen Effekt der Klarheit eines Röntgenbilds unter Verwendung
eine Hochauflösungs-Röntgenquelle 28 dar,
die einen kleinen Brennpunkt 56 aufweist (zum Beispiel
weniger als 100 μm),
im Gegensatz zu einer herkömmlichen Röntgenquelle 36,
die einen Brennpunkt 58 von ungefähr 300 μm aufweist. Die Vergrößerung und
die Auflösung
eines Röntgenbilds 38,
das durch eine Röntgenquelle
bereitgestellt wird, können
zumindest teilweise durch die Brennpunktgröße einer Röntgenquelle bestimmt werden.
Wie in 3a gezeigt, kann ein kleinerer
Brennpunkt 56 in einer höheren Auflösung resultieren, ein klareres
Bild 38 von einem Gegenstand 16 kann erhalten
werden, wenn der Gegenstand 16 einer herkömmlichen
Röntgenquelle 36 ausgesetzt
ist, die eine größere Brennpunktgröße aufweist,
bei der die Quellen die gleiche Strecke von dem Gegenstand entfernt
sind. Die größere Größe des Brennpunkts 58 der
herkömmlichen
Röntgenquelle 36 kann
einige Überkreuzungen
der Röntgenstrahlung
verursachen, die in einem unscharfen Bild 60 resultieren.
-
3b stellt
eine zweite Eigenschaft und einen Vorteil einer Mikrofokus-Röntgenquelle 28 dar. Die
Mikrofokus-Röntgenquelle 28 kann
eine kürzere Brennpunkt-
Länge 62 aufweisen
als die Brennpunkt-Länge
von den herkömmlichen
Röntgenquelle 36.
Aufgrund der kürzeren
Brennpunkt-Länge 62, können zwei
Entfernungen verkleinert werden, was zum Beispiel eine kompaktere
Instrumentenpackung erlaubt. Erstens kann für ein Bild der selben Vergrößerung,
eine Entfernung 66 von der Mikrofokus-Röntgenquelle 28 zu
einem Bild 38 verkleinert werden, verglichen mit der Entfernung 68 von
der herkömmlichen
Quelle 36 zu dem Bild 70. Zweitens, kann es die
kürzere
Brennpunkt-Länge 62 erlauben den
Prüfungsgegenstand 16 näher an der
Röntgenquelle 28 zu
platzieren. Da die Röntgenvergrößerung zunimmt
(wird nicht derart abgeschwächt),
wenn die Entfernung von der Röntgenquelle 28 zu
dem Prüfungsgegenstand 16 abnimmt,
kann die Mikrofokus- Röntgenquelle 28 eine
größere Vergrößerung der Röntgenstrahlung
zu dem Gegenstand 16 für
ein Bild mit der gleichen Vergrößerung wie
die herkömmliche Quelle 36 bereitstellen,
und kann dadurch ein schärferes,
klareres und höher
aufgelöstes
Röntgenbild
erzeugen. Aufgrund der oben erläuterten
Eigenschaften der Mikrofokus-Röntgenquelle 28 kann
die Mikrofokus-Röntgenquelle 28 ebenso
Bilder des Gegenstands 16 mit größerer Vergrößerung bereitstellen. Wie in 3b gezeigt,
kann die Mikrofokus-Röntgenquelle 28 ein
Bild 72 bereitstellen, das von signifikant größere Vergrößerung ist,
als das Bild 70, das durch die herkömmliche Quelle 36 bei
der gleichen Entfernung von der Quelle aus erzeugt wird.
-
Gemäß den Ausführungen,
die oben (infra) beschrieben wurden, kann die Röntgenquelle 28 (siehe 2)
eine Einzelenergie-Röntgenquelle sein.
Gemäß einer
anderen Ausführung,
kann die Röntgenquelle
eine Zweifachenergie-Röntgenquelle sein.
Eine Zweifachenergie-Röntgenquelle
kann Hochenergie-Röntgenstrahlung
erzeugen und Niedrigenergie-Röntgenstrahlung.
Eine Zweifachenergie-Röntgenquelle,
ein Röntgenprüfungssystem
und ein Verfahren unter Verwendung der Zweifachenergie-Röntgenquelle
wird im U.S.-Patent Nr. 5,319,547 (das '547 Patent) offenbart, das hierin unter
Bezug umfasst ist. Es ist zu verstehen, das die Zweifachenergie-Röntgenquelle
und das System von dem '547-Patent wie hierin
beschrieben modifiziert werden können,
um ein Röntgensystem
und ein Verfahren bei einem Zweifachenergie-Level bereitzustellen.
-
4a und 4b stellen
in perspektivischer und Draufsicht eine Ausführung des Röntgendetektors 30 dar,
der in dem Röntgensystem
(siehe 2) verwendet werden kann. Der Röntgendetektor 30 kann
ein Strahlungsbilddetektor sein, wie zum Beispiel ein Perkin Elmer
RID 1640. Der Röntgendetektor 30 kann
ein flacher Plattensensor 74 sein, der unter Verwendung
von Dünnfilmtechnologie
einschließlich
amorphen Siliziums auf Glasplatten hergestellt ist. Der Plattensensor 74 kann
ein quadratisches Bild-abtastendes Photodiodenfeld sein mit 1024 × 1024 Bildpunkten.
Jeder Bildpunkt 76 des Röntgendetektor-Feldes, kann
aus einer Licht-abtastenden Photodiode und einem schaltenden Dünnfilmtransistor
bestehen, der durch die amorphe Silizium-Technologie gebildet wird.
-
Für diese
Ausführung
des Röntgendetektors sind
die amorphen Silizium-Photodioden sind empfindlich gegenüber sichtbarem
Licht. Dieses lichtempfindliche Photodiodenfeld kann mit einem Szintillationsmaterial
gekoppelt werden, das auf Röntgenstrahlen
reagiert. Wenn der Szintillator getroffen wird, werden die Röntgenstrahlen
in sichtbares Licht umgewandelt, das durch die Photodioden detektiert
und in elektrische Signale umgewandelt werden kann. Die Empfindlichkeit
der amorphen Siliziumplatten weist Spitzen in dem Grünlichtspektrum
auf, das gut zu Szintillatoren passt, die aus einem Material wie zum
Beispiel, CsL oder Gd2O2S:Tb
hergestellt sind, das handelüblich
als LANEX®-Fein-Szintillator
von zum Beispiel Kodak erhältlich
ist. Die amorphe Siliziumplatte selbst ist im Wesentlichen unempfindlich gegen
Schaden von großen
Dosen von Röntgenstrahlen.
Dieses Merkmal macht das Röntgendetektorfeld
geeignet für
eine Verwendung in einem Prüfungssystem,
wie zum Beispiel ein Gepäckprüfungssystem
am Flughafen, bei dem eine große
Anzahl von Gegenständen
mit eine hohen Durchsatzrate geprüft werden, und der Detektor
daher andauernd einer Röntgenstrahlung
ausgesetzt ist. Dieser ist ebenso zur Verwendung in Kombination
mit einer wie zum Beispiel oben offenbarten Zweifachenergie-Röntgenquelle geeignet, bei der
die Quelle häufig
Hochenergie- und Niedrigenergie-Röntgenstrahlung emittiert.
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5 stellt
eine Ausführung
eines Steuergeräts 40 und
einer Bedienerschnittstelle 50 dar (siehe 2).
In dieser Ausführung
kann die Bedienerschnittstelle 50 einen Steuerhebel umfassen,
der Steuergerät 40 über Leitung 84 koppelt.
In einer alternativen Ausführung
kann der Steuerhebel 78 schließlich mit dem Steuergerät 40 durch
Computer 80 über Leitung 83 gekoppelt
werden. Das Steuergerät
kann ebenso mit Linear-Aktuatoren 82a–c gekoppelt werden und kann
eine Bewegung von irgendeiner der Röntgenquelle, des Röntgendetektors,
und des Förderbands
in irgendeiner der ersten, zweiten und dritten Richtung bewirken.
Durch Betätigung
des Steuerhebels 78 kann das Steuergerät die Steuersignale über Leitungen 84 dem
Steuergerät 40 bereitstellen, das
die Linear-Aktuatoren 82a–c aktiviert, um das Förderband
zu bewegen, um den Prüfungsgegenstand
in der x-Richtung, um die Röntgenquelle
in irgendeiner der x-, y- und z-Richtung zu bewegen, und/oder den
Röntgendetektor
in den x- und y-Richtungen zu der gewünschten Position zu bewegen.
Es ist zu verstehen, dass, obwohl dort ein Aktuator für jede Richtung
(x, y, z) dargestellt ist, um Bewegungen von jeder der Röntgenquelle,
des Röntgendetektors
und dem Förderband
zu steuern, mehr als ein separater Aktuator für jede Richtung und für jedes Gerät, bereitgestellt
werden kann, das durch die Aktuatoren bewegt werden soll.
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Gemäß einer
anderen Ausführung
kann das Steuergerät 40 Information
vom Computer 80 empfangen, der unter einem Prozess arbeitet,
der von dem Computer 80 ausgeführt wird, um die Röntgenquelle,
den Röntgendetektor,
und/oder das Förderband
automatisch zu bewegen, um den Prüfungsgegenstand ohne notwendiges
Eingreifen durch den Benutzer zu bewegen.
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6 stellt
eine Beispielbewegung von entweder eines oder beider der Röntgenquelle 28 und des
Röntgendetektors 30 dar,
um eine gekachelte Vorabansicht zu erstellen, die von dem System
aus 2 bereitgestellt werden kann. Gemäß einer
Ausführung
kann das Steuergerät 40 irgendeine
der der Röntgenquelle 28,
des Röntgendetektors 30 und
des Förderbands 14 zu
einer Vielzahl von Positionen bewegen, um eine gekachelte Vorabansicht 86 des
Prüfungsgegenstands
zu erzeugen. In Bezug auf 6 wird eine
Beispielbewegung von einer Röntgenquelle und
einem Röntgendetektor
dargestellt, die kollinear zu einer Vielzahl von aufeinander folgenden
Positionen bewegt werden können,
wobei an jeder Position ein Bild aufgezeichnet wird. In einer Ausführung wird das
Förderband
und daher ebenso der Gegenstand während des automatischen Prüfungsprozesses
angehalten und die gekachelte Vorabansicht 86 kann ein
Gebiet von 30 Messungen umfassen, die fünf Kacheln in der Quer-Band-Richtung
und sechs Kacheln in der Längs-Band-Richtung umfassen
kann. Jede Kachel 88 kann ein 1024 × 1024 Bild darstellen, das auf
dem Band einen 0,2 m × 0,2
m Bereich abdecken kann. Gemäß einer
anderen Ausführung
des Systems aus 2, kann das Steuergerät die Röntgenquelle 28 und
den Röntgendetektor 30 unabhängig von
einander bewegen, um eine Vielzahl von Röntgenansichten von dem Prüfungsgegenstand
bei unterschiedlichen Prüfungswinkeln
der Röntgenstrahlung
bereitzustellen, die durch unabhängige Positionen
der Röntgenquelle
und des Röntgendetektors bereitgestellt
werden. Insbesondere können
die Röntgenquelle
und der Röntgendetektor
unabhängig bewegt
werden, um den Prüfungsgegenstand
bei zahlreichen Winkeln und entlang einer Vielzahl von Ebenen und
Schichten zu messen, die von den unabhängigen Positionen der Quelle
und des Detektors erzeugt werden.
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7 stellt
eine Beispielbewegung von irgendeiner der oder beiden der Röntgenquellen und/oder
des Röntgendetektors
aus 2 dar, wenn sich der Prüfungsgegenstand bewegt, um
eine gekachelte Vorabansicht zu erzeugen. Es ist zu verstehen, dass
in einer Ausführung
während
des Untersuchungsvorgangs, das Förderband 14 es
fortsetzen kann, den Prüfungsgegenstand
durch die Prüfungsbereich
zu bewegen, wie zum Beispiel bei reduzierter Geschwindigkeit, und
dass diese Bewegung des Prüfungsgegenstandes
beim Kachelprozess berücksichtigt
werden kann.
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7 stellt
eine Vielzahl von Messungen dar, die verwendet werden können, um
einen gekachelte Sicht zu erzeugen, falls sich der Gegenstand während des
Prüfungsvorgangs
bewegt. Eine gekachelte Reihe von einem zusammengesetzten Bild kann
konstruiert werden durch Aufnehmen eines ersten 2/3 eines ersten
Rahmens 90 und der letzten 2/3 eines letzten Rahmens 94,
um die linken und rechten Kanten eines Teils der gekachelten Vorabansicht
zu bilden, und durch Aufnehmen eines mittleren Drittels eines jeden
Zwischenrahmens 92, um das Innere von jeder Kachel 88 des
Teils der gekachelten Vorabansicht zu erzeugen. Diese Vorgehensweise
kann eine gekachelte Vorabansicht erzielen, die fünf Kacheln
in der Quer-Band Richtung und sechs Kacheln in der Längs-Band
Richtung beträgt.
Das resultierende zusammengesetzte Bild kann 6144 × 5120 Bildpunkte groß sein.
Das zusammengesetzte Bild kann durch sechs in beiden Richtungen
herab-gesamplet werden, um eine zusammengesetzte gekachelte Vorabansicht
zu erzielen, welche 1008 × 850
Bildpunkte aufweist.
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8 stellt
ein Beispiel einer Bedienerschnittstelle 96 gemäß einer
Ausführung
dar. Die gekachelte Vorabansicht kann von einem Steuergerät an eine
Bedienerschnittstelle für
eine mögliche
Analyse durch einen Bediener bereitgestellt werden, und kann zum
Beispiel durch die Bedienerschnittstelle an einem Computer 80 (siehe 5)
oder an einer Anzeige 54 (siehe 2) angezeigt
werden. In dieser Ausführung
der Bedienerschnittstelle 96 kann die gekachelte Vorabansicht
ununterbrochen in einem Bereich 98 von der Anzeige angezeigt
werden, während ein
Bild in einem Hauptanzeigebereich 100 von einem Bediener
geändert
werden kann. Zum Beispiel kann beim Start eines Prüfungsvorgangs
die anfängliche
gekachelte Vorabansicht in dem Hauptanzeigebereich 100 angezeigt
werden. Wenn ein Bediener oder das Steuergerät einen Bereich von Interesse
in der gekachelten Vorabansicht lokalisiert, kann der Bediener diesen
Bereich von Interesse für
eine weitere Prüfung
auswählen.
Der Bereich von Interesse kann dann im Hauptanzeigebereich 100 angezeigt werden,
und die gekachelte Vorabansicht kann in dem Bereich 98 angezeigt
werden. Der Bediener kann weiter das Steuergerät anweisen, wie zum Beispiel über die
Bedienerschnittstelle, die Röntgenquelle
in der dritten Richtung (z-Richtung) näher zu oder weiter weg von
dem Prüfungsgegenstand 16 (siehe 2)
zu bewegen, um ein gezoomtes Bild des Bereichs von Interesse bereitzustellen.
Das gezoomte Bild kann durch Bewegen der Röntgenquelle näher zu dem
Prüfungsgegenstand
erhalten werden. Der Bediener kann dann den Bereich von Interesse im
größeren Detail
prüfen.
Der Bediener kann ebenso die gekachelte Vorabansicht durch Steuern
einer geeigneten Steuerung an der Bedienerschnittstelle zurück zur Hauptbereichsanzeige 100 bringen.
Verschiedene Statistiken und Information bezüglich des Systems können ebenso
in einem Anzeigebereich 102 angezeigt werden. Zum Beispiel
kann Anzeigebereich 102 Information anzeigen, wie zum Beispiel einen
Online/Offline-Status der Durchleuchtungsgeräte, der Bedienerarbeitsbelastung,
die Anzahl der Taschen, die pro Stunde durchleuchtet werden, die Prozentzahl
der abgelehnten Taschen, usw..
-
In
Bezug auf 9a und 9b sind
Beispiele von Röntgenbildern
dargestellt, die durch das Röntgenprüfungssystem
aus 2 bereitgestellt werden können. 9a stellt
ein Beispielbild eines Bereichs von Interesse innerhalb des Prüfungsgegenstands
dar. In Bezug auf 9a wird dargestellt, dass ein
verdächtiges
Gerät,
das Kabel umfasst, detektiert wurde. 9b stellt
ein Beispiel von einem gezoomten Bildes des Gegenstands aus 9a dar, das
durch näher
Bewegen der Röntgenquelle
in der dritten Richtung zu dem Gegenstand erhalten werden kann.
Das gezoomte Bild kann mehr Details des Materials innerhalb des
Gegenstandes bereitstellen.
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Gemäß einer
anderen Ausführung,
kann das Steuergerät 40 von
dem Fernprüfungsgerät 104 (siehe 2)
Information über
den Prüfungsgegenstand erhalten.
Das Fernprüfungsgerät 104 kann
zum Beispiel ein Level-Eins- oder Level-Zwei-Bedrohungs-Detektions-System sein, oder
ein Prüfungsgerät an einem
anderen Ort als an dem Ort des Röntgenprüfungssystems.
Das Steuergerät 40 kann
konfiguriert sein, automatisch irgendeines oder alle der Röntgenquelle,
des Röntgendetektors,
und des Förderband
zu positionieren, um den Prüfungsgegenstand
zu positionieren, um so einen Bereich von Interesse in dem Prüfungsgegenstand
auf Grundlage von Information zu prüfen, die von dem Fernprüfungsgerät 104 empfangen
wird, einschließlich
eines Bereichs von Interesse, der zuvor von dem Fernprüfungsgerät 104 identifiziert
wird. Die empfangen Information kann ein Röntgenbild von dem Prüfungsgegenstand
sein, das von einem Fernprüfungsgerät empfangen
wurde, das eine Bereich von Interesse in dem Gegenstand zeigt, und
das Steuergerät
kann das Bild, das von dem Fernprüfungsgerät erhalten wird als auch die
gekachelte Vorabansicht von dem Prüfungsgegenstand an die Bedienerschnittstelle 50 bereitstellen.
-
Gemäß einer
Ausführung
kann ein Bediener die gekachelte Vorabansicht mit einem Bild von
dem Fernprüfungsgerät 104 vergleichen,
um den Bereich von Interesse in dem Prüfungsgegenstand zu lokalisieren.
Jedoch ist zu verstehen, dass sich der Gegenstand in einer Orientierung
während
seiner Bewegung von dem Fernprüfungsgerät zu dem
gegenwärtigen
Prüfungsbereich
verschieben kann, und daher ist es für den Bediener nicht einfach,
den Bereich von Interesse in der gekachelten Vorabansicht zu lokalisieren.
Deshalb kann das Steuergerät 40 ebenso konfiguriert
sein, automatisch das Bild, das von der Bedienerstelle erhalten
wird, mit der gekachelten Vorabansicht zu vergleichen, um den Bereich
von Interesse ausfindig zu machen.
-
In
Bezug auf 10 ist eine Ausführung eines
Prozesses zum Lokalisieren eines Bereichs von Interesse in der gekachelten
Vorabansicht auf Grundlage eines zuvor lokalisierten Bereichs von
Interesse eines Fernprüfungsgeräts dargestellt.
Der Gegenstand kann zum Beispiel an einem Level-Eins (Schritt 110)
abgebildet sein. Der Gegenstand kann dann zum Beispiel zu einem
Level-Zwei (Schritt 112) befördert werden, an dem das Röntgenprüfungssystem 24 (siehe 2)
lokalisiert ist kann, und durch das Röntgenprüfungssystem abgebildet werden (Schritt 114).
Dieses Abbilden kann eine gekachelte Vorabansicht des Gegenstands
erzeugen. Das Steuergerät
kann den Bereich von Interesse in der Abbildung lokalisieren, die
durch das erste Level-Prüfungsgerät (Schritt 116)
bereitgestellt wird. Jedoch kann der Gegenstand versetzt werden,
gedreht werden, oder anderweitig in einer Orientierung verschoben
werden, während
seiner Beförderung
von dem ersten Level zum zweiten Level.
-
Das
Röntgenprüfungssystem
kann auf Vertrauen beruhende Daten bezüglich des Gegenstands verwenden,
um das Bild des Gegenstands, das durch das Fernprüfungsgerät bereitgestellt
wird, mit der gekachelten Vorabansicht abzustimmen. Zum Beispiel kann
eine „affine" Transformation oder
ein ähnlicher Transformationsprozess,
wie er einem auf dem Gebiet tätigen
Fachmann bekannt ist, die auf Vertrauen beruhenden Daten verwenden,
um eine Drehung des Gegenstands in der Ebene des Förderbands,
einen Versatz des Gegenstands, und eine Vergrößerung in der z-Richtung durch
das System zu berücksichtigen. Das
Steuergerät
kann zumindest zwei auf Vertrauen beruhende Punkte innerhalb des
Bildes von dem Fernprüfungsgerät lokalisieren.
Es ist selbstverständlich,
dass der Begriff „auf
Vertrauen beruhende Punkte" so
genannt wird, da diese Punkte sind, die von einem Bild des Gegenstands
zum nächsten „getreu" bleiben, selbst
falls sich der Gegenstand in einer Orientierung zwischen zwei Bildern
verschiebt. Einige Beispiele von Objekten in einem Gegenstand, die
geeignete, auf Vertrauen beruhende Punkte sein können, können ein Metallknopf, ein Metallreisverschluss,
ein Rad oder ein anderes kleines dichtes Objekt sein. Zumindest
können
zwei auf Vertrauen beruhende Punkte verwendet werden, um eine Drehung
und einen Versatz in der x-Richtung des Gegenstands aufzulösen, und
drei auf Vertrauen beruhende Punkte können verwendet werden, um zusätzlich einen
Versatz des Gegenstand in der y-Richtung aufzulösen. Jedoch können zusätzliche
auf vertrauen beruhende Punkte, wie zum Beispiel bis zu zwanzig auf
Vertrauen beruhende Punkte, in dem Bild lokalisiert werden und verwendet
werden, um sicherzustellen, dass zumindest einige dieser auf Vertrauen beruhenden
Punkte in der gekachelten Vorabansicht lokalisiert werden können (einige
auf Vertrauen beruhende Punkte, die in dem Bild lokalisiert werden
können,
können
in der gekachelten Vorabansicht verborgen bleiben). Sind zumindest
zwei auf Vertrauen beruhende Punkte in dem Bild lokalisiert worden,
kann das Steuergerät
eine geometrische Beziehung bestimmen, wie zum Beispiel eine Entfernung
zwischen den auf Vertrauen beruhenden Punkten (Schritt 118). Das
Steuergerät
kann die zwei entsprechenden auf Vertrauen beruhenden Punkte in
der gekachelten Vorabansicht von dem Gegenstand lokalisieren und kann
die Beziehungen der auf Vertrauen beruhenden Punkte zwischen dem
Bild und der gekachelten Vorabansicht (Schritt 124) auflösen, um
das Bild, das vom Fernprüfungsgerät bereitgestellt
wird, mit der gekachelten Vorabansicht anzupassen, und den Bereich
von Interesse in der gekachelten Vorabansicht zu lokalisieren.
-
In
einer alternativen Ausführung,
können
die Schritte 116 und 118 durch einen entfernt
gelegenen Prozessor durchgeführt
werden, der mit dem Fernprüfungsgerät verknüpft ist.
Gemäß einer
solchen Ausführung
kann der entfernt gelegene Prozessor eine Liste von auf Vertrauen
beruhenden Daten erstellen, wie zum Beispiel die Beziehungen zwischen den
auf Vertrauen beruhenden Punkten in dem Bild des Gegenstands (Schritt 120)
und kann Daten zu dem hierin offenbarten Röntgen-Prüfungssystem übertragen
(Schritt 122).
-
Das
Steuergerät
kann die Röntgenquelle, den
Röntgendetektor,
und/oder das Förderband
positionieren, um den Gegenstand zu positionieren und den Bereich
von Interesse zu prüfen
(Schritt 126). Gemäß einer
Ausführung
kann ein Bediener irgendeines des Gegenstands (das Förderband),
der Röntgenquelle
und des Röntgendetektors
positionieren, um mehrfache Bereiche von Interessen in dem Gegenstand
zu betrachten (Schritt 128). Alternativ kann das Steuergerät konfiguriert
sein, irgendeines der Röntgenquelle,
des Röntgendetektors,
und des Förderband
automatisch zu positionieren, um den Gegenstand zu positionieren
und mehrfache Bereiche von Interesse in dem Gegenstand auf Grundlage von
Information zu betrachten, die von dem Fernprüfungsgerät erhalten wird.
-
Gemäß einer
anderen Ausführung
kann ein Bereich von Interesse, der in einem Prüfungsgegenstand lokalisiert
ist, zusätzlich
zu der Röntgenmessung
einer weiteren, detaillierten Prüfung
durch das System aus 2 unterzogen werden. Diese weitere Prüfung kann
eine oder mehrere zusätzliche
Röntgenprüfungen umfassen,
wie zum Beispiel eine kohärente
Röntgen-Streuungs-Analyse
oder einen berechneten Laminographie-Scan. In dieser Ausführung kann
das Steuergerät 40 (siehe 2)
ebenso konfiguriert sein, die Röntgenquelle 28,
den Röntgendetektor 30 und
das Förderband 14 automatisch zu
positionieren, und dadurch den Prüfungsgegenstand 16,
wie er zur weiteren Prüfung
benötigt
wird. Diese zusätzliche
Prüfung
kann zum Beispiel durchgeführt
werden, falls ein Bediener einen Gegenstand allein auf Grundlage
eines Röntgenbildes
nicht klären
kann.
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In
Bezug auf 11 kann diese Ausführung des
Systems weiter einen energiesensiblen Detektor 106 umfassen,
der Röntgenstrahlung
in einem vorherbestimmten Energiefenster detektiert, die von dem
Prüfungsgegenstand
gestreut wird. Es ist zu verstehen, dass einige Komponenten aus
der 11 mit den gleichen Bezugszahlendargestellt sind
sind, wie die entsprechenden Komponenten des System aus 2,
und dass der Betrieb der Komponenten bereits Oben in Bezug auf 2 erläutert wurde
und daher nicht in der Erläuterung
der Ausführung
der 11 wiederholt wird. Der energiesensible Detektor 106a kann
konfiguriert sein, um die kohärenten Streuungs-Information
an das Steuergerät 40 über eine
Leitung 31 bereitzustellen, das die Information verarbeiten
und eine kohärente
Röntgen-Streuungs-Analyse
durchführen
kann. Eine kohärente Röntgen-Streuungs-Analyse
kann zusätzliche
Materialeigenschaften des Bereichs von Interesse innerhalb des Prüfungsgegenstands
messen, die einen Bediener oder das System unterstützen können, eine Entscheidung
zu treffen, ob oder ob nicht der Prüfungsgegenstand geklärt werden
kann. Gemäß einer Ausführung kann
der Röntgendetektor 106a in
dem Prüfungsbereich
an einer anderen Position 26 aufgestellt sein, um so von
dem Gegenstand gestreute Röntgenstrahlung
bei einem ausgewählten
Winkel zu detektieren. Gemäß noch einer
anderen Ausführung, kann
das Röntgenprüfungssystem
zwei oder mehrere Röntgen-Streuungs-Detektoren 106a, 106b umfassen,
die an verschiedenen Positionen an dem Prüfungsbereich 26 aufgestellt
sind, um so die Röntgenstrahlung
zu detektieren, die bei verschiedenen Winkeln von dem Prüfungsgegenstand
gestreut wird.
-
Alternativ
können
die Röntgenquelle 28 und der
Röntgendetektor 30 des
Röntgenprüfungssystems 24 angepasst
sein, um einem Computer-Laminographie-Scan des Bereichs von Interesse
durchzuführen.
Zum Beispiel kann das Steuergerät 40 konfiguriert
sein, geeignet zu positionieren und die Bewegung irgendeines der
Röntgenquelle 28,
des Röntgendetektors 30 und
des Förderbands 14 zum
Bewegen des Gegenstands 16 zu steuern, um den berechneten
Laminographie-Scan durchzuführen.
Es ist selbstverständlich,
dass die Computer-Laminographie eine Messtechnik und ein -verfahren
zum Messen detaillierter Röntgenbilder
eines oder mehrerer zuvor bestimmter ebener Schnitte eines Prüfungsgegenstands
ist, während
sie sich nicht auf Bilder von anderen Ebenen bei der Messung konzentriert.
Ein Computer-Laminographie-Scan
kann bessere Bilder von dem Gegenstand bereitstellen und Stördaten entfernen,
die entweder unter oder über
einem Bereich von Interesse liegen, wodurch es einem Bediener ermöglicht wird,
den Bereich von Interesse in dem Bild klarer zu erkennen. Es ist
zu verstehen, dass das System aus 11 angenommen
werden kann, um einen Computer-Laminographie-Scan durch
zum Beispiel Verwenden des Verfahrens des U.S.-Patents Nr. 5,490,218
durchzuführen,
das hierin unter Bezug umfasst ist.
-
In
einer anderen Ausführung
kann das Röntgenprüfungssystem 24, 24' ebenso in Verbindung
mit einem Computer-Tomographie (CT) Scanner 108 verwendet
werden (siehe 11). Der CT-Scanner 108 kann verwendet
werden, um Information über
die drei-dimensionale räumliche
Konfiguration von Materialien innerhalb des Prüfungsgegenstands bereitzustellen,
jedoch dauert es typischerweise eine lange Zeit, um jeden CT-Scan
zu verarbeiten, und ist daher nicht ideal auf viele Anwendungen
angepasst, die effizientes, Echtzeit-Scannen von den Gegenständen erfordern
(wie zum Beispiel, Gepäckprüfung an
Flughäfen).
Koppeln des CT-Scanners 108 mit dem Röntgenprüfungsgerät 24 kann die Effizienz
der Gegenstandprüfung
erhöhen.
Zum Beispiel kann das Röntgenprüfungssystem 24 verwendet
werden, um einen Bereich von Interesse in dem Prüfungsgegenstand zu identifizieren,
der eine weitere und detailliertere Prüfung durch den CT-Scanner rechtfertigt.
Positionsinformation bezüglich
der Position des Bereiches von Interesse in dem Gegenstand können durch
das Steuergerät 40 des
Röntgenprüfungsgeräts 24 an den
CT-Scanner 108 bereitgestellt werden, der dann einen CT-Scan
des identifizierten Bereichs von Interesse durchführen kann.
Da der Bereich von Interesse typischerweise signifikant kleiner
sind als der gesamte Prüfungsgegenstand
ist, kann die Zeit für
den CT-Scan reduziert werden, wodurch das kombinierte Röntgenprüfungssystems 24, 24' und der CT-Scanner
zur Verwendung in den oben erwähnten
Anwendungsarten brauchbar wird.
-
Es
ist zu verstehen, dass bei den unterschiedlichen, hierin offenbarten
Ausführungen
des Röntgenprüfungssystems
der Prüfungsgegenstand ebenso
zu einem entfernt gelegenen Ort für eine weitere Prüfung übertragen
werden kann, sollte zusätzliche
Ausrüstung
für die
Prüfung
benötigt
werden. Jedoch sollte verstanden werden, dass dies mit dem hierin
offenbarten System nicht notwendig sein sollte, da es beabsichtigt
ist, detaillierte Bilder bereitzustellen, die ausreichend sind,
um jede Schmuggelware unter den meisten Umständen zu detektieren, und ist ebenso
konfiguriert ist, das meiste zusätzliche
Scannen (falls nötig)
am gleichen Ort durchzuführen.
-
Wie
oben (infra) diskutiert, kann gemäß einer Ausführung das
Röntgenprüfungssystem 24, 24' eine Netzwerkverbindung 34 (siehe 2 und 11) umfassen,
die das System mit einem Netzwerk koppelt, zum Beispiel dem Internet,
einem lokales Bereichsnetzwerk, oder einem öffentlichen Telefonnetzwerk.
Es ist zu verstehen, dass für
diese Ausführung das
Steuergerät
konfiguriert sein kann, um die verarbeiteten Information, wie zum
Beispiel Röntgenbilder, an
eine Fernbedienerschnittstelle 104 bereitzustellen (siehe 1),
oder um Anweisungen von der Fernbedienerstelle 104 über das
Netzwerk 34 zu empfangen. Dieses Netzwerk erlaubt es, zum
Beispiel entfernt gelegenen Bedienern, vom System erhaltende Daten
oder Bilder anzuschauen, um den Prüfungsprozess zu überwachen
oder zu anzuweisen, oder um Gegenstände zu identifizieren, die
geprüft
werden müssen,
wenn diese bei dem entfernten gelegenen Ort ankommen. Beispiele
entfernt gelegener Bediener können
eine lokale Polizei-Bombeneinheit oder eine Zollabfertigung an einem
Flughafen-Ziel des Prüfungsgegenstands
umfassen.
-
Nachdem
mehrere darstellende Ausführungen
beschrieben wurden, werden unterschiedliche Änderungen, Modifikationen und
Verbesserungen dem auf dem Gebiet tätigen Fachmann leicht ersichtlich.