DE3530938A1 - Gepaeckpruefanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gepäckprüfanlage mit einer Transportstrecke für das Prüfgut, auf deren einer Seite ein Strahler für durchdringende Strahlung und auf deren anderer Seite ein Strahlendetektor angeordnet ist, der von einer Reihe von Einzeldetektoren gebildet ist.

Bei Gepäckprüfanlagen dieser Art wird das Prüfgut auf ei­ ner Fördereinrichtung mit einer bestimmten Geschwindig­ keit an dem zeilenförmigen Strahlendetektor vorbeigeführt und streifenweise abgetastet. Die durch Integration der Signale der Einzeldetektoren gewonnenen Abtastwerte, de­ ren Zahl von der Anzahl der Einzeldetektoren der Zeile abhängt, werden nach Digitalisierung zum nachfolgenden Aufbau eines Videobildes in einem Speicher eingeschrie­ ben. Die Kontrolle des Gepäckstückes erfolgt visuell über ein Monitorbild, das z.B. entsprechend der europäischen Fernsehnorm 576 sichtbare Zeilen aufweist. Da das Signal jedes Einzeldetektors in je einer Zeile dargestellt wird, ergibt sich daraus eine Begrenzung der Einzeldetektoren dieser Zeilen auf ebenfalls 576.

Die zeilenförmigen Strahlendetektoren sind prinzipiell in Länge und Form keinen Einschränkungen unterworfen, so daß diese Technik in immer stärkerem Maße - durch Einsatz sehr langer Zeilen zur Durchleuchtung von Gepäckstücken mit sehr großen Abmessungen - eingesetzt wird.

Im praktischen Aufbau werden derartige Zeilen aus mehre­ ren baugleichen Modulen gebildet, die eine bestimmte An­ zahl von Einzeldetektoren enthalten, welche in gleich­ mäßigen Abständen entsprechend ihren Abmessungen in ei­ ner Reihe angeordnet sind. Das Rastermaß wird dabei so gewählt, daß die Anzahl der zum Aufbau einer Zeile be­ stimmter Länge benötigten Einzeldetektoren möglichst der Zahl der aktiven, auswertbaren Einzeldetektoren ent­ spricht. Für Großgepäckanlagen werden deshalb Zeilen mit einem großen Rastermaß eingesetzt.

Damit wird ein Abbildungsmaßstab erreicht, bei dem bei maximaler Gepäckstückgröße in der Projektionsdarstellung gerade der Monitor in vertikaler Richtung voll ausge­ schrieben wird.

Werden diese Anlagen auch zum Durchleuchten von kleineren Gepäckstücken verwendet, so füllt das Röntgenbild des Prüflings nur einen sehr kleinen Teil des Bildschirmes aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gepäck­ prüfanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Gegenstände kleinerer Abmessungen bei Durchleuchtung in Großgepäckprüfanlagen in einem für sie günstigen Maßstab dargestellt werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anzahl der Einzeldetektoren pro Längeneinheit in einem ersten Bereich des Strahlendetektors, der vom Niveau der Transportstrecke ausgeht, größer als diejenige in einem zweiten Bereich ist, der sich daran anschließt. Bei der erfindungsgemäßen Gepäckprüfanlage werden partiell an denjenigen Stellen des Strahlendetektors, an denen die Röntgenstrahlen auftreffen, die bei der Durchleuchtung kleinerer Gepäckstücke wirksam werden, Einzeldetektoren mit kleineren gegenseitigen Abständen eingesetzt. Damit erhöht sich zwar die Anzahl der verwendeten Einzeldetek­ toren; es ergibt sich aber die Möglichkeit, bei Bedarf den Abbildungsmaßstab zu ändern.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht bei einer Ge­ päckprüfanlage, bei der jedem Einzeldetektor ein Integra­ tor für ein der empfangenen Strahlenintensität entspre­ chendes elektrisches Signal und eine Ausleseschaltung für die Integratoren zugeordnet sind, darin, daß die Auslese­ schaltung so ausgebildet ist, daß die Integratoren des ersten Bereiches wahlweise schnell oder langsam auslesbar sind. Dabei wird der Tatsache Rechnung getragen, daß für n Einzeldetektoren des ersten Bereiches bei aufeinander­ folgender Auslesung nur die Zeit zum Auslesen zur Verfü­ gung steht, die sich für einen Einzeldetektor des zweiten Bereiches für eine entsprechend der Bandgeschwindigkeit festgelegte Integrationszeit ergibt. Die Erhöhung der An­ zahl der Einzeldetektoren pro Längeneinheit kann in der Weise erfolgen, daß alle Einzeldetektoren des ersten Be­ reiches gegenüber dem Zentralstrahl des fächerförmigen Strahlenbündels schräg gestellt sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die wesentlichen Teile einer Gepäckprüfan­ lage nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schaltungseinzelheit der Gepäckprüfan­ lage gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 und 4 zwei Strahlendetektoren mit unter­ schiedlichem Rastermaß.

In der Fig. 1 ist schematisch eine z.B. von einem senk­ recht zur Zeichenebene bewegten Transportband gebildete Transportstrecke 1 dargestellt, auf der Prüfgut relativ zu einem fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel 2 bewegt wird, wobei die Fächerebene in der Zeichenebene liegt. Das Röntgenstrahlenbündel 2 wird von einem Röntgenstrah­ ler 3 ausgesandt und trifft auf einem geknickten Strah­ lendetektor 4 auf, der einen ersten Bereich 5 aufweist, in dem die Anzahl der Einzeldetektoren pro Längeneinheit größer ist als diejenige in einem zweiten Bereich 6, der sich daran anschließt. Der erste Bereich 5 geht dabei vom Niveau der Transportstrecke 1 aus.

Jedem Einzeldetektor des Strahlendetektors 4 ist ein In­ tegrator für ein der empfangenen Strahlenintensität ent­ sprechendes elektrisches Signal zugeordnet. Ein solcher Integrator ist in der Fig. 1 dargestellt und mit 7 be­ zeichnet. Den Integratoren ist eine Ausleseschaltung 8 zugeordnet, die eine Bildverarbeitungsschaltung 9 an­ steuert. Das erzeugte Bild wird auf einem Monitor 10 wiedergegeben.

In der Fig. 1 sind ein Kleingepäck 11 und ein Großge­ päck 12 auf der Transportstrecke 1 dargestellt. Bei der Durchstrahlung des Kleingepäckes 11 trifft das die Bild­ information enthaltende Röntgenstrahlenbündel 2 a auf dem Bereich 5 auf, während das das Großgepäck 12 durchstrah­ lende Röntgenstrahlenbündel 2 auf den Bereichen 5 und 6 des Strahlendetektors 4 auftrifft. Der Bereich 6 ist da­ bei gemäß Fig. 1 geknickt ausgebildet und umschließt den Untersuchungsbereich.

Der Abbildungsmaßstab auf dem Monitor 10 ist - in Lauf­ richtung gesehen - abhängig von der Abtastrate der Aus­ leseschaltung 8 und der Laufgeschwindigkeit des Prüf­ gutes. Senkrecht zur Laufrichtung wird der Abbildungsmaß­ stab durch das Rastermaß des Strahlendetektors 4 gegeben. Um eine geometrische Verzeichnung zu vermeiden, müssen beide Abbildungsmaßstäbe etwa übereinstimmen.

Um diese Voraussetzungen zu erfüllen, ist es vorteilhaft, das Rastermaß des zweiten Bereiches 6, der z.B. von einer großflächigen Diodenzeile gebildet sein kann, so zu wäh­ len, daß es ein ganzzahliges Vielfaches n des Rastermaßes des ersten Bereiches 5, der z.B. von einer kleinen Dioden­ zeile gebildet sein kann, darstellt, so daß eine Anpas­ sung der Abbildungsmaßstäbe auf elektronischem Wege er­ folgen kann.

Die Anzahl der Einzeldetektorendes Bereiches 5 kann zweckmäßigerweise 576 (oder ein Vielfaches) betragen, so daß sich die Anzahl der Einzeldetektoren des Bereiches 6 aus der Beziehung 576 (1-1/n) ergibt.

Für die Normaldarstellung (großes Prüfgut) werden die Si­ gnale von m Einzeldetektoren des Bereiches 5 so zusammen­ gefaßt, daß die Summe der in einen Speicher eingelesenen Kanäle der Fernsehnorm entspricht. Dies geschieht durch Summierung der Meßwerte von jeweils m Kanälen des Berei­ ches 5. Durch den Skalierungsvorgang wird eine Normierung der Signale erreicht.

Weiterhin ist zu beachten, daß die Meßwerte des Bereiches 5 um den Faktor m schneller ausgelesen werden müssen, da für m Einzeldetektoren des Bereiches 5 nur die Zeit zum Auslesen verwendet werden kann, die sich für einen Ein­ zeldetektor des Bereiches 6 für eine entsprechend der Bandgeschwindigkeit festgelegte Integrationszeit ergibt.

Bei Durchleuchtung von kleinen Gepäckstücken werden nur die Signale der Einzeldetektoren des Bereiches 5 verwen­ det. Bei dieser Betriebsart arbeitet jeder Einzeldetektor als aktives Element und liefert die Information für eine Zeile auf dem Monitor 10. Um geometrische Verzeichnung zu vermeiden, muß dabei mit einer um den Faktor m kleineren Integrationszeit gearbeitet werden, wenn die Bandge­ schwindigkeit für diese Betriebsart nicht geändert werden soll. Das bedeutet, daß das Bild auch mit einer um den Faktor m höheren Geschwindigkeit auf dem Monitor durch­ läuft. Es ist auch möglich, für diese Betriebsart mit einer um den Faktor m niedrigeren Bandgeschwindigkeit zu arbeiten, so daß die Integrationszeit ihren Wert beibe­ halten kann.

Eine Prinzipdarstellung der elektronischen Schaltung, die ein Umschalten der beiden Betriebsarten gestattet, zeigt die Fig. 2.

Bei Großgepäckstücken werden die Signale der 576 (1-1/n) Elemente des in der Fig. 2 gestreckt gezeichneten Berei­ ches 6 direkt nach Verarbeitung in einem Zeilenprozessor und Digitalisierung in einen Speicher 13 des Formates 576×520×8 eingeschrieben. Die Signale des Bereiches 5, die mit einer um den Faktor m größeren Anzahl als be­ nötigt anstehen, werden in 576/m Zwischenspeichern 14 sum­ miert und dann um den Faktor m größere Signale einer An­ zahl von 576/m Zwischenspeichern 15 zugeführt. In diesen Zwischenspeichern 15 werden die - infolge der um den Fak­ tor m kürzeren Integrationszeit m-mal innerhalb der Inte­ grationszeit des Bereiches 6 - anfallenden Signale eben­ falls summiert und danach dem Speicher 13 für die Groß­ gepäckdarstellung zugeführt.

Schaltet der Operator die Anlage auf Kleingepäckbetrieb um, so werden die Signale aller Einzeldetektoren des Be­ reiches 5 direkt mit einer m-fach höheren Taktrate in einen Speicher 16 des Formates 576×520×8 eingeschrie­ ben, wenn die Bandgeschwindigkeit beibehalten wird.

Wird bei Kleingepäckbetrieb mit einer Bandgeschwindigkeit gearbeitet, die um den Faktor m geringer ist, so entfällt die Verkürzung der Integrationszeit des Bereiches 5 um den Faktor m und die Signale werden mit dem normalen Takt in den Speicher 16 eingeschrieben.

Eine Ausführung der Einzeldetektoren besteht darin, diese auf Leiterkarten anzuordnen, die in den Fig. 3 und 4 schematisch dargestellt und mit 17 bezeichnet sind. Alle Leiterkarten 17 haben dabei dieselben Abmessungen. Der Bereich 6 mit großem Rastermaß wird dabei gemäß Fig. 3 dadurch realisiert, daß alle Leiterkarten 17 in einer Reihe angeordnet werden, die senkrecht zum Zentralstrahl 18 des Röntgenstrahlenbündel 2 liegt. Das effektiv wirk­ same Raster ist gemäß Fig. 4 für den Bereich, der bei Kleingepäckbetrieb von der Röntgenstrahlung getroffen wird (Bereich 5), durch Schrägstellung der Leiterkarten 17 verkleinert. Werden die Leiterkarten 17 z.B. um einen Winkel von 60° gegenüber der jeweils einfallenden Rönt­ genstrahlung geneigt, so ergibt sich ein effektiv wirk­ sames Rastermaß von der Hälfte des Rastermaßes gemäß Fig. 3. Auf der gleichen Zeilenlänge kann somit die dop­ pelte Anzahl von Einzeldetektoren untergebracht werden. Wesentlich für die Ausbildung gemäß Fig. 4 ist also, daß alle Einzeldetektoren gegenüber dem Zentralstrahl 18 des fächerförmigen Strahlenbündels 2 schräg gestellt sind, d.h. nicht unter einem Winkel von 90° verlaufen.

Claims (3)

1. Gepäckprüfanlage mit einer Transportstrecke (1) für das Prüfgut (11, 12), auf deren einer Seite ein Strahler (3) für durchdringende Strahlung (2) und auf deren ande­ rer Seite ein Strahlendetektor (4) angeordnet ist, der von einer Reihe von Einzeldetektoren gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Einzeldetektoren pro Längeneinheit in einem ersten Bereich (5) des Strahlendetektors (4), der vom Niveau der Transportstrecke (1) ausgeht, größer als die­ jenige in einem zweiten Bereich (6) ist, der sich daran anschließt.

2. Gepäckprüfanlage nach Anspruch 1, bei der jedem Ein­ zeldetektor ein Integrator (7) für ein der empfangenen Strahlenintensität entsprechendes elektrisches Signal und eine Ausleseschaltung (8) für die Integratoren (7) zuge­ ordnet sind, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausleseschaltung (8) so ausgebildet ist, daß die Integratoren (7) des ersten Bereiches (5) wahlweise schnell oder langsam auslesbar sind.

3. Gepäckprüfanlage nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß alle Ein­ zeldetektoren (17) des ersten Bereiches (5) gegenüber dem Zentralstrahl (18) des fächerförmigen Strahlenbündels (2) schräg gestellt sind.