EP3164862A1 - Projektion gefährlicher gegenstände in röntgenbilder von inspektionsobjekten - Google Patents

Projektion gefährlicher gegenstände in röntgenbilder von inspektionsobjekten

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Publication number
EP3164862A1
EP3164862A1 EP15747984.1A EP15747984A EP3164862A1 EP 3164862 A1 EP3164862 A1 EP 3164862A1 EP 15747984 A EP15747984 A EP 15747984A EP 3164862 A1 EP3164862 A1 EP 3164862A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ray
test
inspection
image
inspection object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP15747984.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas BRUDY
Susanne SCHILHAB
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Smiths Heimann GmbH
Original Assignee
Smiths Heimann GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Smiths Heimann GmbH filed Critical Smiths Heimann GmbH
Publication of EP3164862A1 publication Critical patent/EP3164862A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/24—Use of tools
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/20—Detecting prohibited goods, e.g. weapons, explosives, hazardous substances, contraband or smuggled objects
    • G01V5/22—Active interrogation, i.e. by irradiating objects or goods using external radiation sources, e.g. using gamma rays or cosmic rays
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/02—Electrically-operated educational appliances with visual presentation of the material to be studied, e.g. using film strip

Definitions

  • the present invention relates generally to X-ray images of inspection objects, such as those provided by X-ray inspection facilities at security checkpoints at airports.
  • the invention relates to the provision of test X-ray images containing a dangerous object to be located for training and / or performance verification purposes.
  • US 6 899 540 B1 discloses a computer system for the training and testing of operators of X-ray inspection equipment for baggage control.
  • An operator may be displayed by the system on a baggage screening monitor computer generated contraband or danger objects in an X-ray image of a real piece of luggage.
  • the hazardous objects were previously recorded and embedded in the image of the real piece of baggage during operation.
  • TIP threat image projection
  • an X-ray image of a real piece of luggage can be displayed, in which a real danger object was previously introduced; a test image generated in this way is called combined threat image (CTI).
  • CTI combined threat image
  • z See Cutler, V. and Paddock, p. 2009, "Use of threat image projection (TIP) to enhance security performance", 43rd International Carnahan Conference on Security Technology, 5-8 October 2009, pp. 46-51, DOI:
  • FTI test X-ray images can be disadvantageous in real-time use at security checkpoints. If a target item is projected into a real piece of luggage, that item of baggage must be checked either before or subsequently without a TIP to prevent a target item that may actually be in the item of luggage from being overlooked. This leads to delays in the operation.
  • CTI test X-ray images are X-ray images that are not part of a piece of luggage to be checked in the current operation, so that no additional inspection of the associated inspection object is necessary.
  • a large number of CTI test images must be maintained in the system, which must additionally be periodically replaced or updated so that the operators who do not consciously or unconsciously remember the test images. This causes ongoing administration effort and corresponding costs.
  • US 5 243 693 A discloses a simulation system for simulating an X-ray inspection system.
  • the system consists essentially of a computer and a database of component images containing non-dangerous background images and dangerous foreground images.
  • the system may combine various of the foreground and background images into a combination image to simulate the concealment of dangerous items and the like in a passenger baggage.
  • Such a simulated combination image can be displayed on a display of a trainee operator who then attempts to identify with a selection means a foreground image contained in the associated component image that may be a dangerous object.
  • the system can implement standard X-ray scanner functions, such as displaying multiple images on the display simultaneously, stopping and starting a conveyor on which passenger luggage is carried to allow for accurate inspection of a particular piece of luggage, and so on. Disclosure of the invention
  • the object of the invention is to propose a generation device or a generation method for test X-ray images for training and / or checking of operators, wherein the disadvantages discussed in connection with the known systems based on FTIs and CTIs can be avoided or at least reduced.
  • a key idea of the invention is to generate test radiographs in the manner of an FTI based on field-controlled inspection objects, wherein the test x-ray images of an operator are displayed on the type of use of CTIs. Since no X-ray images are manipulated in the current operation to inspection inspection objects, no additional control effort and the associated delays are avoided. Since the test X-ray images are based on X-ray images of inspection objects actually controlled at the respective control location (site of the X-ray inspection system), the test X-ray images displayed to an operator do not differ from those of the inspection objects currently being inspected in operation. It is almost automatically for each control point, z. As an airport, typical luggage shown. Known CTI images can be unrealistic and thus immediately recognizable as such by an operator.
  • the central z. B. produced by the manufacturer of the inspection system happen that the inspection objects of the test X-ray images do not correlate with the typical inspection objects in the field. This may be due to seasonal differences (summer baggage / winter baggage) or destinations (baggage for international / domestic destinations / air baggage) or local means of transport (baggage in transport containers / loose baggage) etc. used locally.
  • a first aspect of the invention relates to a generating device for test X-ray images for the training and / or verification of operators at the site of at least one X-ray inspection system for non-destructive inspection of an inspection object, in particular a piece of luggage or a package.
  • x-ray inspection systems by means of which an operator can find objects or substances to be identified in an inspection object.
  • It may particularly preferably be an X-ray inspection system, such as those used at security checkpoints in the baggage handling system, for example at airports, in order to automatically inspect non-destructive items of baggage and freight that are to be carried on board an aircraft, i. without opening it.
  • X-ray inspection equipment may also be used at other control points, e.g. at accesses to security-related areas or buildings, at border control posts, etc., for the inspection of objects, such as hand luggage carried by persons or items of mail such as letters, parcels and parcels.
  • the aim of such inspections is the discovery of certain target objects.
  • Target objects may initially be objects or substances with hazard potential, such as weapons, explosives, chemicals, etc., d. H. be dangerous objects. But also other objects or substances / substances, from which initially no immediate threat emanates, can be target objects. Target objects can z. As well as media such. As DVDs or CD-ROMs, smuggled goods, money, drugs, etc. Even foods can be target items.
  • a target object is basically understood to mean an object to be identified or substance to be identified which an operator of the system is to find. Corresponding are contained in the target object database image data of corresponding objects.
  • the generating unit preferably comprises: (i) an inspection object database for storing X-ray image data of inspection objects generated by the at least one X-ray inspection installation; (ii) a target object database with image data of target objects; and (iii) an image projection unit for projecting a virtual image of a target object from the target subject database into an X-ray image from the inspection object database to generate a test X-ray image.
  • the image projection unit is set up to generate test X-ray images based on an X-ray image of an inspection object that was taken before a first time period and the associated inspection object was already considered safe, and / or was classified as safe in an automatic control.
  • the first time period may be set according to a time taken for the inspection object underlying the X-ray image for the test X-ray image to reach its destination, for example a destination airport. Accordingly, the first time period may preferably be one day to several days, more preferably one week to two weeks.
  • TIP processing see, for example, Schwaninger, A., Michel, S., & Bol- fing, A. (2007) in "A Statistical Approach to Image Estimation in x-ray Screening Ultrasound Measurements", Proceedings of the 4th Symposium on Applied Perception in Graphics and Visualization, ACM Press, New York, USA, 123-130.
  • the generating device may further comprise an updating unit for the inspection object database.
  • the updating unit may be adapted to update the inspection object database by deleting an X-ray image older than a second time duration and / or for a particular number, particularly once, to generate a test X-ray image from the inspection object database or for further use is locked.
  • the generating device may further comprise a test x-ray image database, wherein the image projection unit may be configured to store generated test x-ray images in the test x-ray image database.
  • the image projection unit may be configured to store generated test x-ray images in the test x-ray image database.
  • the updating unit and / or the image projection unit - in the form of a common or two separate units - may further be adapted to update test x-ray images in the test x-ray image database by taking a test x-ray image that is older than a third period of time and / or for a certain number, in particular once, have been used for the training or verification of an operator, deleted or blocked for further use.
  • control unit for at least one X-ray inspection system for inspection objects, in particular pieces of luggage or other packages, with one of the above-described embodiments of a generating device.
  • the control unit is connected to the at least one X-ray inspection system for data exchange, preferably via a communication network.
  • the control unit is preferably connected to a display unit for displaying X-ray images of a current inspection object during operation for checking inspection objects (inspection mode) or a test X-ray image for training or checking an operator (training or performance checking mode).
  • control unit may also be set up to display so-called false alarm images as test X-ray images.
  • False alarm images are test X-ray images in which no target object is embedded. Since the inspection object database basically contains controlled or confirmed X-ray images, these X-ray images can be easily used as false alarm images.
  • the central control unit may, for example, be a network display station which is connected to a plurality of networked x-ray inspection systems, which preferably each automatically inspect inspection objects. It may happen that an inspection object can not be classified as safe in the automatic inspection by the analysis routines implemented in the x-ray inspection system with the required safety. Then, before a manual inspection of the object to be inspected, a visual inspection of the one or more X-ray images of this object to be inspected is carried out by a trained operator. For this purpose, the respective X-ray image can be transmitted to the central control unit and displayed there to an operator on the display unit. X-ray images of current inspection objects in normal operation (inspection mode) can thus be displayed on the display unit.
  • Another aspect of the invention relates to a luggage or package control system with at least one X-ray inspection system and at least one central control unit explained above.
  • the control unit is preferably arranged relative to the at least one x-ray inspection system so that an inspection object currently to be monitored with the at least one x-ray inspection system is not visible to an operator.
  • the at least one x-ray inspection system is so separated or spatially separated from the workstation of an operator that the operator can not see an inspection object currently being monitored during operation.
  • level 2 control stations are control devices which check passenger or third-party checked-in luggage or packages for transport by air.
  • level 1 checkpoint for example, the so-called boarding luggage, which passengers take in a flight in the cabin, controlled.
  • level-1 control devices it is customary for an operator of the x-ray inspection system to be able to see a piece of luggage that is currently to be checked before entering the x-ray inspection system. Therefore, at such level 1 control facilities, the test X-ray images generated by the system proposed herein are preferably used for training purposes only but not for random on-the-fly checks.
  • Another aspect of the invention relates to a method for generating test X-ray images for training and / or checking operators at the site of at least one X-ray inspection system for nondestructive inspection of an inspection object, in particular a luggage or package.
  • the method preferably comprises: (a) providing x-ray images generated by the at least one x-ray inspection facility; and (b) providing image data of target objects; (c) generating a test X-ray image by projecting image data of a target object into one of the provided X-ray images, and (d) displaying A test X-ray image for training and / or examination of an operator, wherein it is ensured that the test X-ray image based on an X-ray image of an inspection object that was taken before a first period of time and the associated inspection object has already been classified as safe, and / or at an automatic check was considered safe.
  • test X-ray image is displayed which is based on an X-ray image of an inspection object which is not older than a second time duration and / or has already been used for a specific number, in particular once, to generate a test X-ray image.
  • new test X-ray images are continuously generated and stored on the basis of the provided X-ray images and the provided image data of target objects.
  • stored test X-ray images which are older than a third time duration and / or have already been used for a specific number, in particular once, are deleted or blocked for further use.
  • said second and third time periods may be the same length.
  • the image projection unit or the image projection method is used in X-ray inspection systems of inspection objects for training and / or examination (training) and / or verification of the operating personnel of such systems.
  • Figure 1 shows a baggage or package control system in a schematic representation as a block diagram.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a generation unit for test X-ray images.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a generation unit for test X-ray images.
  • FIG. 4 shows a flow diagram of a generation method for test X-ray images for the purpose of forming and / or checking operators of at least one X-ray inspection system.
  • FIG. 1 shows an automatic luggage or package inspection system 1 (in short: control system 1), as used, for example, at airports for level 2 baggage or packages. This is the inspection of inspection objects intended by third parties or passengers for loading into the hold of an aircraft. It should be noted that the measures discussed here in connection with the image projection of dangerous objects (TIP) can in principle be used in conjunction with all embodiments of x-ray inspection equipment, at least for training purposes.
  • control system 1 an automatic luggage or package inspection system 1
  • TIP image projection of dangerous objects
  • the control system 1 contains a number n of known X-ray inspection systems 10.1, 10.2 and 10.n, which are each indicated schematically with a rectangle.
  • X-ray inspection systems 10.1, 10.2 and 10.n On conveyor belts 12.1, 12.2 and 12 n, which are associated with the respective X-ray inspection system 10.1, 10.2 and 10.n, luggage or packages are transported as inspection objects 14 for automatic inspection in each case by one of the X-ray inspection systems.
  • the X-ray inspection systems 10.1, 10.2, 10.n work according to the known principles and are therefore not explained in detail here.
  • All X-ray inspection systems 10.1, 10.2, 10.n of the control system 1 are networked via respective data links 16.1, 16.2 and 16. n via a data network 42 with at least one centrally located from the individual X-ray inspection systems 10.1, 10.2 and 10.n central control unit 18.
  • the central control unit 18 itself is connected to the data network 42 via a corresponding data connection 17.
  • the central control unit 18 is the workplace of an operator.
  • a display unit 22 is provided for the visual inspection of X-ray images of an inspection object. On the display unit 22, for example, if one of the X-ray inspection systems 10.1, 10.2, 10.n can not automatically decide on the safety of an inspection object 14, the operator is shown the X-ray image or the X-ray images of the relevant inspection object.
  • the inspection routines implemented in the x-ray inspection systems 10. 1, 10. 2, 10. N can not determine with the necessary certainty that no target object, eg, one of the x-ray images of a current inspection object 14, is detected.
  • the responsible operator must perform a visual inspection by means of the display unit 22. The operator then decides, for example, whether the inspection object in question should be opened and a manual inspection carried out.
  • the control unit 18 has input means 24, such as a keyboard and / or individual input keys, controls, such as a joystick, a mouse, a trackball or the like. This makes it possible for the operator to carry out control inputs etc. in the usual and known manner.
  • input means 24 such as a keyboard and / or individual input keys
  • controls such as a joystick, a mouse, a trackball or the like.
  • This makes it possible for the operator to carry out control inputs etc. in the usual and known manner.
  • In the central control unit 18 is also the hardware and software required for the functions described here of a conventional and thus known data processing system 20. D. h. All of the functions described below can essentially be implemented by means of a data processing system 20 known per se in one or distributed over a plurality of programmable arithmetic units.
  • the data processing system 20 is then configured substantially to perform the described functions and methods or portions thereof, i. programmed.
  • the data processing system 20 usually has (not shown): one or more processors as a central processing unit and internal memory and / or external memory, which is not volatile for the software and for work data in the manner of a random access memory (RAM).
  • the data processing system 20 is connected via communication interfaces, for example to the data network 42 with the individual X-ray inspection systems 10.1, 10.2, 10.n.
  • As an input / output interface for interaction with the operator serve one or more screens 22 as a display unit and a keyboard 24 and / or mouse 25 as an input unit.
  • the functions and methods described herein may be implemented in full by computer program or entirely in hardware, as well as in any hardware / software hybrid for execution.
  • test X-ray generating device 26 In order to generate test X-ray images for the purpose of training or checking an operator, a test X-ray generating device 26 is provided which is set up to generate FTI-type test X-ray images based on recently inspected objects in the field and then for the aforementioned training purposes ( Training) and / or verification purposes similar to displaying CTIs to an operator.
  • the test X-ray images generated with the TIP method proposed here are referred to here correspondingly as pseudo-FTIs.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a generation unit 26.1 with an update unit 32, which is connected to the data processing system 20 of the control unit 18 via a data line 28. Via the data line 28, the updating unit 32 is sent current during operation of the x-ray inspection systems 10.1, 10.2, 10.n of the control system 1.
  • the update unit 32 is set up to store the obtained X-ray images of the inspection objects that were inspected locally in the control system 1 in an inspection object database 34. Furthermore, the update unit 32 is set up to update the inspection object database 34 such that (1) an X-ray image stored therein is not older than a predetermined second time duration and / or (2) an X-ray image stored there is deleted or blocked for further use, once it has been used for a predetermined number, especially once, to generate a test x-ray image.
  • the test X-ray image generation unit 26.1 there is further provided a target subject database 36 in which a library of image data of target objects is stored.
  • Target objects are objects and substances with potential hazards, such as weapons, explosives, chemicals, etc., ie dangerous objects. Other items that initially pose no immediate threat may also be of interest. D. h., Targets can also disk, such. As DVDs or CD-ROMs, smuggled goods, money, drugs, etc. Finally, the detection of food may be desired, the target database then also contains image data of relevant foods.
  • An image projection unit 38 is for projecting a virtual image of an object, e.g. a dangerous item, from the target item data database 36 into an X-ray image of the inspection item database 34 for generating a test X-ray image.
  • a test X-ray image generated in this way is made available by the test X-ray imaging unit 26.1 via a data line 30 to the data processing system 20 of the control unit 18.
  • the data processing system 20 is set up according to the relevant statutory provisions, for example, without notice or announcement during operation of an operator accidentally display a test X-ray image to check the level of education, the detection capabilities and, where appropriate, the attention of an operator.
  • EU Regulation
  • 185/2010 of 4 March 2010 laying down detailed measures for the implementation of the common basic standards in aviation security, especially in points 11.4. as well as 12.5. directed.
  • TIP is also a requirement in relevant legislation outside the European Community.
  • FIG. 3 shows a further development of the generating unit 26. 2 which is essentially substantially identical to the unit 26. 1 shown in FIG. Therefore, only the differences will be discussed below.
  • a test x-ray image database 40 is further provided in which the test x-ray images generated by the image projection unit 38 are stored.
  • the image projection unit 38 is further set up to administer test X-ray images in the test X-ray image database 40 in such a way that test X-ray images that are older than a third time duration and / or have been used for a specific number, in particular once, have been deleted or deleted further use are blocked.
  • These administrative measures may be provided as an alternative or in addition to that described in connection with the updating unit 32. It is also possible that the administrative measure described here for the image projection unit 38 is performed by the updating unit 32. For this purpose, only corresponding access options from the updating unit 32 to the test X-ray image database 40 need to be provided.
  • the embodiment shown in FIG. 3 has the advantage over FIG. 2 that a large number of test x-ray images can be pre-produced in the test x-ray image database 40 during operation.
  • the test x-ray image database 40 is updated in a similar manner as described in connection with the embodiment of FIG. 2 for the inspection object database 34.
  • the system described hereinabove proposes an approach for generating test x-ray images generated in the manner of fictitious threat images (FTIs) by using real x-ray images of field-inspected inspection objects.
  • FTIs fictitious threat images
  • the test X-ray images are displayed according to the type of CTI X-ray images.
  • disadvantages of the concepts FTI and CTI can advantageously be avoided, in particular the ongoing operation of the control system 1 is not impaired. This ensures that the operators can not get accustomed to or remember test X-ray images because the measures described above make it very unlikely that an operator will be confronted with a test X-ray image several times.
  • test x-ray images are used to generate test x-ray images that originate from inspection objects that have been inspected on site, it will be ensured that baggage and / or packages typical for the control site or current at the control site are used typical conditions, such as the season. Essentially, it is ensured that any possible conspicuousness of inspection objects which are typical for the control location are also included in the test X-ray images. Thus, the test x-ray images of an operator can not appear "suspicious" due to conscious or unconsciously discernible deviations from typical x-ray images.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a corresponding inspection method for inspection objects, in particular pieces of luggage or other packages, with at least one X-ray inspection system 10.1, 10.2, 10.n for nondestructive inspection of inspection objects 14.
  • step S1 an X-ray image from an inspection object is provided and stored.
  • step S2 image data of target objects such as dangerous objects or substances, provided as target objects and stored.
  • step S3 a test X-ray image is generated by projecting image data of a target object into one of the stored X-ray images of an inspection object.
  • step S4 a generated test X-ray image for training and / or reviewing an operator is displayed, ensuring that the test X-ray image is based on an X-ray image of an inspection object 14 taken / generated before a first time period and / or in an automatic Control was classified as safe.
  • a test X-ray image is selected that was generated before the set first time duration and / or was classified as safe in an automatic control.
  • step S4 * it is further ensured that the test X-ray image is based on an X-ray image of an inspection object 14 which is not older than a second time duration and / or already for a certain number, in particular once , was used to generate a test x-ray image.
  • a step S5 is provided between the steps S3 and S4 or the step S4 * , in which the generated test X-ray images are stored.
  • a step S6 the stored test X-ray images which are older than a third time duration and / or have already been used for a specific number, in particular once, are deleted or blocked for reuse.
  • the second period of time and the third period of time may in principle be the same length.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Erzeugungseinrichtung (26; 26.1; 26.2) für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen am Einsatzort wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage (10.1, 10.2, 10. n) zur zerstörungsfreie Inspektion eines Inspektionsobjekts (14), insbesondere eines Gepäckoder Versandstücks, wobei die Erzeugungseinheit (26; 26.1; 26.2) aufweist: eine Inspektionsobjektdatenbank (34) zur Speicherung von mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage (10.1, 10.2, 1 O.n) erzeugten Röntgenbilddaten von Inspektionsobjekten (14); eine Zielgegenstanddatenbank (36) mit Bilddaten von Zielgegenständen; und eine Bildprojektionseinheit (38) zur Projektion eines virtuellen Bilds eines Zielgegenstands aus der Zielobjektdatenbank (36) in ein Röntgenbild aus der Inspektionsobjektdatenbank (34) zur Erzeugung eines Test-Röntgenbilds, wobei die Bildprojektionseinheit (38) eingerichtet ist, Test-Röntgenbilder basierend auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts (14) zu erzeugen, das vor einer ersten Zeitdauer aufgenommen und das zugehörige Inspektionsobjekt bereits als sicher eingestuft wurde und/oder das bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde. Die Erfindung betrifft weiter ein entsprechendes Erzeugungsverfahren für Test-Röntgenbilder sowie eine Zentrale Steuereinheit (18) für wenigstens eine Röntgeninspektionsanlage (10.1, 10.2, 10. n) mit der Erzeugungseinrichtung (26; 26.1; 26.2) und ein Gepäck- oder Versandstückkontrollsystem (1).

Description

Projektion gefährlicher Gegenstände in Röntgenbilder von Inspektionsobjekten
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Röntgenbilder von Inspektionsobjekten, wie sie beispielsweise von Röntgeninspektionsanlagen an Sicherheitskontrollstellen an Flughäfen bereitgestellt werden. Im Besonderen betrifft die Erfindung die Bereitstellung von Test- Röntgenbildern, die zu Trainings- und/oder Leistungsüberprüfungszwecken einen aufzufindenden gefährlichen Gegenstand enthalten.
Hintergrund der Erfindung
US 6 899 540 B1 offenbart ein Computersystem für die Ausbildung und Prüfung von Bedienpersonen von Röntgeninspektionsanlagen zur Gepäckkontrolle. Einer Bedienperson kann durch das System auf einem Gepäck-Screening-Monitor computergeneriert Schmuggelware oder Gefahrobjekte in einem Röntgenbild eines realen Gepäckstücks angezeigt werden. Die Gefahrobjekte wurden vorher aufgenommen und werden jeweils im Betrieb in das Bild des realen Gepäckstücks eingebettet.
Die Anzeige eines Test-Röntgenbilds, in dem ein Gefahrenobjekt enthalten ist, wird als Bildprojektion gefährlicher Gegenstände (threat image projection, TIP) bezeichnet. Ursprünglich betraf TIP eigentlich nur Gefahrobjekte, also verbotene Substanzen oder gefährliche Gegenstände; grundsätzlich ist TIP aber auch auf Schmuggelware und andere Objekte ausweitbar. Wird ein Röntgenbild einer fiktiven Schmuggelware oder eines fiktiven Gefahrobjekts dem Röntgenbild eines realen Gepäckstücks so überlagert, dass sich das fiktive Objekt scheinbar im realen Gepäckstück befindet, wird ein solches Testbild entsprechend als fiktives Gefahrenbild (fictitious threat image, FTI) bezeichnet. Alternativ kann auch ein Röntgenbild eines realen Gepäckstücks angezeigt werden, in das vorher ein reales Gefahrenobjekt eingebracht wurde; ein so erzeugtes Testbild wird als kombiniertes Gefahrenbild (combined threat image, CTI) bezeichnet. Für nähere Informationen über TIP sei z. B. auf Cutler, V. und Paddock, S. 2009,„Use of threat image projection (TIP) to enhance security Performance", 43. International Carnahan Conference on Security Technology, 5-8 Oktober 2009, S. 46-51 , DOI:
10.1109/CCST.2009.5335565 verweisen.
Beispielsweise sind gemäß der Verordnungen (EU) Nr. 300/2008 und Nr. 185/2010 für Bedienpersonal von Röntgeninspektionsanlagen der Luftsicherheit alle sechs Monate mindestens sechs Stunden Unterricht und/oder Computer-gestütztes Training vorgeschrieben. Des Weiteren sind eine erstmalige Leistungsüberprüfung und wiederkehrende Leistungsüberprüfungen für solche Bedienpersonen mindestens alle 3 Jahre obligatorisch. Die Verordnung (EU) Nr. 185/2010 der Kommission vom 4. März 2010 zur Festlegung von detaillierten Maßnahmen für die Durchführung der gemeinsamen Grundstandards in der Luftsicherheit gibt u.a. für die„Bildprojektion gefährlicher Gegenstände (Threat Image Projection— TIP)" verbindliche Anforderungen vor. Mit dem aus der o. g. US 6 899 540 B1 bekannten Computersystem können einerseits vorhandene Kenntnisse und Fähigkeiten von Bedienpersonen beim Auffinden von Zielgegenständen in Röntgenbildern evaluiert werden und andererseits können Bedienpersonen damit aus- und weitergebildet sowie überprüft werden.
FTI-Test-Röntgenbilder können im Echtzeiteinsatz an Sicherheitskontrollstellen nachteilig sein. Wenn in ein reales Gepäckstück ein Zielgegenstand hineinprojiziert wird, muss dieses Gepäckstück entweder zuvor oder anschließend ohne TIP überprüft werden, um zu verhindern, dass ein möglicherweise tatsächlich in dem Gepäckstück enthaltener Zielgegenstand nicht übersehen wird. Dies führt zu Verzögerungen im Betriebsablauf. Bei CTI-Test- Röntgenbildern handelt es sich um Röntgenbilder, die zu keinem im aktuellen Betriebsablauf zu kontrollierenden Gepäckstück gehören, damit ist zwar keine zusätzliche Überprüfung des zugehörigen Inspektionsobjekts notwendig. Jedoch muss eine hohe Anzahl von CTI- Testbildern im System vorgehalten werden, die zusätzlich regelmäßig ausgetauscht oder aktualisiert werden müssen, damit die Bedienpersonen, die Testbilder nicht bewusst oder unbewusst erinnern. Dies verursacht laufenden Administrationsaufwand und entsprechende Kosten.
US 5 243 693 A offenbart ein Simulationssystem zum Simulieren einer Röntgeninspektions- anlage. Das System besteht im Wesentlichen aus einem Computer und einer Datenbank mit Komponentenbildern, die ungefährliche Hintergrundbilder und gefährliche Vordergrundbilder enthält. Das System kann verschiedene der Vordergrund- und Hintergrundbilder zu einem Kombinationsbild kombinieren, um das Verbergen von gefährlichen Gegenständen und dergleichen in einem Passagiergepäck zu simulieren. Ein derartig simuliertes Kombinationsbild kann auf einem Anzeige einer auszubildenden Bedienperson gezeigt werden, die dann mit einem Auswahlmittel versucht, ein im zugehöriges Komponentenbild enthaltenes Vordergrundbild, dass ein gefährlicher Gegenstand sein kann, zu identifizieren. Das System kann Standardröntgenscanner-Funktionen implementieren, wie beispielsweise das Anzeigen mehrerer Bilder auf der Anzeige gleichzeitig, Stoppen und Starten eines Förderbandes, auf dem Passagiergepäck befördert wird, um genaue Prüfung eines bestimmten Stück zu ermöglichen Gepäck, und so weiter. Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Erzeugungseinrichtung bzw. ein Erzeugungsverfahren für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen vorzuschlagen, wobei die im Zusammenhang mit den bekannten auf FTIs und CTIs basierenden Systemen diskutierten Nachteile vermieden bzw. zumindest reduziert werden können.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen definiert. Dabei gelten Merkmale und Details, die in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und jeweils umgekehrt. Daher wird bezüglich der Offenbarung der einzelnen Aspekte wechselseitig Bezug genommen.
Ein Kerngedanke der Erfindung besteht darin, Test-Röntgenbilder nach Art eines FTI jedoch basierend auf vor Ort kontrollierten Inspektionsobjekten zu erzeugen, wobei die Test- Röntgenbilder einer Bedienperson nach Art der Verwendung von CTIs angezeigt werden. Da hierbei keine Röntgenbilder im aktuellen Betrieb zu kontrollierender Inspektionsobjekte manipuliert werden, entsteht kein zusätzlicher Kontrollaufwand und die damit verbundenen Verzögerungen werden vermieden. Da die Test-Röntgenbilder auf Röntgenbildern von am jeweiligen Kontrollort (Einsatzort der Röntgeninspektionsanlage) tatsächlich kontrollierten Inspektionsobjekten basieren, unterscheiden sich die einer Bedienperson angezeigten Test- Röntgenbilder nicht von solchen der aktuell im Betrieb kontrollierten Inspektionsobjekte. Es wird quasi automatisch für die jeweilige Kontrollstelle, z. B. einen Flughafen, typisches Gepäck abgebildet. Bekannte CTI-Bilder können unrealistisch und damit von einer Bedienperson sofort als solche erkennbar sein. Beispielsweise kann es bei herkömmlichen CTIs, die zentral z. B. vom Hersteller der Inspektionsanlage erzeugt werden, passieren, dass die Inspektionsobjekte der Test-Röntgenbilder nicht mit den typischen Inspektionsobjekten vor Ort korrelieren. Dies kann durch Unterschiede aufgrund der Jahreszeit (Sommergepäck/Wintergepäck) oder aufgrund der Reiseziele (Gepäck für internationale/nationale Reiseziele/Luftfrachtgepäck) oder aufgrund von vor Ort typischerweise verwendeten Transportmitteln für das Gepäck (Gepäck in Transportbehältern/lose Gepäckstücke) usw. verursacht sein.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Erzeugungseinrichtung für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen am Einsatzort wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage zur zerstörungsfreien Inspektion eines Inspektionsobjekts, insbesondere eines Gepäck- oder Versandstücks.
Dabei handelt es sich bevorzugt um Röntgeninspektionsanlagen, mittels derer eine Bedienperson in einem Inspektionsobjekt zu identifizierende Gegenstände oder Substanzen finden kann. Besonders bevorzugt kann es eine Röntgeninspektionsanlage sein, wie sie an Sicher- heitsüberprüfungsstellen im Gepäckumschlagsystem, beispielsweise an Flughäfen, eingesetzt werden, um Gepäckstücke und Frachtgüter, die an Bord eines Flugzeugs verbracht werden sollen, automatisch zerstörungsfrei zu inspizieren, d.h. ohne sie zu öffnen. Solche Röntgeninspektionsanlagen können auch an anderen Kontrollstellen z.B. an Zugängen zu sicherheitsrelevanten Bereichen oder Gebäuden, an Grenzkontrollstellen etc. zur Inspektion von Objekten, wie von Personen mitgeführtes Handgepäck oder Poststücke wie Briefe, Päckchen und Pakete verwendet werden. Ziel derartiger Inspektionen ist die Entdeckung bestimmter Zielgegenstände.
Zielgegenstände können zunächst Gegenstände oder Substanzen mit Gefährdungspotential, wie Waffen, Sprengstoffe, Chemikalien etc., d. h. gefährliche Gegenstände sein. Aber auch andere Gegenstände oder Stoffe/Substanzen, von denen zunächst keine unmittelbare Bedrohung ausgeht, können Zielgegenstände sein. Zielgegenstände können z. B. auch Datenträger, wie z. B. DVDs oder CD-ROMs, Schmuggelgüter, Geld, Drogen etc. sein. Auch Lebensmitteln können Zielgegenstände sein. D. h., unter einem Zielgegenstand wird hier grundsätzlich ein zu identifizierendes Objekt oder zu identifizierende Substanz verstanden, die eine Bedienperson der Anlage finden soll. Entsprechende sind in der Zielgegenstanddatenbank Bilddaten von entsprechenden Gegenständen enthalten.
Die Erzeugungseinheit weist bevorzugt auf: (i) eine Inspektionsobjektdatenbank zur Speicherung von mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage erzeugten Röntgenbilddaten von Inspektionsobjekten; (ii) eine Zielgegenstanddatenbank mit Bilddaten von Zielgegenständen; und (iii) eine Bildprojektionseinheit zur Projektion eines virtuellen Bilds eines Zielgegenstands aus der Zielgegenstanddatenbank in ein Röntgenbild aus der Inspektionsobjektdatenbank zur Erzeugung eines Test-Röntgenbilds. Die Bildprojektionseinheit ist eingerichtet, Test-Röntgenbilder basierend auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts zu erzeugen, das vor einer ersten Zeitdauer aufgenommen und das zugehörige Inspektionsobjekt bereits als sicher eingestuft wurde, und/oder das bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde. Die erste Zeitdauer kann entsprechend einer Zeit eingestellt sein, die das dem Röntgenbild für das Test-Röntgenbild zugrunde liegende Inspektionsobjekt benötigt hat, um seinen Zielort, zum Beispiel einem Zielflughafen, zu erreichen. Entsprechend kann die erste Zeitdauer bevorzugt einen Tag bis mehrere Tage, besonders bevorzugt eine Woche bis zwei Wochen betragen.
„Automatisch inspiziert" bedeutet hier, dass das dem Röntgenbild für das Test-Röntgenbild zugrunde liegende Inspektionsobjekt zum Zeitpunkt der Kontrolle nicht bereits durch eine Bedienperson auf Sicht kontrolliert wurde, sondern durch selbständig ablaufende in der Röntgeninspektionsanlage implementierter Prüfroutinen analysiert und im Hinblick auf Zielgegenstände für sicher/unbedenklich befunden wurde.„Als sicher eingestuft/befunden" bedeutet im vorliegenden Kontext, dass festgestellt wurde, dass das Inspektionsobjekt mit ausreichender Sicherheit keinen Zielgestand enthält. Auf diese Weise kann ausgeschlossen werden, dass ein dem Test-Röntgenbild zugrunde liegendes Inspektionsobjekt zur Ausbildung oder Überprüfung einer Bedienperson angezeigt wird, die das Inspektionsobjekt tatsächlich bereits im laufenden Echtzeitbetrieb gesehen hat. Damit wird sichergestellt, dass die den Test-Röntgenbildern zugrunde liegenden Inspektionsobjekte und somit auch darauf basierende Test-Röntgenbilder in jedem Fall einer Bedienperson unbekannt sind.
Hinsichtlich der TIP- Verarbeitung sei beispielsweise auf Schwaninger, A., Michel, S., & Bol- fing, A. (2007) in„A Statistical approach for image difficulty estimation in x-ray Screening u- sing image measurements", Proceedings of the 4th Symposium on Applied Perception in Graphics and Visualization, ACM Press, New York, USA, 123-130 verwiesen.
Die Erzeugungseinrichtung kann weiter eine Aktualisierungseinheit für die Inspektionsobjektdatenbank aufweisen. Die Aktualisierungseinheit kann eigerichtet sein, die Inspektionsobjektdatenbank zu aktualisieren, indem ein Röntgenbild, das älter als eine zweite Zeitdauer ist und/oder für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zur Erzeugung eines Test- Röntgenbilds verwendet wurde aus der Inspektionsobjektdatenbank gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt wird.
Die Erzeugungseinrichtung kann weiter eine Test-Röntgenbilderdatenbank aufweisen, wobei die Bildprojektionseinheit eingerichtet sein kann, erzeugte Test-Röntgenbilder in der Test- Röntgenbilderdatenbank zu speichern. Damit kann unabhängig vom aktuellen Bedarf für die Anzeige eines Test-Röntgenbilds im laufenden Betrieb der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage ein Vorrat mit beliebig vielen Test-Röntgenbildern für Ausbildungszwecke erzeugt werden. Die Aktualisierungseinheit und/oder die Bildprojektionseinheit— in Form einer gemeinsamen oder zweier separater Einheiten - kann/können weiter eigerichtet sein, Test-Röntgenbilder in der Test-Röntgenbilderdatenbank zu aktualisieren, indem ein Test-Röntgenbild, das älter als eine dritte Zeitdauer ist und/oder für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zur Ausbildung oder Überprüfung einer Bedienperson verwendet wurden, gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine zentrale Steuereinheit für wenigstens eine Röntgeninspektionsanlage für Inspektionsobjekte, insbesondere Gepäckstücke oder sonstige Versandstücke, mit einer der vorstehend erläuterten Ausführungen einer Erzeugungseinrichtung. Die Steuereinheit ist hierzu— bevorzugt über ein Kommunikationsnetzwerk - mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage zum Datenaustausch verbunden. Die Steuereinheit ist bevorzugt mit einer Anzeigeeinheit zur Anzeige von Röntgenbildern eines aktuellen Inspektionsobjekts im laufenden Betrieb zur Kontrolle von Inspektionsobjekten (Inspektionsmodus) oder eines Test-Röntgenbilds zur Ausbildung oder Überprüfung einer Bedienperson (Trainings- oder Leistungsüberprüfungsmodus) verbunden.
Es sei angemerkt, dass die Steuereinheit auch eingerichtet sein kann, als Test- Röntgenbilder sogenannte Fehlalarm-Bilder anzuzeigen. Fehlalarm-Bilder sind Test- Röntgenbilder in die kein Zielgegenstand eingebettet ist. Da die Inspektionsobjektdatenbank grundsätzlich kontrollierte bzw. als sicher bestätigte Röntgenbilder enthält, können diese Röntgenbilder ohne weiteres als Fehlalarm-Bilder verwendet werden.
Die zentrale Steuereinheit kann beispielsweise eine Netzwerkanzeigestation sein, die mit mehreren vernetzten Röntgeninspektionsanlagen, die bevorzugt jeweils automatisch Inspektionsobjekte kontrollieren verbunden sein. Es kann passieren, dass ein Inspektionsobjekt bei der automatischen Inspektion durch die in der Röntgeninspektionsanlage implementierten Analyseroutinen nicht mit der geforderten Sicherheit als unbedenklich eingestuft werden kann. Dann erfolgt - vor einer manuellen Kontrolle des Inspektionsobjekts - eine Sichtkontrolle des oder der Röntgenbilder dieses Inspektionsobjekts durch eine ausgebildete Bedienperson. Hierzu kann das jeweilige Röntgenbild an die zentrale Steuereinheit übertragen und dort einer Bedienperson auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden. Auf der Anzeigeeinheit können somit Röntgenbildern aktueller Inspektionsobjekte im Normalbetrieb (Inspektionsmodus) angezeigt werden. Es ist aber auch möglich entsprechenden den eingangs diskutierten gesetzlichen Bestimmungen folgend, zur Ausbildung und/oder Leistungsüberprüfung der Bedienperson Test-Röntgenbilder (Trainings- oder Leistungsüberprüfungsmodus) anzuzeigen. Bei dem hier vorgeschlagenen Aufbau kann sichergestellt werden, dass die Bedienper- son keinen Hinweis darauf erhält, ob die Anzeige eines Test-Röntgenbildes bevorsteht oder gerade erfolgt. Das heißt, einer Bedienperson ist zu keinem Zeitpunkt bekannt, ob es sich bei einem auf der Anzeigeeinheit angezeigten Röntgenbild um ein Röntgenbild eines gerade im laufenden Betrieb tatsächlich zu kontrollierenden Inspektionsobjekts oder um ein Test- Röntgenbild handelt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Gepäck- oder Versandstückkontrollsystem mit wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage und wenigstens einer vorstehend erläuterten zentralen Steuereinheit. Die Steuereinheit ist zu der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage bevorzugt so angeordnet, dass für eine Bedienperson ein aktuell mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage zu kontrollierendes Inspektionsobjekt nicht sichtbar ist. D. h., die wenigstens eine Röntgeninspektionsanlage ist vom Arbeitsplatz einer Bedienperson derart beabstandet bzw. räumlich getrennt, dass die Bedienperson ein im laufenden Betrieb aktuell zu kontrollierendes Inspektionsobjekt nicht sehen kann.
Die beschriebene bevorzugte Anordnung zwischen zentraler Steuereinheit und Röntgenin- spektionsanlage(n) ist bei sogenannten Level-2-Kontrollstellen ohne weiteres gegeben. Dabei handelt es sich beispielsweise um eine Kontrolleinrichtungen, die an Flughäfen von Passagieren oder Dritten zum Transport mit einem Flugzeug aufgegebene Gepäckstücke bzw. Versandstücke kontrollieren. Im Gegensatz dazu wird an einer Level-1 -Kontrollstelle beispielsweise das sogenannte Boardinggepäck, das Passagiere bei einem Flug mit in die Kabine nehmen, kontrolliert. Bei Level-1 -Kontrolleinrichtungen ist üblicherweise so, dass eine Bedienperson der Röntgeninspektionsanlage ein aktuell zu kontrollierendes Gepäckstücke vor dem Eintritt in die Röntgeninspektionsanlage sehen kann. Daher werden an solchen Level-1 -Kontrolleinrichtungen die mit dem hier vorgeschlagenen System erzeugten Test- Röntgenbilder bevorzugt nur für Trainingszwecke aber nicht für zufällige Überprüfungen im laufenden Betrieb verwendet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Erzeugungsverfahren für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen am Einsatzort wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage zur zerstörungsfreien Inspektion eines Inspektionsobjekts, insbesondere eines Gepäck- oder Versandstücks.
Das Verfahren weist bevorzugt auf: (a) Bereitstellen von Röntgenbildern, die mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage erzeugt wurden; und (b) Bereitstellen von Bilddaten von Zielgegenständen; (c) Erzeugung eines Test-Röntgenbilds durch Projektion von Bilddaten eines Zielgegenstands in eines der bereitgestellten Röntgenbilder, und (d) Anzeigen ei- nes Test-Röntgenbilds zur Ausbildung und/oder Überprüfung einer Bedienperson, wobei sichergestellt wird, dass das Test-Röntgenbild auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts basiert, das vor einer ersten Zeitdauer aufgenommen und das zugehörige Inspektionsobjekt bereits als sicher eingestuft wurde, und/oder das bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde. Bevorzugt wird weiter sichergestellt, dass ein Test-Röntgenbild angezeigt wird, das auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts basiert, das nicht älter als eine zweite Zeitdauer ist und/oder bereits für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zum Erzeugen eines Test-Röntgenbilds verwendet wurde.
In einer Weiterbildung werden basierend auf den bereitgestellten Röntgenbildern und den bereitgestellten Bilddaten von Zielgegenständen fortlaufend neue Test-Röntgenbilder erzeugt und gespeichert. Bevorzugt werden gespeicherte Test-Röntgenbilder, die älter als eine dritte Zeitdauer sind und/oder bereits für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, verwendet wurden, gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt.
Es sei angemerkt, dass bei der Erzeugungseinheit und/oder dem Erzeugungsverfahren die genannte zweite und dritte Zeitdauer gleich lang sein können.
Besonders bevorzugt wird die Bildprojektionseinheit bzw. das Bildprojektionsverfahren bei Röntgeninspektionsanlagen von Inspektionsobjekten zur Aus- und Weiterbildung (Training) und/oder Überprüfung des Bedienpersonals solcher Anlagen verwendet.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Ebenso können die vorstehend genannten und die hier weiter ausgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Funktionsähnliche oder identische Bauteile oder Komponenten sind teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele verwendeten Begriffe„links",„rechts",„oben" und„unten" beziehen sich auf die Zeichnungen in einer Ausrichtung mit normal lesbarer Figurenbezeichnung bzw. normal lesbaren Bezugszeichen. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließend zu verstehen, sondern haben beispielhaften Charakter zur Erläuterung der Erfindung. Die detaillierte Beschreibung dient der Information des Fachmanns, daher werden bei der Be- Schreibung bekannte Schaltungen, Strukturen und Verfahren nicht im Detail gezeigt oder erläutert, um das Verständnis der vorliegenden Beschreibung nicht zu erschweren.
Figur 1 zeigt ein Gepäck- oder Versandstückkontrollsystem in schematischer Darstellung als Blockdiagramm.
Figur 2 zeigt eine erste Ausführung einer Erzeugungseinheit für Test-Röntgenbilder.
Figur 3 zeigt eine zweite Ausführung einer Erzeugungseinheit für Test-Röntgenbilder.
Figur 4 zeigt ein Flussdiagram eines Erzeugungsverfahrens für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen wenigstens einer Röntgeninspektionsan- lage.
Figur 1 zeigt ein automatisches Gepäck- oder Versandstückkontrollsystem 1 (kurz: Kontrollsystem 1 ), wie es beispielsweise auf Flughäfen für Level-2 Gepäck- oder Versandstücke eingesetzt wird. Dabei handelt es sich um die Kontrolle von Inspektionsobjekten, die von Dritten oder Passagieren zur Verladung in den Laderaum eines Flugzeugs vorgesehen sind. Es sei angemerkt, dass die hier im Zusammenhang mit der Bildprojektion gefährlicher Gegenstände (TIP) diskutierten Maßnahmen grundsätzlich in Verbindung mit allen Ausführungen von Röntgeninspektionsanlagen, zumindest für Ausbildungszwecke eingesetzt werden können.
Das Kontrollsystem 1 enthält eine Anzahl n von an sich bekannte Röntgeninspektionsanlagen 10.1, 10.2 und 10.n, die jeweils schematisch mit einem Rechteck angedeutet sind. Auf Transportbändern 12.1 , 12.2 und 12. n, die der jeweiligen Röntgeninspektionsanlage 10.1 , 10.2 und 10.n zugeordnet sind, werden Gepäck- oder Versandstücke als Inspektionsobjekte 14 zur automatischen Inspektion jeweils durch einer der Röntgeninspektionsanlagen transportiert. Die Röntgeninspektionsanlagen 10.1 , 10.2, 10.n arbeiten nach den bekannten Prinzipien und werden daher hier nicht näher erläutert.
Alle Röntgeninspektionsanlagen 10.1 , 10.2, 10.n des Kontrollsystems 1 sind über jeweilige Datenverbindungen 16.1 , 16.2 und 16. n über ein Datennetzwerk 42 mit wenigstens einer räumlich von den einzelnen Röntgeninspektionsanlagen 10.1 , 10.2 und 10.n abgesetzten zentralen Steuereinheit 18 vernetzt. Die zentralen Steuereinheit 18 selbst ist über eine entsprechende Datenverbindung 17 mit dem Datennetzwerk 42 verbunden. Die zentrale Steuereinheit 18 ist der Arbeitsplatz einer Bedienperson (Operator). Dazu ist zur Sichtprüfung von Röntgenbildern eines Inspektionsobjekts eine Anzeigeeinheit 22 vorgesehen. Auf der Anzeigeeinheit 22 werden beispielsweise, wenn eine der Röntgeninspektions- anlagen 10.1 , 10.2, 10.n nicht automatisch über die Unbedenklichkeit eines Inspektionsobjekts 14 entscheiden kann, der Bedienperson das Röntgenbild oder die Röntgenbilder des betreffenden Inspektionsobjekts angezeigt. Das heißt, wenn die in den Röntgeninspektions- anlagen 10.1 , 10.2, 10.n implementierten Inspektionsroutinen anhand eines oder mehrerer Röntgenbilder eines aktuellen Inspektionsobjekts 14 nicht mit der notwendigen Sicherheit feststellen können, dass sich kein Zielgegenstand, z. B. eine gefährliche Substanz, in dem Inspektionsobjekt 14 befindet, muss die verantwortliche Bedienperson mittels der Anzeigeeinheit 22 eine Sichtprüfung durchführen. Die Bedienperson entscheidet dann beispielsweise, ob das betreffende Inspektionsobjekt geöffnet werden und eine manuelle Inspektion durchgeführt werden muss.
Die Steuereinheit 18 weist Eingabemittel 24, wie beispielsweise eine Tastatur und/oder einzelne Eingabetasten, Steuerelemente, wie beispielsweise einen Joystick, eine Maus, einen Trackball oder ähnliches auf. Damit ist es der Bedienperson möglich, in üblicher und bekannter Weise Steuereingaben etc. vorzunehmen. In der zentralen Steuereinheit 18 befindet sich auch die für die hier beschriebenen Funktionen notwendige Hard- und Software eines üblichen und damit bekannten Datenverarbeitungssystems 20. D. h. alle hier nachfolgend beschriebenen Funktionen können im Wesentlichen mittels eines an sich bekannten Datenverarbeitungssystems 20 in einer oder verteilt auf mehrere programmierbare Recheneinheiten umgesetzt werden. Das Datenverarbeitungssystem 20 ist dann im Wesentlichen zur Durchführung der beschriebenen Funktionen und Verfahren oder Teilen davon konfiguriert, d.h. programmiert.
Das Datenverarbeitungssystem 20 weist üblicherweise auf (nicht gezeigt): einen oder mehrere Prozessoren als zentrale Recheneinheit sowie internen Speicher und/oder externen Speicher, der für die Software nicht flüchtig und für Arbeitsdaten nach Art eines RAM (Random- Access-Memory) eingerichtet ist. Zur Interaktion mit funktionalen Bestandteilen der Vorrichtung ist das Datenverarbeitungssystem 20 über Kommunikationsschnittstellen beispielsweise zum Datennetzwerk 42 mit den einzelnen Röntgeninspektionsanlagen 10.1 , 10.2, 10.n verbunden. Als Ein-/Ausgabe-Schnittstelle zur Interaktion mit der Bedienperson dienen ein oder mehrere Bildschirme 22 als Anzeigeeinheit und eine Tastatur 24 und/oder Maus 25 als Eingabeeinheit. Des Weiteren sei angemerkt, dass die hier beschriebenen Funktionen und Verfahren vollständige mittels eines Computerprogramms oder vollständig in Hardware sowie in jeder Mischform zwischen Hard- und Software zur Durchführung implementiert werden können. Für Bildverarbeitungsabläufe, wie beispielsweise bei der Bildprojektion eines gefährlichen Gegenstands (TIP) in ein Röntgenbild eines Inspektionsobjekts, können alle oder einzelne Verfahrensschritten auch durch auf Bildverarbeitung spezialisierte Hardware, wie graphische Bildverarbeitungsprozessoren (GPUs), in entsprechende Programmbefehle umgesetzt werden.
Zur Erzeugung von Test-Röntgenbildern zur Ausbildung oder Überprüfung einer Bedienperson ist eine Erzeugungseinrichtung 26 für Test-Röntgenbilder vorgesehen, die eingerichtet ist, Test-Röntgenbilder nach Art eines FTI jedoch basierend auf kürzlich vor Ort kontrollierten Inspektionsobjekten zu erzeugen und dann zu den genannten Ausbildungszwecken (Training) und/oder Überprüfungszwecken ähnlich wie CTIs einer Bedienperson anzuzeigen. Die mit dem hier vorgeschlagenen TIP-Verfahren erzeugten Test-Röntgenbilder werden hier entsprechend als pseudo-FTIs bezeichnet.
Figur 2 zeigt eine erste Ausführung einer Erzeugungseinheit 26.1 mit einer Aktualisierungseinheit 32, die über eine Datenleitung 28 mit dem Datenverarbeitungssystem 20 der Steuereinheit 18 verbunden ist. Über die Datenleitung 28 werden der Aktualisierungseinheit 32 aktuelle im laufenden Betrieb der Röntgeninspektionsanlagen 10.1 , 10.2, 10.n des Kontrollsystems 1 übermittelt.
In der in der Figur 2 gezeigten ersten Ausführung ist die Aktualisierungseinheit 32 eingerichtet, die erhaltenen Röntgenbilder der Inspektionsobjekte, die vor Ort im Kontrollsystem 1 inspiziert wurden, in einer Inspektionsobjektdatenbank 34 abzuspeichern. Des Weiteren ist die Aktualisierungseinheit 32 eingerichtet, die Inspektionsobjektdatenbank 34 so zu aktualisieren, dass (1) ein dort gespeichertes Röntgenbild nicht älter als eine vorbestimmte zweite Zeitdauer ist und/oder (2) ein dort gespeichertes Röntgenbild gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt wird, sobald es für eine vorbestimmte Anzahl, insbesondere einmal, für die Erzeugung eines Test-Röntgenbilds verwendet wurde. In der Test- Röntgenbilderzeugungseinheit 26.1 ist weiter eine Zielgegenstanddatenbank 36 vorgesehen, in der eine Bibliothek mit Bilddaten von Zielgegenständen gespeichert ist. Mit anderen Worten sind Bilddaten solcher Gegenstände in der Zielgegenstanddatenbank 36 gespeichert, die durch das Kontrollsystem 1 in den Inspektionsobjekten aufgefunden werden sollen. Zielgegenstände sind Gegenstände und Stoffe mit Gefährdungspotential, wie Waffen, Sprengstoffe, Chemikalien etc., d. h. gefährliche Gegenstände. Auch andere Gegenstände, von denen zunächst keine unmittelbare Bedrohung ausgeht, können auch von Interesse sein. D. h., Zielgegenstände können auch Datenträger, wie z. B. DVDs oder CD-ROMs, Schmuggelgüter, Geld, Drogen etc. sein. Schließlich kann auch die Detektion von Lebensmitteln gewünscht sein, wobei die Zielgegenstanddatenbank dann auch Bilddaten einschlägiger Lebensmittel enthält.
Eine Bildprojektionseinheit 38 ist zur Projektion eines virtuellen Bilds eines Gegenstands, z.B. einem gefährlichen Gegenstand, aus der Zielgegenstandsdatendatenbank 36 in ein Röntgenbild der Inspektionsobjektdatenbank 34 zur Erzeugung eines Test-Röntgenbilds eingerichtet. Ein auf diese Weise erzeugtes Test-Röntgenbild wird von der Test- Röntgenbilderzeugungseinheit 26.1 über eine Datenleitung 30 dem Datenverarbeitungssystem 20 der Steuereinheit 18 zur Verfügung gestellt.
Das Datenverarbeitungssystem 20 ist eingerichtet, entsprechend der einschlägigen gesetzlichen Vorschriften beispielsweise ohne Hinweis oder Ankündigung im laufenden Betrieb einer Bedienperson zufällig ein Test-Röntgenbild anzuzeigen, um den Ausbildungsstand, die Erkennungsfähigkeiten und gegebenenfalls die Aufmerksamkeit einer Bedienperson überprüfen zu können. Hinsichtlich der im Zusammenhang mit der Bildprojektion gefährlicher Gegenstände und/oder verbotener Substanzen geforderten Fähigkeiten des Systems sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Verordnung (EU) Nr. 185/2010 vom 4. März 2010 zur Festlegung von detaillierten Maßnahmen für die Durchführung der gemeinsamen Grundstandards in der Luftsicherheit, insbesondere dort auf die Punkte 11.4. sowie 12.5. verwiesen. Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass TIP auch eine Anforderung in entsprechenden Vorschriften außerhalb der Europäischen Gemeinschaft ist.
Figur 3 zeigt eine Weiterbildung der Erzeugungseinheit 26.2, die im Wesentlichen weitgehend identisch mit der in der Figur 2 gezeigten Einheit 26.1 ist. Daher wird im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen.
In der Erzeugungseinheit 26.2 ist weiter eine Test-Röntgenbilddatenbank 40 vorgesehen, in die von der Bildprojektionseinheit 38 erzeugte Test-Röntgenbilder abgespeichert werden. Die Bildprojektionseinheit 38 ist weiter eingerichtet, Test-Röntgenbilder in der Test- Röntgenbilderdatenbank 40 so zu verwalten, dass Test-Röntgenbilder, die älter als eine dritte Zeitdauer sind und/oder für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, verwendet wurden, gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt werden. Diese Verwaltungsmaß- nähme kann alternativ oder zusätzlich zu der im Zusammenhang mit der Aktualisierungseinheit 32 beschriebenen vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass die hier für die Bildprojektionseinheit 38 beschriebene Verwaltungsmaßnahme seitens der Aktualisierungseinheit 32 durchgeführt wird. Dazu müssen nur entsprechende Zugriffsmöglichkeiten seitens der Aktualisierungseinheit 32 auf die Test-Röntgenbilderdatenbank 40 vorgesehen sein.
Die in der Figur 3 gezeigte Ausführung erreicht gegenüber der der Figur 2 den Vorteil, dass eine große Anzahl von Test-Röntgenbildern in der Test-Röntgenbilderdatenbank 40 im laufenden Betrieb vorproduziert werden können. Die Test-Röntgenbilderdatenbank 40 wird in ähnlicher Weise, wie im Zusammenhang mit der Ausführung der Figur 2 für die Inspektionsobjektdatenbank 34 beschrieben, aktualisiert.
Im Ergebnis wird mit allen Verwaltungsmaßnahmen erreicht, dass insbesondere bei der Überprüfung von Bedienpersonen keine Test-Röntgenbilder verwendet werden, die den Bedienpersonen bereits bekannt sein könnten.
Das hier vorstehend beschriebene System schlägt einen Ansatz zur Erzeugung von Test- Röntgenbildern vor, die nach der Art von fiktiven Bedrohungsbildern (FTI) erzeugt wurden, indem echte Röntgenbilder von vor Ort inspizierten Inspektionsobjekten verwendet werden. Die Test-Röntgenbilder werden jedoch nach der Art von CTI-Röntgenbildern angezeigt. Auf diese Weise können Nachteile der Konzepte FTI und CTI vorteilhaft vermieden werden, besonders wird der laufende Betrieb des Kontrollsystems 1 nicht beeinträchtigt. Ach wird sichergestellt, dass die Bedienpersonen nicht an Test-Röntgenbilder gewöhnt werden bzw. diese erinnern können, da es durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen sehr unwahrscheinlich ist, dass eine Bedienperson mit einem Test-Röntgenbild mehrmals konfrontiert wird. Da nur Röntgenbilder für die Erzeugung von Test-Röntgenbildern verwendet werden, die von Inspektionsobjekten stammen, die vor Ort inspiziert wurden, wird sichergestellt, dass Gepäck- und/oder Versandstücke verwendet werden, die für den Kontrollort typisch sind bzw. für die aktuell am Kontrollort herrschenden Bedingungen typisch sind, wie beispielsweise die Jahreszeit. Im Wesentlichen wird sichergestellt, dass jede mögliche Auffälligkeit von Inspektionsobjekten, die typisch für den Kontrollort sind, auch Eingang in die Test- Röntgenbilder finden. Damit können die Test-Röntgenbilder einer Bedienperson nicht aufgrund von bewusst oder unbewusst wahrnehmbaren Abweichungen von ortstypischen Röntgenbildern„verdächtig" erscheinen.
Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm eines entsprechenden Inspektionsverfahrens für Inspektionsobjekte, insbesondere Gepäckstücke oder sonstige Versandstücke, mit wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage 10.1 , 10.2, 10.n zur zerstörungsfreien Inspektion von Inspektionsobjekten 14.
In Schritt S1 wird ein Röntgenbild von einem Inspektionsobjekt bereitgestellt und gespeichert.
In Schritt S2 werden Bilddaten von Zielgegenständen, wie z. B. gefährlichen Gegenständen oder Substanzen, als Zielgegenstände bereitgestellt und gespeichert.
In Schritt S3 wird ein Test-Röntgenbild mittels Projektion von Bilddaten eines Zielgegenstands in eines der gespeicherten Röntgenbilder eines Inspektionsobjekts erzeugt.
In Schritt S4 wird ein erzeugtes Test-Röntgenbild zur Ausbildung und/oder Überprüfung einer Bedienperson angezeigt, wobei sichergestellt wird, dass das Test-Röntgenbild auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts 14 basiert, das vor einer ersten Zeitdauer aufgenommen/erzeugt und/oder bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde. Mit anderen Worten wird ein Test-Röntgenbild ausgewählt, das vor der eingestellten ersten Zeitdauer erzeugt und/oder bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde.
In einer Weiterbildung des Schritt S4, d. h. in einem Schritt S4*, wird weiter sichergestellt, dass das Test-Röntgenbild auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts 14 basiert, das nicht älter als eine zweite Zeitdauer ist und/oder bereits für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zum Erzeugen eines Test-Röntgenbilds verwendet wurde.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist zwischen den Schritten S3 und S4 bzw. dem Schritt S4* ein Schritt S5 vorgesehen, in dem die erzeugten Test-Röntgenbilder gespeichert werden. In einem Schritt S6 werden die gespeicherten Test-Röntgenbilder, die älter als eine dritte Zeitdauer sind und/oder bereits für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, verwendet wurden, gelöscht oder für eine erneute Verwendung gesperrt.
Es sei angemerkt, dass die zweite Zeitdauer und die dritte Zeitdauer grundsätzlich gleich lang sein können.

Claims

Patentansprüche
1. Erzeugungseinrichtung (26; 26.1 ; 26.2) für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen am Einsatzort wenigstens einer Röntgeninspek- tionsanlage (10.1 , 10.2, 10. n) zur zerstörungsfreien Inspektion eines Inspektionsobjekts (14), insbesondere eines Gepäck- oder Versandstücks, wobei die Erzeugungseinheit (26; 26.1 ; 26.2) aufweist: eine Inspektionsobjektdatenbank (34) zur Speicherung von mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage (10.1 , 10.2, 10.n) erzeugten Röntgenbilddaten von Inspektionsobjekten (14); eine Zielgegenstanddatenbank (36) mit Bilddaten von Zielgegenständen; und eine Bildprojektionseinheit (38) zur Projektion eines virtuellen Bilds eines Zielgegenstands aus der Zielobjektdatenbank (36) in ein Röntgenbild aus der Inspektionsobjektdatenbank (34) zur Erzeugung eines Test-Röntgenbilds, wobei die Bildprojektionseinheit (38) eingerichtet ist, Test-Röntgenbilder basierend auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts (14) zu erzeugen, das vor einer ersten Zeitdauer aufgenommen und das zugehörige Inspektionsobjekt bereits als sicher eingestuft wurde und/oder das bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde.
2. Erzeugungseinrichtung (26; 26.1 ; 26.2) gemäß Anspruch 1 , wobei die Erzeugungseinrichtung (26; 26.1 ; 26.2) weiter eine Aktualisierungseinheit (32) für die Inspektionsobjektdatenbank (34) aufweist.
3. Erzeugungseinrichtung (26.1 ) gemäß Anspruch 2, wobei die Aktualisierungseinheit (32) eingerichtet ist, die Inspektionsobjektdatenbank (34) zu aktualisieren, indem ein Röntgenbild, das älter als eine zweite Zeitdauer ist und/oder für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zur Erzeugung eines Test-Röntgenbilds verwendet wurde, aus der Inspektionsobjektdatenbank (34) gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt wird.
4. Erzeugungseinrichtung (26.2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bildprojektionseinheit (38) eingerichtet ist, Test-Röntgenbilder in einer Test- Röntgenbilderdatenbank(40) zu speichern.
5. Erzeugungseinrichtung (26.2) gemäß Anspruch 4, wobei die Aktualisierungseinheit (32) oder die Bildprojektionseinheit (38) eigerichtet ist, Test-Röntgenbilder in der Test- Röntgenbilderdatenbank (40) zu aktualisieren, indem ein Test-Röntgenbild, das älter als eine dritte Zeitdauer ist und/oder für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zur Ausbildung oder Überprüfung einer Bedienperson verwendet wurden, gelöscht oder für eine weitere Verwendung gesperrt wird.
6. Zentrale Steuereinheit (18) für wenigstens eine Röntgeninspektionsanlage (10.1 , 10.2, 10. n) zur zerstörungsfreien Inspektion eines Inspektionsobjekts (14), insbesondere eines Gepäckstücks oder sonstigen Versandstücks, mit einer Erzeugungseinrichtung (26; 26.1 ; 26.2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinheit (18) bevorzugt über ein Kommunikationsnetzwerk (42) mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage (10.1 , 10.2, 10. n) verbunden ist.
7. Zentrale Steuereinheit (18) gemäß Anspruch 6 mit wenigstens einer Anzeigeeinheit (22) zur Anzeige von Röntgenbildern eines aktuellen Inspektionsobjekts zur Sichtkontrolle durch eine Bedienperson oder zur Anzeige eines Test-Röntgenbilds.
8. Gepäck- oder Versandstückkontrollsystem (1 ) mit wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage (10.1 , 10.2, 10. n) und einer zentralen Steuereinheit (18) gemäß Anspruch 6 oder 7, die zu der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage (10.1 , 10.2, 10. n) so angeordnet ist, dass für eine Bedienperson ein aktuell mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage (10.1, 10.2, 10. n) zu kontrollierendes Inspektionsobjekt (14) nicht sichtbar ist.
9. Erzeugungsverfahren für Test-Röntgenbilder zur Ausbildung und/oder Überprüfung von Bedienpersonen am Einsatzort wenigstens einer Röntgeninspektionsanlage (10.1 , 10.2,
10. n) zur zerstörungsfreien Inspektion eines Inspektionsobjekts (14), insbesondere eines Gepäck- oder Versandstücks, wobei das Verfahren aufweist:
Bereitstellen (S1 ) von Röntgenbildern, die mit der wenigstens einen Röntgeninspektionsanlage (10.1 , 10.2, 10. n) erzeugt wurden; und
Bereitstellen (S2) von Bilddaten von Zielgegenständen;
Erzeugung (S3) eines Test-Röntgenbilds durch Projektion von Bilddaten eines Zielgegenstands in eines der bereitgestellten Röntgenbilder, und
Anzeigen (S4) eines Test-Röntgenbilds zur Ausbildung und/oder Überprüfung einer Bedienperson, wobei sichergestellt wird, dass das Test-Röntgenbild auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts (14) basiert, das vor einer ersten Zeitdauer erzeugt und das zugehörige Inspektionsobjekt bereits als sicher eingestuft wurde und/oder das bei einer automatischen Kontrolle für sicher eingestuft wurde.
10. Erzeugungsverfahren gemäß Anspruch 9, weiter mit Sicherstellen (S4*), dass das Test-Röntgenbild auf einem Röntgenbild eines Inspektionsobjekts (14) basiert, das nicht älter als eine zweite Zeitdauer ist und/oder bereits für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, zum Erzeugen eines Test-Röntgenbilds verwendet wurde.
11. Erzeugungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, weiter mit Speichern (S5) der erzeugten Test-Röntgenbilder; und Löschen oder Sperren (S6) von Test- Röntgenbilder für eine weitere Verwendung, die älter als eine zweite Zeitdauer sind und/oder bereits für eine bestimmte Anzahl, insbesondere einmal, verwendet wurden.
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