JP2016525218A

JP2016525218A - 被検体検査用に処理速度を改良する方法

Info

Publication number: JP2016525218A
Application number: JP2016529850A
Authority: JP
Inventors: プフェンダー、アンドリアス; ヒューズ、ロナルド、ジェイムズ
Original assignee: ラピスカンシステムズ、インコーポレイテッド
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2016-08-22
Also published as: US9880314B2; EP3025147A4; GB2532902B; EP3025147A1; WO2015013359A1; BR112016001572A2; US20150030125A1; MX2016001000A; GB2532902A; AU2014293215A1; GB201602992D0; CN105637350A; CA2919159A1; KR20160034385A

Abstract

【課題】本明細書は、透過放射線による被検体の検査方法及びシステムを提供する。このシステムでは、被検体が透過放射線の中を搬送され、次に、被検体の画像がオペレータによって観察される。【解決手段】特に、本明細書は、ディスプレイ上での画像生成の停止と、物体の搬送による画像取得との間の同期を切り離すシステムを記載する。さらに、本明細書は、待ち行列コンベヤ及びポストストップ・バックベルトプロセスによる物品の分離を含む画像取得の非効率を補償する方法を開示し、スループットを向上させる。【選択図】図２Ａ

Description

関連出願

本願は、２０１３年７月２３日に出願され「被検体検査用に処理速度を改善する方法」と題された米国予備特許出願第６１／８５７，６８８号を基礎とする優先権を主張し、当該出願は全部が関連として本願に取りこまれている。

本発明は、透過放射線によって被検体を検査する方法及びシステムに関する。当該システムでは、被検体が透過放射線の中を搬送され、被検体のその後の画像がオペレータによって観察される。

Ｘ線走査システムは、被検体の内容物を手で開封したり又は検査する冗長なプロセスに比較して、コンテナの内容物及び囲われた被検体の内側を迅速に視覚により検査するために使用されている。多くの場合、検査のためのこの改良された方法は、これらの走査システムのユーザのために、プロセスをスピードアップし、時間及び費用を節約する。用途によっては、検査の速度は、しばし、検査の質、費用及びスループット（すなわち、毎分あたりに検査される被検体の個数）の間のバランスである重要なパラメータである。

オペレータの効率は、オペレータコントロールステーションでの画像の観察時間と総所要時間との比として測定される。画像の観察を直接サポートしない全てのタスクは、非効率となり、故に、スループットの減少になる。

混乱を避けるために、画像を分離したり、又は画像を疑わしい物体と関連させることは必要である。現在のＸ線検査システムにおいて、待ち行列コンベヤは、被検体をＸ線検査システムの中を搬送するメインコンベヤと関連している。待ち行列コンベヤの目的は、物体間に物理的な分離を作ることである。物体間の物理的な分離によって、フォトセンサの論理回路は、別々の物体を認識することができる。待ち行列コンベヤは、メインコンベヤに比較して低速で運転しているので、待つ行列コンベヤの速度は、システムのスループットを規定する。

画像が静止している間、画像オペレータは、複雑な画像を検査しなければならない。故に、オペレータは、既存の画像をより徹底して検査するために、さらなる画像がスクリーン上に生成されることを停止させる必要がある。実際、画像を停止するために、オペレータは、ベルト・ストップ・プロセスを呼び出す。ベルトが停止するとき、さらなる画像データの取得や収集はない。現在の方法は、通常、被検体の搬送を、画像をスタート又はストップさせるオペレータのコマンドと同期させている。これらシステムの機械的及び電気光学的制限により、この同期は、システムが各「stop to start」トランジションからのリカバリプロシージャを実行する必要があるので、遅れを作る。これは、通常、システムの待ち時間になる。多くの場合、これは、搬送機構を十分に後退させることと、一定の順方向速度に戻して、搬送及び電気光学的システムが大事な検査の質のスタンダードを決める以前の安定した状態に戻ることを可能にすることを含む。故に、シームレスな画像表示を保証するために、現在のシステムは、バック・ベルト・プロセスを実行する。このプロセスは、ベルトが前方に進んでＸ線が再び生成される前に、コンベヤベルトの０．７５秒間の後退を必要とする。これは、画像オペレータがコントロールパネルのforwardボタン又はresumeボタンを押すときから、画像データがディスプレイ上に再び現れるまで、１．５秒の遅延を生じる。

故に必要なものは、ディスプレイ上の画像生成の停止と、物体を搬送しながらの画像の獲得との間の同期を切り離すシステムである。また、必要なことは、待ち行列コンベヤ及びポスト・ストップ・バック・ベルト・プロセスによる物体の分離を含む画像獲得非効率を補償する方法である。故に、スループットは強化される。

本発明は、Ｘ線検査システムの中をコンベアに載って進行方向に移動する被検体を検査する方法であって、前記Ｘ線検査システムは、被検体を透過放射線によってスキャンして視覚装置での表示のためにスキャン画像データを生成し、最初は前記被検体の移動と同期してスキャン画像データをスクロールする方法を提供する。当該方法は、オペレータによる前記スキャン画像データの検査のために視覚装置での前記スキャン画像データのスクロールを停止してする工程と、オペレータが前記スキャン画像データを調査している間、バッファ時間Ｂ_ｔの間前記コンベアの進行方向への移動を非同期で継続して、被検体のさらなる画像データを収集する工程と、バッファ時間Ｂ_ｔの終了後スキャンプロセスを停止する工程と、スキャンプロセスが再び開始されるまで、収集したさらなる画像データをバッファメモリに保存する工程と、スキャンプロセスを再開するときに、視覚装置にバッファされた画像データを表示する工程とを有する。

本発明は、さらに、Ｘ線検査システムの中をコンベヤに載って進行方向に移動する被検体を検査する方法であって、Ｘ線検査システムは、被検体を透過放射線によってスキャンして視覚装置での表示のためにスキャン画像データを生成し、最初は被検体の移動と同期してスキャン画像データをスクロールする方法を提供する。当該方法は、オペレータによるスキャン画像データの検査のために、視覚装置上での前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、オペレータが前記スキャン画像データを調査している間、コンベヤの進行方向への移動を非同期に継続して、待ち行列に並ぶ少なくとも１つの被検体のさらなる画像データを収集する工程と、スキャン画像データのスクロールが再開されるまで、少なくとも１つの待ち行列に並ぶ被検体の前記収集したさらなる画像データをメモリに保存する工程と、スキャン画像データのスクロールを再開するときに、視覚装置に少なくとも１つの待ち行列に並ぶ被検体の前記さらなる画像データを表示する工程とを有する。

本発明は、さらに、コンベヤに載って内部を進行方向に移動している被検体をスキャンして、被検体のスキャン画像データを視覚装置に表示し、最初は被検体の移動に同期してスキャン画像データをスクロールするＸ線検査システムを提供する。Ｘ線検査システムは、以下の方法により動作される。当該方法は、オペレータによるスキャン画像データの検査のために、視覚装置上での前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、オペレータが前記スキャン画像データを検査している間、バッファ時間Ｂ_ｔに亘りコンベヤの進行方向への移動を非同期に継続して、被検体のさらなる画像データを収集する工程と、バッファ時間Ｂ_ｔが終わった後スキャンプロセスを停止する工程と、スキャンプロセスが再開されるまで前記収集したさらなる画像データをバッファメモリに保存する工程と、スキャンプロセスを再開するときに視覚装置に前記バッファメモリに保存された画像データを表示する工程とを有する。

本発明は、さらに、コンベヤに載って内部を進行方向に移動している被検体をスキャンして、被検体のスキャン画像データを視覚装置に表示し、最初は被検体の移動に同期してスキャン画像データをスクロールするＸ線検査システムを提供する。Ｘ線検査システムは、以下の方法により動作される。当該方法は、オペレータによるスキャン画像データの検査のために、視覚装置上での前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、オペレータが前記スキャン画像データを検査している間、コンベヤの進行方向への移動を非同期に継続して、待ち行列に並ぶ少なくとも１の被検体のさらなる画像データを収集する工程と、スキャン画像データのスクロールが再開されるまで待ち行列に並ぶ少なくとも１の被検体の前記取得したさらなる画像データをメモリに保存する工程と、スキャン画像データのスクロールを再開するときに視覚装置に少なくとも１つの待ち行列に並ぶ被検体の前記さらなる画像データを表示する工程とを有する。

本発明は、さらに、Ｘ線検査システムの中をコンベヤに載って進行方向に移動する被検体を検査する方法であって、Ｘ線検査システムは、第１の被検体を透過放射線によってスキャンして視覚装置での表示のためにスキャン画像データを生成し、最初は第１の被検体の移動と同期してスキャン画像データをスクロールする方法を提供する。当該方法は、オペレータによる第１の被検体のスキャン画像データを検査のために、視覚装置上の前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、オペレータが前記第１の被検体の前記スキャン画像データを検査している間、バッファ時間Ｂ_ｔに亘りコンベヤの進行方向の移動を非同期に継続して、第２の被検体のさらなる画像データを収集する工程と、前記第２の被検体の画像データを収集した後スキャンプロセスを停止する工程と、スキャンプロセスが再開されるまで第２の被検体の収集したさらなる画像データをメモリに保存する工程と、スキャンプロセスを再開するときに前記バッファメモリに保存した画像データを視覚装置に表示する工程とを有する。

本発明は、さらに、Ｘ線検査システムの中をコンベヤに載って進行方向に移動する少なくとも１つの被検体を検査する方法であって、Ｘ線検査システムは第１の被検体を透過放射線によってスキャンして視覚装置での表示のためにスキャン画像データを生成し、最初は第１の被検体の移動と同期してスキャン画像データをスクロールする方法を提供する。当該方法は、オペレータによる第１の被検体のスキャン画像データの検査のために、視覚装置上の前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、オペレータが前記第１の被検体の前記スキャン画像データを検査している間、バッファ時間Ｂ_ｔの間、コンベヤの進行方向の移動を非同期で継続して、第２の被検体のさらなる画像データを収集する工程と、スキャン画像データのスクロールが再開されるまで、第２の被検体の収集したさらなる画像データをメモリに保存する工程と、バッファ時間Ｂ_ｔが終了するまで、第３から第ｎまでの被検体のさらなる画像データの収集と前記収集したデータの保存とを繰り返す工程と、スキャン画像データのスクロールを再開するときに、前記バッファメモリに保存した画像データを視覚装置に表示する工程とを有する。

本発明の以下の実施の形態及び概念は、システム、ツール及び方法と関連して記載され説明される。また、以下の記載は、例示であって、特許請求の範囲を限定するものではない。

実施の形態によっては、本明細書は、価格及び検査の質に殆ど又は全く影響を与えずに、検査プロセスの速度を改善する方法及びシステムを目的とする。

Ｘ線検査システムは、システムの中を搬送されている被検体をスキャンし、その後、オペレータは、モニタなどの視覚装置にて、搬送された被検体の生成された画像を観察する。

本発明の上記及びその他実施の形態を、図面及び以下の詳細な説明においてより詳細に説明する。

本発明の実施の形態による例示的なＸ線手荷物検査システムの斜視図である。図１ＡのＸ線手荷物検査システムの上面図である。従来の方法を使用して動作されるＸ線手荷物検査システムの上面図である。従来の方法を使用して動作されるとき、図２ＡのＸ線手荷物検査システムのスループットを示す時系列図である。本明細書の改良された方法によるスループットを生成するように動作されるときの、Ｘ線手荷物検査システムの上面図である。本明細書の方法の一の実施の形態により動作されるとき、Ｘ線手荷物検査システムの改良されたスループットを示す時系列図である。本発明の改良された方法がＸ線手荷物検査システムに適用されるとき、一の実施の形態によるスループットの強化を示す表である。本明細書の方法の一の実施の形態により動作されるとき、Ｘ線手荷物検査システムの改良されたスループットを示す時系列図である。

本発明の上記及びその他の特徴及び効果は、添付図面と関連して考慮されるときに、以下の詳細な記載を参照することによってより良く理解されることが認識される。

用途によっては、検査の速度は、検査の質、費用及びスループット（検査される被検体の毎分の個数として定義される）の間のバランスである重要なパラメータである。本明細書にて記載される実施の形態において、費用や検査の質に殆どインパクトを与えずに検査プロセスの速度を改良する方法やシステムが提供される。

Ｘ線検査システムは、システムの中を搬送されている被検体をスキャンし、続いて、オペレータが、モニタ等の視覚装置にて、搬送された被検体の生成された画像を観察する。

本明細書の他の実施の形態において、さらなる目視検査のためにオペレータが画像を停止するプロセスは、被検体の搬送と、次の画像投影のためのデータ収集とのプルセスから切り離される。搬送及びデータ収集は、オペレータが画像検査プロセスのために停止コマンドを発した後でも、順方向に継続する。しかしながら、観察プラットフォームでの画像のスクロールは、直ちに停止されて、オペレータによる、より周到な目視検査を可能とする。搬送及びデータ収集の継続は、本実施の形態の代表的な遅延を減らしたり，又は除去する、様々なリカバリプロセスを提供する。

Ｘ線システムは、透過放射線の入射ビームを生成するための線源と、放射線が検査下の被検体を通過するときにこの放射線を収集する複数の検出器素子とを含む。収集された放射線のレベルは、被検体の密度、物性、サイズ、容量及びその他多数の特性を含みながらも、これらに限定されない被検体のコンテンツについての情報をも表す。この情報は、単数又は複数の吸収特性のシンチレーション材料、単一又は積層されたフォトダイオード、アナログ・ディジタルコンバータ、コンピュータ素子を含みながらも、これらに限定されない複数の方法によって収集される。

この情報は、複数の数理的プロセスを介してスキャンされている被検体の多数の特性を抽出し、さらに、観察プラットフォームでの次のディスプレイ用に被検体の画像を生成するために処理さえる。これによって、オペレータは、被検体のコンテンツを識別でき、被検体がさらなる観察又は手による検査が必要か否かを判別できる。

本発明の一の実施の形態において、オペレータが検査のための画像を停止するプロセスは、次の画像映写のためのデータ収集及び被検体搬送のプロセスから切り離される。

一の実施の形態において、搬送及びデータ収集は、オペレータが画像検査プロセスのために停止コマンドを発した後であっても進行方向に継続する。観察プラットフォームでの画像スクロールは、直ちに停止され、オペレータは、より徹底した検査を行うことが可能となる。搬送及びデータ収集の継続は、本実施の形態の代表的な遅延を減らしたり除去する様々なリカバリプロセスを提供する。

故に、一の実施の形態において、画像停止の開始と共に、システムは、コンベヤベルトを運転して、最低１．５秒間でさらなる画像データの取得を継続する。取得された画像データは、画像オペレータがコントロールパネルのフォワード又はレジュームボタンを押すまで、メモリに保存される。そして、ボタンが押されると、バッファされたデータが、遅滞なく表示される。新たに取得した画像データが直ちに表示され、シームレスのスクロールを可能にする。画像オペレータは、画像を観察するときに平均で最低１．５秒を費やすため、停止した画像毎に即座に１．５秒の効率が改善される。

他の実施の形態において、本明細書に記載するように、データ収集は、システムリカバリ時間をゼロにするためには十分なほどに、進行方向に継続する。オペレータがスキャン画像のスクロールを停止して、詳細な検査のために特定の画像をフリーズした後、搬送及びデータ収集は、適切な長さの時間において進行方向に継続する。故に、システムは、被検体への放射を打ち切り、ベルトを後退させ、オペレータのスタートコマンドを待つ。オペレータのスタートのコメントにより、システムが品質の検査に必要な安定した状態パラメータを取得する間、既に収集したデータラインや画像は、視覚ステーション上でスクロールを開始する。画像スクロールは、オペレータのコマンドにより直ちに停止され又は開始されるので、オペレータは、ゼロ遅延に気がつく。

他の実施の形態において、搬送及びデータ収集は、システムデザインにおいて操作可能な正確なシステム変数によってのみ制限される、長期間に亘り継続する。搬送リミットは、検査下の被検体が検査プロセスの終了の前にシステムを抜けることによって、オペレータの制御を逃れないようなものである。オペレータの検査プロセスの間に、搬送及びデータ収集期間を延ばすシステムデザイン部材の例は、延長されたコンベヤ、覆い隠された出口コンベヤ、及び同様なシステムデザイン部材である。本実施の形態において、追加のデータ収集は、オペレータのスタートコマンドと共に直ちに表示され、又は、インテリジェントソフトウエアアルゴリズムによって管理されて、様々な方法でデータを表示する。この方法は、ライブデータ取得に追い付くデータの高速スクロール、各被検体に基づいた取得データの一部の表示、被検体全体がスキャンされたときのみの被検体画像の表示、スクロールに時間の無駄が殆ど無いオペレータの検査のための常時画像の停止を含むが、これらに限定されない。

本明細書は、複数の実施の形態を対象とする。以下の開示は、当業者が本発明を実施することを可能とするため提供される。本明細書にて使用される言語は、使用される用語の意味を超えて特許請求の範囲を制限したり、特定の実施の形態の一般的な否認として解釈すべきではない。本明細書にて規定される一般原則は、本発明の特許請求の範囲から逸脱せずに、他の実施の形態や用途にも適用される。また、使用される専門用語や表現は、例示的な実施の形態を記載する目的のためであり、限定として考慮すべきではない。このように、本発明は、開示された原理及び特徴と一致する様々な変更例、変形例、及び等価物を包含する最も広い権利範囲と一致する。明確さのため、本発明に係る技術分野において周知の技術的材料に関する詳細は、本発明を不必要に不明確にしないために、詳細には記載しない。

本願にて記載される特徴は、ラップトップやタブレットコンピュータ、パーソナルコンピュータ、パーソナルデーアシスタント、携帯電話、サーバ、組み込みプロセッサ、ディジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）チップや、プログラムインストラクションやコードを実行可能とする特定描画装置を含みながらもこれらに限定されない適宜のコンピュータプラットフォームで動作することを、当業者は理解すべきである。

プラットフォームは、複数のプログラムインストラクションを実行することによって、本願において記載される機能を提供することを理解すべきである。複数のプログラムインストラクションは、１つ又は複数の不揮発性メモリに保存され、１つ又は複数のプロセッサを使用して、１つ又は複数の有線又は無線ネットワークとのデータ通信においてトランシーバを介してデータを表し又は受信することを理解すべきである。

さらに、各装置は、データを送信可能とする無線及び有線の受信機及び送信機と、プログラムインストラクションを処理する少なくとも１つのプロセッサと、プログラムインストラクションを保存できるメモリと、本明細書に記載されるプロセスを実行するための複数のプログラムインストラクションからなるソフトウエアとを備えることを理解すべきである。更に、プログラムコードは、単一のコンピュータで実行される単一のアプリケーションへとコンパイルされ（又は、プレコンパイルされたり、「ジャスト・イン・タイム」にコンパイルされ）、又は、複数の異なるコンピュータの間で、ローカルに、又は互いにリモートされて分散される。

図１Ａ及び１Ｂは、それぞれ、一実施の形態による、Ｘ線手荷物検査システムの斜視図及び上面図を示す。図１Ａ及び１Ｂを同時に参照すると、Ｘ線検査システム１００Ａ，１００Ｂにおいて、手荷物などの被検体１０５Ａ，１０５Ｂは、コンベヤ１１５Ａ，１１５Ｂに載せられて手荷物スキャンニング囲い１１０Ａ，１１０Ｂの中を移動される。囲い１１０Ａ，１１０Ｂは、Ｘ線源と複数の検出器素子とを備える。Ｘ線源は、透過放射線１２０で移動している被検体１０５Ａ，１０５Ｂを照射し、一方、検出器素子は、被検体１０５Ａ，１０５Ｂを通過した放射線を収集する。収集された放射線のレベルは、コンピュータを使用して処理され、必要であれば、搬送された被検体１０５Ａ，１０５Ｂのスキャン画像を生成して保存する。スキャン画像は、オペレータが画像を観察したり調査するために、モニタ１２５等の視覚装置へと提供される。つぎに、オペレータが、オペレータが観察するスキャン画像に基づいて、対応するスキャンした被検体のコンテンツを物理的に検査することを望む場合、オペレータは、コンベヤ１１５Ａ，１１５Ｂを適切な時間で停止させてアクセスエリア１３０Ａ，１３０Ｂの中でスキャンされた被検体へのアクセスを可能とすることによってそうすることができる。Ｘ線手荷物検査システム１００Ａ，１００Ｂの一例は、ラピスカン（登録商標）６２０ＤＶシステムである。このシステムは、デュアルビュー・マルチエネルギシステムであり、以下のウエブサイトhttp://www.rapiscansystems.com/en/products/bpi/productsrapiscan_620dvに記載されている。このシステムは、本明細書の出願人によって製造販売されている製品である。

当業者には周知のように、オペレータは、スキャン画像をより入念に検査するために、モニタ上のスキャン画像のスクロールを止めなければならない。従来のＸ線検査システムにおいて、モニタでのスキャン画像のスクロールは、検査システムの中でスキャンされる対応する被検体の搬送と同期している。これらの従来の検査システムの機械的及び電気光学的制限により、システムは、各「stop to start」トランジションからリカバリプロシージャを実行しなければならないので、この同期は遅延を作る。多くの場合、これは、搬送機構を十分に後退させること、そして、次に、一定の進行速度に戻り、搬送及び電気光学的システムを前の安定した状態条件に戻す。この条件は、画質や他の潜在する問題（しかしながらこれらに限定されない）などのクリティカルな検査品質スタンダードを決定するものである。

図２Ａは、Ｘ線手荷物検査システム２００の上面図を示す。このシステム２００は、コンベヤ２１５上の被検体又は手荷物２０５、２０６、２０７で完全に待ち行列が作られている。このシステム２００において、モニタ２２５上でのスキャン画像のスクロールは、検査システム２００の操作の従来の方法により、相当するスキャン被検体又は手荷物の搬送と同期している。動作の間、手荷物２０５は、スキャン囲い２１０の中を搬送され、同期して対応する手荷物２０５のスキャン画像をモニタ２２５上に生成する。ステップ２０１にて、手荷物２０５が最下位のＸ線スキャンニングビーム２２０の直前に移動すると直ぐに、手荷物２０５の完全なスキャン画像が生成され、オペレータは、コンベヤ２１５を停止して、直ちにモニタ２２５上のスキャン画像の同期スクロールを停止する。そして、オペレータによって、手荷物２０５の現在静止しているスキャン画像の観察や検査を可能にする。

手荷物２０５のスキャン画像を調査した後、オペレータが手荷物２０５を物理的に検査することを希望すれば、オペレータは、多くの場合、コンベヤ２１５を再スタートさせて、手荷物２０５がアクセスエリア２３０に到着するのを待たなければならない。前述したように、この「stop to start」トランジションによって、時間遅延（待ち）をシステムリカバリプロシージャに生じさせる。ステップ２０２は、オペレータがコンベヤ２１５を再スタートさせて、よって、手荷物２０５がアクセスエリア２３０に向けて搬送されている状態を示す。しかしながら、コンベヤ２１５の移動と、待ち行列に並んでいる手荷物２０６の（モニタ２２５での）スキャン画像の作成及びスクロールと結合、又は同期の結果、オペレータには、手荷物２０６のスキャン画像を調査するというさらなる未決の作業が負担になる。手荷物２０５がアクセスエリア２３０に到着するまでの間、手荷物２０６のスキャン画像がモニタ２２５上に表示される。

このように、ステップ２０３にて、手荷物２０５が最終的にアクセスエリア２３０に到着する時間までに、コンベヤ２１５の移動と、待ち行列に並んでいる手荷物２０６、２０７の（モニタ２２５上の）スキャン画像の作成及びスクロールとの同時発生の結果として、オペレータは、アクセスエリア２３０にたった今到着した手荷物２０５の物理的な検査と同様に、手荷物２０６，２０７のスキャン画像を参照しながらさらなる未決の作業を有する。

故に、全体のスクリーニング時間と、その結果として、係る従来のＸ線検査システムのスループットとは、多くの場合、少なくとも被検体スキャンデータ収集時間「Ｓ_t」と、スキャンされた被検物を検査してその危険性レベルを判別するオペレータの時間を含む、表示されたスキャン画像のオペレータの観察時間「Ｄ_t」と、「stop to start」トランジションからの検査システムリカバリ時間「Ｒ_t」との合計である。

図２Ｂは、図２Ａの検査システム２００が従来の方法により動作されるときの、スループット計算を示す。このとき、モニタ２２５上のスキャン画像のスクロールは、検査システム２００の中での対応するスキャンされた被検体の搬送と同期している。図２Ｂを参照すると、本実施の形態では、スケール２３５は、スクリーニング・検査動作全体に含まれる時間成分を示す。故に、４つの被検体２０５Ｂ，２０６Ｂ，２０７Ｂ，２０８Ｂのうち３つ（２０５Ｂ，２０６Ｂ，２０８Ｂ）が、そのスキャン画像を観察する他に、オペレータによって物理的に検査されているときの、検査システムのスループットを示す。スループット計算は、平均長２．５フィートの被検体又は手荷物に対し、被検体スキャンデータ収集時間Ｓ_tは、およそ４秒であり、表示されたスキャン画像のオペレータの観察・判定時間Ｄtは、平均約５秒台であり、一方、「stop to start」トランジションからの検査システムリカバリ時間Ｒ_tは、およそ２．５秒であると仮定する。対応して、スケール２４０は、４つの被検体から３つの被検体に対するスキャン画像のスクロールが、オペレータによって停止されたとき、４つの被検体をスキャンするときに費やされる時間を示す。結果として、システムは、待ち行列に並んでいる４つの被検体をスキャンし、そのうちの３つのスキャン画像のスクロールが、オペレータによる検査・観察のために停止されることが必要になったとき、全体でおよそ３９秒を要する。時間ｔ₂₀₅、ｔ₂₀₆、ｔ₂₀₈は、オペレータによる被検体２０５Ｂ，２０６Ｂ、２０８Ｂのスキャン画像の検査・観察を含む。スキャンされた被検体２０７Ｂのスキャン画像のスクロールは、検査・観察のためにオペレータによって停止されない。故に、システムのスループットは、毎時およそ３７０個である。

図３Ａは、Ｘ線手荷物検査システム３００の上面図を示す。Ｘ線手荷物検査システム３００は、コンベヤ３１５上に被検体又は手荷物３０６、３０７、３０７によって完全に待ち行列が作られ、改善された方法により動作されている。改善された方法は、図３Ｂ及び３Ｃを参照して後述するように、連続スキャン画像データ収集により、より高いスループットを可能とする。図３Ａを参照すると、動作中、手荷物３０５は、スキャンニング囲い３１０の中を搬送され、手荷物３０５の対応するスキャン画像をモニタ３２５上に生成する。ステップ３０１で、手荷物３０５が最下位のＸ線スキャンニングビーム３２０の直前まで移動すると（故に、手荷物３０５の完全スキャン画像が生成され）、オペレータは、モニタ３２５上のスキャン画像のスクロールを停止し、オペレータによる手荷物３０５の現在静止しているスキャン画像の観察及び検査を可能とする。しかしながら、本発明の動作の改良された方法により、被検体３０５のスキャン画像のスクロールの停止は、コンベヤ３１５の同期した停止にはならない。実際には、オペレータが被検体３０５のスキャン画像の検査及び観察を行う間、コンベヤは前方へ移動して、待ち行列の後に続く被検体３０６のスキャン画像データの保存を継続する。

ステップ３０２に示すように、オペレータが被検体３０５のスキャン画像の検査及び観察を継続する場合、他の被検体のスキャンは継続され、スキャンデータは、オペレータへの次の表示のためにバッファメモリ３５０に保存される。一の実施の形態において、被検体３０５の良性に関する判定がオペレータによってなされるまで、又は、被検体３０５がアクセスエリア３３０に到着するまで、待ち行列に並んでいる被検体のスキャンは継続される。故に、被検体３０５は、アクセスエリア３３０により近く接近し、オペレータが被検体３０５のコンテンツを物理的に点検すると決めた場合、被検体３０５がアクセスエリア３３０に到着するまでに待つ時間が殆ど無い。一の実施の形態において、コンベヤは、前方への移動を継続し、待ち行列に並べられた物体は、バッファ時間Ｂ_tに亘りスキャンされる。バッファ時間Ｂ_tの後、スキャンプロセスは、オペレータがスキャンプロセスを再開するまで停止される。一の実施の形態において、バッファ時間Ｂ_tは、「stop to start」トランジションからのシステムリカバリ時間Ｒ_tの一部である。

ステップ３０３にて、被検体３０５がアクセスエリア３３０に到着したとき、待ち行列に並んでいた被検体３０６の保存されたスキャンデータが、オペレータによる観察及び検査のために直ちに利用可能になり、被検体３０６は、既にアクセスエリア３３０への途中にあり、また、次の被検体３０７のスキャン画像データも収集されてバッファメモリ３５０に記憶される。

図３Ｂは、システム１００が、図１Ａ及び１Ｂに記載するように、図３Ａについて上述する改良された方法により動作されるときの全スループット計算を示す。当該方法によって、オペレータによって知覚されるような検査システムリカバリ時間Ｒ_tを小さくしたり又は排除し、さらに「stop to start」トランジション（遅延した画像停止、又は停止遅延）に起因することによって、高いスループットを可能とする。図３Ｂを参照すると、一の実施の形態により、待ち行列に並べられた４つの被検体３５５、３５６、３５７、３５８のうち３つのスキャン画像のスクロールが、オペレータによる観察及び検査のために停止されたとき、スケール３３５は、選別及び検査動作全体に含まれる時間成分と、検査システムのスループットとを示す。一例では、平均２．５フィート長の被検体及び手荷物に対する被検体スキャンデータ収集時間Ｓ_tはおよそ４秒であり、表示されたスキャン画像のオペレータ観察時間Ｄ_tは、平均およそ５秒台であり、一方、「stop to start」トランジションからの検査システムリカバリ時間Ｒ_tは、およそ２．５秒であると仮定する。

一例として、動作の間、オペレータに被検体３５５のスキャン画像を表示しているとき、オペレータは、調査及び観察のためにスキャン画像のスクロールを停止する。しかしながら、改良された方法により、被検体３５５のスキャン画像のスクロールの停止は、コンベヤの直ちに同期した停止にはならない。実際に、オペレータが被検体３５５の静止したスキャン画像を調査している間、コンベヤは、バッファ時間Ｂ_tの間、移動を継続することが可能であり、故に、時間Ｂ_tと対応して、待ち行列に並んでいる次の被検体３５６のバッファスキャンデータの収集が可能である。すなわち、コンベヤは、バッファ時間Ｂ_tの関数となる時間に対し、スキャン画像のスクロールと非同期になったり、または切り離されたりする。バッファ時間Ｂ_tは、システムリカバリ時間Ｒ_tの関数でもある。一の実施の形態において、バッファ時間Ｂ_tは、検査システムリカバリ時間Ｒ_tの一部である。一の実施の形態において、バッファ時間Ｂ_tは、システムリカバリ時間Ｒ_tのおよそ４０〜６０％であり、好ましくは、５０％である。一の実施の形態において、バッファ時間Ｂ_tはおよそ１．５秒である。バッファ時間Ｂ_tの間前方に移動した後、被検体のスキャンニングは停止される。故に、コンベヤは、後退して後方に移動し、オペレータが被検体３５５のスキャン画像の調査を終えるのを待つ。故に、調査が終わった後、オペレータがシステムを再開するとき、オペレータに対し、バッファ時間Ｂ_tに対応する被検体３５６のバッファスキャンデータを表すスキャンデータのスクロールを直ちに表示する。バッファスキャンデータがオペレータに表示されている間、コンベヤは、前方に移動し、被検体３５６の残りの部分のライブスキャン画像の生成を開始する。故に、実際には、本発明の改良された方法によって、オペレータは、ゼロシステムリカバリ時間Ｒ_tを気付くことができる。

従って、スケール３４０は、４つの被検体がスキャンされ、さらに４つの被検体のうち３つのスキャン画像のスクロールがオペレータによって停止されるときに費やされる時間の全てを示す。結果として、システムは、待ち行列に並ぶ４つの被検体をスキャンし、そのうちの３つのスキャン画像のスクロールが、オペレータによる調査及び観察のために停止される必要があるとき、全体でおよそ３１秒を費やす。時間ｔ₃₅₅、ｔ₃₅₆、ｔ₃₅₈は、オペレータによる被検体３５５、３５６、３５８のスキャン画像の調査及び観察を含む。スキャンされた被検体３５７のスキャン画像のスクロールは、観察及び調査のためにオペレータによって停止されない。故に、システムの改良されたスループットは、毎時およそ４６５個である。

一の実施の形態において、送れた画像停止の概念は、さらに、拡張されて、静止画像を検査するために費やされる（バッファ時間Ｂ_tの終了後）追加の３．５秒の効果がある。画像の表示が停止される間、追加の物品のスキャンが継続される。一の実施の形態において、システムは、自動的に物品の位置をモニタし、画像オペレータによる適切な処分の無い状態で物品がシステムから出ないことを保証する。一の実施の形態において、システムが再開されるとき、取得した画像データは、直ちに、スプラッシュモードで画像オペレータに表示される。スプラッシュモードでは、画像は、スクロールモードとは対照的に、ディスクリート画像として表示される。一の実施の形態において、ディスプレイのスクロールは、自動で開始され、シームレスな情報表示を保証する。

図４は、本発明の改良された方法をＸ線手荷物検査システムに適用したときのスループットの増加を示す表である。これらのスループットの増加は、鞄の長さが平均であり画像観察時間が平均のときの理論上のモデルに基づいており、スループットは１時間あたりの鞄の個数（ＢＰＨ）である。図４を参照すると、本発明の方法を使用して、画像分離プロセス４０１において１８％の改善がある。オペレータが画像のスクロールを停止して特定の画像を観察する間、コンベヤがバッファ時間Ｂ_tの間に移動を継続するとき、停止遅延４０２の間のスループットの改善は、およそ１０％である。オペレータが画像のスクロールを停止して特定の画像を観察する間、コンベヤが時間全体に亘り移動を継続しているとき、停止遅延４０３の間のスループットの改善は、およそ１３％である。画像取得時間の最長４８５秒（８分）は、画像観察の間にバッファ内に物品の画像を列に並べることによってリカバされ、結果として、理想の環境の下で停止された画像に対し１３％の改善となる。

図５は、システムが他の改良された方法により動作されるときの全体のスループット計算を示す。当該方法は、連続スキャン画像データ収集により、より高いスループットを可能にする。一の実施の形態により、スケール５３６は、待ち行列に並ぶ４つの被検体５５５、５５６、５５７、５５８のうち３つの被検体のスキャン画像のスクロールがオペレータによる観察及び調査のために停止されるとき、スクリーニング及び検査動作全体に含まれる時間成分と、システムのスループットとを示す。実施例により、平均長が２．５フィートの被検体又は手荷物に対し、被検体スキャンデータ収集時間Ｓ_tはおよそ４秒であり、表示されているスキャン画像のオペレータの観察時間Ｄ_tは、平均およそ５秒と仮定する。動作の現在の方法は、完全にシステムリカバリ時間Ｒ_tを排除する。その理由は、コンベヤは、実際の「stop to start」トランジションの全く無い状態で、スキャンデータ収集のために継続して移動することが可能であるからである。

動作の間、オペレータに被検体５５５のスキャン画像を表示しているとき、オペレータは、調査及び観察のためにスキャン画像のスクロールを停止する。しかしながら、改良された方法により、被検体５５５のスキャン画像のスクロールの停止は、コンベヤの即座の同期した停止にはならない。実際、コンベヤは前方への移動を継続するので、待ち行列に並ぶ次の被検体のスキャンデータ収集は継続し、電子メモリに保存又はバッファされる。一の実施の形態により、スキャンデータ収集は継続し、コンベヤは、少なくともオペレータの平均判定及び観察時間Ｄ_tと対応する時間に亘り移動を継続する。一の実施の形態において、オペレータが被検体５５５の内容を物理的に検査すると決める場合、スキャンデータ収集及びコンベヤは、被検体５５５が（図３Ａに示される）アクセスエリア３３０に接近するときのみ停止する。オペレータの判定及び観察時間Ｄ_tの終了時に、オペレータがシステムを再スタートするとき、オペレータに、待ち行列の後に続く被検体５５６のバッファされ又は記憶されたスキャンデータを表すスキャン画像のスクロールを直ちに表示する。一の実施の形態において、オペレータには、被検体５５６のバッファされ又は記憶されたスキャン画像が表示される。一方、別の実施の形態においては、被検体体５５５の現在表示されるスキャン画像は、加速スクロール又は高速前方方向モードに移動されて、被検体５５６のバッファされ又は記憶されたスキャン画像を表示する。

従って、スケール５４１は、４つの被検体をスキャンして、４つの被検体のうち３つのスキャン画像のスクロールが観察及び調査のためオペレータによって停止されるときに費やされる時間全体を示す。結果として、システムは、待ち行列に並ぶ４つの被検体をスキャンし、４つの被検体のうちの３つのスキャン画像のスクロールがオペレータによる調査及び観察のために停止されることが必要とされる場合、およそ１８秒を費やす。時間ｔ_５５５、ｔ_５５６、ｔ_５５８は、オペレータによる被検体５５５、５５６、５５８のスキャン画像のデータ獲得時間と、調査及び観察時間との両方を含み、よって、１の被検体の調査及び観察と、次の被検体のデータ取得との同時発生的性質によりオーバーラップする。一の実施の形態において、調査及び観察時間は、いつも５秒である。スキャンされた被検体５５７のスキャン画像のスクロールは、観察及び調査のためにオペレータによって停止されていない。故に、システムの改善されたスループットは、最大毎時およそ８００個までとなる。

当業者によって、本明細書の方法は、検査下の被検体が画像が収集されるように並進される検査システムにおいて使用されることを理解すべきである。このように、本発明の検査システムは、手荷物スクリーニングシステムに限定されず、貨物検査システム、航空機及びその他車両の検査システムと共に使用される。さらに、本明細書の方法は、サイズ又は全体の設置面積に拘わらず検査システムと共に使用される。さらに、本明細書において、搬送機構は、コンベヤベルト、トラクタ又はトレーラ、車両牽引機構、ライン、ケーブル、可動プラットフォームなどを含み、しかしながらこれらに限定されず、検査容量の中を通過して被検体を並進させる機構である。

上記実施例は、本発明のシステムの多数の用途の例示にすぎない。本発明の実施の形態を本明細書に記載するが、本発明は、特許請求の範囲から逸脱せずに多数の特定の形態において実施されることを理解すべきである。故に、本実施例及び実施の形態は、例示であって、限定的ではない。また、本発明は特許請求の範囲内での変更が可能である。

１００Ａ，１００Ｂ，２００Ｘ線検査システム
１１５Ａ，１１５Ｂ，２１５コンベヤ
２０５，２０６，２０７，３０６，３０７，３０７被検体
２２０，３２０透過放射線
２２５，３２５視覚装置

Claims

Ｘ線検査システムの中をコンベヤに載って進行方向に移動する被検体を検査する方法であって、前記Ｘ線検査システムは、被検体を透過放射線によってスキャンして視覚装置での表示のためにスキャン画像データを生成し、最初は被検体の移動と同期してスキャン画像データをスクロールする方法であって、
前記方法は、
オペレータによるスキャン画像データの検査のために視覚装置での前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、
オペレータが前記スキャン画像データを調査している間、バッファ時間Ｂ_ｔの間コンベヤの進行方向への移動を非同期で継続して被検体のさらなる画像データを収集する工程と、
バッファ時間Ｂ_ｔの終了後スキャンプロセスを停止する工程と、
スキャンプロセスを再開されるまで、収集したさらなる画像データをバッファメモリに保存する工程と、
スキャンプロセスを再開するときに、視覚装置にバッファされた画像データを表示する工程と
を有することを特徴とする方法。
前記バッファ時間Ｂ_ｔは、システムリカバリ時間Ｒ_ｔの５０％であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記バッファ時間Ｂ_ｔは、およそ１．５秒であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記Ｘ線検査システムは、手荷物検査システムであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
Ｘ線検査システムの中をコンベヤに載って進行方向に移動する被検体を検査する方法であって、Ｘ線検査システムは、被検体を透過放射線によってスキャンして視覚装置での表示のためにスキャン画像データを生成し、最初は被検体の移動と同期してスキャン画像データをスクロールする方法であって、
前記方法は、
オペレータによるスキャン画像データの検査のために、視覚装置上での前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、
オペレータが前記スキャン画像データを調査している間、コンベヤの進行方向への移動を非同期に継続して、待ち行列に並ぶ少なくとも１つの被検体のさらなる画像データを収集する工程と、
スキャン画像データのスクロールが再開されるまで、少なくとも１つの待ち行列に並ぶ被検体の前記収集したさらなる画像データをメモリに保存する工程と、
スキャン画像データのスクロールを再開するときに、視覚装置に少なくとも１つの待ち行列に並ぶ被検体の前記さらなる画像データを表示する工程と
を有することを特徴とする方法。
前記コンベヤの進行方向への移動は、およそ１．５秒の期間であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
前記Ｘ線検査システムは、手荷物検査システムであることを特徴とする請求項５に記載の方法。
コンベヤに載って内部を進行方向に移動している被検体をスキャンして、被検体のスキャン画像データを視覚装置に表示し、最初は被検体の移動に同期してスキャン画像データをスクロールし、さらに以下の方法により動作されるＸ線検査システムであって、
前記方法は、
オペレータによるスキャン画像データの検査のために、視覚装置上での前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、
オペレータが前記スキャン画像データを検査している間、バッファ時間Ｂ_ｔに亘りコンベヤの進行方向への移動を非同期に継続して、被検体のさらなる画像データを収集する工程と、
バッファ時間Ｂ_ｔが終わった後、スキャンプロセスを停止する工程と、
スキャンプロセスが再開されるまで前記収集したさらなる画像データをバッファメモリに保存する工程と、
スキャンプロセスを再開するときに、視覚装置に前記バッファメモリに保存された画像データを表示する工程と
を有することを特徴とするＸ線検査システム。
前記バッファ時間Ｂ_ｔは、システムリカバリ時間Ｒ_ｔの５０％であることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
前記バッファ時間Ｂ_ｔは、およそ１．５秒であることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
前記Ｘ線検査システムは、手荷物検査システムであることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
コンベヤに載って内部を進行方向に移動している被検体をスキャンして、被検体のスキャン画像データを視覚装置に表示し、最初は被検体の移動に同期してスキャン画像データをスクロールし、さらに、以下の方法により動作されるＸ線検査システムであって、
前記方法は、
オペレータによるスキャン画像データの検査のために、視覚装置上での前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、
オペレータが前記スキャン画像データを検査している間、コンベヤの進行方向への移動を非同期に継続して、待ち行列に並ぶ少なくとも１の被検体のさらなる画像データを収集する工程と、
スキャン画像データのスクロールが再開されるまで待ち行列に並ぶ少なくとも１の被検体の前記収集したさらなる画像データをメモリに保存する工程と、
スキャン画像データのスクロールを再開するときに視覚装置に少なくとも１つの待ち行列に並ぶ被検体の前記さらなる画像データを表示する工程と
を有することを特徴とするＸ線検査システム。
前記Ｘ線検査システムは、手荷物検査システムであることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
コンベヤの進行方向の移動は、およそ１．５秒の期間であることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
Ｘ線検査システムの中をコンベヤに載って進行方向に移動する被検体を検査する方法であって、Ｘ線検査システムは、第１の被検体を透過放射線によってスキャンして視覚装置での表示のためにスキャン画像データを生成し、最初は第１の被検体の移動と同期してスキャン画像データをスクロールする方法であって、
前記方法は、
オペレータによる第１の被検体のスキャン画像データの検査のために、視覚装置上の前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、
オペレータが前記第１の被検体の前記スキャン画像データを検査している間、バッファ時間Ｂ_ｔに亘りコンベヤの進行方向の移動を非同期に継続して、第２の被検体のさらなる画像データを収集する工程と、
前記第２の被検体の画像データを収集した後スキャンプロセスを停止する工程と、
スキャンプロセスが再開されるまで第２の被検体の収集したさらなる画像データをメモリに保存する工程と、
スキャンプロセスを再開するときに前記バッファメモリに保存した画像データを視覚装置に表示する工程と
を有することを特徴とする方法。
コンベヤの進行方向への移動は、およそ１．５秒の期間であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
Ｘ線検査システムの中をコンベヤに載って進行方向に移動する少なくとも１つの被検体を検査する方法であって、Ｘ線検査システムは第１の被検体を透過放射線によってスキャンして視覚装置での表示のためにスキャン画像データを生成し、最初は第１の被検体の移動と同期してスキャン画像データをスクロールする方法であって、
前記方法は、
オペレータによる第１の被検体のスキャン画像データの検査のために、視覚装置上の前記スキャン画像データのスクロールを停止する工程と、
オペレータが前記第１の被検体の前記スキャン画像データを検査している間、バッファ時間Ｂ_ｔの間、コンベヤの進行方向の移動を非同期で継続して、第２の被検体のさらなる画像データを収集する工程と、
スキャン画像データのスクロールが再開されるまで、第２の被検体の収集したさらなる画像データをメモリに保存する工程と、
バッファ時間Ｂ_ｔが終了するまで、第３から第ｎまでの被検体のさらなる画像データの収集と前記収集したデータの保存とを繰り返す工程と、
スキャン画像データのスクロールを再開するときに、前記バッファメモリに保存した画像データを視覚装置に表示する工程と
を有することを特徴とする方法。
バッファ時間Ｂ_ｔは、オペレータの平均判定観察時間Ｄ_ｔと同等であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
バッファ時間Ｂ_ｔは、およそ５秒であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
第１の被検体が、物理的にアクセス可能なアクセスエリアに到着するまで、コンベヤの進行方向の移動は継続することを特徴とする請求項１７に記載の方法。