JPS63255683A - 異物の映像化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、人体、動物等が所持する凶器等の異物を検出
・映像化する装置に係り、特に空港等における所持品検
査に好適な異物の映像化装置に関する。

〔従来の技術〕

従来よく知られてｂるように、空港等での所持品検査は
、手荷物に対してはＸ線透視、人体に対しては磁気検査
および身体検査が多く用いられている。

本発明では、パルス状電波を用いて人や動物の所持する
凶器等の異物を映像化する。この意味で本発明に近い公
知例としては、レーダー装置がある。これはパルス状の
電波を空中の広い範囲に放射し、反射波を得て物標の存
在を検知するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の従来技術のうち被検者に対する磁気探査は、被検
者が所持する位置等によって凶器等を見逃す恐れがある
。また、身体検査による凶器の所持検査は、検査に時間
がかかるほか、被検者への人権配慮の対応も必要となる
。

これらの課題の解決のため、電波によって凶器等の異物
を映像化する手法が、従来のレーダ技術の延長として考
え得る。しかし、従来のレーダは、電波ビームが広がシ
を持りておシ、物標の詳細な映像化は不可能である。ま
た、航空機レーダでわかるとおシ、レーダは対象物と他
の物標（例えば地面等）とを弁別する必要はなく、所持
品検査に従来のレーダ技術の使用は出来ない。

本発明の目的は、上記の問題点を解決し、被検者に非接
触で、しかも正確に所持凶器等の異物を映像化できる装
置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、電波ビームを照射して生体が所持する異物を
検査する装置において、生体からの反射強度が予め設定
した値より小さく々る様に周波数を制御された絞られた
電波ビームで被検体を走査する手段と、各走査位置での
反射電波の強度を求める手段と、各走査位置での反射電
波強度の分布を映像化して表示する手段とを具備したこ
とを特徴とする異物の映像化装置である。

〔作用〕

被検者が所持する凶器を映像化するため、本発明におい
ては、被検者の全面を細いパルス状の電波ビームで走査
し、各走査点からの反射波強度を観測する。この場合、
使用パルス状電波の周波数を制御する。これは、人体と
凶器である異物との弁別をする必要があるためであり、
人体に透過され易い、従って人体からの反射強度の小さ
い、周波数帯の電波を用いて人体からの反射を低減させ
て異物である凶器を強調する。そして被検者を映像とし
て表示し、その映像上で上記反射波の強い部分を例えば
カラー表示する。また、反射強度の強い部分をさらに周
波数を上げて詳細に観測する。

これらによって、被査者に非接触で被検者の所持する凶
器等の異物を画像として表示・検査することが可能とな
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図によシ説明する。第１
図において、１は広周波数帯域のアンテナであシ、電波
ビームを絞る機能を有する例えばパラボラアンテナ等で
ある。電波ビームは被検者および凶器の映像化に必要な
分解能が得られる程度に細く絞られているものとする。

アンテナ１は、走査装置２によってその電波ビーム放射
方向を変化させ得る。３は、発振器であシ、その基本周
波数を変えることができる。発振器３からの間欠的な電
気信号は、送受切換え器４を介してアンテナ１に伝送さ
れ、電波ビームとなって被検者に放射される。被検者や
所持凶器等からの反射波を再びアンテナｌで検出し、送
受切換え器４を通過して増幅器５で増幅する。その後、
ピーク検出器６で検波後、ピーク値を出力する。反射波
のピーク値は、アナログ−ディジタル変換器７でディジ
タル量に変換され、画像メモリ８に記憶される。画像メ
モリ８への記憶位置は、被検者への電波ビーム照射位置
と対応しておシ、照射位置情報はアンテナの走査装置２
から得られる。

一方、９はズーム機能を備えたテレビカメラであり、こ
れにより、被検者の画像を得ることができる。１０は、
公知のスーツ２−インポーズ装置であり、テレビカメラ
９で得た被検者の画像と、反射波強度分布を記憶したメ
モリ８の内容とを重ね合わせる。スーツや一インポーズ
装置１０で得た画像は、１１の表示器で表示される。ま
た、１２は操作盤であり、電波ビームの照射方向２発振
器周波数、テレビカメラ観測方向を制御する。

次に使用周波数の選定について述べる。第２図ｒ　６　
） は、空気中の伝播に伴なう電波の減衰量を求めた結果で
ある。減衰量が大きいピークがいくつかあるが、各ピー
クは下記の分子の吸収によることが知られている。

水分による吸収：約２２　ＧＨｚ　、　１８０　ＧＨｚ
　。

３１０　ＧＨｚ 酸素分子による吸収：約６０　ＧＨ７ 本発明では、とくに水分による吸収ピークを考慮して人
体に吸収され易い使用周波数を選定する。

すなわち、第２図は空気中の減衰データであるが、その
うちの水分による吸収データから人体に吸収され易い周
波数を選定できる。

人体に吸収され易い周波数の電波を用いて第１図の装置
によシ被検者の像を求めた例を次に示す。

第３図は、被検者の反射が小さく、吸収が大きい周波数
の電波で被検者を観測した場合の、電波の反射強度分布
を求めた例である。この強度分布は、画像メモリ８の内
容に対応しており、被検者のテレビカメラ像と重ね合わ
せて表示される。第３図において、破線で示した部分が
人体に対応する。

もし、電波ビームの周波数が人体に吸収され表いもので
あれば、人体からの反射波が極めて強く、凶器と人体と
の識別は反射強度の観測のみでは容易ではない。本発明
では、周波数の変化が可能な発振器を用いているので、
人体での吸収が大きい、従って人体からの反射が少ない
、周波数の電波ビームを用いることができる。との場合
、人体表面に入射した電波ビームの大部分は人体に吸収
されるが、電波の出力は微弱であシ、人体に伺ら影響は
ない。もし、被検者が凶器等の異物を所持しているとす
ると、この部分の反射強度は大きい。結果として、第３
図に示す様に、反射強度の小さい人体部分に、反射強度
の大きな異物部分がある強度分布が得られる。前述のよ
うに、この強度分布はテレビカメラで得る被検者像と重
ね合わせて表示されるため、被検者がどの部分に凶器等
の異物を所持しているかを画像の上で検出できる。

第４図は、各部の波形を示す図である。この例では、送
信電波の波形を正弦波１波長分としているが、複数波長
を用いる場合もある。被検者からの反射波は、電波放射
から時間遅れをもって検出される。この反射波には、被
検者の着衣、凶器。

体表からのものが含まれる。送信電波の基準周波数は被
検体の水分からの反射が小さい周波数を選択するため、
着依と凶器からの反射があるが、凶器と着衣との反射レ
ベルは凶器の方が高く、これによって体表２着衣と弁別
して凶器の存在が確認できる。

さらに、確認された反射波強度が高い部分を、拡大して
検査することも可能である。これは、操作盤１２からの
制御信号を受け、 （イ）テレビカメラ９のズームアツプ、（ロ）　カメラ
９の映像範囲内の電波ビームの走査、（ハ）発振器３の
周波数向上 の操作をする。テレビカメラ９の撮影範囲と電波ビーム
の走査範囲とは対応する様に走査装置を設定しである。

このため、第３図の例で示す特定部分をテレビカメラで
の映像と画像メモリとを対応して拡大し得る。さらに、
発振器の周波数を被検者からの反射が少なり更に高い周
波数に増加させる。このだめ、等倒曲な電波ビームの径
を更に細くすることができ、詳細な異物像を得ることが
できる。

以上、一つの映像系について詳述した。この方法では、
例えば体の前面から見た異物検査が可能である。背面の
検査には、被検者を後向きにする様な工夫、あるいは、
前面、背面から同時に観測できる様、映像システムを２
ケにする等の対策が必要である。システムが複数になっ
たとしても、その詳細は１ケのシステムと大差ないので
、説明を省略する。まだ、夫々高さの異る水平方向のみ
走査するアンテナを複数設け、それらを順次切換えて電
波の送受信をするシステムも変形例として考え得る。こ
れによれば早く全体像をつかめる。

以上、第１の実施例について詳しく述べた・本実施例に
よって、映像化の障害と力る体表反射を低減し、凶器等
の所持異物を明確に映像化できる。

第５図は、本発明の他の実施例を示す図である３本実施
例は、被検者の体表で反射しやすい周波数と、被検者に
透過吸収されやすい周波数の二つの電波ビームを用いる
ことに特徴がある。このため、３ａ、３ｂなる二つの発
振器を用いる。発振器３ａ　、３ｂはトリガ発生器２１
からの信号でｉ４ルス状の信号を発生する。２２は切換
器であって、発振器３ｍ　、３ｂを交互に選択する。つ
まり、切換器２２の出力は、周波数の異なるパルスが交
互に切り換えられたものとなる。この信号は、切換器４
を介してアンテナｌから電波として放射され、反射波を
再度アンテナ１で受ける。この信号は増幅器５で増幅さ
れ、検波器２３で検波後、サンプリング装置２４でサン
プリングされる。サンプリング装置２４は、公知のサン
プリングオシロスコープと同一の技術である。８′はメ
モリ装置であるが、その内容は第１の実施例のメモリ８
と異なる。

以下、メモリ８′の内容と画像との対応づけを詳しく述
べる。第６図は、表示器１１の表示画像と、メモリ８′
の内容とを示している。第６図において、破線内は、テ
レビカメラ９で得た被検者の像が写し出されている。ま
た、一点鎖線の中はメモリ８′に対応している。さらに
、一点鎖線の中のメモリは、左右に分離している。テレ
ビカメラ像と重なる部分のメモリは、走査装置２からの
走査位置信号を受ける。本実施例では、電波のビーム走
査は被検者に対して任意の方向１回である。第６図の例
では、２５に示す走査線上をビームが走査したことを示
している。この走査線は、メモリ８′上に記憶され、ス
ーパーインポーズ装置１０によって、被検者像に重ね合
わせて表示される。これにより検査員は、どの位置を走
査・観測したかを認知できる。一方、メモリ８′のうち
カメラ像と重ならない部分は、ビームの走査の各点にお
ける二つの情報を描く。一つは、電波の放射から反射波
検出までの時間、もうひとつは反射強度である。反射波
検出までの時間とメモリ８′とは、第６図の上下方向に
対応しておシ、第６図の例では、メモリ８′の下の部分
から上の方向に時間が進むように表わされる。また、メ
モリ８′で左右方向はビームの走査方向に対応する。こ
の様な対応づけをあらかじめしであるので、メモリ８′
の記憶され、スーパーインポーズ装置１０で表示された
像２６は、走査線２５上を電波によって観測したときの
電波の放射から反射波検出までの時間を縦軸にとったも
のとなシ、このため走査線２５における被検者の体表断
面像となる。

前述のように、本実施例では前記の異なる二つの周波数
の電波ビームを用い、両者を同一走査線２５上で走査し
て被検者を観測する。このため、被検者の体表で反射さ
れ易い周波数では、第６図中の２６で示される被検者の
体表断面像を得ることができる。一方、被検者を透過し
やすい周波数では、第６図中の２７で示されるように体
中の異物も観測できる。両者は、表示器１１上で色を変
えて表示され、あきらかに区別できるよう映像化される
。

この実施例では、操作盤１２は、被検者のどの部分を走
査するかの走査線制御に用いられる。つまり、表示器１
１上でとくに観測したい走査線を指定する。これによシ
、テレビカメラ像で不自然な部位を集中的に検査可能と
できる。

以上、第２の実施例について詳述した。前記し　゛たと
おシ、本実施例では、被検者の体表で反射されやすい周
波数と、透過・吸収されやすい周波数の電波ビームを、
同一線上で走査し、その反射波検出までの時間と、反射
強度を映像化することにより、被検者の体表付近に所持
する異物を映像化できる。本実施例は、被検者が意図的
に凶器を水分の多い物質で隠そうとする場合でも、その
映像化ができる有利性がある。さらに、この場合、異物
が小型で十分な反射強度が得られなくても、不自然な体
表像から、検査者は被検者の異常を認知できる効果もあ
る。

第７図は、本発明の第３の実施例を示す図であシ、図示
の部分以外は第１図と同じである。本実施例は、空気中
に含有される水蒸気によって電波が吸収され、反射波が
減衰する効果を補正するものであシ、空中の水分に応じ
て発振器出力レベルを制御することに特徴がある。つま
）、第７図に示す様に、発振器３の出力に減衰器３１を
設け、さらに減衰量を湿度検出器３２の出力により制御
している。減衰器３１は、湿度検出器３２の検出信号レ
ベルに応じて、あらかじめ減衰量が決められておシ、湿
度大なるほど減衰量は小さい。このため、空気中の湿度
が大きくなる程、発振器３の出力が犬となシ、空気中の
水蒸気による電波の吸収を補償できる。

第８図に示す第４の実施例は、第３の実施例同様、空気
中の水蒸気による電波減衰を補償するものであ）、図示
の部分以外は第１図と同じである。

本実施例では、被検者付近に基準となる反射物を設け、
この反射物からの反射強度が一定となる様に減衰器３１
の減衰量を制御する。減衰器３１の制御情報は、ピーク
値メモＩＪ　４１から得る。ピーク値メモリ４１へは、
７のピーク検出器からの反射信号の検出値が入力される
。また、走査装置２よシ、新たに設けた反射物に電波を
照射しているという位置信号もピーク値メモリ４１に入
力される。反射物に電波が照射されている状態で、発振
器３からの発振に同期して、ピーク値メモリ４１は、ピ
ーク情報を記憶する。ピーク値と、減衰器３１の減衰量
とはあらかじめ設定したレベルを越える量に応じて比例
関係にある様調整しておく。

この結果、新たに設けた反射物からの反射強度が一定に
なる様に減衰器３１からの出力が調整される。いいかえ
れば、空気中の水蒸気量が変化しても、反射強度が一定
になる様に制御でき、検出感度の低下を防止できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば被検体に非接触でその所持する凶器等の
異物を映像化できる。また、被検体に吸収される周波数
の電波を利用するため、被検体の反射を押え、凶器等の
異物を差別化して検出できる。これによシ、空港等の所
持品検査を迅速、かつ、正確に行なうことが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図は被検
体の大部分を占る水分の電波の吸収特性を示す図、第３
図は第１の実施例で得られる画像とメモリの記憶内容の
対応を示す図、第４図は各部の波形の例示図、第５図は
本発明の第２の実施例を示す図、第６図は第２の実施例
で得られる画像とメモリの対応を示す図、第７図、第８
図は各各本発明の第３．第４の実施例に関して追加する
部分を示した図である。 １・・・アンテナ、　　　２・・・走査装置、３・・・
発振器、　　　　４・・・切換器、５・・・増幅器、　
　　　　６・・・ピーク検出器、７・・・アナログ・デ
ィジタル変換器、８・・・画像メモリ、　　９・・・テ
レビカメラ、１０・・・スーノヤーインポーズ装置、１
１・・・表示器、　　　１２・・・操作盤、２１・・・
トリが発生器、２２・・・切換器、２３・・・検波器、
　　　　２４・・・サンプリング装置、２５・・・走査
線、　　　２６・・・体表像、２７・・・異物像、　　
　　３１・・・減衰器、３２・・・湿度検出器、　４１
・・・ピーク値メモリ。 第　１　図 第２区 図波数　（Ｇｌ−１，＝） 第３図 第４図 第５図 第６図 表示器画面 蛸７図 １′　８　図　　　　　　１２より 刑送　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電波ビームを照射して生体が所持する異物を検査す
   る装置において、生体からの反射強度が予め設定した値
   より小さくなる様に制御された周波数を有する絞られた
   電波ビームで被検体を走査する手段と、各走査位置での
   反射電波の強度を求める手段と、各走査位置での反射電
   波の強度の分布を映像化して表示する手段とを具備した
   ことを特徴とする異物の映像化装置。 ２、前記周波数の電波ビームの他に、被検体からの反射
   強度が大きい周波数の電波ビームを用い、これら両電波
   ビームを切り換えて被検体を走査し、電波ビームの放射
   から反射電波検出までの時間と走査位置に応じた信号か
   ら得た被検体の切断面画像上に、各周波数に対応した色
   又は明るさで反射電波の強度分布を表示することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の異物の映像化装置。 ３、空気中の水蒸気量を検出する手段と、該手段の検出
   量に応じて照射電波の強さを制御する手段とを備えた特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の異物の映像化装置
   。 ４、被検体の近くに設けた基準反射体からの反射電波の
   強度が予め設定した大きさになる様に照射電波の強度を
   制御する手段を備えた特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の異物の映像化装置。