液体的检测的制作方法

1.本发明涉及但不限于一种用于在被检查货物的检查图像中检测液体货物的方法。本发明还涉及但不限于一种能够执行这种方法的分析器。
2.发明背景
3.货物的检查可以包括使用透射通过所述货物的穿透式辐射(诸如x射线)扫描所述货物，并且生成与被检查的货物的检查图像的像素的信号水平相关联的检查数据。
4.货物可能包含例如液体违禁品和/或危险品(作为非限制性示例，诸如爆炸物、药物前体(precursor)、酒精、矿物油和一般化学产品)。
5.使用检查图像来检测货物中的液体可能是困难的和/或低效的。


技术实现要素：

6.本发明的方面和实施例在所附权利要求中阐述。本发明的这些和其它方面和实施例也在此描述。
附图说明
7.现在将参考附图通过示例的方式描述本公开的实施例，在附图中：
8.图1示意性地示出了用于在被检查货物的检查图像中检测对应于液体货物的表面的区域(zones)的示例性方法；
9.图2示意性地示出了在被检查货物的检查图像中与液体货物的表面相对应的示例性区域；
10.图3示意性地示出了使用透射通过货物的穿透式辐射对货物进行的示例性检查，其对应于沿着图2的线iii-iii的横截面的视图；
11.图4示意性地示出了根据在第一感兴趣区域中获得的检查数据确定的示例垂直导数场(derivative field)，其对应于图2的区域iv的视图；
12.图5示意性地示出了根据在第二感兴趣区域中获得的检查数据确定的示例水平导数场，其对应于图2的区域v的视图；
13.图6示意性地示出了图1的方法中的示例性可选步骤；
14.图7示意性地示出了与图2所示的倾斜取向相比的附加倾斜取向；以及
15.图8示意性地示出了被配置为至少部分地执行根据本公开的任何方面的方法的装置。
16.在附图中，类似的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
17.概述
18.在一些示例中，本公开涉及用于检测检查图像中的液体货物的表面的方法。相对于第一水平方向来倾斜待检查货物，并且利用沿着第二垂直水平方向的扫描来检查该货
物。在使用扫描生成的检查图像中，液体货物的表面看起来基本上平行于第二水平方向，因为液体的表面保持水平而与所述倾斜无关。液体货物的表面因此可以在检查图像中被检测。
19.本公开的实施例可以实现货物中的液体的自动检测。本公开的实施例可以实现对货物中的液体的更有效的检测。
20.示例性实施例的详细描述
21.图1示意性地示出了用于在被检查货物的检查图像中检测对应于液体货物的表面的区域的示例性方法100。图2示意性地示出了在被检查货物3的检查图像2中对应于液体货物10的表面11的示例性区域1。
22.返回参考图1，方法100可以包括：
23.在s1，获得与检查图像中的感兴趣区域的像素相关联的检查数据；
24.在s2，从获得的检查数据确定垂直导数场；
25.在s3，从获得的检查数据确定水平导数场；
26.在s4，基于所确定的垂直导数场和所确定的水平导数场，确定特定区域；以及
27.在s5，至少基于在s4处确定的特定区域来检测与液体货物的表面对应的区域。
28.如图3所示，图2的检查图像2可以由使用透射通过货物30的穿透式辐射40(诸如作为非限制性示例的x射线)对货物30的检查生成。所述穿透式辐射40可以从辐射源60发射并且由检测器50检测。该检测器50因此可以生成检查数据以生成所述检查图像2。
29.如图2中最佳示出的，货物30的检查包括使货物30围绕垂直于与重力方向对应的垂直方向的第一水平方向(例如，第一水平旋转轴线)倾斜。所述第一水平方向基本上平行于图2和3中的方向(oy)。所述重力的垂直方向基本上平行于图2和3中的方向(oz)。
30.如图2中最佳示出的，货物30围绕第一水平方向的倾斜可以相对于第二水平方向具有斜度s。所述第二水平方向基本上平行于图2和3中的方向(ox)。
31.如图2中最佳示出的，货物30围绕垂直于重力的垂直方向的所述第一水平方向的倾斜可以通过倾斜货物30所在和/或正在移动的地板7来执行。所述地板7可以永久地倾斜或根据扫描的需要而倾斜。
32.如图2中最佳示出的，货物30的检查还包括在垂直于所述第一水平方向(例如，基本上平行于方向(oy)的方向)的第二水平方向(例如，基本上平行于方向(ox)的方向)上扫描倾斜的货物30。
33.如图2中所示，液体表面保持水平而与所述倾斜无关，并且在使用检查数据生成的检查图像2中，液体货物10的表面11看起来基本上平行于所述第二水平方向(例如，基本上平行于方向(ox)的方向)。相反，在使用检查数据生成的检查图像2中，因为固体货物的表面随着货物30的倾斜而倾斜，所以固体货物90的表面9不平行于所述第二水平方向(例如，基本平行于方向(ox)的方向)。
34.所述液体货物10的表面11因此可以在检查图像2中被检测，例如，如下面更详细地公开的。
35.如图2所示，所述检查数据与检查图像2中的感兴趣区域8的像素20相关联。该像素20具有信号水平。如图3中最佳示出的，当穿透式辐射40不透射通过货物30(例如，穿透式辐射40基本上被货物30阻挡)时，穿透式辐射40不被检测器50检测到，并且检查图像2中的相
关联的像素20的信号水平基本上为零。
36.如图3中最佳示出的，当穿透式辐射40完全透射到检测器50时(例如，货物30对于穿透式辐射40基本上是透明的)，检查图像2中的关联像素20的信号水平处于最大水平。
37.如图3中最佳示出的，检查图像2中的对应于基本上不被货物30阻挡或基本上不完全透射到检测器50的穿透式辐射40的关联像素20的信号水平具有在上述两个极限之间的信号水平。
38.如图2所示，在一些示例中，感兴趣区域8可以对应于小于整个检查图像2的区域。所述感兴趣区域8可以自动或由检查系统的操作员手动选择，以便例如基于区域8可能包括液体货物的怀疑来检查货物30。在图2的示例中，选择两个感兴趣区域8，其中仅一个区域8包含液体货物10，另一区域8包含固体货物90。可选择其它数目的区域8。在一些示例中，所述区域8可以对应于整个检查图像2。
39.返回参考图1，在s2处根据在s1处获得的检查数据确定垂直导数场可以包括：确定感兴趣区域8的每个像素20中的信号水平的一阶垂直导数。在一些示例中，所述一阶垂直导数是从感兴趣区域8中的下(lower)垂直位置到感兴趣区域8中的上(upper)垂直位置确定的。在图2和3所示的示例中，在感兴趣区域8中，从轴(oz)上的较小值到轴(oz)上的较大值确定所述一阶垂直导数。
40.图4(对应于图2的区域iv)示意性地示出了在s2根据在s1获得的检查数据确定的示例垂直导数场21。图4的垂直导数场21包括感兴趣区域8的每个像素20中的信号水平的一阶垂直导数22。在图4中，从感兴趣区域8中的下垂直位置到感兴趣区域8中的上垂直位置(例如，在(oz)轴上增加z)确定所述一阶垂直导数22。
41.返回参考图1，在s3根据在s1获得的检查数据确定水平导数场可以包括：确定感兴趣区域8的每个像素20中的信号水平的一阶水平导数。在图2所示的示例中，可以在感兴趣区域8中沿着轴(ox)确定所述一阶垂直导数，而不管值增加或减少的方向。
42.图5(对应于图2的区域v)示意性地示出了在s2根据在s1获得的检查数据确定的示例水平导数场23。图5的水平导数场23包括感兴趣的区域8的每个像素20中的信号水平的一阶水平导数24。在图4中，在感兴趣区域8中沿着水平方向确定所述一阶水平导数24(例如，在(ox)轴上减小x-尽管也可以设想增大x，因为仅对于水平导数24的绝对值是感兴趣的)。
43.返回参考图1，在s4确定所述特定区域可以包括：确定其中一阶垂直导数22为正并且所述一阶水平导数24的绝对值小于预定阈值的区域1。所述预定阈值可以取决于检查系统的质量(以及与检查系统相关联的统计波动)。替代地或另外，所述预定阈值可取决于液体货物10的厚度。替代地或另外，所述预定阈值可取决于液体货物10在货物30中的垂直位置。所述预定阈值可由检查系统的设计者或由检查系统的操作员选择以用于检查货物30。
44.如图3和4所示，正的一阶垂直导数22(如图4中向上的箭头所示)与检查辐射40穿过的液体10的量相关联，该量在检测区域1中在液体货物10的表面11处从下垂直位置到上垂直位置减小(沿轴(oz)增加z)。在图2和3的示例中，像素20的信号水平在区域1中随着z增加而增加，并且一阶垂直导数22为正。
45.在一些示例中，为正的一阶垂直导数22可大于预定正阈值。该预定正阈值可以由检查系统的设计者或检查系统的操作员选择，以检查货物30。
46.如图3和4所示，基本上为零的一阶垂直导数22(如图4中的小圆圈所示)与检查辐
射40穿过的液体10或空气的量相关，该量从下垂直位置到上垂直位置基本上是恒定的(沿轴(oz)增加z)。
47.例如，在表面11下方，在区域13中，所述穿透式辐射40仅透射通过液体货物10，并且信号水平基本上不变化。在图2、3和4的示例中，像素20的信号水平不随着z在区域13中的增加而变化，并且一阶垂直导数22基本上为零。
48.例如，在表面11上方，在区域12中，穿透式辐射40仅通过空气透射，并且信号水平基本上不变。在图2、3和4的示例中，像素20的信号水平不随区域12中z的增加而变化，并且一阶垂直导数22基本上为零。
49.如图2和4所示，小于所述预定阈值(如图4中的小三角形所示)(例如基本上为零)的一阶水平导数24与液体货物10的水平表面11相关联。在区域1中，一阶水平导数24接近于零值或基本上为零，而与图2和4的(ox)轴上的方向无关，换句话说，一阶水平导数24的绝对值小于所述预定阈值。
50.如图2和5所示，表面9不是水平的(例如，基本上不平行于方向(ox))，并且对应于固体货物90的一阶水平导数24不接近零值或不基本上为零，如图5中的水平箭头所示。换句话说，对应于表面9的一阶水平导数24的绝对值不小于所述预定阈值。
51.如已经陈述的，在s5处，可至少基于如在s4处确定的一阶垂直导数22为正且一阶水平导数24的绝对值小于预定阈值的区域来检测对应于液体货物10的表面11的区域1。
52.返回参考图1，方法100可以包括在s4和s5之间的可选步骤s45。该可选步骤s45添加了在s4确定的区域要满足的标准，并且可以增强方法100对液体表面检测的假阳性(falose positives)的适应性(resilience)。所述可选步骤s45在下面更详细地公开。
53.如图6所示，s45可包括：
54.对于在s4确定的每个区域1，在s451确定至少上边界区域25(图4所示)的每个像素20中的信号水平的上二阶垂直导数26(图4所示)，所述上边界区域25横跨所确定的区域1的上边界27，所述上二阶垂直导数26是从上边界区域25中的低垂直位置到上边界区域25中的高垂直位置确定的(例如，沿图4中的轴(oz)增加z)；以及
55.在s452，在s451确定的区域中确定第一选定确定区域，其中所确定的上二阶垂直导数26在上边界27具有负峰值(如图4中向下的双垂直箭头所示)。
56.如上所述，在区域1中，一阶垂直导数22是正的(如图4中向上的单箭头所示)。上边界区域25上方(例如，图3和4的区域12中)的最高一阶垂直导数22基本上为零，并且与检查辐射40穿过的液体量相关联，该液体量在液体货物10的表面11上方恒定地基本上为零。
57.在图4的例子中，在上边界区域25中，一阶垂直导数22随着z的增加而减小，而二阶垂直导数26在上边界27处具有负峰值(如图4中向下的双垂直箭头所示)。
58.所述上边界区域25可仅对应于区域8的一部分，但在一些示例中，所述上边界区域25可对应于整个区域8。
59.在s5检测对应于液体货物10的表面11的区域1可进一步基于在s452确定的第一选定确定区域。与在s4确定的区域相比，所述第一选定确定区域满足附加标准，并且可以增强方法100对液体表面检测的假阳性的适应性。
60.如图6所示，s45还可以包括：
61.对于每个确定的区域，在s453确定在s452确定的第一选定区域中的每个像素20中
的上二阶垂直导数26的一阶水平导数28；
62.在s454，在所述第一选定确定区域中确定第三选定确定区域，其中所确定的上二阶垂直导数26的一阶水平导数28基本上为零(如图4中的等号28所示)。
63.如图4中所说明，基本上为零的上二阶垂直导数26的一阶水平导数28与液体货物10的水平表面11相关联。
64.在s5处检测对应于液体货物10的表面11的区域1可进一步基于在s454处确定的所述第三选定确定区域。与在s4确定的区域相比，所述第三选定确定区域满足附加标准，并且可以增强方法100对液体表面检测的假阳性的适应性。
65.返回参考图6，可选地或附加地，s45可包括：
66.对于在s4确定的每个区域1，在s451确定在至少下边界区域35(图4中示出)的每个像素20中的信号水平的下二阶垂直导数36(图4中示出)，所述下边界区域35横跨所确定的区域1的下边界37，所述下二阶垂直导数36是从下边界区域35中的下垂直位置到所述下边界区域35中的上垂直位置确定的(例如，沿着图4中的轴(oz)增加z)；以及
67.在s452，在s451确定的区域中确定第二选定确定区域，其中所确定的下二阶垂直导数36在下边界37处具有正峰值。
68.如上所述，所述下边界区域35(例如，在图3和4的区域13中)下方的底部一阶垂直导数22基本上为零或略微为正，并且与液体货物10的表面11下方检查辐射穿过的液体10的量相关联，该量从下位置到上位置不增加或略微增加(例如，沿图4中的轴(oz)增加z)。同样如上所述，在区域1中，所述一阶垂直导数22是正的(如图4中向上的单箭头所示)。
69.在图4的示例中，在下边界区域35中，一阶垂直导数22随着z的增加而增加，并且二阶垂直导数36在下边界37处具有正峰值(如图4中向上的双垂直箭头所示)。
70.所述下边界区域35可以仅对应于区域8的一部分，但是在一些示例中，所述下边界区域35可以对应于整个区域8。
71.在s5检测对应于液体货物10的表面11的区域1可进一步基于在s452确定的第二选定确定区域。与在s4确定的区域相比，所述第二选定确定区域满足附加标准，并且可以增强方法100对液体表面检测的假阳性的适应性。
72.如图6所示，s45还可以包括：
73.对于每个确定的区域，在s453确定在s452确定的第二选定区域中的每个像素20中的下二阶垂直导数36的一阶水平导数38；以及
74.在所述第二选定确定区域中，确定第四选定确定区域，其中下二阶垂直导数36的一阶水平导数38基本上为零(如图4中的等号38所示)。
75.如图4中所说明，大体上为零的下二阶垂直导数36的一阶水平导数38与液体货物10的水平表面11相关联。
76.在s5检测对应于液体货物10的表面11的区域1可进一步基于在s454确定的第四选定确定区域。与在s4确定的区域相比，所述第四选定确定区域满足附加标准，并且可以增强方法100对液体表面检测的假阳性的适应性。
77.在一些示例中，使货物围绕所述第一水平方向倾斜可以包括：
78.使货物30在第一倾斜取向上倾斜(例如，如图2中所示)；以及
79.使所述货物在第二倾斜取向上倾斜，所述第二倾斜取向与所述第一取向相反(例
如，如图7中所示)。
80.因此，货物的检查可以包括：
81.使货物在第一倾斜取向上倾斜并且扫描在第一倾斜取向上倾斜的货物(例如，如图2中所示)；以及
82.使所述货物在第二倾斜取向上倾斜，并且扫描在第二倾斜取向上倾斜的货物(例如，如图7中所示)，所述第二倾斜取向与所述第一取向相反。
83.在两个倾斜的取向中，液体表面将在相应的检查图像中是水平的，并且通过比较该两个图像，液体表面可以在相应的检查图像中被检测。检测与液体货物的表面相对应的区域因此可以包括比较在s4针对每个倾斜取向而确定的特定区域。
84.所述第二倾斜取向和扫描增加了货物表面要满足的标准，并且可以增强方法100对液体表面检测的假阳性的适应性。
85.在一些示例中，货物围绕所述第一水平方向的倾斜相对于水平方向具有斜度s，使得：
[0086]2°
≤s≤25
°
。
[0087]
图8示意性地示出了被配置为至少部分地执行根据本公开的任何方面的方法100的装置5。该装置5被配置成与本公开的任何方面的检查系统200协作。
[0088]
所述装置5可以包括：
[0089]
处理器；以及
[0090]
存储器，其存储指令，所述指令在由所述处理器执行时使得所述装置能够执行本发明的任何方面的所述方法。
[0091]
在图8中，要被检查的货物30位于集装箱400中。图8的检查系统200可以被配置成根据本公开的任何方面生成检查数据。
[0092]
所述装置5可以被配置成例如通过可以是有线和/或可以是无线的通信网络60接收所述检查数据。
[0093]
在图8所示的示例中，通信服务器80可以被配置为经由可以是有线和/或可以是无线的通信网络70与系统200和/或装置5通信。在一些示例中，所述通信服务器80可被配置为执行远程数据管理系统的功能。在一些示例中，所述服务器80可以包括数据库。该数据库可以被配置为存储本公开的任何方面的检查数据。
[0094]
类似地，所述装置5可以被配置为存储本公开的任何方面的检查数据。
[0095]
变化和修改
[0096]
应当理解，检查辐射源可以包括其他辐射源，作为非限制性示例，例如电离辐射源，例如伽马射线或中子。
[0097]
作为一种可能性，提供了一种计算机程序、计算机程序产品或计算机可读介质，其包括计算机程序指令以使得可编程计算机执行本文描述的方法中的任何一个或多个。在示例实现中，与本文的装置5相关的活动的至少一些部分可以以软件实现。应当理解，如果需要，本公开的软件组件可以以rom(只读存储器)形式实现。如果需要，所述软件组件通常可以使用传统技术以硬件实现。
[0098]
在一些示例中，所述装置5和/或所述通信网络60和/或70的组件可以使用专用应用和硬件。
[0099]
如本领域技术人员将清楚的，所述服务器80和/或装置5不应当被理解为单个实体，而是指至少包括处理器和存储器的物理和/或虚拟装置，所述存储器可以被包括在一个或多个服务器中，所述一个或多个服务器可以位于单个位置或者可以彼此远离以形成分布式网络(诸如“服务器场”，例如使用有线或无线技术)。
[0100]
在一些示例中，一个或多个存储器元件(例如，数据库和/或处理器的存储器)可以存储用于本文描述的操作的数据。这包括能够存储软件、逻辑、代码或处理器指令的存储器元件，所述软件、逻辑、代码或处理器指令被执行以执行本公开中描述的活动。
[0101]
处理器可执行与数据相关联的任何类型的指令以实现本公开中在此详述的操作。在一个示例中，处理器可以将元素或物品(例如，数据)从一个状态或事物变换到另一状态或事物。在另一示例中，本文概述的活动可以用固定逻辑或可编程逻辑(例如，由处理器执行的软件/计算机指令)来实现，并且本文标识的元件可以是某种类型的可编程处理器、可编程数字逻辑(例如，现场可编程门阵列(fpga)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom))、包括数字逻辑的asic、软件、代码、电子指令、闪存、光盘、cd-rom、dvd rom、磁卡或光卡、适于存储电子指令的其他类型的机器可读介质、或其任何合适的组合。
[0102]
所述通信网络60和通信网络70可以仅形成一个网络。
[0103]
由装置5接收的数据通常可以在可能的通信网络60和/或70的范围上接收，至少诸如：基于卫星的通信网络；基于电缆的通信网络；基于电话的通信网络；基于移动电话的通信网络；因特网协议(ip)通信网络；和/或基于计算机的通信网络。
[0104]
在一些示例中，所述通信网络60和/或70和/或装置5可以包括一个或多个网络。可以以任何形式提供网络，包括但不限于局域网(lan)、无线局域网(wlan)、虚拟局域网(vlan)、城域网(man)、广域网(wan)、虚拟专用网(vpn)、内联网、外联网、任何其它适当的体系结构或系统、或促进网络中的通信的其任何组合。
[0105]
所述检查系统200可以是可移动的，并且可以从一个位置运输到另一个位置(该系统可以包括机动车辆)。替代地或附加地，所述检查系统可以相对于地面静止并且不能移位。
[0106]
检查辐射源可以包括x射线发生器。所述x射线的能量可以在100kev和15mev之间，剂量可以在2mgy和20gy(gray)之间。对于移动检查系统，对于钢(例如在40mm到400mm之间，通常例如300mm(12英寸))穿透能力，x射线源的功率可以例如在100kev和9.0mev之间，通常例如2mev、3.5mev、4mev或6mev。对于移动检查系统，所述剂量可以是例如20mgy至120mgy。对于静态检查系统，x射线源的功率可以例如在4mev和10mev之间，典型地例如9mev，以获得例如在300mm到450mm之间(典型地例如410mm(16.1英寸))的钢穿透能力。对于静态检查系统，所述剂量可以是17gy。
[0107]
除了其它常规的电气元件之外，所述检测器可以包括辐射检测线，例如x射线检测线。所述探测器还可以包括其它类型的探测器，例如可选的伽马和/或中子探测器，例如适于在x射线检查的同时探测集装箱内放射性伽马和/或中子发射材料的存在。对于移动检查系统，所述检测器还可包括电动液压吊杆，其可在运输模式中在缩回位置中操作且在检查位置中操作。所述吊杆可由液压致动器(例如液压缸)操作。对于静态检查系统，所述检测器还可以包括结构和/或台架。所述检测线可以安装在吊杆或结构和/或台架上，面向集装箱
另一侧上的源。
[0108]
为了检查集装箱，所述系统可以包括运动产生装置，使得所述系统可以被移位，所述集装箱是静止的(该模式有时被称为“扫描”模式)。替代地或附加地，所述运动产生装置可以使所述集装箱移位，所述系统相对于地面是静止的。在一些实施例中，吞吐量(即，单位时间内的容器和/或图像的数量)可以是20到30个图像/小时。替代地或附加地，在“通过”模式中，所述系统不包括运动产生装置，并且所述集装箱相对于所述系统运动，所述系统相对于地面是静止的。在实施例中，所述通过模式中的吞吐量可以高于扫描模式中的吞吐量，并且可以是例如50至200个图像/小时，或者在检查通过列车的情况下，甚至50至几千个图像/小时(例如，超过1000个图像/小时的吞吐量)。
[0109]
上述实施例应理解为说明性示例，并且设想了另外的实施例。应当理解，关于任何一个实施例描述的任何特征可以单独使用，或者与描述的其它特征组合使用，并且还可以与任何其它实施例的一个或多个特征组合使用，或者与任何其它实施例的任何组合使用。此外，在不背离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，也可以采用上面未描述的等同物和修改。