JPS58501445A - 画像解析装置 - 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】 画像解析装置 技術分野 本発明は、画像解析装置て関し、特に、即製爆発装置（ＩＥＤ　）の危険を検出 する目的で、郵便物のＸ線画１象を解析する装置に関する。

背景技術 歴史的には、ＩＥＤの検出のためにいくつかの技術および装置が使用されてきて おり、その主たるものはＸ線螢光透視法および蒸気痕跡検出法である。前者の技 術においては、Ｘ線画像の視覚的検査を行なうので、この技術は検査者の継続的 な注意集中力および判断能力に依存する。一方、蒸気痕跡検出技術の主な問題点 は、爆発装置を適宜に封じ込めることによって容易に検出不能にされてし捷い、 また、通常使用されるある種の爆発物を検出しえないことである。

それにも拘らず、Ｘ線螢光透視法は、下記の諸利点を有するので、利用可能性が 最も高い。

１、　被覆材料を透過して内容物を明らかにしうる。

２、ＩＥＤの諸要素の密度的および幾何学的性質の差異に基づいた検出を行ない うる。

乙、揮発物の漏出などの、爆発物の化学的特性に影狩衣昭５８−５０１４４５（ ２） 響されない。

４　偽警報を生じることが極めて稀で実質的に確実々検出を行ないうる潜在的可 能性を有する。

５、爆発物以外のものを考察することもでき、また使用に際し７てはＸ線螢光に 対する実質的に一義的な応答が保証される。

本発明をＩＥＤの検出に応用する場合は、爆発装置により発生せしめら：ｈるＸ 線透視画像の特定の特徴的性質を利用することによって、多くの見かけ上類似し たものが存在する時でも、画像解析な用い爆発装置の確認および検出を行なうこ とができる。致死性工ＥＤのＸ線透視画像は、ＩＥＤの動作にとって本質的なＸ 線吸収材料、特に、爆薬を爆発させるだめに必要な、現在最も広く用いられてい る市販の起爆装置内に存在するアジ化鉛起爆剤、によって生じる最小限の暗領域 部分をもっている。本発明のこのような応用においては、そのような材料は、郵 便物の場合にばさまざ甘な種類のに一バクリップでありうる他の物品によって生 じるＸ線透視画像と識別される。これらの物品がＩＥＤおよび上述されなかった 問題の郵便物から区別されることは重要である。そのような物品は比較的多数の 郵便物中に存在しているので、そのような能力がなければ、比較的大量の郵便物 が必然的に特別の注意を要することになり、従って郵便物の分類作業の速度およ び能率が非常に阻害されることになる。一 本出願人によって以前に出願された、やはり「画像解析装置（ＩＭＡＣ）Ｅ　Ａ ＮＡＬＹＳＩＳ　５ｙｓＴｚ＋、ａ月と題する国際特許出願箱ＰＣＴ　／　ＡＵ 　８１　／　０００６８号には、画像を解析する装置および方法が開示されてお り、そこではＣＣＴＶカメラを使用して画像の走査を行なってビデオ信号を発生 せしめ、これを処理して、画像の暗または明領域の大きさの尺度とし７て、強度 が所定値から変化する信号の持続時間の指示を与えるようになっていた（以下に おいてはこれを装置１と呼ぶことにする）。

装置１がＩＥＤの検出に応用される場合は、閉回路テレビ（ｃｃＴＶ）カメラを 用いることによってＩＥＤが与える螢光像の特性を表わすビデオ信号が発生せし めら粗信号強度が所定レベル（スレッショルド・レベル〕より低くなっている期 間によって、発生した画像の暗領域の大きさが測定される。画像フレーム内に表 示されたそれぞれの物品の分類を、安全である、または潜在的に有害である、と して表示する信号は、全領域の検査に基づいて発生せしめられるものであり、こ の信号はＣＣＴＶカメラの完全な１画像フレームの走査が完了すれば直ちに得ら れる。

要約すると、装置１が工ＥＤの検出に応用゛される場合は、０ＣＴＶカメラを用 いた電子装置によって、郵便物などの多数の物品が高速度で安全なものとして検 査を通過せし７められるので、もしその結果処理量が比較的に少なくなれば、有 害の可能性ありとして検出された物品を熟練者が後に十分検査しうることになる ３゜装置１は「独立」装置と見てよい。これが郵便物検査に用いられる場合には 、装置による検査を通過した郵便物にはＩＥＤが入っていないことが保証される 。しかし、この場合、Ｘ線画像濃度が工ＥＤ画像と同程度であるものも装置によ って排除されてし寸う。すなわち、一般に、工ＥＤのほかに多くの無害な物品ま で排除されてしまうのである。有害物品が少ない場合には、装置１は例えば検査 郵便物の９８条を安全なものとして通過させる。残余の疑わしい郵便物はその後 、検査者により螢光透視法によって検査される。しかし、それにも拘らず、処理 量が多い場合には、小さい百分率の疑わしい郵便物が大量に蓄積されて、検査者 に対してかなりの負担となる。本発明の装置は、疑わしい郵便物の数が減少せし められて、それが大量にならないように設計されている。これを実現するために は、パターン認識技術を用いて、Ｘ線画像濃度の高い大きいペーパクリップなど のさ捷ざまな通常の物品が無害なものとして許容されるようにする。

本発明の装置は、他の郵便物分類装置源たは分類工程と一体化することもできる 。これらのものは（速度を増すために）、かなりの損傷を力える可能性がある最 小寸法の爆発装置の厚さに等しいか、またはそれより大きい厚さをもった郵便物 を選別する最初の分類装置を備えている。装置１、本発明の装置、および螢光透 視装置は、Ｘ線源と電気−光学的装置とのある組立体を用いた１つのユニットに 組込まれる。あるいは、本発明の装置は、他の諸装置を併用した順次的検査装置 内において利用される。

発明の開示 本発明によって提供きれるＩＦ２Ｄ検出装置は、検査対象物品のＸ線画像を発生 する装置と、該画像を走査して任意の特定点における該画像の強度を示す信号を 発生する装置と、該信号を処理して少なくとも信号が少なくとも１つの所定の（ スレッシブルド）レベルを通って変動した時その指示を発生する装置と、該指示 に応答して作動せしめられて前記信号を処理し前記画像に対してパターン認識技 術を適用する装置と、を備えている。

好ましくは、前記画像を走査する装置はｃｃＴｖカメラである。

本発明の１つの好ましい形式においては、前記信号を処理する前記装置が前述の 国際特許出願の主体をなすものであり、すなわち、信号が所定の強度レベルを通 って変動した時と、信号（のスレッショルドレベル）が前記画像上の暗または明 領域の大きさの尺度として前記所定レベルまたはそれぞれの前記所定レベルから 変動している期間の長さとについての指示を発生するようになっており、前記信 号を処理して前記パターン特表昭５８−５０１４４５（３） 認識技術を適用する前記装置が該指示に応答して自動的に作動せしめられるよう になっている。

本発明のもう１つの好ましい形式においては、前記信号を処理する前記装置が単 に、信号が所定のスレソンヨルドレベル、またはそれぞれの所定スレッンヨルド レベルを通って変動した時その指示を発生するようになっており、前記信号を処 理して前記パターン認識技術を適用する前記装置が該指示に応答して作動せしめ られるようになっている。

本発明はまた、画像の解析方法を提供するが、この方法は、前記画像を走査して 任意の特定点における該画像の強度を示す信号を発生する段階と、該信号を処理 して信号が少なくとも１つの所定スレッショルドレベルを通って変動した時に指 示を発生する段階と、該指示に応答して前記画像に対してパターン認識技術を適 用する段階と、を含んでいる。

パターン認識技術は自動的に作動せしめられて、疑わしい物品の画像に対し直接 適用される。あるいは、疑わしい物品は選別された後に別にパターン認識技術の 適用を受ける。

以下においては、添付図面を参照しつつ、郵便物の選別装置に応用される本発明 の１実施例について説明する、っ 第１図は、本発明０１形式の装置の基本的配置を示す概略図であり、特にその装 置を、本発明のパターン認識技術を実施するだめに利用されるシングルボードコ ンピュータのマルチパスに連結する様式が示されている。

第２図は、本発明のこの形式の装置において使用される処理装置の基本回路のブ ロック図である。

第６図は、Ｘ線画像の認識まだは確認をするためにプロセッサ内において行なわ れるプロシージャを示す。

第４図は、本発明の処理技術の一部を行なうために使用されるアルゴリズムの流 れ図である。

第５図は、ペーパクリップを確認するために特に使用され、従ってペーパクリッ プを含有する郵便物が検査を通過せしめられるようにするために使用される、ア ルゴリズムの例を示す流れ図である。

発明の最良の実施態様 第１図ないし第６図において、被検物はＸ線発射器の前方に置かれ、発生したＸ 線画像は螢光スクリーン上に表示され、その画像はＣＩＣＴＶカメラによって走 査されて、その結果ディジタル化された信号が発生せしめられる。このディジタ ル信号は、次に装置１によって処理され、存在するかも知れないＩＥＤの検出の ために利用されるっ 本発明りこの好適な形式においては、装置１によってＴＶモニタ上に見られる「 処理ずみビデオ」画像（ハ、完全なＴＶ画像の単一レベル弁別像である。「処理 ずみビデオ」画像に含捷れる情報は、ビデオ画像が固定（スレッショルド）レベ ルを越えて変動する場所である周のへである。データおよびデータ率の量を減少 させるために、周データの記憶にお・いてはラン　エンドコーディング（ｒｕｎ 　ｅｎｄ　ｃｏｄｉｎｇ　）が用いられル１．捷だ、工ｎｔｅｌのシングルボー ドコンピュータ８６／１２Ａが使用される。これは１６ビツト形１メガバイトア ドレス可能マイクロプロセツサを有する８０８６ＣＰＵを備えている。第１図お よび第２図に示されている本発明のこの実施例の装置は、■ｎｔｅ］−のＳＢｏ 　６０４カードケージ内に収められた４つのボードから成る。４つのボードとは 、 （ａ）　ビデオエンコーダボード。これはＴＶカメラからビデオ信号を取出して 処理し、２レベル（スナワチ、スレッショルドレベルの上および下）のランエン ドコード出力を発生する。

（ｂ）高速ＲＡＭバッファボード。これは入ってくるランエンドコードデータを 記憶するもので、工ｎｔｅｌの高速ＩＫＸｉバイトスタティックＲＡＭ２１１５ Ａを組込んである。

（Ｃ）　ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ　）制御ボード。

これにも１ｎｔｅｌの集積回路８２５７−５が組込捷れている。ＲＡＭバッファ ボードである。

（ｄ）／ングルボードコンピュータ（ＳＢＣ８６／１２Ａ）。

こればｌ：ｎｔｆ３１の８０８６　ｃ−ｐｏ　（５ＭＨｚクロック）、１６にバ イトのＥＰＲＣ，ｌ１Ｍ　、、および５２にバイトのダイナミックＲＡＭから成 る。

装置内におけるデータ転送速妾は、ＴＶ右カメラ完全々１走査（奇数および偶数 ライン）内に２６ｏｏ口の転換を定め、これらは８６／１２Ａメモリに記憶され る０５１２ラインの画像の場合、これは１ラインについての転換数が平均４５で あることを意味する。任意の１ライン対する最大転換数ば５１２である。

ビデオエンコーダボード このボードにおいては、装置１がもつ比較器の出力の任意の転換によって、ＴＶ 画像内の転換位置と転換方向とが１６ビツトワードにエンコードされる。との１ ６ビソトワードは、以下に説明されるデータ収集および記憶回路へ送られる。

５１２Ｘ５１２マトリツクス内の任意の絵素位置は、ランエンドコーディングに よって１６ビツトワードにエンコードされる。Ｘ座標、すなわち垂直位置はそれ ぞれのワードにエンコードされないが、それぞれの走査ラインの最後にワードが 発生せしめられ、これを示すために１ビツトフラツグが挿入される。転換のＸ座 標、すなわち水平位置は、０から５１２までの間の値として１６ビツトワードに エンコードされる。

１゛０　特表昭５８−５０１４４５（４）最小時間間隔１２０ナノ秒でビデオ処 理回路により発生せしめられた１６ビツトのデータワードは、１２０ナノ秒の時 間間隔内で記憶されなければならない。この動作が可能な高速メモリは、それぞ れが１６ビツトの福と１０２４ワードの深さとを有する２つの同じメモリバッフ ァから成る。。

データ収集プロセスの工程（は下記の通りである。

（１）第１バツフアは、ビデオ信号処理回路から非同期的に発生せしめられた１ ６ビソトデータワードによって満たされる。

（２）　ここで、１６ビツトデータ路が第１バツフアから第２バツフアへ入力す べくスイッチされる。ここで、第１バツフア内のデータが、ダイレクトメモリア クセス回路によって中央処理装置のメモリに転送される。同時に、第２バツフア は、ビデオ処理回路からのデータ出力により満たされて行く。

（３）第２バツフアが満たされると、入力データ路は第１バツフアにスイッチさ れるが、この時点までに第１バツフア内のデータはダイレクトメモリアクセス回 路によって転送されている。ここで、第２バツフアのデータ内容が、ダイレクト メモリアクセスによりＣＰＵメモリへ転送されることになる。

（４）一方の高速メモリバッファがビデオ処理回路からの高速非同期データによ って満たされつつあるモリアクセス回路によりＣＰＵへ転送されてなくなって行 くというプロセスが、１飛越し画像走査が完了するまで続けられる。

ＤＭＡ制御ボー「 ダイレクトメモリアクセス回路は、Ｉｎｔｅｌ　ＱＯ更ｒａｔｉＯｎからマルチ パスとして市販されている「バンクプレーン」すなわちバス装置に対するインタ フェースとなりうるように設計されている。一方の高速メモリバッファが充満し たことによりその作用が開始されると、ＤＭＡ回路はマルチパスの制御を受けて バス「マスク刊となる。このモードにおいて、ＤＭＡ回路はＣＰＵのメモリに書 込みを行なうことができる。ＤＭＡ回路は、高速メモリバッファ内のデータをＣ ＰＨのメモリへ転送するのである。

高速メモリバッファが空になると、ＤＭＡ回路はマルチパスの制御を受けなくな り、従ってＣＰＵメモリにアクセスする能力を失なう。これによってＣＰＵは直 ちに、ＤＭＡ回路によるＣＰＵへの転送が終ったばかりのデータの処理を開始せ しめられる。このようにして、ＣＰＵは高速メモリバッファがデータを収集しつ つある時、同時にビデオデータを処理しつつある。画像の解析は、画像走査の終 了前に部分的に完了しうるのである。

中央処理装置はＩｎｔｅｌ　ｃｏｒｐｏｒａｔコｏｎから市販されているシング ルボードコンピュータ８６／１２である。

このボードコンピュータの技術的仕様書は、ＩｎｔｅｌＣＯｒｐＯｒａｔｉＯｎ またはその代理店から市販されている。

処理されたビデオ画像の認識のために使用されるアルゴリズムは、電気的にプロ グラム可能な読取専用メモリ集積回路に記憶されているので、プログラムを含有 するこれらの集積回路を取替えるか、またはプログラムし直せば、アルゴリズム を変更することができる。

画像認識のプロシージャ パターン認識技術の工程は、第６図にその概略が示されている。この工程には、 次のような段階が含まれている。

（１）　画像捕捉　−アナログ光学像をディジタル形式に変換してコンピュータ のＣＰＵへ転送する。

（２）　スレツショルデイング−画像の濃度清報に基づいて関係のある細部を選 択する。

傅）前処理および増強−原始画像を処理してその品質を改善し、それを解析しや すく、かつ認識しやすくする。

（４）　成分ラベリング−画像から個々の物体を抽出する。

（５）特徴の解析−個々の物体の形状を表現する幾何学的特徴を決定する。

（６）認識／検査通過−幾何学的特徴に基ついて物体を確認する。

これらのそれぞれの段階を以下に詳述するっ画像捕捉 る技術は、ＴＶカメラを適宜のインタフェースを経てコンピュータに結合させる ことによって実現される。

撮像管のターケ８ソト上の画像は電子ビームによって走査され、その結果コレク タ上に電位差が形成され、入力輝度パターンに比例した信号が発生せしめられる 。

９、ディジタル画像が得られる。橢準的ＴＶ走査速度で完全にディジタル化され た情報を転送することは困難である。これを解決する１方法は、低速走査カメラ を使用することである。本発明のこの実施例においては、画像捕捉および解析装 置として、Ｈａｍａｍａｔｓｕｏｌｏｏｏ−１２ｓ工Ｔカメラをマイクロコンピ ュータに結合させて使用する。あるいはそれに代わるものとして、高価なカメラ とその画像捕捉の低速性とを避けるために、標準的ＴＶカメラを、転送されるべ きビデオ情報量を最小限にして使用することもできる。ビデオ信号を所定強度レ ベルに基づいて２つの状態に分類すれば、ビデオ情報量を大きく減少させること ができる。２つの状態とは、強度レベルの間に存在し有用な情報を表わすと考え られる信号に対する黒状態と、その範囲外にあって関係がないと考えられる信号 に対する白状態とである。郵便物のＸ線画像に対するこの技術の適応性について は後述する。

データ転送量をさらに減少させるのには、２進形画像に対してランエンドコーデ ィングを適用すればよい。

ランとは、走査ライン上の画像要素の連続を示す。ランエンドコーディングとは 、走査ラインに沿ったそれぞれのランの両端位置のみを記憶させる方式を意味す る。本発明の装置は、この形式で画像を記憶するように設計されている。成分ラ ベリングのアルゴリズムも、ランエンドコーディング・データを扱うように構成 さスレツショルデイングにおいては、画像の濃度情報に基づいて、ディジタル画 像が２進形式に変換される、すなわち、装置１による画像から無関係なデータが 消ＴＶカメラから発生したビデオ信号に通常付随する欠点は、基線の垂下である 。この形式の信号に対してスレツショルデイング技術を適用しても十分な結果は 得られないが、この効果を市販装置によって電子的に補正することはできる。こ の効果はまた、適宜のソフトウェアを利用して画像から適宜のバックグラウンド を単に減算することによっても補正することができる。

ＴＶ両画像関連する第２の劣化の形式はランダム雑音の存在である。もし最初の 画像が、スレッショルド付近においてあまりにも多くの雑音を含んでいれば、そ れから得られた２進形画像は散在する白と黒との点を含むことになる。本発明の 装置においてば、通常スレツ／ヨルドレベルがこの雑音から影響を受ける領域外 に整定されるので、この雑音はほとんど問題にならない。雑音がスレソンヨルデ ィングの結果に影響を及ぼす場合には、ディジタルフィルタ技術を適用してそれ を抑制すればよい。

成分ラベリング 成分ラベリングは、スレッショルデイングによって取出された情報を個々の物体 をな子ようにグループ化する段階であり、本発明の画像解析における重要な段階 である。第４図には、適宜なラベリングアルゴリズムの流れ図が示されている。

このナルゴリズムは、次のようないくつかの有用な特徴をもっている。

（１，１このアルゴリズムは、任意の１時点において画像の任意の２つの相次ぐ ライン内に含有されている情報に関する処理を行なう。ＣＰＵの効果的な使用に より、複雑な画像の解析が可能になる。３２にメモリをもった装置を用いて、２ ５６×２５６の画像を解析し、チェックボードの場合と同様に任意の１ライン上 において最大数で２５６の転換点（１２８対）を扱うことができる。

（２）　重複調査の必要が最小限に減少せしめられる。

工ｎｔｅｌ　８０　／　８６を利用した場合、平均１０口０の転換点をもった画 像を解析する（特徴の測定を含めて〕のに要する時間は１秒未満である。

（３）　このアルゴリズムは、処理されつつある２つの走査線上のそれぞれのラ ンのラベルを、必要な時にそれと同等な最低ラベルで置き換えることにより、多 重重複の状態を簡単な再ラベリングゾロシージャによって取扱う。これによって 、この検査におりる特徴の解析および成分カウンティングは、等−価表を用いる ことなく、１回の工程で完了せしめられうる。画像の完全な再ラベリングが必要 な場合には、このプロシージャぽ、より簡単な等価表を与えることになるので、 その処理に要する作業は非常に軽減される。

本発明の方式のこの部分の基礎となるのは、走査ラインに沿っての絵素のそれぞ れのランが、そのライン上におけるランの両端の座標によって示されることであ る。この場合において、ラベリングのための最も適宜なアルゴリズムは、第４図 に示されているラントラッキングのアルゴリズムである。諸ランは、それぞれの ラインに沿って左から右へ、またライン毎に上部から下部へと位置する。画像の 第１ラインにおいては、それぞれのランは新しい物体に属するものとして扱われ 、従って新しいラベルを与えられる。通常は整数であるラベルは１から出発させ 、その後物体に遭遇する順序に従って連続的に増加させて行く。第２ラインおよ びその後の諸ラインにおいては、それぞれのランは重複調査を受け、それが前の ライン上の任意のランと重複しているかどうかが決定される。もし重複がなけれ ば、そのランには新しい、まだ使用されていないラベルが割当てられる。しかし 、もし重複していれば、それは重複しているシンと同じラベルを与えられる。

重複の調査は、そのランが前のラインの次のう／と重複しているかどうかについ ても引続き行なわれる。もし、さらに重複があって、それらのランが異なったラ ベルをもっていれば、大きい方の番号のランは小さい方の番号で再ラベルされる 。重複調査および再ラベリングの工程は、特に複雑な画像の場合には、極めて時 間がかかるので、その計算プロシージャの設計は注意深く行なう必要がある。

第４図の流れ図において、ランはＲ（Ｘ工、Ｙρによって示されているが、Ｘお よびＹはそれぞれそのランの左端および右端の座標である。添字の１は、そのラ ンがラインの左から数えて１番目のランであることを示している。前のライン上 ｒ番目のランはＲ（Ｘ／ｒ、Ｙｌｒ）によって表わされる。重複の条件は、 この条件は、連結された要素における４隣接の考え方を意味している〇一般に、 重複があるかどうかを決定するためには、両不等式を調べる必要がある。しか特 表昭５８−５０１４４５（６ン し、プロ／−ジャは、多くの場合に一方の不等式のみを調べれば十分であるよう に設計される。さらに、Ｒ（Ｘ□、　Ｙｌ）が条件Ｙ７１−）　Ｙｉ−１を満足 するＲ（Ｘ′ｒ、　Ｙｌｒ）と重複することを調べることだけが必要となり、調 査は条件Ｙ’、　：）　Ｙ工が満足されていれば直ちに終了する。

従って、Ｒ（Ｘ□＋ｌ　ｌ　Ｙｉ＋１）に対する重複調査は、Ｒ（Ｘ、　、　Ｙ 、）に対する調査が終ったランＲ（Ｘ／ｒ、Ｙｌｒ）から自動的に開始されるこ とになる。このプロン−ジャは、多数の複雑な画像について徹底的に試験された 。

第４図のアルゴリズムに関連して、流れ区内に示されている諸点におけるプロシ ージャ゛の考察には、下記のような注が必要である。

注： （１）調査が要求されないときは、（Ｘ工、Ｙよ）およびそのライン上の全ての 後のランに新しいラベルを与える。

＋２）　（Ｘ’、　、　Ｙ’ｒ）と重複していない場合は、次のｒとの重複を調 べる。

（３）（ｘ／ｒ、、Ｙｌｒ）と重複していない場合は、調査を終了して新しいラ ベルを（Ｘ工、Ｙよンに与える。

＋４１　（ｘ／ｒ、　、　Ｙｌｒ）と重複している場合は、（”ｐ　ｒ　Ｙｌｒ ）のラベルを（Ｘよ、Ｙ工）に与える。

（５）次の（４、Ｙｌｒ）とも重複しているかも知れない。

（６）　重複調査を終了し、全ての後の（Ｘ１１　Ｙｌ）に新しいラベルを与え る。

（７）重複がない。

（８）　多重重複の場合は、必要に応じて諸ランの再う形の記述は、大きさおよ び向きに無関係な情報に基づいて行なわれるべきことが重要である。好捷しくは 、その情報は画像から容易に抽出されるべきである。郵便物の検査への応用にお いては、ラベリング工程中に単一作業で計算されうる簡単な幾何学的特徴が形状 の特徴を表わすものとして使用される。フーリエ式記述および差動チェーンコー ドのような、さらに変わった形状記述の方法は、明確な境界をもった画像を必要 とし、また多量の計算を必要とするので、好ましくない。

本発明において計算される特徴には、下記のような、面積、固定点の回りのモー メント、垂直方向および水平方向におけるＦｅｒｅｔ直径、および、重心、円形 度、中心モーメントなどの２次的特徴、が含まれている。

ｔｌ、１　面積。面積の定義は自明であり、単に物体が含む絵素の総数と考えれ はよい。ラントラッキング中にランがラベルを与えられる毎に、そのラベルをも った物体の面積を記憶しているレジスタの内容は、そのラン内の絵素数によって 更新される。

異なるラベルをもったランが併合される時は、大きいラベルをもった物体に対す るレジスタ内の面積カウントは空にされ、小さいラベルをもった物体の面積カウ ントの方へ加算される。

（２）周。画像がディジタル的性質のものであるため、画像の境界は常にぎざぎ ざになっており、そのため可能な定義がいくつか存在するＯランがラベルされる 毎に、そのラベルに対する周カウントは、そのランの長さの２倍に両端の２カウ ントを加算したものだけ増加せしめられる。このカウントは後に、重複調査の結 果と、採用した定義とに従って変更される。

（３）　モーメント。任意の次数のモーメントは、ラベリング中に面積と同時に 計算されうる。これらのモーメントは、ラベリングが完了した後中心モーメント に変換される。モーメントはまた、面積に関して正規化されうる。

（４）水平および垂直直径。これらはそれぞれ物体の垂直方向および水平方向の ターケゞット対間の最大距離である。これらは、ラベリング中に物体の左方およ び右方、ならびに上方および下方における末端を記録することによって決定され る。これらのパラメータは、物体が圧縮されているか分散されているかについて の情報を与える。

（５）重心。重心はラベリングが完了した時、１次モーメントと面積とから計算 される。重心は、画像内の諸物体間の関連構造を導き出す手段を与える点で特に 有用である０ （（ｉ）　［１１形度っこれは４π×面＠／周２として定義される、この大きさ は、境界の複雑性を反映する。

この特徴値は、円に対しては最大値のｉｔとり、複雑な形状に対しては小さい値 をとる。

認識／検査通過 例として、ペーパクリップを含有する郵便物の検査通過のだめのアルゴリズムが 第５図の流れ図に与えられている１、以下に、それぞれの判断基準を採用した根 拠について説明する。

判断基準１゜ 最小手法Ａ１より小さい物体は無視される。この最小マ」−法は、起爆物、電子 回路内のはんだの小塊、電気導線の接合部、などの寸法よりも十分小さく選ばれ る。

判断基準２゜ 郵便物が含有する最大寸法Ａ２を超える物体は、検査を通過しない。Ａ２は、検 査を通過すべき設計の最大ペーパクリップの寸法に設定される。

判断基準ろ 全てのペーパクリップは、小さい値の円形度Ｃと、大きい値の、面積を正規化し た慣性モーメントエとを有することを特徴とする特に、ペーパクリップのＣは、 圧縮された物品に比べるとずっと小さい。従って、例えは０．１より小さいＣを 有する物品はペーパクリップであるとして検査を通過させることができる。

ベーパ°クリップの画像がスレノンヨルデイングンこまって分断されると、分断 された部分のＣは判断基準乙において用いられた値ｏ、’より犬きぐなる。これ らの部分はしばしば、長さ対幅の比ａ７Ｂか５より大である棒状の物体のように 見える。さらに、これらの部分は他物体の画像と比較するとずっと幅が狭いので 、それらの面積カウントは、同じａ／ｂ比を崩する細長い小物体と比較するとず っと小さくなる。次の表には、さまざまなａ／ｂ比の棒に対するＣおよび■の値 を示しである。このようにして、Ａ４より小さい寸法の物体で、Ｃ＜０．４３６ かつ工）０．４３３の本のは、ペーパクリップの断片として検査を通過せしめら れる。

２　０．６９Ｂ　０．２０８ ６　０．３８５　０．５１４ １０　０．２６０　０．８４２ １２　Ｃ１，２２６１，００７ ２５０，１１６２，０８７ アルゴリズム内の量Ａ１１　Ａ２　＋　Ａ３１　Ａ４の選択は、露出ち・よびス レッショルドの条件に依存し、現場における試行に基ついて行なわれる。

上述の装置は、郵便物交換における要求処理量に適合するように設計される。こ の装置は、１／２３秒以内にＸ線螢光透視画像をランエンドコード形式に変換し 、それをマイクロッ０ロセツサのＣＰＵ　（■ｎｔｅ１８０／８６　）へ転送す る。上述のラベリングプロシージャを用いた全画像の解析は、何分の１秒かで完 了する。前述されたペーパクリップのほかに、さまざまな通常の文房具類をも検 査を通過させるようにア）Ｃゴリズムを設計することも可能である。

この装置は、高速であることのほかに、検査通過のための判断基準を要求に応じ て変えられるという利点をもっている。例えば、オーディオカセットテープを含 有する郵便物が自動的に検査を通過せしめられるようにしたければ、検査通過の だめの１群の判断基準を、それが有する、はぼ等しい寸法の５つの小さい円とし て現われる５つのねじの画像と、それぞれのねじからそれらの重心に至る距離の 和とに基づいて設計すればよい。同様にして、もし特定設計の爆弾の脅威が郵政 当局者にわかったとすれば、こΩ装置をその特定の設計を調査するようにプログ ラムすることができる０国際調査報告 第１頁の続き

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　即製爆発装置（ＩＥＤ　）の検出装置であって、検査対象物品のＸ線画像を 発生する装置と、該画像を走査して任意の特定点における該画像の強度を示す信 号を発生する装置と、該信号を処理して少なくとも信号が少なくとも１つの所定 スレッショルドレベルを通って変動した時その指示を発生する装置と、該指示に 応答して作動せしめられて前記信号を処理し前記画像に対してパターン認識技術 を適用する装置と、を備えている即製爆発装置の検出装置。 （２）請求の範囲第１項において、前記画像を走査する前記装置がｃｃＴｖカメ ラである、即製爆発装置の検出装置。 （３）請求の範囲第１項または第２項において、前記信号を処理する前記装置が 、該信号が所定スレッショルドレベルを通って変動した時と、信号のスレッショ ルドが前記画像上の暗または明領域の大きさの尺度として前記所定レベルまたは それぞれの前記所定レベルから変動している期間の長さとについての指示を発生 するようになっており、前記信号を処理して前記パターン認識技術を適用する前 記装置が該指示に応答して自動的に作動せしめられるように々っている、即製爆 発装置の検出装置。 （４）　請求の範囲第１項または第２項において、前記信号を処理する前記装置 が、信号が所定スレッショルドレベルまたはそれぞれの所定スレノ／ヨルドレベ ルを通って変動した時その指示を発生するようになっており、前記信号を処理し て前記パターン認識技術を適用する前記装置が該指示に応答して作動せしめられ るようになっている、即製爆発装置の検出装置。 （５）即製爆発装置（工ＥＤ　）検出のだめのＸ線画像解析方法であって、該画 像を走査して任意の特定点における該画像の強度を示す信号を発生する段階と、 該信号を処理して信号が少なくとも１つの所定スレッショルドレベルを通って変 動した時指宗を発生する段階と、該指示に応答して前記画像に対してパターン認 識技術を適用する段階と、を含んでいる、即製爆発装置検出のだめのＸ線画像解 析方法。 （６）請求の範囲第５項において、前記パターン認識技術が自動的に作動せしめ られて疑わしい物品の前記画像に対して直接適用されるようになっている、即製 爆発装置検出のだめのＸ線画像解析方法。 （ア）請求の範囲第５項において、前記疑わしい物品が選別された後に別に前記 パターン認識技術の適用を受けるようになっている、即製爆発装置検出のだめの Ｘ線画像解析方法。