特開 2024-38865 検査装置、検査システム、情報管理システムおよび検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024038865

(43)【公開日】2024-03-21

(54)【発明の名称】検査装置、検査システム、情報管理システムおよび検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/046 20180101AFI20240313BHJP

【ＦＩ】

G01N23/046

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022143192

(22)【出願日】2022-09-08

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】北田 絢子

(72)【発明者】

【氏名】赤木 琢磨

(72)【発明者】

【氏名】大川 泰弘

(72)【発明者】

【氏名】高石 一平

【テーマコード（参考）】

2G001

【Ｆターム（参考）】

2G001AA01

2G001BA11

2G001CA01

2G001DA09

2G001FA06

2G001FA29

2G001HA14

2G001LA10

2G001PA03

2G001PA11

(57)【要約】

【課題】 検査対象に存在する特定対象物を高精度に検知できる検査装置、検査システム、情報管理システムおよび検査方法を提供する。
【解決手段】 実施形態によれば、検査装置は、画像取得部と記憶部とプロセッサとを有する。画像取得部は、検査対象に電磁波を照射して撮影した撮影画像と撮影画像の各部における物性を示す物性情報とを含む撮影画像データを取得する。記憶部は、撮影画像から検知される特定対象物と特定対象物の類似物とを判別するための類似物の判別情報を記憶する。プロセッサは、画像取得部により取得する撮影画像データに含まれる物性情報に基づいて検査対象の撮影画像における特定対象物を検知し、検知した特定対象物が類似物であるか否かを記憶部に記憶する類似物の判別情報に基づいて判別し、判別の結果に応じて特定対象物と特定対象物の類似物とを区別して表示装置に表示させる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査対象に電磁波を照射して撮影した撮影画像と前記撮影画像の各部における物性を示す物性情報とを含む撮影画像データを取得する画像取得部と、
前記撮影画像から検知される特定対象物と特定対象物の類似物とを判別するための類似物の判別情報を記憶する記憶部と、
前記画像取得部により取得する撮影画像データに含まれる物性情報に基づいて前記検査対象の撮影画像における特定対象物を検知し、検知した特定対象物が類似物であるか否かを前記記憶部に記憶する類似物の判別情報に基づいて判別し、判別の結果に応じて特定対象物と特定対象物の類似物とを区別して表示装置に表示させるプロセッサと、
を有する検査装置。

【請求項2】

前記プロセッサは、前記検査対象の全体を示す画像上において特定対象物と特定対象物の類似物とを区別して前記表示装置に表示させる、
請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記プロセッサは、前記特定対象物と前記特定対象物の類似物とを異なる色で前記表示装置に表示させる、
請求項２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記プロセッサは、前記検査対象に対する特定対象物の検査作業の結果に基づいて前記記憶部に記憶する類似物の判別情報を更新する、
請求項１に記載の検査装置。

【請求項5】

前記撮影画像は、Ｘ線を照射して前記検査対象を撮影したＸ線画像である、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項6】

前記撮影画像は、Ｘ線ＣＴ装置を用いて前記検査対象を撮影した３次元データであり、
前記プロセッサは、前記撮影画像として得られる３次元データにおいて特定対象物を検知する、
請求項５に記載の検査装置。

【請求項7】

前記プロセッサは、３次元データにおける物体検出に用いられる深層学習によって類似物の形状を学習し、学習によって得られる情報に基づいて前記記憶部に記憶する類似物の判別情報を更新する、
請求項６に記載の検査装置。

【請求項8】

撮影装置と検査装置とを有する検査システムにおいて、
前記撮影装置は、
検査対象に電磁波を照射して撮像する撮影画像を撮影する撮像部と、
前記撮影画像と前記撮影画像の各部における物性を示す物性情報とを含む撮影画像データを生成する処理部と、
前記撮影画像データを出力する出力部と、を有し、
前記検査装置は、
前記撮影装置から出力された撮影画像データを取得する画像取得部と、
前記撮影画像から検知される特定対象物と特定対象物の類似物とを判別するための類似物の判別情報を記憶する記憶部と、
前記画像取得部により取得する撮影画像データに含まれる物性情報に基づいて前記検査対象の撮影画像における特定対象物を検知し、検知した特定対象物が類似物であるか否かを前記記憶部に記憶する類似物の判別情報に基づいて判別し、判別の結果に応じて特定対象物と特定対象物の類似物とを区別して表示装置に表示させるプロセッサと、を有する、
検査システム。

【請求項9】

検査装置と情報管理装置とを有する情報管理システムにおいて、
前記検査装置は、
前記情報管理装置と通信する第１の通信部と、
検査対象に電磁波を照射して撮影した撮影画像と前記撮影画像の各部における物性を示す物性情報とを含む撮影画像データを取得する画像取得部と、
前記撮影画像から検知される特定対象物と特定対象物の類似物とを判別するための類似物の判別情報を記憶する記憶部と、
前記画像取得部により取得する撮影画像データに含まれる物性情報に基づいて前記検査対象の撮影画像における特定対象物を検知し、検知した特定対象物が類似物であるか否かを前記記憶部に記憶する類似物の判別情報に基づいて判別し、判別の結果に応じて特定対象物と特定対象物の類似物とを区別して表示装置に表示させる、第１のプロセッサと、を有し、
前記情報管理装置は、
前記情報管理装置と通信する第２の通信部と、
前記第２の通信部により検査装置から前記検査対象に対する特定対象物の検査作業の結果を示す情報を取得し、前記検査作業の結果を示す情報に基づいて類似物の判別情報を学習し、学習によって得られた情報に基づいて前記検査装置の前記記憶部に記憶する類似物の判別情報を更新する第２のプロセッサと、を有する、
情報管理システム。

【請求項10】

検査対象における特定対象物を検査する検査方法であって、
検査対象に電磁波を照射して撮影した撮影画像と前記撮影画像の各部における物性を示す物性情報とを含む撮影画像データを取得し、
前記撮影画像から検知される特定対象物と特定対象物の類似物とを判別するための類似物の判別情報を記憶部に記憶し、
前記撮影画像データに含まれる物性情報に基づいて前記検査対象の撮影画像における特定対象物を検知し、
検知した特定対象物が類似物であるか否かを前記記憶部に記憶する類似物の判別情報に基づいて判別し、
判別の結果に応じて特定対象物と特定対象物の類似物とを区別して表示装置に表示させる、
検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、検査装置、検査システム、情報管理システムおよび検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、検査場において、荷物などの検査対象内に予め定められた対象物（以下、特定対象物とも称する）が存在するか否かを検査する検査作業が必要となることがある。検査対象となり得る荷物が多数である場合、検査員が多数の荷物を全て開披検査することは多大な時間や手間がかかる。このため、近年では、検査対象とする荷物をＸ線などの電磁波を用いて撮影した撮影画像（Ｘ線画像）を解析することによって当該荷物内における特定対象物を検出する検査システムが提案されている。

【0003】

従来の検査システムとしては、例えば、Ｘ線を使用して荷物を撮影した画像を構成する各ピクセル内に含まれる物質の平均的な原子番号である実効原子番号に基づいて特定の物質からなる特定対象物を検知したり、特定対象物が含まれる検査対象物を特定したりするものがある。しかしながら、Ｘ線画像から得られる実効原子番号および密度の情報だけでは、特定対象物と当該特定対象物に類似した物性を持つものとを区別することが難しいという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－９２６５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、検査対象に存在する特定対象物を高精度に検知できる検査装置、検査システム、情報管理システムおよび検査方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態によれば、検査装置は、画像取得部と記憶部とプロセッサとを有する。画像取得部は、検査対象に電磁波を照射して撮影した撮影画像と撮影画像の各部における物性を示す物性情報とを含む撮影画像データを取得する。記憶部は、撮影画像から検知される特定対象物と特定対象物の類似物とを判別するための類似物の判別情報を記憶する。プロセッサは、画像取得部により取得する撮影画像データに含まれる物性情報に基づいて検査対象の撮影画像における特定対象物を検知し、検知した特定対象物が類似物であるか否かを記憶部に記憶する類似物の判別情報に基づいて判別し、判別の結果に応じて特定対象物と特定対象物の類似物とを区別して表示装置に表示させる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る検査装置を含む検査システムの全体構成を概略的に示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る検査装置を含む情報管理システムの構成例を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態に係る検査装置における制御系の構成例を示すブロック図である。

【図4】図４は、実施形態に係る検査装置を含む検査情報システムにおける上位管理装置の構成例を示すブロック図である。

【図5】図５は、実施形態に係る検査装置による撮影処理の例を説明するためのフローチャートである。

【図6】図６は、実施形態に係る検査装置による特定対象物の検知処理を含む検査処理の例を説明するためのフローチャートである。

【図7】図７は、実施形態に係る検査装置が表示装置に表示する特定対象物の検知結果の表示例を示す図である。

【図8】図８は、実施形態に係る検査装置によるデータベースの更新処理の例を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、実施形態に係る検査システム１の構成について説明する。
図１は、実施形態に係る検査システム１の概略的な構成例について説明するための図である。
検査システム１は、検査対象とする荷物内に特定の検出対象物が存在するか否かを検査するためのシステムである。特定の検出対象物（特定対象物）は、例えば、危険な物品、危険な薬品、取り扱いが禁止されている薬物、国内などの所定領域内への持込又は持出が禁止されている物質などが想定される。また、特定の検出対象物は、特定の形状をなす固体でなくても良く、液体や粉体などの物質も含まれるものとする。

【0009】

図１に示す構成例において、検査システム１は、コンベア１１、撮影装置１２、検査装置１３、表示装置１４、および、操作装置１５などを備える。検査装置１３は、撮影装置１２、表示装置１４、および、操作装置１５などに通信接続される。

【0010】

コンベア１１は、検査対象とする荷物Ｍを搬送する装置である。コンベア１１は、検査対象とする荷物Ｍを撮影装置１２による画像の撮影位置（読取位置）に搬送させる。例えば、コンベア１１は、検査員によって供給された荷物Ｍを搬送する。また、コンベア１１には、ロボットアームなどによって供給される荷物Ｍを搬送するように構成されるものであっても良い。

【0011】

撮影装置１２は、検査対象とする荷物Ｍに電磁波を照射することにより荷物Ｍを撮影した画像（撮影画像）と撮影画像の各部における物性を示す物性情報とを含む撮影画像データを取得する。撮影装置１２は、荷物Ｍの撮影画像データを検査装置１３へ供給する。撮影装置１２は、検査装置１３が荷物Ｍ内において特定の検出対象物を検知できる撮影画像データを取得するものであれば良い。撮影装置１２は、撮影画像として２次元の画像データを取得するものであっても良いし、３次元の画像データを取得するものであっても良い。

【0012】

撮影装置１２は、例えば、Ｘ線ＣＴ撮影装置である。撮影装置１２の一例としてのＸ線ＣＴ撮影装置は、コンベア１１により搬送される荷物Ｍの周りからＸ線を照射することにより撮影画像として３次元のＸ線画像データを取得する。また、撮影装置１２としてのＸ線ＣＴ撮影装置は、Ｘ線を用いて荷物Ｍを撮影した３次元のＸ線画像（撮影画像）と当該Ｘ線画像を構成する構成単位（ピクセル又はボクセル）ごとの物性を示す物性情報とを含む撮影画像データを取得する。撮影装置１２としてのＸ線ＣＴ撮影装置は、荷物Ｍから取得した撮影画像データを検査装置１３へ供給する。

【0013】

なお、撮影装置１２は、Ｘ線ＣＴ撮影装置に限定されるものではないが、以下に説明する実施形態においては、撮影装置１２がＸ線ＣＴ撮影装置であることを想定して説明するものとする。

【0014】

検査装置１３は、各装置と接続するインタフェースを備えるコンピュータなどにより構成される。検査装置１３は、撮影装置１２から荷物Ｍの撮影画像データを取得する機能、撮影装置１２から取得した撮影画像データに基づいて特定対象物を検知する機能、特定対象物の検知結果に種々の情報を紐づけて保存する機能、表示装置１４に表示する表示内容を制御する機能、検査員による検査結果などを保存する機能などの機能を有する。

【0015】

検査装置１３は、任意のタイミングで撮影装置１２が電磁波を用いて荷物Ｍを撮影することにより取得する撮影画像データを取得する。例えば、検査装置１３は、撮影装置１２から供給される荷物Ｍの撮影画像データを記憶部などに保存しておき、検査処理を実行する際に読み出す。また、検査装置１３は、撮影装置１２に保存されている撮影画像データを要求することにより撮影装置１２から撮影画像データを取得するようにしても良い。

【0016】

検査装置１３は、任意のタイミングで撮影画像データに基づいて荷物Ｍ内に存在する特定対象物を検知する検知処理を実行する。例えば、検査装置１３は、特定対象物の物性を基準に設定される設定値に基づいて荷物Ｍの撮影画像における各部の物性情報から特定対象物を検知する。

【0017】

撮影装置１２がＸ線ＣＴ撮影装置である場合、検査装置１３は、Ｘ線ＣＴ撮影装置による撮影画像（Ｘ線画像）における各ピクセル又はボクセルの物性（密度および実効原子番号など）によって特定対象物を検知する。なお、ピクセルは、２次元画像データを構成する画素である。ボクセルは、３次元データを構成する最小単位のデータであり、正規格子単位の値を表す。

【0018】

検査装置１３は、特定対象物の検知処理の結果を任意のタイミングで読み出せるように保存する。検査装置１３は、当該荷物の撮影画像データに対応づけて特定対象物の検知結果を保存する。さらに、検査装置１３は、特定対象物の検知結果に紐づけて検知処理の対象である荷物の表示用データおよび属性データなどを保存する。

【0019】

表示装置１４は、撮影画像と特定対象物の検知結果とを示す画面を表示する。表示装置１４は、検査装置１３により表示内容が制御される。表示装置１４は、荷物Ｍの検査作業を実施する検査員に提示するための画面として荷物Ｍに対する特定対象物の検知結果などの情報を表示する。また、表示装置１４は、検査員が検査作業を実施する荷物などを選択するための選択画面を表示する。

【0020】

操作装置１５は、検査員（オペレータ）の操作入力に応じた操作信号を生成し、操作信号を検査装置１３に供給する。また、操作装置１５は、キーボードおよびポインティングデバイスなどの操作デバイスで構成される。また、操作装置１５は、表示装置１４の表示画面に設けたタッチパネルなどにより構成されるようにしても良い。

【0021】

次に、実施形態に係る検査システム１を含む情報管理システム１００の構成について説明する。
図２は、実施形態に係る検査システム１を含む情報管理システム１００の構成例を示す図である。
図２に示すように、情報管理システム１００は、各検査場に設けられる検査システム１の検査装置１３に通信接続される上位管理装置１０１を有する。上位管理装置１０１は、各検査システム１における検査に関する情報を管理する情報管理装置として機能する。上位管理装置１０１は、例えば、サーバ装置などのコンピュータで構成される。上位管理装置１０１は、各検査システム１が実施する検査に関する情報を保存する記憶装置を備える。また、上位管理装置１０１は、検査に関する情報を保存するサーバ装置に接続するインタフェースを備えるものであっても良い。

【0022】

上位管理装置１０１は、複数の検査システム１を含む情報管理システムにおける情報を管理する情報管理装置である。例えば、上位管理装置１０１は、各検査システム１における検査装置１３から情報を取得する。上位管理装置１０１は、各検査システム１の検査装置１３から取得する情報を保存したり、集計したりする。

【0023】

また、上位管理装置１０１は、各検査システム１における検査装置１３へ情報を供給する。例えば、上位管理装置１０１は、各検査システム１の検査装置１３に対して検査処理に用いる設定値などを配信する。また、上位管理装置１０１は、各検査装置１３が検査処理を実行するためのプログラムの更新データなどを配信するようにしても良い。

【0024】

また、上位管理装置１０１は、検査装置１３が電磁波を照射して撮影した画像における物性などから特定対象物として検知するものを特定対象物の類似物（以下、単に類似物とも称する）と判別するための情報を記憶する管理するようにしても良い。例えば、上位管理装置１０１は、後述する検査装置１３が有するデータベースに記憶する類似物の特徴情報を記憶する機能、類似物の特徴情報を登録する機能、類似物の特徴情報を生成する機能などを有するものであっても良い。

【0025】

次に、実施形態に係る検査システム１の撮影装置１２および検査装置１３における制御系の構成について説明する。
図３は、実施形態に係る検査システム１の撮影装置１２および検査装置１３における制御系の構成例を示すブロック図である。
図３に示すように、撮影装置１２は、撮像部２１、処理部２２、および、出力部２３を有する。
撮像部２１は、被撮影物にＸ線などの電磁波を照射して画像を撮影する。例えば、撮影装置１２がＸ線ＣＴ撮影装置である場合、撮像部２１は、コンベア１１により搬送される検査対象とする荷物Ｍの周りからＸ線を照射することにより３次元のＸ線画像データを取得する。

【0026】

処理部２２は、プロセッサおよび各種のメモリなどを備え、プロセッサがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより種々の処理を実行する。処理部２２は、例えば、撮像部２１が電磁波を照射して撮影した画像を処理することにより撮影画像と撮影画像の各部の物性を示す物性情報とを含む撮影画像データを生成する。また、処理部２２は、撮影装置１２における各部を制御する制御部として機能するものであっても良い。

【0027】

出力部２３は、データを出力する通信インタフェースである。出力部２３は、検査装置１３が備える画像インタフェース３９に対応するインタフェースである。出力部２３は、検査装置１３へ撮影画像データを出力する。また、出力部２３としての通信インタフェースは、検査装置１３から制御指示などのデータを取得するインタフェースを含むものであっても良い。

【0028】

また、図３に示す構成例において、検査装置１３は、プロセッサ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、記憶部３４、通信部３５、表示インタフェース（Ｉ／Ｆ）３６、操作インタフェース（Ｉ／Ｆ）３７、および、画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）３９を有する。

【0029】

プロセッサ３１は、演算処理を実行する。プロセッサ３１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。プロセッサ３１は、ＲＡＭ３３を用いてＲＯＭ３２又は記憶部３４に記憶したプログラムを実行することにより種々の処理を実行する処理部として機能する。

【0030】

ＲＯＭ３２は、読み出し専用の不揮発性メモリである。ＲＯＭ３２は、プログラムのデータおよび制御データなどを記憶する。ＲＡＭ３３は、ワーキングメモリとして機能する揮発性のメモリである。ＲＡＭ３３は、データを一時的に記憶する。

【0031】

記憶部３４は、書き換え可能な不揮発性メモリである。記憶部３４は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などにより構成される。記憶部３４は、プログラムのデータ、制御データとしての設定値、検査処理の結果などの情報を記憶する。

【0032】

また、記憶部３４は、物性などにより特定対象物として検知されたものを特定対象物の類似物（以下、単に類似物とも称する）と判別するための情報を記憶するデータベース３４ａを有する。データベース３４ａは、特定対象物として検知される特定対象物の類似物を判別するための情報（類似物の判別情報）を記憶するものであれば良い。

【0033】

例えば、類似物の判別情報は、特定対象物として検知される類似品を特定するための情報（類似物の特徴情報）であっても良い。より具体的には、類似物の判別情報としての類似物の特徴情報としては、類似物をその形状で認識するための類似物の形状を示す情報であって良い。また、類似物の判別情報は、特定対象物として検知される類似物の周辺にある物体を示す情報（類似物の周辺情報）を含むものであっても良い。例えば、特定の物体（物体Ａとする）に近接して配置される類似物を判別する場合、類似物の判別情報としては、類似物の周辺にある物体である物体Ａを認識するための情報（例えば、形状などの物体Ａの特徴情報）と物体Ａに対する相対距離の閾値とを含む類似物の周辺情報であっても良い。

【0034】

通信部３５は、上位管理装置１０１と通信するための通信インタフェースである。プロセッサ３１は、通信部３５を介して上位管理装置１０１と通信する。プロセッサ３１は、通信部３５を介して処理結果などのデータを上位管理装置１０１へ送信したり、上位管理装置１０１からのデータを受信したりする。

【0035】

表示インタフェース３６は、出力デバイスとしての表示装置１４と接続するためのインタフェースである。表示インタフェース３６は、表示装置１４が備えるインタフェースに対応するものであれば良い。プロセッサ３１は、表示インタフェース３６を介して、表示装置１４に表示する表示内容を制御する。

【0036】

操作インタフェース３７は、操作装置１５と接続するためのインタフェースである。操作インタフェース３７は、操作装置１５が備えるインタフェースに対応するものであれば良い。プロセッサ３１は、操作インタフェース３７を介して、操作装置１５により入力された情報を取得する。

【0037】

画像インタフェース３９は、撮影装置１２と接続するためのインタフェースである。画像インタフェース３９は、撮影装置１２から撮影画像を取得するための画像取得部（画像取得インタフェース）である。画像インタフェース３９は、Ｘ線ＣＴ装置などの撮影装置１２が備えるインタフェースに対応するものであれば良い。プロセッサ３１は、画像インタフェース３９を介して、撮影装置１２としてのＸ線ＣＴ装置が撮影した撮影画像（Ｘ線画像）を取得する。また、プロセッサ３１は、画像インタフェース３９を介して撮影装置１２による荷物Ｍに対する撮影動作を制御するようにしても良い。

【0038】

次に、実施形態に係る検査システム１を含む情報管理システム１００における上位管理装置１０１の構成について説明する。
図４は、実施形態に係る検査システム１を含む情報管理システム１００における上位管理装置１０１の構成例を示すブロック図である。
上位管理装置１０１は、検査システム１全体の情報を管理する情報管理装置である。上位管理装置１０１は、各検査場に設けられる検査システム１の検査装置１３に通信接続されるコンピュータである。上位管理装置１０１は、例えば、サーバ装置によって構成される。

【0039】

図４に示す構成例において、上位管理装置１０１は、プロセッサ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、記憶部４４、および、通信部４５を有する。
プロセッサ４１は、演算処理を実行する。プロセッサ４１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。プロセッサ４１は、ＲＡＭ４３を用いてＲＯＭ４２又は記憶部４４に記憶したプログラムを実行することにより種々の処理を実行する処理部として機能する。

【0040】

ＲＯＭ４２は、読み出し専用の不揮発性メモリである。ＲＯＭ４２は、プログラムのデータおよび制御データなどを記憶する。ＲＡＭ４３は、ワーキングメモリとして機能する揮発性のメモリである。ＲＡＭ４３は、データを一時的に記憶する。

【0041】

記憶部４４は、書き換え可能な不揮発性メモリである。記憶部４４は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などにより構成される。記憶部３４は、プログラムのデータ、制御データとしての設定値、各検査装置１３から収集するデータなどの情報を記憶する。また、記憶部４４は、上述した各検査装置１３のデータベース３４ａに記憶する類似物の識別情報を記憶するようにしても良い。さらに、記憶部４４は、各検査装置１３のデータベース３４ａに記憶する類似物の識別情報の更新情報などを記憶するようにしても良い。

【0042】

通信部４５は、各検査システム１における検査装置１３と通信するための通信インタフェースである。プロセッサ４１は、通信部４５を介して検査装置１３と通信する。プロセッサ４１は、通信部４５を介して検査装置１３から処理結果などのデータを受信したり、検査装置１３へデータを送信したりする。

【0043】

次に、実施形態に係る検査システム１における撮影装置１２を用いた荷物Ｍの撮影処理について説明する。
図５は、実施形態に係る検査システム１における撮影装置１２を用いて荷物Ｍの撮影処理の流れを説明するためのフローチャートである。
図１に示すように構成される検査システム１では、検査対象である荷物Ｍがコンベア１１に順次投入される。コンベア１１は、投入された荷物Ｍを撮影装置１２による画像の撮影位置に搬送する。

【0044】

撮影装置１２は、コンベア１１により撮影位置に搬送される荷物Ｍを検査対象として検知し（ステップＳ１０１）、撮像部２１により撮影位置に搬送される荷物Ｍに対して電磁波（Ｘ線）を照射することにより荷物Ｍの内部の状態を示す画像を撮影する（ステップＳ１０２）。

【0045】

撮影装置１２の処理部２２は、撮像部２１により撮像した撮影画像の各部における物性を示す物性情報を取得し、撮影画像と撮影画像の各部における物性を示す物性情報とを含む撮影画像データを生成する（ステップＳ１０３）。例えば、物性情報は、撮影画像を構成する構成単位である各ピクセル又はボクセルにおける実効原子番号および密度を示す情報である。

【0046】

撮影装置１２の処理部２２は、生成した撮影画像データを出力部２３により検査装置１３へ供給する（ステップＳ１０４）。ここで、撮影装置１２の処理部２２は、撮影画像データを内部の記憶装置などのメモリに保持しておき、検査装置１３から要求に応じて撮影画像データを検査装置１３へ供給するようにして良い。

【0047】

次に、実施形態に係る検査システム１の検査装置１３による荷物Ｍ内の特定対象物を検知する検知処理について説明する。
図６は、実施形態に係る検査システム１の撮影装置１２による特定対象物の検知処理の例を説明するためのフローチャートである。
検査装置１３は、画像インタフェース３９により撮影装置１２から撮影画像データを取得する（ステップＳ２０１）。検査装置１３のプロセッサ３１は、ある荷物Ｍの撮影画像データを取得すると、取得した撮影画像データに基づいて当該荷物Ｍ内における特定対象物を検知する検知処理を実行する（ステップＳ２０２）。

【0048】

撮影画像データは、撮影画像と撮影画像の各箇所における物性を示す物性情報とを含む。物性情報は、撮影画像が２次元画像データであれば、撮影画像を構成する各ピクセルにおける物性（密度および実効原子番号）を示す情報であり、撮影画像が３次元画像データであれば、撮影画像を構成する各ボクセルにおける物性（密度および実効原子番号）を示す情報であるものとする。

【0049】

プロセッサ３１は、荷物Ｍの撮影画像の各ピクセル又はボクセルにおける物性（密度および実行原子番号）と特定対象物の物性（密度および原子番号）とを比較する。プロセッサ３１は、荷物Ｍの撮影画像において、特定対象物の物性との差異が所定の閾値以下（類似又は一致）となる物性のピクセル又はボクセルを検出する。ここで、プロセッサ３１は、特定対象物の物性との差異が所定の閾値以下となる物性のピクセル又はボクセルが、特定対象物の物性と類似又は一致する物性の物質であると検知する。これにより、プロセッサ３１は、荷物Ｍの撮影画像において、特定対象物の物性と類似又は一致する物性のピクセル又はボクセルの集合からなる画像領域を特定対象物の候補として検知する。

【0050】

プロセッサ３１は、荷物Ｍの撮影画像における特定対象物（特定対象物の候補）の検知が完了すると、撮影画像から検知した特定対象物の検知結果を記憶部３４又はＲＡＭ３３に保存する（ステップＳ２０３）。例えば、プロセッサ３１は、検査対象とする荷物Ｍごとに、撮影画像データと特定対象物の候補の検知結果と対応づけた情報を記憶部３４又はＲＡＭ３３に保存する。

【0051】

プロセッサ３１は、荷物Ｍに対する特定対象物の検知結果を保存すると、データベース３４ａに記憶している情報（類似物の判別情報）に基づいて検知結果として得られた特定対象物（特定対象物の候補）が特定対象物の類似物であるか否かをチェックする（ステップＳ２０４）。上述したように、データベース３４ａは、撮影装置１２が撮影した撮影画像における物性を示す情報によって特定対象物として検知されたものを物性が特定対象物と類似する類似物であるか否かを判別するための類似物の判別情報を記憶する。類似物の判別情報は、類似物の形状などを示す類似物の特定情報であっても良いし、類似物の周辺に存在するものなどを示す類似物の周辺情報であっても良い。

【0052】

例えば、データベース３４ａに記憶されている類似物の判別情報が類似物の形状を示す類似物の特徴情報である場合、プロセッサ３１は、特定対象物として検知された特定対象物の候補の形状が類似物の特徴情報が示す形状を有するか否かにより類似物であるか否かを判断する。また、データベース３４ａに記憶されている類似物の判別情報が類似物の周辺情報である場合、プロセッサ３１は、特定対象物として検知された特定対象物の候補の所定範囲内に類似物の周辺情報が示す物体が存在するか否かにより特定対象物の候補が類似物であるか否かを判断する。

【0053】

プロセッサ３１は、検知結果として得られた特定対象物（特定対象物の候補）が類似物でないと判断した場合（ステップＳ２０５、ＮＯ）、荷物Ｍ内から検知した特定対象物の候補が特定対象物であることを表示装置１４により表示する（ステップＳ２０６）。例えば、プロセッサ３１は、表示装置１４の表示画面に撮影装置１２が荷物Ｍを撮影した撮影画像を表示し、荷物Ｍの撮影画像において当該特定対象物の領域を強調して示す画像を表示する。また、プロセッサ３１は、表示装置１４の荷物Ｍの外観を示す画像において当該特定対象物が存在する領域を示す画像を表示するようにしても良い。

【0054】

また、プロセッサ３１は、検知結果として得られた特定対象物（特定対象物の候補）が類似物であると判断した場合（ステップＳ２０５、ＹＥＳ）、当該特定対象物の候補が特定対象物に類似する類似物であるものとして表示装置に表示する（ステップＳ２０７）。プロセッサ３１は、表示装置１４の表示画面に撮影装置１２が荷物Ｍを撮影した撮影画像を表示し、荷物Ｍの撮影画像において類似物と判断した部分を示す画像を表示する。また、プロセッサ３１は、表示装置１４の荷物Ｍの外観を示す画像において類似物と判断された領域を示す画像を表示するようにしても良い。

【0055】

また、１つの荷物Ｍに対して検知結果として得られた特定対象物（特定対象物の候補）が複数存在する場合、プロセッサ３１は、全ての特定対象物の候補に対してそれぞれステップＳ２０４～Ｓ２０７の処理を実行する。これにより、プロセッサ３１は、特定対象物として検知した領域が複数あっても、特定対象物と類似物とを識別可能な状態で表示することができる。

【0056】

図７は、検査装置１３による検査対象（荷物Ｍ）に対する特定対象物の検知結果の表示例を示す図である。
図７に示すように、検査装置１３は、検査対象としての荷物Ｍに対する特定対象物と特定対象物の類似物との検知結果を表示装置１４の表示画面に表示する。検査装置１３のプロセッサ３１は、検査対象とする荷物Ｍ全体を示す画像として、撮影装置１２が荷物Ｍに電磁波を照射することにより撮影した撮影画像を表示装置１４により表示する。

【0057】

プロセッサ３１は、荷物Ｍ全体を示す画像において、特定対象物として検知した画像領域を強調表示する。さらに、プロセッサ３１は、荷物Ｍ全体を示す画像において、特定対象物として検知された後に類似物と判定された画像領域を特定対象物とは異なる表示形式で強調表示する。

【0058】

例えば、プロセッサ３１は、荷物Ｍ全体を示す画像において、特定対象物として検知した画像領域を第１の色で表示し、特定対象物の類似物と判定した画像領域を第１の色とは異なる第２の色で表示装置１４により表示する。これにより、表示装置１４には、荷物Ｍ全体の画像において特定対象物として検知された画像領域を特定対象物と特定対象物の類似物とに区別して表示することができる。

【0059】

検査装置１３のプロセッサ３１は、荷物Ｍの特定対象物の検査結果を表示装置１４に表示した状態において検査員が実行する荷物Ｍに対する検査作業の結果（検査結果）の入力を受け付ける（ステップＳ２０８）。例えば、プロセッサ３１は、操作装置１５によって検査員が入力する検査結果を示す情報を受け付け、操作装置１５によって入力された検査結果を記憶部３４などに記録する。

【0060】

検査作業は、荷物Ｍの中に特定対象物があるか否かを検査員の手作業によって確認する作業である。検査作業として、検査員の判断によって荷物Ｍを開梱して特定対象物の確認作業を実施すること有り得る。検査員は、表示装置１４に表示された特定対象物の検知結果を見ながら当該荷物Ｍに対する検査作業を実施し、操作装置１５を用いて検査作業の結果を入力する。

【0061】

また、検査員は、表示装置１４に表示された特定対象物の検知結果を確認することにより検査作業の有無を判断するようにしても良い。つまり、検査システム１は、検査装置１３が表示装置１４に表示する検知結果を参照して検査員が荷物Ｍに対する検査作業の要否を指示するような運用としても良い。この場合、検査装置１３のプロセッサ３１は、図７に示すように、特定対象物の検知結果とともに、検査員が要検査を指示するボタン（要検査ボタン）と検査完了を指示するためのボタン（検査完了ボタン）とを表示装置１４により表示する。

【0062】

検査員は、表示装置１４に表示された荷物Ｍに対する特定対象物の結果を確認することにより、当該荷物Ｍの検査作業が必要と判断すれば要検査ボタンを指示し、当該荷物Ｍの検査作業が不要と判断すれば検査完了ボタンを指示するようにしても良い。要検査ボタンを指示した場合、検査員は、当該荷物Ｍに対する検査作業を実施し、操作装置１５を用いて検査作業の結果を入力するようにすれば良い。

【0063】

なお、上記ステップＳ２０４～Ｓ２０８の処理は、検査員が検査対象とする荷物Ｍを選択したのに応じて実行するようにしても良い。すなわち、検査装置１３のプロセッサ３１は、撮影装置１２が順次撮影する撮影画像に対して上記ステップＳ２０１～Ｓ２０３の処理を実行し、検査員により検査対象の荷物Ｍが選択された場合に選択された荷物Ｍの検知結果および撮影画像に対して上記ステップＳ２０１～Ｓ２０３の処理を実行するようにしても良い。

【0064】

以上のように、実施形態に係る検査装置は、撮影画像から特定対象物を検知し、検知結果として得られた特定対象物が類似物であるか否かをデータベースに記憶した情報に基づいて判別する。検査装置は、検査対象に電磁波を照射して撮影した撮影画像において、特定対象物として検知されたものを類似物と判断されなかったものと類似物と判別されたものとに区別して表示装置に表示する。

【0065】

これにより、実施形態に係る検査装置によれば、検査員が検査対象となる荷物から特定対象物として検知された部分と特定対象物の類似物と判定された部分とを一目で確認することができ、検査作業を効率良く実施したり、省力化したりすることができる。

【0066】

次に、荷物Ｍの撮影画像において検知した特定対象物が類似物であるか否かを判別するための情報（類似物の判別情報）を取得するための学習処理について説明する。
上述したように、データベース３４ａには、撮影画像において検知した特定対象物が特定対象物の類似物であるか否かを判別するための類似物の判別情報を記憶する。データベース３４ａに記憶する情報は、新たな類似物が定義（設定）されたり、特定の類似物を精度良く判別するための情報が得られたりするごとに更新される。

【0067】

データベース３４ａが記憶する類似物の判別情報は、管理者が入力する情報によって更新しても良いし、検査装置１３による特定対象物の検知結果又は検査員による検査作業の結果などの情報を基に学習することにより更新するようにしても良い。例えば、特定対象物の類似物を判別するための情報の学習には、３次元での物体検出に適用可能なＵ－ＮＥＴという深層学習のネットワークを使った形状の学習を適用することができる。

【0068】

図８は、検査装置１３が特定対象物の類似物を判別するために用いるデータベース３４ａの更新処理の例を説明するためのフローチャートである。
ここでは、検査装置１３が検査員による特定対象物および特定対象物の類似物を確認する作業を含む検査作業の結果（検査結果）を示す情報に基づいてデータベース３４ａに格納する情報を更新する処理について説明するものとする。

【0069】

検査装置１３のプロセッサ３１は、検査員による検査対象（荷物）に対する検査結果を示す情報を取得する（ステップＳ３０１）。例えば、検査結果を示す情報が記憶部３４に保存されているものとする。プロセッサ３１は、データベース３４ａの更新を行う場合、記憶部３４に保存されている検査結果を示す情報を取得する。

【0070】

ここで、検査結果を示す情報には、検査作業を実施した検査員が検査結果として入力する情報が含まれるものとする。検査員が入力する情報としては、特定対象物であることが確認されたものを示す情報、および、特定対象物の類似物（特定対象物として検知されたが特定対象物ではなかったもの）であることが確認されたものを示す情報が含まれる。また、検査結果を示す情報には、特定対象物および類似物の確認結果だけでなく、検査対象の撮影画像データ、および、特定対象物の検知結果などを含むものとしても良い。

【0071】

プロセッサ３１は、検査結果を示す情報を取得すると、検査結果を示す情報に基づいて特定対象物の類似物を判別するための類似物の判別情報を学習する学習処理を実行する（ステップＳ３０２）。プロセッサ３１は、検査結果を示す情報を用いて類似物の判別情報を得るための学習処理を実行する。

【0072】

例えば、類似物の判別情報を得るための学習処理には、３次元データにおける物体検出に適用可能な深層学習（ディープランニング）を用いることができる。具体例として、学習処理には、３次元における物体検出が可能なＵ－ＮＥＴという深層学習のネットワークを使った形状の学習を適用することができる。ただし、学習処理は、撮影画像から特定対象物として検知されたものが類似物であるかを判別ための類似物の判別情報を得る処理であれば良い。

【0073】

プロセッサ３１は、学習処理が終了すると、学習処理によって得られた情報によってデータベース３４ａに格納されている情報を更新する（ステップＳ３０３）。
例えば、プロセッサ３１は、検査結果に新たな類似物（新たに設定すべき類似物）が含まれていた場合、特定対象物の候補から新たな類似物を判別可能な情報を学習処理によって取得し、取得した情報を登録することによりデータベース３４ａを更新する。このように更新されるデータベース３４ａを用いて類似物の判別処理を実行することにより、検査装置１３は、新たに類似物として検出されたものを示す検査結果を得るごとに特定対象物と物性が類似する類似物を判別できるようになる。

【0074】

また、類似物でないと判別されたものが検査員による検査作業によって実際には類似物であることが確認された場合、又は、類似物と判別されたものが検査員による検査作業によって実際には特定対象物であることが確認された場合、プロセッサ３１は、学習処理によって類似物の判別情報を更新することにより類似物の判別精度を向上させる。このように更新されるデータベース３４ａを用いて類似物の判別処理を実行することにより、検査装置１３は、検査結果を得るごとに特定対象物と物性が類似する類似物を高精度に判別することができるようになる。

【0075】

次に、検査装置１３が特定対象物の類似物を判別するための類似物の判別情報を格納するデータベース３４ａを更新する更新処理の変形例について説明する。
図８に示す処理例では、検査装置１３が検査員による検査作業の結果（検査結果）に基づいてデータベース３４ａを更新する更新処理の例について説明したが、検査結果に基づく学習処理は、上位管理装置１０１が実施するようにしても良い。

【0076】

例えば、上位管理装置１０１は、各検査場に設けた検査システム１における検査装置１３から検査結果を収集する。上位管理装置１０１は、各検査装置１３から収集した検査結果に基づいて類似物を判別するための情報の学習処理を実行する。上位管理装置１０１は、各検査装置１３から収集した検査結果に基づく類似物の判別情報の学習結果を用いて、各検査装置１３のデータベース３４ａに記憶している情報を更新する。例えば、上位管理装置１０１は、類似物の判別情報の学習結果を各検査装置１３にダウンロードすることによりデータベース３４ａを更新させる。

【0077】

上述した変形例によれば、上位管理装置は、各地の検査場の検査装置から検査結果を示す情報を収集することができ、それらの情報に基づいて特定対象物と特定対象物の類似物とを判別するための情報を更新するための学習処理を実行することができる。すなわち、上位管理装置は、各地の検査装置から取集した検査結果に基づいて類似物を判別するための情報を学習することができ、情報管理システム全体として類似物の判別精度が高い情報を各検査装置に提供できる。この結果、各検査場における検査装置は、他の検査場での検査結果なども反映された高精度な類似物の判別が実施できる。

【0078】

なお、上述した実施形態に係る検査システム１は、撮影装置１２と検査装置１３とが別々の装置として構成される場合の動作例について説明したが、上述した検査装置１３による処理は撮影装置１２が実行するようにしても良い。例えば、上述した検査システム１において、上述した撮影装置１２と検査装置１３とは一体的に形成された装置で実現するようにしても良い。

【0079】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0080】

１…検査システム、Ｍ…荷物（検査対象）、１１…コンベア、１２…撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）、１３…検査装置、１４…表示装置、１５…操作装置、３１…プロセッサ（第１のプロセッサ）、３２…ＲＯＭ、３３…ＲＡＭ、３４…記憶部、３５…通信部（第１の通信部）、３６…表示インタフェース、３７…操作インタフェース、３９…画像インタフェース（画像取得部）、４１…プロセッサ（第２のプロセッサ）、４２…ＲＯＭ、４３…ＲＡＭ、４４…記憶部、４５…通信部（第２の通信部）、１０１…上位管理装置（情報管理装置）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】