使用图像信息控制的车辆检查的制作方法

使用图像信息控制的车辆检查
相关申请的交叉引用
1.本专利申请要求在2020年3月25日递交的gb申请号2004325.3的优先权，其公开内容在此通过引用整体并入作为本技术的一部分。
技术领域
2.本公开涉及但不限于用于检查车辆的方法和系统，该车辆例如包括配置为由至少一个人占据的舱室(cabin)、发动机和货物。


背景技术：

3.检查系统使用穿过车辆的辐射来检查车辆的货物，例如以检测隐藏的物体，诸如武器、危险材料、爆炸物、毒品和一般违禁品。所述检查系统可以放置在边境处和敏感设施的入口处。x射线通常用于检查辐射，因为x射线穿透所述车辆并允许以非侵入的方式看到隐藏在汽车内的违禁品。
4.严格的规定限制了车辆的人(例如驾驶员和乘客)可能暴露的剂量。
5.在“扫描”检查模式中，车辆的驾驶员和乘客通常使车辆减速以避免被辐射，并且检查系统(例如，包括具有x射线源和检测器的台架)相对于车辆移动以检查它们。所述扫描模式具有相对小的车辆检查总吞吐量(大约每小时20或25辆车辆)，并且检查系统相对昂贵，因为它们必须被配置成可移动的。在“洗车”检查模式中，x射线源和检测器是静止的，并且车辆被平移。该“洗车”模式也具有相对小的车辆检查总吞吐量。所述扫描模式和“洗车”模式与车流量大的边境通道不兼容。
6.在“通过”检查模式中可以获得更高的吞吐量(例如，每小时100到200辆车辆)，其中驾驶员可以停留在车辆中并且驾驶车辆通过具有x射线源和检测器的入口。在一些示例中，辐射发射仅在舱室已经通过检查区域之后开始，但是舱室未被检查，这阻止了对舱室中的隐藏物体的检测。在一些示例中，驾驶员和任何乘客在他们驾驶通过所述入口时暴露于辐射剂量并且所述舱室被检查。驾驶员和乘客所暴露的辐射剂量不应超过辐射规定所允许的最大剂量。所述辐射源可以被配置成对于车辆通过入口的给定标称(nominal)检查驾驶速度具有允许的最大辐射剂量。
7.检测器可以检测车辆的前保险杠何时通过检查系统中的点以触发检查和辐射检查。
8.然而，驾驶员可能不以标称检查驾驶速度驾驶。以不同速度行驶可能导致车辆的一部分暴露于错误的辐射剂量。错误的辐射剂量可能超过车辆中的人的最大暴露剂量。错误的辐射剂量可能导致较低的图像质量，因为较低的剂量可能导致在相应的检查图像中的暗区，其中例如违禁品的存在可能不被确定。
9.本发明的各方面解决了上述问题中的一些。


技术实现要素：

10.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
11.现在将参考附图仅通过示例的方式描述本公开的实施例，在附图中：
12.图1是示意性地示出用于检查车辆的示例方法的流程图；以及
13.图2示意性地示出了示例性检查系统；
14.图3a示意性地示出了基于所获得的信息来控制检查剂量的第一示例，其中所述检查剂量对于车辆的不同部分是不同的；
15.图3b示意性地示出了基于所获得的信息来控制检查剂量的第二示例，其中所述检查剂量对于车辆的不同部分是不同的，图像信息包括表示人是否占据车辆的信息；以及
16.图4a和4b示意性地示出了正被检查的车辆的图像的示例，这些图像由相机捕获。
17.在附图中，相同的元件由相同的附图标记表示。
具体实施方式
18.概述
19.本发明涉及一种用于利用检查系统检查至少一个车辆的方法。为了能够使用扫描移动进行检查，在检查车辆期间，检查系统和车辆可以相对于彼此移动。使用具有检查剂量的检查辐射来检查所述车辆。控制所述检查剂量，使得所述检查剂量保持基本上等于对应于车辆的一部分的预定检查剂量。所述检查剂量的控制包括获得表示车辆的所述部分在车辆中的位置的图像信息，以及表示车辆的该部分相对于辐射源的位置的位置信息。所述检查剂量的控制还包括基于所获得的信息，控制生成所述检查辐射的辐射源。
20.所述图像信息从被检查的车辆的图像获得。在本公开的实施例中，辐射源的控制基于准确的图像信息。提高了辐射源的控制精度。
21.在本公开的实施例中，例如，当检查车辆的人员占据区域，诸如车辆的舱室，并且驾驶员以不同于标称检查驾驶速度的速度驾驶时，基于表示车辆的人员占据区域在车辆中的位置的图像信息和表示车辆的人员占据区域相对于辐射源的位置的位置信息来控制辐射源。由于该控制，剂量保持基本上等于预定剂量，该预定剂量优选地等于或略低于规定允许乘客在单次扫描中暴露的最大剂量(例如，规定剂量)。这些规定限制了人们所接受的允许剂量。通过将检查剂量率(即每单位时间的剂量，例如msv/小时)乘以人暴露于辐射的时间来获得人接收到的剂量。通过在曝光时间可能变化时(例如，因为驾驶速度不同于标称检查驾驶速度)控制检查剂量率，使得对于人员占据区域，剂量保持基本上等于预定剂量，检查不会导致驾驶员和乘客暴露于超过最大检查剂量的剂量。
22.上述示例涉及对包括车辆的人员占据区域的车辆部分的检查。其它预定检查剂量可对应于车辆的其它部分，例如包括发动机的部分或包括被配置成运载货物的拖车或行李箱的部分。本公开的用于车辆的这些其他部分(例如发动机或拖车)的实施例增强了图像质量，因为对于车辆的未被人占据的部分，剂量可以增加(该剂量不限于人可允许的剂量)。
23.基于所获得的图像信息和所获得的位置信息，控制检查剂量率，使得剂量对应于
车辆的该部分。不管车辆的部分如何，所述检查都导致增强的图像质量。
24.示例性实施例的详细描述
25.图1是示意性地示出用于检查车辆的示例方法100的流程图。
26.图1所示的方法100主要包括在s1通过控制器控制由辐射源产生的检查辐射的检查剂量，使得在通过检查辐射检查车辆的至少一部分期间，检查剂量保持基本等于预定检查剂量。
27.在图1中，s1主要包括：
28.在s11，控制器获得代表车辆的所述至少一个部分在车辆中的位置的图像信息，以及代表车辆的所述至少一个部分相对于辐射源的位置的位置信息；以及
29.在s12，控制器基于获得的信息，控制辐射源。
30.所述图像信息从被检查的车辆的图像获得。
31.图2示意性地示出了示例性检查系统1。检查系统1被配置为检查至少一个车辆2。作为非限制性示例，车辆2可以包括汽车、卡车或火车中的至少一个。
32.在检查期间，检查系统1和至少一个车辆2相对于彼此移动，如箭头(ox)所示。在相对运动(ox)中，系统1可以相对于地面静止，车辆2可以相对于地面运动(即，通过模式)。或者，在相对运动(ox)中，车辆2可相对于地面静止，而系统1可相对于地面(例如，台架)运动。
33.所述检查可以是检查车辆2的至少一个部分20。在一些示例中，车辆2的至少一个部分20可以包括被配置为由至少一个人(例如车辆2的驾驶员和/或车辆2的乘客)占据的人员占据区域201(例如舱室201)。
34.如图2所示，所述检查系统1包括被配置为产生检查辐射12的辐射源11。该辐射源11可以包括脉冲源或连续源(诸如作为非限制性示例的x射线管)。
35.所述检查系统1还包括检测器13，其被配置为在发射的检查辐射12已经辐射车辆2之后，检测该发射的检查辐射。
36.如图2所示，所述辐射源11可以被配置成由电源14供电，并且辐射源11被连接到电源14。
37.如图2所示，图像处理器16被配置成生成图像信息。该图像信息表示车辆2中的车辆的至少一个部分20的位置。
38.所述图像信息从被检查的车辆2的图像17产生，并且以提高的精度产生。
39.在非限制性示例中，车辆2的图像17可包括至少一个x射线扫描(如图3a和3b所示-例如俯视图扫描-但也可设想侧视图扫描)。所述x射线扫描17可以利用所述检查系统1或利用另一检查系统(图中未示出)来获得。
40.如图4a所示，图像17可以是静止图像或来自视频的图像，由相机(图中未示出)捕获。在图4a中，图像17是车辆2的侧视图。如图4b所示，图像17可以是静止图像或来自视频的图像，由底架相机捕获。
41.替代地或附加地，所述图像可以是激光雷达图像。替代地或附加地，所述图像可以是红外图像。
42.所述图像处理器16被配置成从图像17精确地确定车辆2中的车辆的部分20的位置。所述图像处理器16被配置成从被检查的车辆2的图像17精确地确定：
43.包括车辆2的发动机的部分202的位置，所述发动机202被配置为引起车辆2的移
动；和/或
44.被配置为人员占据区域201(诸如舱室)的位置；和/或
45.包括被配置成运载货物的拖车203或行李箱203中的至少一个的部分203的位置。
46.如图3a所示，区域201可以被确定为车辆2的仅被配置为由车辆2中的人占据的区域。
47.可替换地或附加地，由图像处理器16生成的图像信息还可以包括表示人是否实际上占据区域201的信息。如图3b所示，区域201可以被确定为车辆2中的人18实际占据的车辆区域。通过比较图3a和3b可以看出，对于由同一个人18占据的同一个车辆2的同一个图像17，在图3b中确定的区域201小于在图3a中确定的区域201。在一些示例中，所述图像信息可以从由相机捕获的静止图像获得，但是其他示例是可能的。可替换地或附加地，可以从两步扫描获得所述图像信息，其中首先执行低剂量x射线扫描以确定人位于何处，然后执行第二扫描以减少人实际所在位置的剂量(例如，如图3b所示)。可以提供该两次扫描之间的距离以允许足够的时间来分析所述图像。
48.替代地或附加地，所述图像信息包括表示正被检查的车辆的品牌和型号或正被检查的车辆的牌照中的至少一个的信息。
49.在一些示例中，所述图像处理器可从所述图像17提取表示所述车辆的品牌和型号的信息。替代地或附加地，所述图像处理器可从所述图像17提取表示所述车辆的牌照的信息。假设所存储的包括所述图像信息的记录可以由图像处理器16访问，所述牌照可以提供车辆2的品牌和型号。所述车辆2的品牌和型号可以与车辆2中的车辆的部分(例如201、202和203)的相应位置相关。该相应位置可以存储在所述记录中，例如存储在图像处理器16的存储器中或存储在可以由图像处理器16访问的数据库(图中未示出)中。在一些示例中，可以在每次检查特定车辆时，生成和/或更新所述记录。
50.如图2所示，所述检查系统1还包括控制器15。该控制器15被配置为例如从图像处理器16获得表示车辆2中的车辆的至少一个部分20的位置的图像信息。
51.现在将解释控制器15如何获得所述位置信息。
52.在一些示例中，所述图像处理器16还可以被配置成从图像17准确地确定表示车辆2的所述至少一个部分20相对于辐射源1的位置的位置信息。
53.替代地或附加地，如图2所示，所述位置信息可以由控制器15从传感器19获得，该传感器被配置为确定车辆2的所述至少一个部分20进入由辐射源1限定的检查区域。作为非限制性示例，所述传感器19可以包括以下中的至少一个：光学传感器(诸如包括激光器和/或光学相机)，和/或机械传感器(诸如机械开关)，和/或被配置为感测无线电波的传感器(诸如雷达)。
54.所述控制器15还被配置为基于所获得的信息来控制辐射源11。使用所述图像信息和所述位置信息，提高了辐射源1的控制精度。
55.在一些示例中，所述控制器15可以被配置为通过接口(例如，以太网接口)控制辐射源11。
56.在一个示例中，所述辐射源11可以被配置为利用电流强度i生成的检查辐射12。所述辐射源11可以是x射线辐射源(诸如x射线源或包括直线加速器或电子感应加速器的x射线源)。在这种情况下，电流是电子流，并且电子撞击到靶(具有强度i)上以产生x射线辐射
12。替代地或附加地，所述辐射源11可以是中子辐射源。在这种情况下，电流是质子电流或氘核电流中的至少一种，并且粒子(质子或氘核)以强度i撞击到靶上以产生中子辐射12。
57.在这种情况下，如图1所示，在s12控制辐射源11可包括基于获得的信息控制电流强度i。当撞击源11中的靶的电流强度i增大时，由辐射源11产生的x射线的数量也增大，并且辐射车辆2的剂量线性增大。
58.在这种情况下，预定检查剂量d0可与标称电流强度i0相关联。
59.在检查期间由车辆2接收的检查剂量d可以随着相对运动的速度v(ox)而变化。例如，当相互运动的速度(ox)低于标称检查速度v0时，由车辆2或车辆2的部分20接收的检查剂量d可以大于预定检查剂量d0。类似地，当相互运动的速度v(ox)大于标称检查速度v0时，由车辆2或车辆2的部分20接收的检查剂量d可以低于预定检查剂量d0。
60.在一些示例中，所述预定检查剂量d0对应于人员占据区域(例如舱室)检查剂量d
0person
。应当理解，该人员占据区域检查剂量d
0person
低于或基本等于规定剂量，该规定剂量在区域201的检查期间对于占据区域201的至少一个人员是安全的。人(例如驾驶员或乘客)因此可能暴露于人占据区域检查量d
0person
。然而，人员占据区域检查剂量d
0person
使得能够通过由检查辐射12辐射区域201来进行检查，在对应于ansi n43.17标准的一些示例中，所述规定剂量对应于每次检查基本上等于250nsv的剂量。也可以设想其它标准、规定剂量和人员占据区域检查剂量。
61.在该示例中，控制器15在s12基于获得的信息控制辐射源11的电流强度i，使得：i＝αi·
i0其中αi是与基于所获得的图像信息而选择并与要被辐射的车辆的至少一个部分pi相对应的系数。
62.例如，对于对应于部分201的部分p1，可以选择系数α1，使得剂量对应于d
0person
，如图3a和3b所示。
63.因此，通过强度i的这种控制，在通过检查辐射12检查车辆2的人员占据区域201期间，检查辐射12的检查剂量基本上保持等于预定检查剂量d
0person
。
64.方法100可以由控制器15实时或接近实时地执行。
65.替代地或另外地，在一些示例中，车辆2的所述至少一个部分20可以包括发动机202。发动机202比人占据区域201更密集，并且不被配置为由人占据。所述预定检查剂量d0因此可对应于发动机检查剂量d0，其使得能够通过检查辐射来辐射发动机进行检查。应该理解：d
0engine
》》d
0person
66.与在检查人员占据区域201期间由控制器15执行的控制类似，在检查车辆2的发动机202期间，控制器15可以在s12控制辐射源11的强度i，使得检查辐射12的检查剂量率保持基本等于预定检查剂量率d
0engine
。
67.例如，对于对应于部分202的部分p2，系数α2可被选择为使得剂量对应于如图3a和3b所示的d
0engine
。
68.替代地或另外地，在一些示例中，车辆2的所述至少一个部分20可以包括被配置为运载货物的拖车203或行李箱203中的至少一个。拖车203或行李箱203比所述人员占据区域201更密集，并且通常不被配置为由人员占据。所述预定检查剂量d0因此可以对应于货物检查剂量d
0cargo
，从而使得能够通过检查辐射的检查辐射来检查拖车203和/或行李箱203。
69.类似于在检查人员占据区域201和/或发动机202期间由控制器15执行的控制，在检查车辆2的拖车203和/或行李箱203期间，控制器15可以在s12控制辐射源11的强度i，使得检查辐射12的检查剂量保持基本上等于预定检查剂量d
0cargo
。
70.例如，对于对应于部分203的部分p3，系数α3可被选择以使剂量对应于d
0cargo
，如图3a和3b所示。
71.作为非限制性示例，对货物d
0cargo
或对发动机d
0engine
的典型剂量可以是每次扫描几μsv。如图3a和3b所示，d
0cargo
可以大于或小于d
0engine
，这取决于所述货物和发动机。
72.在上述发展中，控制器15被配置为控制辐射源11的电流强度。如已经陈述的，所述辐射源11可以包括脉冲源11，该脉冲源11被配置成以频率f生成检查辐射12。
73.在这种情况下，在s12控制辐射源11可包括基于获得的信息控制所述辐射源的频率f。在一些示例中，所述控制器15可以被配置为指示辐射源11调整频率f。当频率f增加时，辐射源11产生的x射线的数量也增加，并且辐射车辆2的剂量线性增加。
74.在这种情况下，预定检查剂量d0(d
0engine
和/或d
0cargo
和/或d
0person
)与标称辐射源频率f0相关联。
75.在该示例中，控制器15在s12控制辐射源11的频率f，使得基于获得的图像信息：f＝βi·fo
其中βi是与基于所获得的图像信息而选择并与要被辐射的车辆的至少一个部分pi相对应的系数。
76.因此，通过这种频率f的控制，在通过检查辐射12检查车辆2的部分20期间，检查辐射12的检查剂量保持基本上等于如图3a和3b所示的预定检查剂量d0(取决于车辆2的部分20的d
0engine
和/或d
0cargo
和/或d
0person
)。
77.例如，如图3a和3b所示：
78.对于对应于部分201的部分p1，可以选择系数β1使得剂量对应于d
0person
；
79.对于对应于部分202的部分p2，系数β2可以被选择为使得剂量对应于d
0engine
；以及
80.对于对应于部分203的部分p3，可以选择系数β3，使得剂量对应于d
0cargo
。
81.在上述发展中，控制器15被配置为控制辐射源11的电流强度和/或频率。
82.在一些示例中，辐射源11被配置为产生辐射能量e的检查辐射12。当能量e增加时，辐射源11产生的x射线的能量也增加，并且辐射车辆2的剂量增加。
83.在该示例中，控制器15在s12控制辐射源产生所述检查辐射的辐射能量e。
84.在预定检查剂量d0与标称辐射能量e0相关联的情况下，在s12控制辐射能量e，使得基于所获得的信息：e＝γi·
e0其中γi是与基于所获得的图像信息而选择并与要被辐射的车辆的至少一个部分pi相对应的系数。
85.例如，如图3a和3b所示：
86.对于对应于部分201的部分p1，可以选择系数γ1，使得剂量对应于d
0person
；
87.对于对应于部分202的部分p2，系数γ2可被选择以使得剂量对应于d
0engine
；以及
88.对于对应于203部分的部分p3，可以选择系数γ3，使得剂量对应于d
0cargo
。
89.在这种情况下，辐射12的穿透将改变，因为该穿透强烈地依赖于辐射能量。其它性
能度量也将改变。
90.在一些示例中，控制所述能量e包括控制辐射源11中电子和/或粒子(例如质子或氘核)受到的电压。随着电压的增加，所述电子和/或粒子(例如质子或氘核)具有增加的能量，该能量转化为辐射源11的更高能量。
91.在本公开的任何方面，该方法还可以包括将所述检查辐射准直成被配置为辐射所述车辆的检查波束。
92.所述控制器15被配置为执行本公开的任何方面的方法。所述控制器15可以包括处理器和存储器，该存储器存储指令，当由处理器执行指令时，指令使得处理器能够执行本公开的任何方面的方法。
93.本公开还涉及一种计算机程序产品或包括指令的计算机程序，所述指令在由处理器执行时使得处理器能够执行本公开的任何方面的方法。
94.应当理解，所述检查系统的性能度量(包括穿透、空间分辨率、线检测、对比度、材料辨别等)与所述检查剂量相关。