DE102013222098A1 - Cargo scanning system - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Ein Frachtkontrollsystem (200) umfasst einen ersten Materialstatistikschätzer (210) zur Schätzung einer nominellen Materialstatistik (219) für eine Frachteinheit (1). Der erste Materialstatistikschätzer umfasst eine Berechnungseinheit (212), die konfiguriert ist, Materialangaben und entsprechende Mengenangaben einer Frachterklärung (10) für die Frachteinheit (1) in die nominelle Materialstatistik (219) umzusetzen. Ein zweiter Materialstatistikschätzer (224) ist vorgesehen zur Schätzung einer tatsächlichen Materialstatistik (229) für die Frachteinheit (1). Der zweite Materialstatistikschätzer umfasst eine Bildverarbeitungseinheit (220) zur Analyse eines von Durchstrahlungsbilddaten (22) der Frachteinheit (1), die von einer Durchstrahlungsprüfung (20) bereitgestellt werden, und zur Umsetzung der Durchstrahlungsbilddaten in die tatsächliche Materialstatistik (129; 229). Ein Materialstatistikvergleicher (260) dient zum Vergleichen der nominellen Materialstatistik (219) und der tatsächlichen Materialstatistik (229). Ein entsprechendes Verfahren zur Kontrolle einer Plausibilität einer Frachterklärung (10) hinsichtlich einer Übereinstimmung mit Waren, die in einer von der Frachterklärung (10) beschriebenen Frachteinheit (1) enthalten sind, wird ebenfalls offenbart.A freight control system (200) comprises a first material statistics estimator (210) for estimating a nominal material statistics (219) for a freight unit (1). The first material statistics estimator comprises a calculation unit (212) which is configured to convert material specifications and corresponding quantities of a freighter declaration (10) for the freight unit (1) into the nominal material statistics (219). A second material statistic estimator (224) is provided for estimating actual material statistics (229) for the freight unit (1). The second material statistics estimator comprises an image processing unit (220) for analyzing one of transmission image data (22) of the freight unit (1) provided by a radiographic examination (20) and translating the transmission image data into the actual material statistics (129; 229). A material statistics comparator (260) is used to compare the nominal material statistics (219) and the actual material statistics (229). A corresponding method for checking a plausibility of a freighter declaration (10) with regard to a match with goods contained in a freight unit (1) described by the freighter declaration (10) is also disclosed.

Description

Translated fromGerman

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Frachtkontrollsystem, d. h. ein System zur Kontrolle einer Frachterklärung, insbesondere im Hinblick auf eine Plausibilität einer Übereinstimmung mit den tatsächlich beförderten Waren. Weitere Ausführungsbeispiel beziehen sich auf ein Verfahren zur Frachtkontrolle. Manche Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum automatisierten Abgleich eines Containerinhalts mit Frachtpapieren. Unter anderem betrifft das hierin vorgestellte Frachtkontrollsystem möglicherweise eines oder mehrere der folgenden Gebiete: Security, Röntgentechnik, Frachtüberprüfung, Frachtsicherheit, Cargo Scanning, Inhaltssignatur.Embodiments of the present invention relate to a cargo control system, i. H. a system for controlling a cargo declaration, in particular with regard to a plausibility of conformity with the goods actually carried. Further embodiments relate to a method for controlling cargo. Some embodiments relate to a method and a device for the automated comparison of a container content with shipping documents. Among other things, the freight control system presented herein potentially addresses one or more of the following: security, X-ray, cargo inspection, cargo security, cargo scanning, content signature.

Aufgrund steigender Anforderungen im internationalen Hafensicherheitsrecht müssen in Zukunft mehr und mehr Maßnahmen in Richtung effizienter Überprüfungen der Frachtcontainer in internationalen Häfen durchgeführt werden. Unter der Voraussetzung, dass in Zukunft alle Container gescannt werden müssen (Gesetz in den USA:„Disaster Relief Appropriations Act”, 2013, H. R. 1, U.S. House of Representatives, 11th Congress 2nd Session, December 2012) wird es eine große Zahl an Containern geben, die mittels eines einfachen Röntgenscans (2D) nicht eindeutig zu bewerten sind. Diese Container müssen dann manuell überprüft werden. Dies wird den Hafendurchsatz behindern und zu Kosten führen, die es unwirtschaftlich machten, alle ankommenden Container zu überprüfen.Due to increasing demands in international port security law, more and more measures in the direction of efficient inspections of freight containers in international ports must be carried out in the future. Assuming that in the future all containers must be scanned (US law: "Disaster Relief Appropriations Act", 2013, HR 1, US House of Representatives, 11th Congress 2nd Session, December 2012 ) there will be a large number of containers that can not be clearly evaluated by means of a simple X-ray scan (2D). These containers must then be checked manually. This will hamper port throughput and lead to costs that make it uneconomic to inspect all incoming containers.

Eine 2D-Projektion bietet begrenzte Überprüfungsmöglichkeiten, da die Ansicht der Fracht durch andere Waren behindert oder durch hoch absorbierende Materialien abgeschirmt werden kann. Dies kann zufällig oder absichtlich passieren, um Schmuggelware oder Bedrohungen zu verstecken. Außerdem, gibt eine sogenannte „Single Energy” Projektion (Einzelenergieprojektion) keine Information über die Natur des Materials (organisch, anorganisch usw.). Dies kann zu weiterer Unklarheit bei der Charakterisierung eines Containers führen. Wegen dieser Unzulänglichkeiten bleibt die Notwendigkeit, eine große Anzahl Container manuell zu überprüfen. „Dual Energy” Röntgenscans (Dualenergie-Röntgenscans) können die Überprüfung unterstützen, da die Kategorisierung der Materialien nach der effektiven Atomzahl (Z_eff) ermöglicht wird. Diese Dual Energy Durchstrahlungen werden farbkodiert dargestellt, wobei jede Farbe für eine Kategorie steht (siehe beispielsweiseS. A. Ogorodnikov, V. I. Petrunin, M. F. Vorogushin, ”Application Of High-Penetrating Introscopy Systems For Recognition Of Materials”, Proceedings of EPAC 2000, Vienna, Austria). Dies kann einige Unklarheiten weitgehend beseitigen und Objekte sichtbar machen, die in einem Single Energy Scan nicht einfach gesehen werden können.A 2D projection offers limited verification options, as the cargo can be obstructed by other goods or shielded by highly absorbent materials. This can happen accidentally or intentionally to hide contraband or threats. Moreover, a so-called "single energy projection" gives no information about the nature of the material (organic, inorganic, etc.). This can lead to further ambiguity in the characterization of a container. Because of these shortcomings, there remains the need to manually inspect a large number of containers. "Dual Energy" X-ray scans (dual energy X-ray scans) can help with the review because the categorization of the materials is based on the effective atomic number (Z_eff ). These dual energy radiations are color coded, with each color representing a category (see, for example, SA Ogorodnikov, VI Petrunin, MF Vorogushin, "Application Of High-Penetrating Introscopy Systems For Recognition Of Materials", Proceedings of EPAC 2000, Vienna, Austria ). This can largely eliminate some ambiguity and make objects visible that can not be easily seen in a single energy scan.

Dual Energy Scans beruhen auf der Schwächung der Röntgenstrahlung in Abhängigkeit von Energie und Ordnungszahl des Materials. Dual Energy Scans werden vonV. L. Novikov, et al. in dem Artikel ”Dual Energy Method of Material Recognition in High Energy Introscopy Systems”, Proc. 16th International Workshop an Charged Particle Linear Accelerators, Ukraine, 1999 beschrieben. Bei Dual Energy Scans verwendet man zwei verschiedene Spektren oder einen energiesensitiven Detektor. Die so erhaltene Information über das Schwächungsspektrum des Objekts ermöglicht es, die effektive Ordnungszahl und die projizierte Dichte zurückrechnen. Eine Erweiterung des Dual Energy Prinzips zu einem Multi Energy Scan mit mehr als zwei verschiedenen Spektren und/oder mehr als zwei Energiekanälen eines energiesensitiven Detektors zur besseren Differenzierung ist ebenfalls denkbar.Dual energy scans rely on the attenuation of X-rays as a function of the energy and atomic number of the material. Dual Energy Scans are by VL Novikov, et al. in the article "Dual Energy Method of Material Recognition in High Energy Introscopy Systems", Proc. 16th International Workshop on Charged Particle Linear Accelerators, Ukraine, 1999 described. Dual energy scans use two different spectra or an energy-sensitive detector. The thus obtained information about the attenuation spectrum of the object makes it possible to calculate back the effective atomic number and the projected density. An extension of the dual energy principle to a multi-energy scan with more than two different spectra and / or more than two energy channels of an energy-sensitive detector for better differentiation is also conceivable.

Die vorgenannten Frachtauswertungsverfahren benötigen eine manuelle bzw. visuelle Sichtung des von dem Scanverfahren erzeugten Durchstrahlungsbilds durch das Sicherheitspersonal, um die Inhalte eines Containers auszuwerten und um zu entscheiden, ob ein Container eine Sicherheitsbedrohung ist. Dies erfordert auch, dass das Sicherheitspersonal entsprechend geschult ist. Zurzeit sind die Möglichkeiten von automatischen Frachtüberprüfungssystemen ziemlich begrenzt. Es gibt einige Systeme, die Dual Energy Scans verwenden, um zwischen organischen und anorganischen Materialien zu unterscheiden oder um wesentliche Mengen nuklearer Materialien zu identifizieren. Derartige Systeme sind zum Beispiel inP. J. Bjorkholm, ”Dual energy detection of weapons of mass destruction”, Port Technology International, 22-6/4: 1|3, (2004) und demU.S. Patent No. US 8,290,120 B2 von P. J. Bjorkholm beschrieben. Nukleare Materialien können auch mittels eines Gammastrahlungsscans identifiziert werden.The aforementioned cargo evaluation methods require a manual visual inspection of the transmission image generated by the scanning process by the security personnel in order to evaluate the contents of a container and to decide whether a container is a security threat. This also requires that the security personnel is trained accordingly. At present, the possibilities of automatic freight inspection systems are rather limited. There are some systems that use dual energy scans to differentiate between organic and inorganic materials or to identify significant amounts of nuclear materials. Such systems are for example in PJ Bjorkholm, "Dual energy detection of weapons of mass destruction", Port Technology International, 22-6 / 4: 1 | 3, (2004) and the US Pat. US 8,290,120 B2 described by PJ Bjorkholm. Nuclear materials can also be identified by gamma-ray scanning.

Es besteht demnach ein Bedarf an automatisierten bzw. teilautomatisierten Frachtüberprüfungssystemen, um eine bessere Hafensicherheit und/oder einen höheren Durchsatz zu ermöglichen. Radioaktive Materialien sind nur ein Teil der möglichen Bedrohungen. Oft fordern die zuständigen Zollbehörden, dass Containerüberprüfungen nicht nur für gefährliche Fracht durchgeführt werden, sondern auch um Schmuggelware und nicht deklarierte Fracht zu finden.Accordingly, there is a need for automated or semi-automated freight inspection systems to enable better port security and / or higher throughput. Radioactive materials are only part of the potential threats. The competent customs authorities often demand that container inspections be carried out not only for dangerous cargo, but also to find contraband and undeclared cargo.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Konzept zur automatisierten Überprüfung von Frachtcontainern oder anderen Frachteinheiten zu schaffen, das einerseits auf die Beschränkungen von Durchstrahlungstechniken Rücksicht nimmt, welche bei Frachtüberprüfungen bereits im Einsatz sind oder sich mit vertretbaren Aufwand installieren lassen, und andererseits den Aufwand für manuelle bzw. visuelle Sichtung der Durchstrahlungsbilder durch das Sicherheitspersonal reduziert.The object of the present invention is therefore to provide a concept for the automated checking of freight containers or other freight units, on the one hand, the limitations of transmission techniques Taking into account which are already in use in freight checks or can be installed with reasonable effort, and on the other hand reduces the effort for manual or visual inspection of the radiographs by the security personnel.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Frachtkontrollsystem gemäß Anspruch 1, durch ein Verfahren zur Frachtkontrolle gemäß Anspruch 10 und/oder ein Computerprogramm gemäß Anspruch 11.This object is achieved by a freight control system according to claim 1, by a method for cargo control according toclaim 10 and / or a computer program according toclaim 11.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Frachtkontrollsystem, das einen ersten Materialstatistikschätzer zur Schätzung einer nominellen Materialstatistik für eine Frachteinheit umfasst. Der erste Materialstatistikschätzer umfasst seinerseits eine Berechnungseinheit, die konfiguriert ist, Materialangaben und entsprechende Mengenangaben einer Frachterklärung für die Frachteinheit in die nominelle Materialstatistik umzusetzen. Das Frachtkontrollsystem umfasst weiterhin einen zweiten Materialstatistikschätzer zur Schätzung einer tatsächlichen Materialstatistik für die Frachteinheit. Der zweite Materialstatistikschätzer umfasst eine Bildverarbeitungseinheit zur Analyse von Durchstrahlungsbilddaten der Frachteinheit, die von einer Durchstrahlungsprüfung bereitgestellt werden, und zur Umsetzung der Durchstrahlungsbilddaten in die tatsächliche Materialstatistik. Das Frachtkontrollsystem umfasst weiterhin einen Materialstatistikvergleicher zum Vergleichen der nominellen Materialstatistik und der tatsächlichen Materialstatistik.Embodiments of the present invention provide a freight control system that includes a first material statistics estimator for estimating a nominal material statistic for a freight unit. The first material statistics estimator in turn comprises a calculation unit which is configured to convert material specifications and corresponding quantities of a freight declaration for the freight unit into the nominal material statistics. The freight control system further includes a second material statistics estimator for estimating actual material statistics for the freight unit. The second material statistics estimator comprises an image processing unit for analyzing transmission image data of the freight unit provided by a radiographic examination and for converting the radiographic image data into the actual material statistics. The freight control system further includes a material statistics comparator for comparing the nominal material statistics and the actual material statistics.

Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren zur Frachtkontrolle. Das Verfahren umfasst ein Schätzen einer nominellen Materialstatistik für eine Frachteinheit basierend auf Materialangaben und entsprechende Mengenangaben einer Frachterklärung für die Frachteinheit. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Bereitstellen von Durchstrahlungsbilddaten der Frachteinheit, ein Analysieren der Durchstrahlungsbilddaten durch Methoden der Bildverarbeitung und ein Schätzen einer tatsächlichen Materialstatistik für die Frachteinheit basierend auf einem Ergebnis des Analysierens der Durchstrahlungsbilddaten der Frachteinheit. Das Verfahren umfasst auch ein Ermitteln einer Differenz zwischen der nominellen Materialstatistik und der tatsächlichen Materialstatistik.Other embodiments provide a method of cargo control. The method comprises estimating nominal material statistics for a freight unit based on material information and corresponding quantities of a cargo declaration for the freight unit. The method further comprises providing radiographic image data of the freight unit, analyzing the radiographic image data by image processing methods, and estimating an actual material statistic for the freight unit based on a result of analyzing the radiographic image data of the freight unit. The method also includes determining a difference between the nominal material statistics and the actual material statistics.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung basieren darauf, dass auch mit relativ einfachen Durchstrahlungstechniken bereits eine automatische Plausibilitätskontrolle durchgeführt werden kann, aus der Rückschlüsse über die Richtigkeit und Vollständigkeit einer Frachterklärung (z. B. Frachtpapiere, Ladungspapiere, Ladeliste etc.), insbesondere auch über eine Übereinstimmung der Angaben in der Frachterklärung mit den tatsächlich in der Frachteinheit enthaltenen Waren, gezogen werden können. Auf der Grundlage dieser Plausibilitätskontrolle kann dann entschieden werden, ob die Frachterklärung mit dem tatsächlichen Inhalt der Frachteinheit vermutlich übereinstimmt, oder ob zu vermuten ist, dass die Frachteinheit andere Waren oder zusätzliche Waren als diejenigen enthält, die in der Frachterklärung angegeben sind.Embodiments of the present invention are based on the fact that even with relatively simple radiation techniques an automatic plausibility check can already be carried out, from which conclusions about the correctness and completeness of a freighter declaration (eg freight documents, cargo documents, loading list, etc.), in particular also about a match the details in the cargo declaration with the goods actually contained in the freight unit. On the basis of this plausibility check, it may then be decided whether the cargo declaration is likely to coincide with the actual content of the freight unit or whether it is likely that the cargo unit contains goods or additional goods other than those specified in the cargo declaration.

Durch die Ermittlung der nominellen Materialstatistik anhand der Angaben, die in der Frachterklärung enthalten sind, und der tatsächlichen Materialstatistik basierend auf einer Auswertung einer Durchstrahlungsprüfung der Frachteinheit ist es möglich, die Angaben der Frachterklärung sowie ein Ergebnis der Durchstrahlungsprüfung in einen einheitlichen Parameterraum zu übertragen. In diesem einheitlichen Parameterraum lassen sich die Mengen der verschiedenen Materialien angeben, die gemäß Frachterklärung in der Frachteinheit enthalten sein müssten. Ebenso gibt die geschätzte tatsächliche Materialstatistik die Mengen der Materialien an, die gemäß dem Ergebnis der Durchstrahlungsprüfung in der Frachteinheit enthalten sein müssten. Die verschiedenen Materialien können dabei gegebenenfalls zu Materialgruppen zusammengefasst sein.By determining the nominal material statistics on the basis of the information contained in the freighter declaration and the actual material statistics based on an evaluation of a radiographic inspection of the freight unit, it is possible to transfer the information of the freighter declaration and a result of the radiographic examination into a uniform parameter space. In this uniform parameter space, it is possible to specify the quantities of the various materials which according to the cargo declaration should be included in the freight unit. Likewise, the estimated actual material statistics indicates the quantities of materials that would need to be included in the freight unit according to the radiographic inspection result. The different materials may optionally be combined to form material groups.

Einige Ausführungsbeispiele basieren auf der Verwertung von Ordnungszahlsignaturen zur Darstellung der Materialstatistiken, die einerseits aus einer digitalen Inhaltsbeschreibung (Ladeliste bzw. Frachterklärung) und andererseits aus den (Röntgen)-durchstrahlungsdaten berechnet werden. Die Verwertung von Signaturen, die einerseits aus einer digitalen Inhaltsbeschreibung und andererseits aus einem Mehrenergie-Röntgenscan berechnet werden, ist gemäß Ausführungsbeispielen ebenfalls möglich. Ziel ist eine automatisierte Überprüfung des Inhalts von Frachtcontainern, um undeklarierte Materialien zu erkennen, oder das Sicherheitspersonal bei dieser Aufgabe zu unterstützen. Da die Position der Fracht innerhalb des Containers nicht bekannt ist, wird vorgeschlagen, dass dieser Vergleich auf aus den Ordnungszahlsignaturen abgeleiteten Materialstatistiken durchgeführt wird.Some exemplary embodiments are based on the exploitation of ordinal number signatures for representing the material statistics, which are calculated on the one hand from a digital content description (loading list or freighter clarification) and on the other hand from the (X-ray) transmission data. The exploitation of signatures, which are calculated on the one hand from a digital content description and on the other hand from a multi-energy X-ray scan, is also possible according to embodiments. The goal is to automatically check the contents of freight containers to detect undeclared materials, or to assist security personnel in this task. Since the position of the cargo within the container is not known, it is suggested that this comparison be made on material statistics derived from the ordinal signatures.

Das besagte Frachtkontrollsystem kann auch als Frachterklärungskontrollsystem verstanden werden – je nachdem, aus welcher Perspektive betrachtet und mit welcher Verwendungsabsicht das vorgeschlagene System eingesetzt wird. Dasselbe gilt für das Verfahren zur Frachtkontrolle: Das Verfahren kann einerseits als ein Verfahren zur Kontrolle einer Plausibilität des Ergebnisses einer Durchstrahlungsprüfung hinsichtlich des Inhalts der Frachteinheit angesehen werden. Alternativ kann das Verfahren angesehen werden als ein Verfahren zur Kontrolle einer Plausibilität einer Frachterklärung hinsichtlich einer Übereinstimmung mit Waren, die in einer von der Frachterklärung beschriebenen Frachteinheit enthalten sind. Ausführungsbeispiele ermöglichen somit eine Aussage über die Wahrscheinlichkeit der Übereinstimmung der Frachterklärung mit den tatsächlich in der Frachteinheit enthaltenen Waren.Said cargo control system can also be understood as a freighter clarification control system - depending on the perspective from which perspective and with which intended use the proposed system is used. The same applies to the method of cargo control: on the one hand, the method can be considered as a method for checking the plausibility of the result of a radiographic inspection with regard to the content of the freight unit. Alternatively, the method may be considered as a method of verifying a plausibility of a cargo declaration for compliance with goods contained in a cargo unit as described by the cargo declaration are included. Exemplary embodiments thus make it possible to make a statement about the probability of the conformity of the cargo declaration with the goods actually contained in the freight unit.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the present invention will be explained with reference to the accompanying figures. Show it:

1 ein schematisches Blockschaltbild eines Überprüfungssystems bzw. Frachtkontrollsystems gemäß Ausführungsbeispielen; 1 a schematic block diagram of a verification system or cargo control system according to embodiments;

2 ein weiteres schematisches Blockschaltbild eines Überprüfungssystems bzw. Frachtkontrollsystems gemäß weiteren Ausführungsbeispielen; 2 a further schematic block diagram of a verification system or cargo control system according to further embodiments;

3 ein schematisches Blockschaltbild eines A-priori Datenverarbeitungssystems, das ein Teil von Ausführungsbeispielen des vorgeschlagenen Frachtkontrollsystems ist; 3 a schematic block diagram of an a priori data processing system, which is a part of embodiments of the proposed cargo control system;

4 ein schematisches Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems, das Teil von Ausführungsbeispielen des vorgeschlagenen Frachtkontrollsystems ist; 4 a schematic block diagram of an image processing system, which is part of embodiments of the proposed cargo control system;

5 ein schematisches Blockschaltbild des Bildverarbeitungssystems bzw. des zweiten Materialstatistikschätzers, das Teil von alternativen Ausführungsbeispielen des vorgeschlagenen Frachtkontrollsystems ist; 5 a schematic block diagram of the image processing system and the second material statistics estimator, which is part of alternative embodiments of the proposed cargo control system;

6 ein schematisches Blockschaltbild eines Materialsignaturvergleichssystems bzw. Materialstatistikvergleichers gemäß zumindest einigen Ausführungsformen; 6 a schematic block diagram of a material signature comparison system or material statistics comparator according to at least some embodiments;

7 eine schematische Darstellung eines Zwei-Energie-Bilds (Dual Energy) eines simulierten Frachtcontainers mit drei Materialblöcken; 7 a schematic representation of a dual-energy image (dual energy) of a simulated freight container with three blocks of material;

8 eine grafische Darstellung einer Materialverteilung bzw. Materialstatistik für die simulierten Zwei-Energie-Daten; 8th a graphical representation of a material distribution or material statistics for the simulated two-energy data;

9 eine schematische Darstellung einer Bildschirmausgabe zur grafischen Unterstützung eines Benutzers für ein Szenario, bei welchem ein in der Frachteinheit enthaltenes Material überhaupt nicht in der Frachterklärung aufgeführt ist; 9 a schematic representation of a screen display for graphic support of a user for a scenario in which a material contained in the freight unit is not listed in the freighter declaration at all;

10 eine schematische Darstellung einer Bildschirmausgabe zur grafischen Unterstützung eines Benutzers für ein Szenario, bei welchem ein in der Frachteinheit enthaltenes Material nur teilweise in der Frachterklärung aufgeführt ist; und 10 a schematic representation of a screen display for graphical support of a user for a scenario in which a material contained in the freight unit is only partially listed in the cargo declaration; and

11 eine schematische Darstellung einer Bildschirmausgabe zur grafischen Unterstützung eines Benutzers für ein Szenario, bei welchem die Frachterklärung ein Material aufführt, welches aufgrund der durchgeführten Durchleuchtung der Frachteinheit und anschließenden Bildverarbeitung nicht in der Frachteinheit nachgewiesen werden konnte. 11 a schematic representation of a screen display for graphic support of a user for a scenario in which the freighter clarification lists a material that could not be detected in the freight unit due to the performed screening of the cargo unit and subsequent image processing.

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass deren Beschreibung in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen untereinander austauschbar ist.In the following description of the embodiments of the invention, the same or equivalent elements are provided with the same reference numerals in the figures, so that their description in the different embodiments is interchangeable.

Wie zuvor erwähnt, besteht im internationalen Frachthandel ein steigender Bedarf an Frachtüberprüfungen, um zum einen Zollvergehen (nicht deklarierte oder falsch deklarierte Waren; gefälschte Waren) mit höherer Wahrscheinlichkeit aufzudecken und/oder die Einfuhr von gefährlichen Waren zu verhindern.As mentioned earlier, there is an increasing demand for freight checks in international freight trade in order to be more likely to detect customs infringement (undeclared or mislabeled goods, counterfeit goods) and / or prevent the importation of dangerous goods.

Für jeden (offiziellen) Seefrachtcontainer ist üblicherweise eine Inhaltsbeschreibung vorgesehen, in der die Fracht, unter Verwendung standardisierter Codes aufgelistet ist. Diese Warenkodierung ist als „Combined Nomenclature” (CN) oder „Kombinierte Nomenklatur” (KN) bekannt und Form von Datenbanken verfügbar. Im Prinzip können derartige standardisierte Containerinhaltsbeschreibungen auch für Luftfrachtcontainer, Landwegcontainer, etc. vorgesehen werden. Die Verwendung einer Warenkodierung gemäß beispielsweise der Kombinierten Nomenklatur ist demnach nicht auf den Seehandel beschränkt. Weiterhin ist es auch denkbar, andere Lademittel als Container mit derartigen standardisierten Inhaltsbeschreibungen zu verbinden, welche im Rahmen der vorliegenden Anmeldung als „Frachterklärung” bezeichnet werden. Neben dem eigentlichen Inhalt der entsprechenden Frachteinheit kann eine Frachterklärung auch zusätzliche Informationen enthalten, beispielsweise hinsichtlich des verwendeten Lademittels.For each (official) sea freight container, a content description is usually provided, in which the freight is listed using standardized codes. This commodification is known as "Combined Nomenclature" (CN) or "Combined Nomenclature" (CN) and is available in the form of databases. In principle, such standardized container content descriptions can also be provided for air freight containers, land-way containers, etc. The use of a commodity coding according to, for example, the Combined Nomenclature is therefore not limited to maritime trade. Furthermore, it is also conceivable to connect other loading means as containers with such standardized content descriptions, which are referred to in the context of the present application as "freighter clarification". In addition to the actual content of the appropriate freight unit, a cargo declaration may also contain additional information, for example as regards the loading means used.

Ein System mit hochentwickelten Datenverarbeitungsmöglichkeiten könnte von solchen Informationen profitieren um die Frachtüberprüfung durch einen (halb-)automatischen Vergleich zwischen den Projektionsdaten (Durchstrahlungsdaten) und den Informationen aus den Inhaltsbeschreibungen und Datenbanken weiter zu verbessern.A system with advanced computing capabilities could benefit from such information to further enhance cargo verification through a (semi-) automatic comparison between the projection data (radiographic data) and the information from the content descriptions and databases.

Das vorgeschlagene System ermöglicht eine automatische oder teilautomatische Überprüfung des Containerinhalts und kann im Prinzip für alle Arten von Frachtcontainern eingesetzt werden, die eine elektronische Inhaltsbeschreibung haben. Abhängig von den Toleranzanforderungen und den Spezifikationen sowie der Kalibrierung der verwendeten Komponenten, könnte ein solches System bessere Unterstützung des Operatorpersonals (durch visuelles Feedback) oder sogar eine automatische Inspektion anbieten. Die Grundfunktion dieses Systems ist der Vergleich der Signaturen, die einerseits aus a-priori Daten (Ladelisten, Frachtpapiere etc.) erstellt werden und andererseits mit denjenigen, die aus den Projektionsdaten (2D) oder Tomographischer Rekonstruktion (3D) gewonnen werden (siehe1). Diese Signaturen könnten beispielsweise als eine quantitative Verteilung der effektiven Ordnungszahl (Materialsignatur) dargestellt und miteinander verglichen werden.The proposed system allows for automatic or semi-automatic checking of container contents and, in principle, can be used for all types of freight containers having an electronic content description. Depending on the tolerance requirements and the Specifications and calibration of the components used, such a system could offer better operator support (through visual feedback) or even automatic inspection. The basic function of this system is the comparison of the signatures, which are created on the one hand from a-priori data (loading lists, shipping documents, etc.) and on the other hand with those obtained from the projection data (2D) or tomographic reconstruction (3D) (see 1 ). These signatures could, for example, be represented as a quantitative distribution of the effective atomic number (material signature) and compared with one another.

Das vorgeschlagene System erlaubt eine automatisierte Auswertung dieser Scans durch einen Vergleich mit den elektronischen Frachtpapieren (elektronische Inhaltsbeschreibung) und verringert die Zahl der manuell zu Überprüfenden Container. So werden nur diejenigen geöffnet, die verdächtige Fracht enthalten und die mit 2D Durchstrahlungsprojektion nicht ausreichend überprüft werden können.The proposed system allows an automated evaluation of these scans by comparison with the electronic shipping documents (electronic content description) and reduces the number of containers to be checked manually. This will open only those that contain suspicious cargo and that can not be adequately checked with 2D transmission projection.

1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Frachtkontrollsystems bzw. Überprüfungssystems100 gemäß zumindest einigen Ausführungsbeispielen.1 zeigt insbesondere einen Überblick über die Hauptkomponenten des vorgeschlagenen Systems100. Es sei angemerkt, dass trotz der Darstellung in1 nicht alle der gezeigten Komponenten in dem vorgeschlagenen System vorhanden sein müssen. Insbesondere kann zum Beispiel der Röntgenscanner20 als externe Einheit vorgesehen sein. 1 shows a schematic block diagram of a cargo control system orinspection system 100 according to at least some embodiments. 1 In particular, it gives an overview of the major components of the proposedsystem 100 , It should be noted that despite the presentation in 1 not all of the components shown must be present in the proposed system. In particular, for example, theX-ray scanner 20 be provided as an external unit.

Das Überprüfungssystem100 gemäß1 umfasst den Röntgenscanner20, welcher Röntgendurchstrahlungen22 von Frachteinheiten erzeugt. Die Röntgendurchstrahlungen können als Durchstrahlungsbilddaten vorliegen. In diesem Zusammenhang sind Bilddaten oder Durchstrahlungsbilder nicht auf zweidimensionale, projizierte Daten beschränkt, sondern können z. B. auch mehrdimensionale Volumendaten enthalten, wie beispielsweise von einem Computertomografen bereitgestellt werden. Die Röntgendurchstrahlungen22 werden an ein Bildverarbeitungssystem120 übergeben, welches konfiguriert ist, eine effektive Ordnungszahl Z_eff (Kernladungszahl) für eine Vielzahl von Bildelementen (z. B. Pixel oder Voxel) innerhalb der Röntgendurchstrahlungsdaten22 zu schätzen. Eine statistische Auswertung dieser geschätzten effektiven Ordnungszahlen ergibt eine Röntgenmaterialsignatur129, welche die Z_eff-Verteilung nach Masse innerhalb der geröntgten Frachteinheit angibt. Somit kann die Röntgenmaterialsignatur129 zum Beispiel angeben, wie viel Masse auf die einzelnen Ordnungszahlen (von Z_eff = 1 für Wasserstoff (H) bis in der Praxis z. B. Z_eff = 94 für Plutonium (Pu). ggf. auch für Elemente mit höheren Ordnungszahlen) entfallen. Die (effektiven) Ordnungszahlen können auch in geeignete zusammenhängende Intervalle zusammengefasst werden, somit kann die Röntgenmaterialsignatur129 zum Beispiel als Histogramm bezüglich der Masse pro Ordnungszahl bzw. Ordnungszahlintervall verstanden werden.Theverification system 100 according to 1 includes theX-ray scanner 20 which radiographs 22 generated by freight units. The X-ray transmissions can be present as transmission image data. In this context, image data or radiographic images are not limited to two-dimensional, projected data, but may, for. B. also contain multi-dimensional volume data, such as provided by a computer tomograph. The X-ray radiations 22 are sent to animage processing system 120 which is configured, an effective atomic number Z_eff (atomic number) for a plurality of picture elements (eg, pixels or voxels) within theX-ray transmission data 22 appreciate. A statistical evaluation of these estimated effective ordinal numbers gives anX-ray material signature 129 , which indicates the Z_eff distribution to mass within the X-rayed cargo unit. Thus, theX-ray material signature 129 For example, specify how much mass is attributable to the individual atomic numbers (from Z_eff = 1 for hydrogen (H) to in practice eg Z_eff = 94 for plutonium (Pu), possibly also for elements with higher atomic numbers) , The (effective) atomic numbers can also be summarized in suitable coherent intervals, thus theX-ray material signature 129 For example, be understood as a histogram with respect to the mass per atomic number or Ordnungszahlintervall.

Das Überprüfungssystem100 umfasst des Weiteren ein a-priori Datenverarbeitungssystem110, welches konfiguriert ist, eine digitale Inhaltsbeschreibung10 (z. B. eine Frachterklärung oder Frachtpapiere) einzulesen. Auf der Grundlage der in der digitalen Inhaltsbeschreibung10 kann das a-priori Datenverarbeitungssystem110 anhand der in darin enthalten Angaben zu der Art und Menge der Waren eine a-priori Materialsignatur119 schätzen, welche die nominelle Z_eff-Verteilung nach Masse innerhalb der Frachteinheit angibt, d. h. die sich aus der digitalen Inhaltsbeschreibung ergebende Z_eff-Verteilung. Auch die a-priori Materialverteilung kann zum Beispiel als Histogramm bezüglich der Masse pro Ordnungszahl bzw. Ordnungszahlintervall verstanden werden.Theverification system 100 further includes an a-prioridata processing system 110 which is configured to a digital content description 10 (eg a cargo declaration or freight documents). Based on the in thedigital content description 10 can be the a-prioridata processing system 110 on the basis of the information contained therein on the type and quantity of goods, ana-priori material signature 119 which gives the nominal Z_eff distribution to mass within the freight unit, ie the Z_eff distribution resulting from the digital content description. The a-priori material distribution can also be understood, for example, as a histogram with respect to the mass per ordinal number or ordinal number interval.

Das Überprüfungssystem100 umfasst auch ein Materialsignatur-Vergleichssystem160, welches die Röntgenmaterialsignatur129 und die a-priori Materialsignatur119 empfängt und miteinander vergleicht. Das Materialsignatur-Vergleichssystem160 kann eine Ausgabe an einen Benutzer verursachen, wenn die Röntgenmaterialsignatur129 bei einer Ordnungszahl um mehr als ein Toleranzwert von der a-priori Materialsignatur119 abweicht, was bedeutet, dass von einem entsprechenden Material in der Frachteinheit entweder mehr als in der Frachterklärung angegeben enthalten ist, oder weniger als in der Frachterklärung angegeben. Der Benutzer, welcher zum Beispiel ein Zollbeamter sein kann, kann dann eine genauere Überprüfung der Frachteinheit in Erwägung ziehen. Diese genauere Überprüfung kann eine manuelle bzw. visuelle Kontrolle der Röntgendurchstrahlung22 durch den Zollbeamten sein, und/oder ein Öffnen der Frachteinheit selber mit anschließender manueller Überprüfung des Inhalts. Das Materialsignatur-Vergleichssystem160 kann auch konfiguriert sein, bei einer zu hohen Gesamtabweichung über alle Ordnungszahlen zwischen der Röntgenmaterialsignatur129 und der a-priori Materialsignatur119 eine Alarmierung an den Benutzer abzusetzen.Theverification system 100 also includes a materialsignature comparison system 160 which is theX-ray material signature 129 and thea-priori material signature 119 receives and compares with each other. The materialsignature comparison system 160 may cause an issue to a user when theX-ray material signature 129 at an ordinal number, by more than one tolerance value from thea-priori material signature 119 which means that either more than one cargo declared in the Freight Unit is included in the Freight Unit, or less than indicated in the Freighter Declaration. The user, who may be a customs officer, for example, may then consider a closer inspection of the freight unit. This more accurate check can be a manual or visual control of theX-ray radiation 22 by the customs officer, and / or opening the freight unit itself with subsequent manual verification of the contents. The materialsignature comparison system 160 may also be configured, if the overall deviation is too high over all atomic numbers between theX-ray material signature 129 and thea-priori material signature 119 to issue an alert to the user.

2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Frachtkontrollsystems200 gemäß zumindest einem weiteren Ausführungsbeispiel. Das Frachtkontrollsystem200 umfasst einen ersten Materialstatistikschätzer210 zur Schätzung einer nominellen Materialstatistik219 für eine Frachteinheit1. Der erste Materialstatistikschätzer210 umfasst seinerseits eine Berechnungseinheit212, die konfiguriert ist, Materialangaben und entsprechende Mengenangaben einer Frachterklärung10 für die Frachteinheit1 in die nominelle Materialstatistik219 umzusetzen. Die Frachteinheit1 und die Frachterklärung10 sind über eine Beziehung11 miteinander verbunden, so dass im Normalfall die Angaben in der Frachterklärung10 mit dem tatsächlichen Inhalt der Frachteinheit1 übereinstimmen sollten. 2 shows a schematic block diagram of acargo control system 200 according to at least one further embodiment. Thefreight control system 200 includes a firstmaterial statistics estimator 210 to estimate anominal material statistics 219 for a freight unit 1 , The first materialstatistic estimator 210 in turn comprises acalculation unit 212 , which is configured, material specifications and corresponding quantities of acargo declaration 10 for the freight unit 1 in thenominal material statistics 219 implement. The freight unit 1 and thefreighter clarification 10 are about arelationship 11 interconnected, so that normally the information in thecargo declaration 10 with the actual content of the freight unit 1 should match.

Das Frachtkontrollsystem200 umfasst einen zweiten Materialstatistikschätzer224 zur Schätzung einer tatsächlichen Materialstatistik229 für die Frachteinheit1. Der zweite Materialstatistikschätzer224 umfasst eine Bildverarbeitungseinheit220 zur Analyse von Durchstrahlungsbilddaten der Frachteinheit1, die von einer Durchstrahlungsprüfung20 bereitgestellt werden, und zur Umsetzung der Durchstrahlungsbilddaten in die tatsächliche Materialstatistik229.Thefreight control system 200 includes a secondmaterial statistics estimator 224 to estimateactual material statistics 229 for the freight unit 1 , The second materialstatistic estimator 224 includes animage processing unit 220 for the analysis of radiographic image data of the freight unit 1 by aradiographic examination 20 be provided, and for the implementation of the radiographic image data in theactual material statistics 229 ,

Das in2 gezeigt Frachtkontrollsystem200 umfasst auch einen Materialstatistikvergleicher260 zum Vergleichen der nominellen Materialstatistik219 und der tatsächlichen Materialstatistik229. Basierend auf diesem Vergleich kann der Materialstatistikvergleicher260 ein Vergleichsergebnis erzeugen, das einem Benutzer Aufschluss darüber geben kann, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Angaben in der Frachterklärung10 mit der Realität übereinstimmen. Der Benutzer kann auf der Grundlage dieser Information eine Entscheidung treffen, ob eine genauere Untersuchung der Frachteinheit1 ratsam ist.This in 2 showncargo control system 200 also includes amaterial statistics comparator 260 to compare thenominal material statistics 219 and theactual material statistics 229 , Based on this comparison, thematerial statistics comparator 260 generate a comparison result that can provide a user with what probability the information in thecargo declaration 10 to agree with reality. The user can make a decision on the basis of this information, whether a closer examination of the freight unit 1 advisable.

Die nominelle Materialstatistik219 kann bei Ausführungsbeispielen eine Materialsignatur und/oder Ordnungszahlsignatur sein. Alternativ kann die Materialstatistik219 verschiedene Materialarten wie z. B. Metalle, Kunststoffe, etc. zu entsprechenden Materialgruppen zusammenfassen. Entsprechendes gilt auch für die tatsächliche Materialstatistik229. Wie die Verwendung des Begriffs „Statistik” bereits andeutet, basieren sowohl die nominelle Materialstatistik219 als auch die tatsächliche Materialstatistik in der Regel auf Schätzungen aufgrund der verwendeten Berechnungsmethoden.Thenominal material statistics 219 may be a material signature and / or ordinal number signature in embodiments. Alternatively, thematerial statistics 219 different types of materials such. As metals, plastics, etc. to form corresponding material groups. The same applies to theactual material statistics 229 , As the use of the term "statistics" already suggests, both the nominal material statistics are based 219 as well as the actual material statistics usually based on estimates due to the calculation methods used.

3 zeigt eine schematische Darstellung des a-priori Datenverarbeitungssystems gemäß weiteren möglichen Ausführungsbeispielen. Die a-priori-Signatur219 wird von der Beschreibung10 des Containerinhalts laut der Frachtpapiere durch ein Datenverarbeitungssystem abgeleitet. Dieses Subsystem liest die elektronische Inhaltsbeschreibung (Frachtinformation-Lesemodul214), die für jeden Container vorhanden sein muss und extrahiert alle notwendigen Daten, um die a-priori-Signatur219 berechnen zu können. In der elektronischen Beschreibung10 des Containerinhalts sind alle geladenen Posten zum Beispiel nach der „Combined Nomenclature” (CN) gelistet. Ebenso enthalten sind zusätzliche Informationen wie Masse und Verpackung der Gegenstände, die Dimension des Containers und andere Transportinformationen. Die aus der Frachterklärung extrahierten Informationen216 werden an das eigentliche a-priori Datenverarbeitungssystem212 übergeben. Eine ähnliche Datenbank218 existiert auch für die standardisierten Verpackungscodes („Packaging Codes”, PC) und deren Beschreibung. 3 shows a schematic representation of the a-priori data processing system according to other possible embodiments. Thea-priori signature 219 is from thedescription 10 of the container contents according to the shipping documents derived by a data processing system. This subsystem reads the Electronic Content Description (Freight Information Reading Module 214 ), which must be present for each container and extracts all necessary data to thea-priori signature 219 to be able to calculate. In theelectronic description 10 of the container contents, all loaded items are listed, for example, according to the Combined Nomenclature (CN). Also included are additional information such as mass and packaging of the items, the dimension of the container and other transport information. The information extracted from thefreighter declaration 216 become the actual a-prioridata processing system 212 to hand over. Asimilar database 218 also exists for the standardized packaging codes ("Packaging Codes", PC) and their description.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich auf das Beispiel von Dual-Energy Materialsignaturen. Es sind jedoch auch andere Methoden denkbar, die eine Erzeugung der Materialsignaturen erlauben. Zunächst wird die Materialsignatur aus der Ladeliste erzeugt. Dazu müssen die Materialien, d. h. die chemischen Elemente, bekannt sein, aus welchen die in diesen Datenbanken geführten Posten bestehen. Die Datenbank der CN („Combined Nomenclature”) enthält die Beschreibungen aller Waren inklusive der Materialien, aus denen sie bestehen, falls sie aus einem einzigen Material bestehen. Für komplexer aufgebaute Waren liefert die Beschreibung der Posten nicht immer ausreichende Information über Art und Quantität der enthaltenen Materialien. Außerdem ist für die zu erzeugende Materialsignatur die effektive Ordnungszahl der einzelnen Materialien notwendig, die in der CN und PC nicht gegeben sind. Folglich ist bei diesen Ausführungsbeispielen für die praktische Umsetzung die Entwicklung einer zusätzlichen Datenbank oder einer entsprechenden Erweiterung der bestehenden Datenbank um diese Punkte notwendig. Dies beinhaltet, ist aber nicht notwendigerweise beschränkt auf die effektiven Ordnungszahlen der Materialien, aus denen das Objekt besteht und das Verhältnis bzw. den absoluten Anteil der beinhalteten Materialien in Bezug auf Masse oder Volumen.The following explanations refer to the example of dual-energy material signatures. However, other methods are conceivable that allow the generation of material signatures. First, the material signature is generated from the loading list. For this purpose, the materials, d. H. the chemical elements that make up the items kept in these databases. The Combined Nomenclature (CN) database contains the descriptions of all goods, including the materials that make up them, if they are made from a single material. For more complex goods, the description of the items does not always provide sufficient information about the type and quantity of materials contained. In addition, the effective atomic number of the individual materials is necessary for the material signature to be generated, which are not given in the CN and PC. Consequently, in these embodiments for practical implementation, the development of an additional database or a corresponding extension of the existing database around these points is necessary. This includes but is not necessarily limited to the effective atomic numbers of the materials making up the object and the ratio or absolute proportion of the materials involved in terms of mass or volume.

Eine vergleichbare Materialsignatur aus den Dual Energy Projektionsaufnahmen zu erhalten ist nicht auf direktem Weg möglich. Die wesentliche Schwierigkeit besteht darin, die Materialbestimmung auf die fehlende Tiefeninformation im 2D-Projektionsbild zurückzuführen. 2D Dual Energy Methoden erlauben nur die Bestimmung einer projizierten (effektiven) Ordnungszahl Zeff entlang des Strahlungspfades (siehe z. B.S. Ogorodnikov, V. Petrunin, ”Processing of interlaced images in 4–10 MeV dual energy customs system for material recognition”, Physical Review Special Topics – Accelerators and Beams, Volume 5, 104701, 2002). Die Werte von Z_eff hängen in nichtlinearer Weise von den jeweiligen Dicken jedes Materials entlang des Strahlungspfades ab. Welche Materialien sich wie überlagern, hängt von der Anordnung der Materialien (d. h. den Positionen im Container) der Ladung ab und ist somit nicht in eindeutiger Weise determiniert. Dadurch können Materialien, die entlang eines Pfades liegen (also in Durchstrahlungsrichtung hintereinander) unter Umständen nicht eindeutig zugeordnet werden. Durch die Auswertung eines Single Energy Scans, oder eines Dual Energy Scans eines leeren Containers als Referenz, können die nicht relevanten Bereiche (Leerräume, Holzboden, Strukturteile des Containers aus Metall) maskiert werden, um die Materialerkennung zu verbessern und den Vergleich der Materialsignaturen zur erleichtern. Dies wird nachfolgend noch näher erläutert in Verbindung mit5. Alternativ könnte auch ein 3D Scan (z. B. Tomographie oder Laminographie) erstellt werden. Dieser führt jedoch zu wesentlich längerer Messzeit, vermindert aber die räumliche Uneindeutigkeit. Das Bildverarbeitungssystem erstellt mit Hilfe dedizierter Algorithmik und verfügbarer zusätzlicher Information die Röntgenmaterialsignatur (4).Obtaining a comparable material signature from the Dual Energy projection images is not possible directly. The main difficulty is to return the material determination to the missing depth information in the 2D projection image. 2D Dual Energy methods only allow the determination of a projected (effective) atomic number Zeff along the radiation path (see eg S. Ogorodnikov, V. Petrunin, "Processing of interlaced images in 4-10 MeV dual energy customs system for material recognition", Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams,Volume 5, 104701, 2002 ). The values of Z_eff depend non-linearly on the respective thicknesses of each material along the radiation path. Which materials are superimposed depends on the arrangement of the materials (ie the positions in the container) of the load and is therefore not unambiguously determined. As a result, materials that lie along a path (ie one behind the other in the direction of transmission) may not be clearly assigned. By evaluating a single energy scan, or a dual energy scan of an empty container as a reference, the non-relevant areas (voids, wooden floor, structural parts of the container Metal) can be masked to improve material recognition and facilitate comparison of material signatures. This will be explained in more detail below in connection with 5 , Alternatively, a 3D scan (eg tomography or laminography) could also be created. However, this leads to much longer measurement time, but reduces the spatial ambiguity. The image processing system creates the X-ray material signature using dedicated algorithms and additional information available ( 4 ).

4 zeigt, wie das Bildverarbeitungssystem220 neben den Röntgendurchstrahlungsdaten22 auch Durchstrahlungsbilddaten423 eines Leercontainers und/oder Durchstrahlungsbilddaten424 eines Containers mit grober Segmentierung, die den für die Ladung vorgesehenen Leerraum identifiziert und irrelevante Bereiche im Container maskiert, als optionale Referenzen als Eingangsdaten in Betracht ziehen kann. 4 shows how theimage processing system 220 in addition to theX-ray transmission data 22 alsoradiographic image data 423 an empty container and / or radiographic image data 424 a container with coarse segmentation that identifies the space provided for the load and masks irrelevant areas in the container may be considered as optional references as input data.

5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des zweiten Materialstatistikschätzers524 gemäß alternativen Ausführungsbeispielen. Der zweite Materialstatistikschätzer524 umfasst eine Frachterklärungsschnittstelle521, die konfiguriert ist, zumindest einen Teil der Frachterklärung10 zu auszuwerten, der ein für die Frachteinheit1 verwendetes Lademittel definiert. Auf diese Weise stellt die Frachterklärungsschnittstelle521 eine entsprechende Lademittelinformation bereit. Der zweite Materialstatistikschätzer524 ist konfiguriert, die Lademittelinformation bei der Schätzung der tatsächlichen Materialstatistik229 zu berücksichtigen. Dies kann zum Beispiel in der Art erfolgen, dass ein Einfluss des verwendeten Lademittels auf die tatsächliche Materialsignatur229 kompensiert wird. Die Information über das Lademittel kann auch Angaben über die Tiefe bzw. Breite bzw. „Dicke” der gescannten Frachteinheit1 geben, also die parallel zur Richtung der Durchstrahlung liegende Dimension der Frachteinheit1. 5 shows a schematic block diagram of the secondmaterial statistics estimator 524 according to alternative embodiments. The second materialstatistic estimator 524 includes afreighter clarification interface 521 that is configured to at least part of thefreighter clarification 10 to evaluate the one for the freight unit 1 used loading means defined. This is how the freighter clarification interface provides 521 a corresponding loading means information ready. The second materialstatistic estimator 524 is configured, the loading means information in the estimation of theactual material statistics 229 to take into account. This can be done, for example, in the way that an influence of the charge agent used on theactual material signature 229 is compensated. The information about the loading means can also provide information about the depth or width or "thickness" of the scanned freight unit 1 give, so parallel to the direction of the radiation lying dimension of the freight unit 1 ,

Eine Lademittel-Datenbank525 kann vorgesehen sein, um in Abhängigkeit von der Lademittelinformation detailliertere Informationen über die Ladeeinheit herauszufinden, z. B. das Material oder die Materialien des Lademittels und/oder die Geometrie des Lademittels. Ein Lademittel kann ein „tragendes” Mittel zur Zusammenfassung von Gütern zu einer Ladeeinheit, z. B. Palette, Behälter, Container sein. Ein Lademittel kann aber auch allgemein ein „genormtes oder spezielles Lade- oder Transporthilfsmittel” sein, das sich unter Umständen auch auf das Verpacken, Umwickeln oder Umreifen eines Stapels oder Blocks von Fülleinheiten beschränken kann. Die Lademittel-Datenbank525 kann zum Beispiel Informationen für eine Berechnungseinheit523 bereitstellen, welche die Berechnungseinheit523 heranziehen kann, um eine Kompensation des Materials des Lademittels innerhalb der tatsächlichen Materialstatistik vorzunehmen. Falls für ein bestimmtes Lademittel oder einen Lademitteltyp kein Datensatz in der Lademitteldatenbank vorhanden ist, können optional gemäß einigen Ausführungsbeispielen die Durchstrahlungsbilddaten des leeren Lademittels sowie ein Identifizierer (ID) des Lademittel-Typs als neuer Datensatz in die Lademitteldatenbank525 aufgenommen werden. Auf diese Weise kann die Lademitteldatenbank525 aktuell gehalten werden und auch neue Entwicklungen in dem Gebiet der Lademittel berücksichtigt werden.Aloading agent database 525 may be provided to find out more detailed information about the charging unit depending on the charging means information, e.g. As the material or materials of the loading means and / or the geometry of the loading means. A loading means may include a "carrying" means for aggregating goods to a loading unit, e.g. As pallet, container, container. However, a loading means may also generally be a "standard or special loading or transport aid", which may also be restricted to the packaging, wrapping or strapping of a stack or block of filling units. Theloading agent database 525 For example, you can enter information for acalculation unit 523 provide thecalculation unit 523 to compensate for the material of the loader within the actual material statistics. If there is no record in the loading database for a particular loading means or type of loader, optionally, according to some embodiments, the empty loader's radiation image data and a loader type identifier (ID) may be added to the load database as anew record 525 be recorded. In this way, the loading database can 525 kept up-to-date and also new developments in the area of the loading means are considered.

Alternativ kann der zweite Materialstatistikschätzer524 eine Maskierungseinheit (nicht gezeigt in5) umfassen, die in Verbindung mit der Bildverarbeitung220 konfiguriert ist, Lademittel-bezogene Bereiche innerhalb der Durchstrahlungsbilddaten22 zu identifizieren und für die Zwecke der Schätzung der tatsächlichen Materialstatistik229 zu maskieren. Die Maskierungseinheit kann in die Bildverarbeitung220 integriert sein.Alternatively, the second material statistics estimator 524 a masking unit (not shown in FIG 5 ) associated withimage processing 220 is configured, loading means-related areas within theradiographic image data 22 to identify and for the purpose of estimating theactual material statistics 229 to mask. The masking unit can be used inimage processing 220 be integrated.

6 zeigt eine schematische Darstellung des Materialsignatur-Vergleichssystems160. Abhängig von der vorgegebenen Toleranz180 ist ein quantitativer Vergleich der beiden Materialsignaturen119,129 unter gewissen Einschränkungen möglich. Das Materialsignaturvergleichssystem160 überprüft, ob die in den Ladelisten (Frachterklärung10) angegebenen Gegenstände plausibel sind (Plausibilitätsausgabe164 des Materialsignaturvergleichssystems160). Falls die Überprüfung nicht plausibel ist, liefert das Vergleichssystem160 eine Darstellung der abweichenden Gegenstände als visuelle Operatorunterstützung168. Das kann sowohl eine qualitative (Z_eff) als auch eine quantitative (Masse) Abweichung sein. Schematische Beispiele für die visuelle Operatorunterstützung werden in den10–12 gezeigt und beschrieben. 6 shows a schematic representation of the materialsignature comparison system 160 , Depending on the giventolerance 180 is a quantitative comparison of the twomaterial signatures 119 . 129 possible under certain restrictions. The materialsignature comparison system 160 Check if the in the loading lists (cargo declaration 10 ) are plausible (plausibility issue 164 of the material signature comparison system 160 ). If the check is not plausible, the comparison system provides 160 a representation of the deviating objects as avisual operator assistance 168 , This can be both a qualitative (Z_eff ) and a quantitative (mass) deviation. Schematic examples of visual operator assistance are given in the 10 - 12 shown and described.

Um die prinzipielle Durchführbarkeit und mögliche Anwendungen des vorgeschlagenen Systems zu zeigen, wurden Simulationen durchgeführt.7 zeigt ein Dual Energy Bild eines simulierten Containers, der mit drei Materialblöcken (Stahl, Cäsium, Kunststoff) gefüllt ist. Der Stahlblock (dünne schräge Schraffierung) hat eine Masse von 616 kg. Stahl besteht zum überwiegenden Teil aus Eisen, welches eine Ordnungszahl von Z_eff = 26 hat. Der Cäsiumblock (dicke schräge Schraffierung) hat eine Masse von 751 kg und die Ordnungszahl von Cäsium beträgt Z_eff = 55. Der Plastik- bzw. Kunststoffblock (vertikale Schraffierung) hat eine Masse von 476 kg und die effektive Ordnungszahl beträgt Z_eff = 5.In order to demonstrate the principle feasibility and possible applications of the proposed system, simulations were performed. 7 shows a dual energy image of a simulated container filled with three blocks of material (steel, cesium, plastic). The steel block (thin oblique shading) has a mass of 616 kg. Steel consists for the most part of iron, which has an atomic number of Z_eff = 26. The cesium block (thick oblique hatching) has a mass of 751 kg and the atomic number of cesium is Z_eff = 55. The plastic or plastic block (vertical hatching) has a mass of 476 kg and the effective atomic number is Z_eff = 5.

Das Durchstrahlungsbild in7 zeigt auch die Struktur des Lademittels, hier ein üblicher Frachtcontainer. Gut zu erkennen sind der Boden mit den Verstärkungsstreben, die Seitenlängswände, der mittlere Verstärkungsbalken der Seitenlängswände und das Containerdach.The radiograph in 7 also shows the structure of the loader, here a common freight container. Good to see the ground with the reinforcing struts, the side walls, the middle reinforcing beams of the side walls and the container roof.

8 zeigt ein Histogramm der Materialverteilung, das aus den verarbeiteten Simulationsdaten erzeugt wurde im Vergleich zu den tatsächlichen Werten im Container. Die größte Abweichung tritt beim Stahlblock auf und beträgt 77 kg, was in diesem Fall 12% entspricht. 8th shows a histogram of the material distribution generated from the processed simulation data compared to the actual values in the container. The largest deviation occurs in the steel block and amounts to 77 kg, which in this case corresponds to 12%.

9 zeigt schematisch eine Bildschirmanzeige, wie sie das Frachtkontrollsystem gemäß einigen Ausführungsbeispielen zur Unterstützung eines Benutzers ausgeben kann. Die Bildschirmanzeige zeigt die Durchstrahlungsbilddaten22 der Frachteinheit1. Sofern Abweichungen zwischen der nominellen Materialstatistik und der tatsächlichen Materialstatistik festgestellt werden, werden diese in dem Durchstrahlungsbild22 entsprechend markiert, was in9 beispielhaft durch einen Rahmen in gepunktete Linie dargestellt ist. Im gezeigten Beispiel ist der gesamte Kunststoffblock nicht in der Frachterklärung erwähnt, obwohl er in Wirklichkeit in dem Container enthalten ist. Der zweite Materialstatistikschätzer224 ermittelt aufgrund des Durchstrahlungsbilds (z. B. Dual Energy), dass ungefähr 492 kg eines Materials mit niedriger Z_eff (z. B. organisches Material, Kunststoff oder Wasser) in dem Container ungefähr an der durch das gepunktete Rechteck gezeigten Stelle enthalten sein müssen. Andererseits enthält die Frachterklärung keine Angaben über eine derartige Menge eines Materials mit niedriger Z_eff, so dass es zu einer Differenz zwischen der nominellen Materialstatistik219 und der tatsächlichen Materialstatistik229 kommt. Die Bildschirmanzeige gemäß9 zeigt des Weiteren noch ein auffälliges Warnzeichen und zusätzliche Informationen für den Benutzer, nämlich die geschätzte Masse und das geschätzte Material bzw. die geschätzte effektive Ordnungszahl Z_eff (oder Ordnungszahlbereich) für den Bereich in dem Durchstrahlungsbild, der durch das gepunktete Rechteck angezeigt wird. Andere Gestaltungen der Bildschirmanzeige sind ebenfalls denkbar. 9 schematically illustrates a screen display how it may issue the cargo control system according to some embodiments in support of a user. The screen display shows theradiographic image data 22 the freight unit 1 , If deviations between the nominal material statistics and the actual material statistics are found, these become visible in theradiograph 22 marked accordingly, what is in 9 exemplified by a frame in dotted line. In the example shown, the entire plastic block is not mentioned in the freighter explanation, although it is actually contained in the container. The second materialstatistic estimator 224 As a result of the radiographic image (eg, Dual Energy), it is determined that approximately 492 kg of low_{Zeff material} (eg, organic material, plastic, or water) must be contained in the container approximately at the location indicated by the dotted rectangle , On the other hand, the cargo declaration does not contain information on such an amount of low Z_{eff material} , so there is a difference between thenominal material statistics 219 and theactual material statistics 229 comes. The screen according to 9 further shows a conspicuous warning sign and additional information to the user, namely the estimated mass and the estimated material or estimated atomic number Z_eff (or ordinal number range) for the area in the transmission image indicated by the dotted rectangle. Other designs of the screen display are also conceivable.

10 zeigt ebenfalls auf schematische Weise eine Bildschirmanzeige für einen ähnlichen Fall, wie9. Im Unterschied zu9 enthält bei dem in10 gezeigten Beispiel die Frachterklärung tatsächlich einen Eintrag bezüglich einer bestimmten Menge eines Materials mit niedriger Z_eff (z. B. Kunststoff), die in der Frachteinheit1 enthalten sein müsste. Allerdings weicht die in der Frachterklärung angegebene Menge von der Menge ab, die von dem zweiten Materialstatistikschätzer224 aufgrund der Durchstrahlungsbilddaten22 ermittelt werden kann. Daher kommt das vorgeschlagene Frachtkontrollsystem in diesem Fall zu dem Schluss, dass die tatsächliche Materialstatistik129 ungefähr 114 kg Material mit niedriger Z_eff mehr enthält als die nominelle Materialstatistik119. Aufgrund dieser Abweichung bezüglich der Masse von Materialien niedrieger Ordnungszahl Z_eff zwischen nomineller Materialstatistik und tatsächlicher Materialstatistik wird die gesamte Frachteinheit1 durch das gepunktete Rechteck markiert. 10 also schematically shows a screen display for a similar case, such as 9 , In contrast to 9 contains at the in 10 In the example shown the cargo declaration actually an entry with respect to a certain amount of a material with a low Z_eff (z., plastic), which in the cargo unit 1 should be included. However, the amount indicated in the cargo declaration differs from the amount that the second materialstatistic estimator 224 due to theradiographic image data 22 can be determined. Therefore, the proposed cargo control system in this case concludes that theactual material statistics 129 contains about 114 kg of material with low Z_eff more than thenominal material statistic 119 , Due to this deviation with respect to the mass of materials of low atomic number Z_eff between nominal material statistics and actual material statistics, the entire freight unit becomes 1 marked by the dotted rectangle.

11 zeigt eine Bildschirmanzeige für den Fall, dass die Frachterklärung ein Material auflistet, das gemäß der tatsächlichen Materialstatistik gar nicht in der Frachteinheit enthalten ist. Dies wird im Beispiel gemäß11 unterhalb des Containers angezeigt. Zum Beispiel könnte die Frachterklärung Angaben enthalten, die von dem ersten Materialstatistikschätzer110 als ungefähr 361 kg Aluminium interpretiert werden. Die tatsächliche Materialstatistik enthält jedoch keine Hinweise auf eine derartige Menge Aluminium innerhalb der Frachteinheit1. Dieser Unterschied zwischen der nominellen Materialstatistik und der tatsächlichen Materialstatistik wird in11 unterhalb der eigentlichen Durchstrahlungsbilddaten22 dargestellt. Andere Anordnungen der dargestellten Information sind selbstverständlich auch denkbar. 11 shows a screen display in case the freighter declaration lists a material that according to the actual material statistics is not included in the freight unit. This is according to the example 11 displayed below the container. For example, the cargo declaration might include information provided by the first materialstatistic estimator 110 be interpreted as about 361 kg of aluminum. The actual material statistics, however, contain no evidence of such an amount of aluminum within the cargo unit 1 , This difference between the nominal material statistics and the actual material statistics is given in 11 below the actualradiographic image data 22 shown. Other arrangements of the information shown are of course also conceivable.

Trotz der Beschränkungen der Materialunterscheidung und lediglich der Verwendung von 2D-Informationen kann das vorgestellte System die automatische Containerprüfung bzw. die Unterstützung des Operators deutlich verbessern. Durch die Verwendung der vorhandenen Frachtinformationen und moderner Bildverarbeitungsmethoden (wie z. B. eines angepassten Dual Energy Verfahren) kann die Unterscheidbarkeit der Materialien erweitert werden und die Detektionsleistung der Prüf- und Inspektionssysteme durch eine automatisierte Erkennung nicht deklarierter Materialien erhöht werden. Dies stellt eine Erweiterung der momentan möglichen Detektion dar, die auf radioaktive Materialien oder die einfache Unterscheidung in organisch/anorganisch beschränkt ist.Despite the limitations of material discrimination and the mere use of 2D information, the proposed system can significantly improve automatic container inspection and / or operator support. The use of existing cargo information and advanced image processing techniques (such as a customized dual energy process) can increase the distinctiveness of the materials and increase the detection performance of the inspection and inspection systems through automated detection of undeclared materials. This is an extension of the currently possible detection, which is limited to radioactive materials or the simple distinction in organic / inorganic.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eine Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device. Some or all of the method steps may be performed by a hardware device (or using a hardware device). Apparatus), such as a microprocessor, a programmable computer or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.

Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.

Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Thus, some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operable to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer.

Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.The program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.

Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist. Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium. In other words, an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.A further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.A further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.Another embodiment according to the invention comprises a device or system adapted to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver. The transmission can be done for example electronically or optically. The receiver may be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device. For example, the device or system may include a file server for transmitting the computer program to the recipient.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array, an FPGA) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by any hardware device. This may be a universal hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process, such as an ASIC.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• US 8290120 B2[0005]US 8290120 B2[0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• „Disaster Relief Appropriations Act”, 2013, H. R. 1, U.S. House of Representatives, 11th Congress 2nd Session, December 2012[0002]"Disaster Relief Appropriations Act", 2013, HR 1, US House of Representatives, 11th Congress 2nd Session, December 2012[0002]
• S. A. Ogorodnikov, V. I. Petrunin, M. F. Vorogushin, ”Application Of High-Penetrating Introscopy Systems For Recognition Of Materials”, Proceedings of EPAC 2000, Vienna, Austria[0003]SA Ogorodnikov, VI Petrunin, MF Vorogushin, "Application Of High-Penetrating Introscopy Systems For Recognition Of Materials," Proceedings of EPAC 2000, Vienna, Austria.[0003]
• V. L. Novikov, et al. in dem Artikel ”Dual Energy Method of Material Recognition in High Energy Introscopy Systems”, Proc. 16th International Workshop an Charged Particle Linear Accelerators, Ukraine, 1999[0004]VL Novikov, et al. in the article "Dual Energy Method of Material Recognition in High Energy Introscopy Systems", Proc. 16th International Workshop on Charged Particle Linear Accelerators, Ukraine, 1999[0004]
• P. J. Bjorkholm, ”Dual energy detection of weapons of mass destruction”, Port Technology International, 22-6/4: 1|3, (2004)[0005]PJ Bjorkholm, "Dual energy detection of weapons of mass destruction," Port Technology International, 22-6 / 4: 1, 3, (2004)[0005]
• S. Ogorodnikov, V. Petrunin, ”Processing of interlaced images in 4–10 MeV dual energy customs system for material recognition”, Physical Review Special Topics – Accelerators and Beams, Volume 5, 104701, 2002[0043]S. Ogorodnikov, V. Petrunin, "Processing of interlaced images in 4-10 MeV dual energy customs system for material recognition", Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams,Volume 5, 104701, 2002[0043]

Claims (10)

Translated fromGerman

Frachtkontrollsystem (100;200) umfassend: einen ersten Materialstatistikschätzer (110;210) zur Schätzung einer nominellen Materialstatistik (119;219) für eine Frachteinheit (1), wobei der erste Materialstatistikschätzer eine Berechnungseinheit (212) umfasst, die konfiguriert ist, Materialangaben und entsprechende Mengenangaben einer Frachterklärung (10) für die Frachteinheit (1) in die nominelle Materialstatistik (119;219) umzusetzen; einen zweiten Materialstatistikschätzer (120;224) zur Schätzung einer tatsächlichen Materialstatistik (129;229) für die Frachteinheit (1), wobei der zweite Materialstatistikschätzer eine Bildverarbeitungseinheit (120;220) umfasst zur Analyse von Durchstrahlungsbilddaten (22) der Frachteinheit (1), die von einer Durchstrahlungsprüfung (20) bereitgestellt werden, und zur Umsetzung der Durchstrahlungsbilddaten in die tatsächliche Materialstatistik (129;229); und einen Materialstatistikvergleicher (160;260) zum Vergleichen der nominellen Materialstatistik (119;219) und der tatsächlichen Materialstatistik (129;229).Cargo control system ( 100 ; 200 ) comprising: a first material statistics estimator ( 110 ; 210 ) for the estimation of nominal material statistics ( 119 ; 219 ) for a freight unit ( 1 ), wherein the first material statistics estimator is a calculation unit ( 212 ), which is configured, material details and corresponding quantities of a freighter declaration ( 10 ) for the freight unit ( 1 ) into the nominal material statistics ( 119 ; 219 ) to implement; a second material statistics estimator ( 120 ; 224 ) to estimate actual material statistics ( 129 ; 229 ) for the freight unit ( 1 ), wherein the second material statistics estimator comprises an image processing unit ( 120 ; 220 ) comprises for the analysis of radiographic image data ( 22 ) of the freight unit ( 1 ), by a radiographic examination ( 20 ) and to convert the radiographic image data into the actual material statistics ( 129 ; 229 ); and a material statistics comparator ( 160 ; 260 ) for comparing the nominal material statistics ( 119 ; 219 ) and the actual material statistics ( 129 ; 229 ).Frachtkontrollsystem (100;200) gemäß Anspruch 1, wobei der Materialstatistikvergleicher (160;260) konfiguriert ist, auf der Grundlage der ermittelten Differenz ein Differenzmaß für die gesamte Frachteinheit (1) zu bestimmen, dieses Differenzmaß mit einem Grenzwert zu vergleichen und bei Überschreiten des Grenzwerts eine entsprechende Überschreitungsinformation an einen Benutzer auszugeben.Cargo control system ( 100 ; 200 ) according to claim 1, wherein the material statistics comparator ( 160 ; 260 ) is configured, based on the determined difference, a difference measure for the entire freight unit ( 1 ), to compare this difference measure with a limit value and to output a corresponding violation information to a user when the limit value is exceeded.Frachtkontrollsystem (100;200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Materialstatistikschätzer (110;210) eine Datenbank (218) umfasst, in welcher für eine Vielzahl von Warencodes Angaben zu deren Materialzusammensetzung gespeichert sind, wobei der erste Materialstatistikschätzer (110;210) ferner konfiguriert ist, aus der Frachterklärung (10) den Warencode oder die Warencodes sowie entsprechende Mengenangaben zu extrahieren, für jeden extrahierten Warencode und entsprechende Mengenangabe auf der Grundlage der von der Datenbank bereitgestellten zugehörigen Materialzusammensetzung eine Mengenschätzung der vorhandenen Materialien zu ermitteln.Cargo control system ( 100 ; 200 ) according to one of the preceding claims, wherein the first material statistics estimator ( 110 ; 210 ) a database ( 218 ), in which for a plurality of commodity codes information on their material composition is stored, wherein the first material statistic estimator ( 110 ; 210 ) is further configured, from the freighter declaration ( 10 ) to extract the commodity code (s) and corresponding quantities, to determine, for each extracted commodity code and corresponding quantity indication, on the basis of the associated material composition provided by the database, a quantity estimate of the existing materials.Frachtkontrollsystem (100;200) gemäß Anspruch 3, wobei die Materialzusammensetzung für jeden Warencode eine anteilsmäßige Aufschlüsselung nach chemischen Elementen, effektiven Ordnungszahlen oder effektiven Ordnungszahlbereichen bereitstellt.Cargo control system ( 100 ; 200 ) according to claim 3, wherein the material composition for each commodity code provides a pro-rata breakdown by chemical elements, effective atomic numbers or effective atomic number ranges.Frachtkontrollsystem (100;200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die nominelle Materialstatistik (119;219) und die tatsächliche Materialstatistik (129;229) jeweils Ordnungszahlsignaturen sind.Cargo control system ( 100 ; 200 ) according to one of the preceding claims, wherein the nominal material statistics ( 119 ; 219 ) and the actual material statistics ( 129 ; 229 ) are ordinal number signatures, respectively.Frachtkontrollsystem (100;200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Materialstatistikschätzer (120;224) umfasst: eine Frachterklärungsschnittstelle (521), die konfiguriert ist, zumindest einen Teil der Frachterklärung (10) zu auszuwerten, der ein für die Frachteinheit (1) verwendetes Lademittel definiert, und eine entsprechende Lademittelinformation bereitzustellen; wobei der zweite Materialstatistikschätzer (120;224) konfiguriert ist, die Lademittelinformation bei der Schätzung der tatsächlichen Materialstatistik (129;229) zu berücksichtigen.Cargo control system ( 100 ; 200 ) according to one of the preceding claims, wherein the second material statistics estimator ( 120 ; 224 ) comprises: a freighter clarification interface ( 521 ) configured to carry at least part of the cargo declaration ( 10 ), one for the freight unit ( 1 ) defines used loading means and to provide corresponding loading means information; wherein the second material statistics estimator ( 120 ; 224 ) is configured, the loading means information in the estimation of the actual material statistics ( 129 ; 229 ).Frachtkontrollsystem (100;200) gemäß Anspruch 6, wobei der zweite Materialstatistikschätzer (120;224) weiterhin eine Maskierungseinheit umfasst, die in Verbindung mit der Bildverarbeitung (220) konfiguriert ist, Lademittel-bezogene Bereiche innerhalb der Durchstrahlungsbilddaten (22) zu identifizieren und für die Zwecke der Schätzung der tatsächlichen Materialstatistik (129;229) zu maskieren.Cargo control system ( 100 ; 200 ) according to claim 6, wherein the second material statistics estimator ( 120 ; 224 ) further comprises a masking unit used in conjunction with image processing ( 220 ), loading agent-related regions within the radiographic image data ( 22 ) and for the purposes of estimating the actual material statistics ( 129 ; 229 ) to mask.Frachtkontrollsystem (100;200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Materialstatistikvergleicher (160;260) konfiguriert ist, die Differenz zwischen der nominellen Materialstatistik (119;219) und der tatsächlichen Materialstatistik (129;229) aufgeschlüsselt nach zu unterscheidenden Materialien oder Materialgruppen zu ermitteln.Cargo control system ( 100 ; 200 ) according to one of the preceding claims, wherein the material statistics comparator ( 160 ; 260 ), the difference between the nominal material statistics ( 119 ; 219 ) and the actual material statistics ( 129 ; 229 ) broken down according to different materials or groups of materials to be determined.Verfahren zur Frachtkontrolle, wobei das Verfahren umfasst: Schätzen einer nominellen Materialstatistik (119;219) für eine Frachteinheit (1) basierend auf Materialangaben und entsprechende Mengenangaben einer Frachterklärung (10) für die Frachteinheit (1); Bereitstellen von Durchstrahlungsbilddaten (22) der Frachteinheit (1); Analysieren der Durchstrahlungsbilddaten (22) durch Methoden der Bildverarbeitung; Schätzen einer tatsächlichen Materialstatistik (129;229) für die Frachteinheit basierend auf einem Ergebnis des Analysierens der Durchstrahlungsbilddaten (22) der Frachteinheit (1); und Ermitteln einer Differenz zwischen der nominellen Materialstatistik (119;219) und der tatsächlichen Materialstatistik (129;229).A method of controlling cargo, the method comprising: estimating a nominal material statistics ( 119 ; 219 ) for a freight unit ( 1 ) based on material details and corresponding quantities of a freighter declaration ( 10 ) for the freight unit ( 1 ); Providing radiographic image data ( 22 ) of the freight unit ( 1 ); Analyzing the radiographic image data ( 22 ) by methods of image processing; Estimate an actual material statistic ( 129 ; 229 ) for the freight unit based on a result of analyzing the transmission image data ( 22 ) of the freight unit ( 1 ); and determining a difference between the nominal material statistics ( 119 ; 219 ) and the actual material statistics ( 129 ; 229 ).Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9 wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.Computer program with a program code for carrying out the method according to claim 9 when the computer program runs on a computer.

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