Nowe systemy statycznego obrazowania rentgenowskiego 3D usprawniają kontrolowanie kontenerów w portach
Każdego dnia przez europejskie porty przechodzą tysiące kontenerów. Celnicy muszą szybko określać, które ładunki wyglądają prawidłowo, a które wymagają dokładniejszej kontroli. Przez lata decyzję tę podejmowano na podstawie dwuwymiarowych zdjęć rentgenowskich, które mogą być trudne do zinterpretowania, gdy ładunek jest ciasno upakowany, zaplombowany lub celowo spakowany w sposób nieuporządkowany. Finansowany przez UE projekt MULTISCAN 3D(odnośnik otworzy się w nowym oknie) powstał w celu zwiększenia możliwości celników w zakresie obrazowania zawartości kontenerów towarowych bez spowalniania handlu. W latach 2021-2025 w ramach projektu opracowano i zwalidowano główne komponenty systemu statycznej tomografii rentgenowskiej 3D przeznaczonego do dużych ładunków. Po pracach laboratoryjnych technologię przetestowano w zakładzie przemysłowym prowadzonym przez Smiths Detection w Vitry-sur-Seine pod Paryżem, przy użyciu konwencjonalnych akceleratorów w realistycznych warunkach związanych z kontrolą.
Budowa statycznego skanera 3D na potrzeby prawdziwych kontenerów
Tradycyjna radiografia ładunków zazwyczaj zapewnia pojedynczy widok główny i ograniczone informacje o właściwościach materiału, co pozwala otrzymać martwe punkty dla zagrożeń, które nie mają wyraźnego zarysu. Koordynatorka projektu Christine Mer tłumaczy: „Obecne systemy obrazowania rentgenowskiego 2D dają ograniczone możliwości wykrywania słabo zdefiniowanych zagrożeń, takich jak narkotyki”. Podejście MULTISCAN 3D polega na przejściu od płaskich obrazów do trójwymiarowych przekrojów poprzez połączenie nowej technologii detektorów, algorytmów rekonstrukcji 3D z ograniczoną liczbą projekcji oraz nowatorskiej koncepcji źródła promieniowania rentgenowskiego opartej na akceleracji laserowo-plazmowej. Zamiast wolno obracającej się ramy koncepcja systemu wykorzystuje statyczny pierścień, przez który ładunek przemieszcza się podczas wykonywania zdjęć.
Szybka inspekcja 3D do intensywnie działających portów
Porty o intensywnym ruchu wymagają zastosowania technologii, która pasuje do istniejących przepływów towarów. W koncepcji MULTISCAN 3D pierścień zawiera matryce detektorów i zestaw komór, w których wytwarzane jest promieniowanie rentgenowskie. Wiązka lasera może być rozprowadzana do różnych komór impuls po impulsie, dzięki czemu dane obrazu tomograficznego są zbierane w ciągu jednej dziesiątej sekundy. Koncepcja zakłada szybkie przetwarzanie, gdzie skanowanie jednego kontenera ma trwać 3-4 minut, a w ciągu godziny ma być możliwe obsługiwanie 15-20 kontenerów 40-stopowych. Oprócz obrazowania konsorcjum rozwija monitorowanie wiązki i dozymetrię, jednocześnie badając techniki uzupełniające, które mają pomóc w identyfikacji substancji chemicznych i specjalnych materiałów jądrowych w drugiej linii kontroli. Architektura ta obsługuje szybkie skanowanie, a jednocześnie pozostaje modułowa i może być przenoszona do różnych miejsc, od ruchliwych portów po granice lądowe i tymczasowe punkty kontrolne. Przygotowuje także grunt do automatyzacji klasyfikacji, ponieważ informacje 3D mogą łączyć kształt z wzorcami gęstości. Zdaniem Mer, „ta zaawansowana technologia umożliwi nieinwazyjną weryfikację zadeklarowanych towarów, przyspieszając tym samym odprawę celną rutynowych przesyłek handlowych”.
Testy dostarczające pierwszych obrazów 3D na rzeczywistą skalę
W Vitry zespół przetestował 5-metrowy prototyp technologii wykrywania na prawdziwym kontenerze przygotowanym według scenariuszy opracowanych przez holenderskie i belgijskie służby celne, w tym symulatory narkotyków ukryte w trudno dostępnych miejscach, na przykład oponach. „Pierwsze obrazy 3D wykonane na kontenerze wypełnionym odpowiednimi materiałami dostarczonymi przez holenderskie i belgijskie służby celne, w tym symulantami narkotyków”, mówi Mer. W rekonstrukcjach wykorzystano 44 różne widoki, aby pomóc zlokalizować podejrzane materiały bardziej precyzyjnie niż pojedynczy obraz 2D, nawet gdy kontrabandę zasłaniały inne towary. Dzięki rozdzielczości 3D w zakresie 2-3 cm i uzupełniającym obrazom 2D o wysokiej rozdzielczości (poniżej 2 mm) koncepcja ta pokazuje, w jaki sposób tomografia statyczna może poprawić dokładność i ograniczyć uciążliwość kontroli. Rozwiązanie to może potencjalnie znaleźć zastosowania w zakresie ochrony granic i przyszłych potrzeb w zakresie kontroli ładunków, takich jak wspieranie recyklingu i sortowania odpadów.
