被动式太赫兹图像分割方法技术

本发明专利技术公开了一种被动式太赫兹图像分割方法，包括以下步骤：步骤一、获得被检人体的被动式太赫兹二维图像；步骤二、将二维图像进行去噪预处理；步骤三、将经过去噪预处理后的图像等分为n个区域，设定被动式太赫兹二维图像整体灰度均值为aver，其中每个区域的灰度均值为averk，某一区域k中坐标为(x,y)点的灰度值为fk(x,y)，区域k的区域阈值为Tk，其中k∈[1,n]，该区域有效性阈值为Ty，之后根据如下公式(3)、(4)和(5)运算得到图像，以及，步骤四、判断得到的图像中是否存在金属物品轮廓，若存在金属物品轮廓，则判定被检人体携带有金属物品，如不存在金属物品轮廓，则判定被检人体未携带金属物品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理领域，用于被动式太赫兹图像的目标分割，特别涉及一种被 动式太赫兹图像分割方法。
技术介绍
太赫兹辐射通常指波长在3mm-3ym区间内的远红外电磁辐射。近几年，被动式 太赫兹成像技术在安检领域中的应用体现出令人瞩目的发展前景，相较于传统安检方法， 被动式赫兹成像技术有以下三方面优势：首先，在太赫兹波段，很多分子存在ITHz以上的 特殊吸收频率，因此利用太赫兹光谱可对物质种类和成分进行鉴别，可用于安检过程中爆 炸物、毒品、生化物等危险品的检测；其次，太赫兹辐射对于很多非金属物、非极性物质，如： 衣物、纸箱、塑料等常见遮挡物及包装材料具有很强的穿透力，可直接探测到被包裹或覆盖 的危险品；再次，太赫兹辐射的光子能量低，没有X射线的致电离性质，不会对物品及人员 造成损害，非常适用于人体安检。虽然被动式太赫兹成像技术在安检领域展现出了巨大潜 力，但由于受到探测器灵敏度、天线的低通效应、成像系统的衍射效应等限制，被动式太赫 兹图像的分辨率与信噪比普遍较低，不利于图像中被检物品的快速分割与识别，也限制了 该技术的发展。因此发展快速高精度的对于提高太赫兹成像安 检仪的探测性能具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优 点。 本专利技术还有一个目的是提供一种，本专利技术将图像分为 多个区域分别进行处理，再结合去噪预处理等步骤，解决了被动式太赫兹图像中被检物品 与被检人体区域的快速分割和识别问题。 本专利技术提供的技术方案为： -种，包括以下步骤： 步骤一、获得被检人体的被动式太赫兹二维图像； 步骤二、预处理：将步骤一中得到的被动式太赫兹二维图像进行去噪预处理； 步骤三、区域分割：将经过步骤二去噪预处理后的被动式太赫兹二维图像等分为 n个区域，设定所述被动式太赫兹二维图像整体灰度均值为aver，其中每个区域的灰度均 值为averk，某一区域k中坐标为（X，y)点的灰度值为fk(x,y)，区域k的区域阈值为Tk，其 中kG，该区域有效性阈值为Ty，之后根据如下公式（3)、（4)和（5)运算除去灰度值 小于阈值1；的点得到图像， Ty=aver-r(3) 其中，n为正整数，r= 20 ;以及，之后进入步骤四， 步骤四、判断得到的图像中是否存在金属物品轮廓，若存在金属物品轮廓，则判定 所述被检人体携带有金属物品，如不存在金属物品轮廓，则判定所述被检人体未携带金属 物品。 优选的是，所述的中，在所述步骤三之后和所述步骤 四之前还包括： 步骤A、区域纠正：对步骤三中得到的图像中的每个信息点进行如下计算：统计该 信息点所在区域和与该信息点所在区域相邻的所有区域内的信息点的个数N， 若N< 4,则将该信息点所在区域和与该信息点所述区域相邻的所有区域内的所 有信息点作为噪声点去除， 若N= 5,则判定该5个信息点均为有效信息点， 若N多6,则判定该区域内图像出现孔洞，判定该信息点所在区域和与该信息点所 述区域相邻的所有区域内的所有信息点均为有效信息点，填充所述孔洞； 以获得经过区域纠正后的图像。 优选的是，所述的中，在所述步骤A之后和所述步骤 四之前还包括： 步骤B、对步骤A中得到的图像进行滤波处理。 优选的是，所述的中，所述步骤一中，获得被检人体的 被动式太赫兹二维图像的具体过程包括：首先扫描获得被检人体的被动式太赫兹的一维数 据，之后再将所述一维数据转化为二维图像。 优选的是，所述的中，所述步骤二中，将步骤一中得到 的被动式太赫兹二维图像进行去噪预处理的具体过程为： 2. 1)设定二维图像宽为width，高为height，点（X，y)的灰度值为f(x,y)，整体图 像灰度均值为aver，则有， 2. 2)设定所述二维图像阈值为T，令T= 0 .aver，其中0 < 0 < 1，将小于二维 图像阈值T的点作为噪声点去除，如下公式（2)所示： 优选的是，所述的中，所述步骤二中，0 =0.6。 优选的是，所述的中，在所述步骤B中，所述滤波处理 为双向滤波处理。 优选的是，所述的中，在所述步骤B中，所述双向滤波 处理进行3次。 优选的是，所述的中，n= 16或36 本专利技术至少包括以下有益效果： 本专利技术的方法首先对原始太赫兹图像进行去噪预处理，然后对其进行区域分割， 并针对其有用信息点聚集、噪声点分散的特点，利用双向滤波方法对分割图像进行区域修 正。实验结果证明，本专利技术的方法可快速、有效地从被动式太赫兹图像中分割出人体区域与 藏匿于人体上的金属物品，图像中的人像和金属物品轮廓清晰，边缘平滑，无孔洞，能够明 确地看出是否存在金属物品。本专利技术的方法快速准确，适用于安检机。 本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。【附图说明】 图1为本专利技术其中一个实施例中获得的被检人体的被动式太赫兹二维图像的原 始图。 图2为本专利技术其中一个实施例中图像经去噪预处理后的结果图。 图3(a)为本专利技术其中一个实施例中T= 75时单阈值分割效果图。 图3(b)为本专利技术其中一个实施例中T= 130时单阈值分割效果图。 图4为本专利技术其中一个实施例中图像经区域分割后的结果图。 图5为本专利技术其中一个实施例中目标修正3X3区域的示意图。 图6为本专利技术其中一个实施例中区域内信息点数目小于4时，判定为噪声点清除 的示意图。 图7为本专利技术其中一个实施例中区域内信息点数目为5时，判定为有效信息点的 示意图。 图8为本专利技术其中一个实施例中区域内信息点大于6时，判定人体区域内出现孔 洞，进行填充的示意图。 图9(a)为本专利技术其中一个实施例中经本专利技术的方法处理后得到的被动式太赫兹 图像的原始图。 图9(b)为本专利技术其中一个实施例中经本专利技术的方法处理后得到的图像分割结果 图的一种显示形式。 图10为本专利技术再一个实施例中获得的被检人体的被动式太赫兹二维图像的原始 图。 图11为本专利技术再一个实施例中经本专利技术的方法处理后得到的图像分割结果的显 示图的一种显示形式。 图12为本专利技术又一个实施例中获得的被检人体的被动式太赫兹二维图像的原始 图。 图13为本专利技术又一个实施例中经本专利技术的方法处理后得到的图像分割结果的显 示图的一种显示形式。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文 字能够据以实施。 应当理解，本文所使用的诸如"具有"、"包含"以及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。 本专利技术提供一种，包括以下步骤： 步骤一、获得被检人体的被动式太赫兹二维图像； 步骤二、预处理：将步骤一中得到的被动式太赫兹二维图像进行去噪预处理； 步骤三、区域分割：将经过步骤二去噪预处理后的被动式太赫兹二维图像等分为 n个区域，设定所述被动式太赫兹二维图像整体灰度均值为aver，其中每个区域的灰度均 值为averk，某一区域k中坐标为（X，y)点的灰度值为fk(x,y)，区域k的区域阈值为Tk，其 中kG，该区域有效性阈值为Ty，之后根据如下公式（3)、（4)和（5)运算除去灰度值 小于阈值1；的点得到图像， Ty =aver-r(3) 其中，n为正整数，r= 20 ;以及，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被动式太赫兹图像分割方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获得被检人体的被动式太赫兹二维图像；步骤二、预处理：将步骤一中得到的被动式太赫兹二维图像进行去噪预处理；步骤三、区域分割：将经过步骤二去噪预处理后的被动式太赫兹二维图像等分为n个区域，设定所述被动式太赫兹二维图像整体灰度均值为aver，其中每个区域的灰度均值为averk，某一区域k中坐标为(x,y)点的灰度值为fk(x,y)，区域k的区域阈值为Tk，其中k∈[1,n]，该区域有效性阈值为Ty，之后根据如下公式(3)、(4)和(5)运算除去灰度值小于阈值Tk的点得到图像，Ty＝aver‑r(3)其中，n为正整数，r＝20；以及，之后进入步骤四，步骤四、判断得到的图像中是否存在金属物品轮廓，若存在金属物品轮廓，则判定所述被检人体携带有金属物品，如不存在金属物品轮廓，则判定所述被检人体未携带金属物品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕松天，嵇志刚，沙群，魏鑫，王超，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11