毫米波三维全息图像去噪方法技术

技术编号:26479504 阅读:44 留言:0更新日期:2020-11-25 19:24
本发明专利技术提供一种毫米波三维全息图像去噪方法,包括:对目标进行毫米波扫描,获得原始三维全息图像;对原始三维全息图像进行高通滤波,获取前景图像;对前景图像各点的特征进行线性变换;对线性变换后各点的反射强度特征进行非线性变换;依据变换后的各特征对前景图像的各点进行K‑means聚类,获取K‑means聚类后的前景图像;依据聚类后的前景图像的各点,提取原始三维全息图像中的对应点,生成去噪后的图像;去除去噪后的图像中的离群点,得到最终图像。本发明专利技术兼顾各点空间位置特性和反射强度特性,可有效去除毫米波全息图像中的噪声,降低数据量;同时保证前景图像的连通性,完整地保持了目标的空间几何信息。

【技术实现步骤摘要】
毫米波三维全息图像去噪方法
本专利技术涉及三维图像处理
,特别是涉及一种毫米波三维全息图像去噪方法。
技术介绍
毫米波能穿透烟雾、云层、沙尘、海水及服装。相对于光学或红外成像技术而言,毫米波成像技术能够减少甚至消除恶劣天气条件或其他障碍物(例如服装和聚合物)的影响;与厘米波或更低频波段相比,毫米波成像能够提供合适的分辨率。此外,毫米波为非电离辐射,人体暴露是安全的。因而,毫米波成像技术具有广泛的应用场景。按照系统中是否有毫米波源照射视场,毫米波成像技术可以分为主动毫米波成像和被动毫米波成像。被动毫米波成像技术依靠高灵敏度接收机接收目标上自然散射的毫米波信号,其成像分辨率低,且只能生成二维图像;而主动毫米波成像技术主动发射毫米波信号,通过对回波信号进行相干解调来成像,其成像效果好,采集到的信息量更大且可重建全息图像,因而具有更广泛的应用前景。毫米波全息成像技术是一种主动毫米波成像技术,它是基于毫米波合成孔径雷达技术原理,在光学和超声波全息成像的算法基础上发展而来的。毫米波全息成像系统,使用宽带毫米波相干源在平面孔径上照亮目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波三维全息图像去噪方法,其特征在于,所述毫米波三维全息图像去噪方法包括:/n1)对目标进行毫米波扫描,获得原始三维全息图像;/n2)对所述原始三维全息图像进行高通滤波,获取前景图像;/n3)对所述前景图像各点的特征进行线性变换;/n4)对线性变换后各点的反射强度特征进行非线性变换;/n5)依据变换后的各特征对所述前景图像的各点进行K-means聚类,获取K-means聚类后的前景图像;/n6)依据聚类后的前景图像的各点,提取所述原始三维全息图像中的对应点,生成去噪后的图像;/n7)使用统计滤波器去除去噪后的图像中的离群点,得到最终图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种毫米波三维全息图像去噪方法,其特征在于,所述毫米波三维全息图像去噪方法包括:
1)对目标进行毫米波扫描,获得原始三维全息图像;
2)对所述原始三维全息图像进行高通滤波,获取前景图像;
3)对所述前景图像各点的特征进行线性变换;
4)对线性变换后各点的反射强度特征进行非线性变换;
5)依据变换后的各特征对所述前景图像的各点进行K-means聚类,获取K-means聚类后的前景图像;
6)依据聚类后的前景图像的各点,提取所述原始三维全息图像中的对应点,生成去噪后的图像;
7)使用统计滤波器去除去噪后的图像中的离群点,得到最终图像。


2.根据权利要求1所述的毫米波三维全息图像去噪方法,其特征在于:步骤1)中,所述毫米波扫描通过主动式毫米波雷达对目标分别沿X,Y,Z方向均匀采样。


3.根据权利要求1所述的毫米波三维全息图像去噪方法,其特征在于:步骤1)中,所述原始三维全息图像为有序点的集合,各点沿X,Y,Z方向均匀分布;每个点至少包含4个特征,分别是对应毫米波扫描采样点的空间位置坐标和反射强度。


4.根据权利要求1所述的毫米波三维全息图像去噪方法,其特征在于:步骤2)中所述前景图像为目标所在区域的三维全息图像。


5.根据权利要求1或4所述的毫米波三维全息图像去噪方法,其特征在于:步骤2)中高通滤波的步骤包括:
21)统计所述原始三维全息图像中各点的反射强度,取反射强度的统计量作为反射强度阈值;
22)删除所述原始三维全息图像中反射强度低于所述反射强度阈值的点。


6.根据权利要求5所述的毫米波三维全息图像去噪方法,其特征在于:步骤21)中所述反射强度统计量包括平均值、分位数、众数中的一种。


7.根据权利要求1所述的毫米波三维全息图像去噪方法,其特征在于:步骤3)中各点的特征包括空间位置坐标和反射强度。


8.根据权利要求1所述的毫米波三维全息图像去噪方法,其特征在于:步骤3)中所述线性变换包括以下步骤:
31)对各点的空间位置坐标进行归一化处理得到归一化后的空间位置坐标,满足如下关系式:









其中,X,Y,Z分别表示所述前景图像中各...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴亮李怀乾杨明辉钱蓉孙芸朱晖高一强孙晓玮
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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