一种X射线包裹图像提取方法技术

本发明专利技术公开了一种X射线单包裹图像提取方法，包括图像预处理、高阈值迭代分割及其连通区形态学处理与分析方法、连通区规定方向的Hough变换直线检测、连通区切割及其连通区形态学处理与分析方法等3个部分。采用本发明专利技术所述技术方案，对寄递业务中的多包粘连安检图像进行分析处理，可实现从多个包裹前后粘连的X射线安检图像中，高效准确分割提取各个单包裹图像的目的，达到在单个多包粘连的安检图像中对每个单包裹图像进行单独分割提取的效果。本发明专利技术特别适用于处理数据量大、实时性要求高的X射线寄递业务安全检查技术领域。X射线寄递业务安全检查技术领域。X射线寄递业务安全检查技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种X射线包裹图像提取方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种X射线包裹图像提取方法。

技术介绍

[0002]在货物运输、邮政寄递等业务涉及的安全检查场合，由于其业务量大、包裹数量多，且X射线安检设备的带速一直相对不高，在安检过程中，为提高工作效率，工作人员往往会往输送带中连续放置包裹，很难保证所有相邻包裹间都有可以满足设备采集所需的空白距离，于是，在实际采集图像中，存在大量包裹与包裹前后粘连在一起的情况，这就造成了一种货物运输、邮政寄递业务的安检图像现状：经过扫码进入安检设备的包裹数量，与安检设备采集得到的安检图像数量，可能不完全相同，部分包裹及其X射线图像精确匹配难度较大，给安检系统的后续处理带来一系列问题。
[0003]由此，如何从多包裹前后粘连的X射线安检图像中，高效准确地实现各个独立包裹图像的分割提取，成为一个重要问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种X射线包裹图像提取方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种X射线单包裹图像提取方法，具体包括如下流程：
[0007]S1、通过X射线安全检查设备获得被检查的多个包裹相连在一起的多包裹图像I(x,y)；
[0008]S2、对步骤S1采集的I(x,y)进行预处理，得到预处理后的多包裹图像I
pro
(x,y)；
[0009]S3、对I
pro
(x,y)迭代进行若干组不同高阈值参数分割，对每组阈值对应的分割结果进行二值图像形态学处理，并对二值图像形态学处理结果进行连通区分析，提取出有效合理连通区；
[0010]S4、当步骤S3提取出来的有效合理连通区数量与通过预先对包裹进行扫码录入而获取的当前图像中包裹数量相等时，则完成包裹提取，跳转至步骤S82，如果不相等，进入步骤S5；
[0011]S5、对步骤S3提取得到的各个连通区，进行标准方式的Hough变换直线检测，具体为竖直方向直线检测；利用Hough变换直线检测定位出的准竖直方向直线，对步骤S3提取得到的连通区进行切割；
[0012]S6、对步骤S5完成切割之后的结果进行连通区分析，提取其中的有效合理连通区；
[0013]S7、当提取得到的有效合理连通区数量与通过预先扫码录入而获取的当前图像中包裹数量相等时，进入步骤S82，否则进入步骤S81；
[0014]S81、将步骤S1采集的原始多包裹图像打上为重复标记，跳转至步骤S9；
[0015]S82、直接利用灰度受限的大尺度二值图像形态学膨胀操作，在膨胀过程中，只对灰度低于经验阈值以下的像素进行膨胀操作，然后将各个连通区分别打上标记，跳转至步
骤S9；
[0016]S9、提取结束。
[0017]进一步地，步骤S2中，所述预处理的具体过程如下：
[0018]S2.1、对I(x,y)进行图像缩小处理；
[0019]S2.2、对缩小处理后的图像进行滤波处理。
[0020]3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3的具体过程为：
[0021]S3.1、设置若干组不同高阈值参数；
[0022]S3.2、依次利用每组高阈值参数，进行如下处理：
[0023]S3.2.1、对图像I
pro
(x,y)进行阈值分割，将分割结果二值化；
[0024]S3.2.2、对步骤S3.2.1得到的二值化图像，进行二值图像形态学处理；
[0025]S3.2.3、对步骤S3.2.2得到的二值图像形态学处理结果进行连通区分析，提取其中的有效合理连通区。
[0026]更进一步地，步骤S3.1中，记图像饱和值为G
full
，设置5组高阈值参数分为：0.98
×
G
full
、0.96
×
G
full
、0.94
×
G
full
、0.92
×
G
full
、0.90
×
G
full
。
[0027]进一步地，步骤S3和步骤S6中的有效合理连通区提取过程为：
[0028]1)对设定的最小体积包裹进行多次安检成像，并统计其图像平均面积S
mean
,以0.8
×
S
mean
作为连通区面积过滤阈值，即，当连通区的面积小于连通区面积过滤阈值时，认为此连通区为非有效合理连通区；
[0029]2)对经过步骤1)筛选后的连通区，设定连通区面积与其最小外接矩形面积比值阈值为0.8、连通区面积与其凸包面积比值阈值为0.9，当连通区面积与其最小外接矩形面积比值、连通区面积与其凸包面积比值的任意一个低于相应的阈值时，认为此连通区为非有效合理连通区；
[0030]3)对设定的最轻薄包裹进行多次安检成像，并统计其图像平均投影灰度Gray
mean
,以1.1
×
Gray
mean
作为平均灰度过滤阈值，对于经过步骤2)筛选的连通区，当连通区对应图像的平均灰度高于所述平均灰度过滤阈值时，认为此连通区为非有效合理连通区。
[0031]进一步地，步骤S5中，所述竖直方向直线检测的具体过程为：
[0032]针对步骤S3提取得到的连通区，首先提取其最外围一圈的轮廓信息，然后对提取的轮廓信息进行准竖直方向Hough变换直线检测，即，假定水平方向上，右向为0
°
，往其逆时针方向旋转至左向，定为180
°
，再继续逆时针旋转至右向，定为360
°
；准竖直方向Hough变换直线检测的方向为45
°‑
135
°
和225
°‑
315
°
。
[0033]更进一步地，准竖直方向Hough变换直线检测还规定满足要求的直线检测像素数量大于设定的经验值。
[0034]进一步地，利用Hough变换直线检测定位出的准竖直方向直线，对步骤S3提取得到的连通区进行切割的具体过程为：
[0035](1)对定位出准竖直方向直线的连通区图像进行小尺度形态学膨胀；
[0036](2)比对步骤(1)处理前后的连通区图像，将二者的重合像素位置赋值为背景灰度，就完成了切割操作。
[0037]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种X射线单包裹图像提取方法，包括图像预处理、高阈值迭代分割及其连通区形态学处理与分析方法、连通区规定方向的Hough变换直线
检测、连通区切割及其连通区形态学处理与分析方法等3个部分。采用本专利技术所述技术方案，对寄递业务中的多包粘连安检图像进行分析处理，可实现从多个包裹前后粘连的X射线安检图像中，高效准确分割提取各个单包裹图像的目的，达到在单个多包粘连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X射线单包裹图像提取方法，其特征在于，具体包括如下流程：S1、通过X射线安全检查设备获得被检查的多个包裹相连在一起的多包裹图像I(x,y)；S2、对步骤S1采集的I(x,y)进行预处理，得到预处理后的多包裹图像I
pro
(x,y)；S3、对I
pro
(x,y)迭代进行若干组不同高阈值参数分割，对每组阈值对应的分割结果进行二值图像形态学处理，并对二值图像形态学处理结果进行连通区分析，提取出有效合理连通区；S4、当步骤S3提取出来的有效合理连通区数量与通过预先对包裹进行扫码录入而获取的当前图像中包裹数量相等时，则完成包裹提取，跳转至步骤S82，如果不相等，进入步骤S5；S5、对步骤S3提取得到的各个连通区，进行标准方式的Hough变换直线检测，具体为竖直方向直线检测；利用Hough变换直线检测定位出的准竖直方向直线，对步骤S3提取得到的连通区进行切割；S6、对步骤S5完成切割之后的结果进行连通区分析，提取其中的有效合理连通区；S7、当提取得到的有效合理连通区数量与通过预先扫码录入而获取的当前图像中包裹数量相等时，进入步骤S82，否则进入步骤S81；S81、将步骤S1采集的原始多包裹图像打上为重复标记，跳转至步骤S9；S82、直接利用灰度受限的大尺度二值图像形态学膨胀操作，在膨胀过程中，只对灰度低于经验阈值以下的像素进行膨胀操作，然后将各个连通区分别打上标记，跳转至步骤S9；S9、提取结束。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述预处理的具体过程如下：S2.1、对I(x,y)进行图像缩小处理；S2.2、对缩小处理后的图像进行滤波处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3的具体过程为：S3.1、设置若干组不同高阈值参数；S3.2、依次利用每组高阈值参数，进行如下处理：S3.2.1、对图像I
pro
(x,y)进行阈值分割，将分割结果二值化；S3.2.2、对步骤S3.2.1得到的二值化图像，进行二值图像形态学处理；S3.2.3、对步骤S3.2.2得到的二值图像形态学处理结果进行连通区分析，提取其中的有效合理连通区。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S3.1中，记图像饱和值为G
full
，设置5组高阈值参数分为：0.98
×
G
full
、0.96
×
G
full
、0.94
×
G...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔维武，邢羽，李宏伟，石秀峰，
申请(专利权)人：北京中盾安民分析技术有限公司，
类型：发明
国别省市：