一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置，其能解决现有方法存在的无法达到快速安检目的、且太赫兹检测数据易出错、成像画面稳定性差、成像效果差的问题。FPGA芯片设有探测器信号采集控制模块、太赫兹图像生成处理模块和显示接口处理模块，探测器信号采集模块对太赫兹探测器的输出信号进行控制及信号采集、并对太赫兹探测器的连续复用进行时序及位置的采集控制；太赫兹图像生成处理模块对太赫兹信号采集控制模块采集的太赫兹探测器的输出信号进行图像变换后生成二维太赫兹图像、并进行图像处理；显示接口处理模块根据太赫兹成像显示设备的数据输出格式将图像处理后的二维太赫兹图像显示在太赫兹成像显示设备上。维太赫兹图像显示在太赫兹成像显示设备上。维太赫兹图像显示在太赫兹成像显示设备上。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置及方法


[0001]本专利技术涉及太赫兹成像
，具体为一种基于FPGA的太赫兹图像处理的装置及方法。

技术介绍

[0002]长久以来，机场、铁路等人员密集型场所进行安检的设备主要由X射线行李检测设备和金属安检门或手持式金属探测器类人体检测设备构成。X射线行李安检仪在对行李物品的检查中表现出优异的性能，但由于X射线的电离作用会对人体造成伤害，使其只适用于检查物品，而不适合对人体进行检查。金属探测器可有效地检测出金属制品，但无法检测到人体衣物内携带的非金属物品，虽然采用金属探测器配合人工检查的方法可以一定程度上检测出人身携带的危险物品，但是存在安检速度缓慢，对非金属危险物容易漏检，以及对人的隐私造成侵犯的问题。
[0003]近十年来，随着技术的发展，被动式太赫兹安检仪的出现解决了上述问题，被动式太赫兹人体安检仪通过探测器接收被测人员或物品的太赫兹波段的电磁辐射实现成像，通过实现对随身携带危险品的成像准确判断物品位置及形状，帮助安保人员作出更好的判断；而目前对太赫兹波检测的探测器的图像处理主要都是通过FPGA(Field Programmable Gate Array)来采集数据然后将数据通过各个互连接口传送给专门的PC主机，由PC主机对数据进行处理后显示太赫兹成像；现有的这种方法往往需要单独配置PC主机来进行图像处理，而随着太赫兹成像数据量的不断增大会出现PC主机处理速度跟不上检测速率要求的问题，从而无法达到太赫兹安检仪快速安检的目的，同时探测器采集的太赫兹成像数据通过FPGA传送给PC主机还需要实现的数据传输接口，这又导致了数据传输过程中存在的线路干扰、数据接口不工作等问题，既而导致太赫兹检测数据出错、成像画面稳定性差、成像效果差的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置，其能解决现有方法存在的无法达到快速安检目的、且太赫兹检测数据易出错、成像画面稳定性差、成像效果差的问题。为此，本专利技术还提供了处理方法。
[0005]其技术方案为，一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置，其包括太赫兹探测器、FPGA芯片以及太赫兹成像显示设备，所述太赫兹探测器用于控制被检人员反射的太赫兹波，太赫兹成像显示设备用于显示被检人员的太赫兹成像信息，其特征在于：所述FPGA芯片设有探测器信号采集控制模块、太赫兹图像生成处理模块和显示接口处理模块，所述探测器信号采集模块对所述太赫兹探测器的输出信号进行控制及信号采集、并对所述太赫兹探测器的连续复用进行时序及位置的采集控制；所述太赫兹图像生成处理模块对所述太赫兹信号采集控制模块采集的太赫兹探测器的输出信号进行图像变换后生成二维太赫兹图像、并对生成的二维太赫兹图像进行图像处理；所述显示接口处理模块根据所述太赫兹成像显示设
备的数据输出格式将经所述太赫兹图像生成处理模块图像处理后的二维太赫兹图像显示在太赫兹成像显示设备上。
[0006]进一步的，所述FPGA芯片的探测器信号采集控制模块与太赫兹控制器的输出接口电性连接，所述FPGA芯片显示接口处理模块与太赫兹成像显示设备的输入接口电性连接。
[0007]进一步的，所述太赫兹图像生成处理模块对二维太赫兹图像进行图像处理具体包括对二维太赫兹图像进行图像滤波降噪处理、图像增强处理、图像分割处理、和特征识别及提取处理。
[0008]针对上述太赫兹图像处理装置，本专利技术还提供了专门的处理方法，其特征在于：其包括以下步骤，
[0009]步骤S100，FPGA芯片的太赫兹信号采集控制模块根据预设的时序及位置采集太赫兹探测器输出的太赫兹图像数据；
[0010]步骤S200，FPGA芯片的太赫兹图像生成处理模块对由步骤S100中采集的太赫兹图像数据进行图像变换后生成太赫兹二维图像、并对太赫兹二维图像进行图像处理；
[0011]步骤S300，FPGA芯片的显示接口处理模块根据太赫兹成像显示设备的数据输出格式将经步骤S200处理后的太赫兹二维图像显示在太赫兹成像显示设备上。
[0012]进一步的，所述步骤S100后，FPGA芯片的太赫兹图像生成处理模块先对太赫兹图像数据进行数据校验，若通过数据校验则进行所述步骤S200，若未通过数据校验则继续进行步骤S100以获取新的太赫兹图像数据。
[0013]进一步的，所述步骤S200中对太赫兹二维图像进行图像处理包括以下步骤：
[0014]步骤S201，对太赫兹二维图像进行滤波降噪处理；
[0015]步骤S202，对经步骤S201滤波降噪处理后的太赫兹二维图像进行图像增强处理；
[0016]步骤S203，对经步骤S202增强处理后的太赫兹二维图像进行特征识别处理；
[0017]步骤S204，若经步骤S203特征识别处理后判定太赫兹二维图像上不存在可识别特征，则直接进行步骤S300处理；若存在可识别特征，则提取该可识别特征并在太赫兹二维图像上进行特征标注，再对进行特征标注后的太赫兹二维图像进行步骤S300处理；
[0018]进一步的，所述步骤S300具体是FPGA芯片的显示接口处理模块先按照太赫兹成像显示设备的显示格式要求对经步骤S204处理后需要显示的太赫兹二维图像进行图像数据封装，再控制将经封装后的图像数据显示在太赫兹成像显示设备上。
[0019]本专利技术的有益效果在于：其在FPGA芯片设置太赫兹图像生成处理模块，由太赫兹图像生成处理模块直接进行太赫兹图像的实时处理，故不需要再单独配置用于太赫兹图像处理的PC主机，且其处理速度快，能在接收数据的同时就进行图像的处理，实时性强、延迟低，且其图像处理速度不易受到数据量大小的影响，故也不易影响整个安检速率；同时，太赫兹数据均在FPGA芯片内流动，处理过程中数据传送线路，不受外界环境干扰，数据出错概率低；故本专利技术装置及方法能够满足快速安检的要求、太赫兹检测数据准确率高、成像画面稳定、成像效果好。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置的构成原理图；
[0021]图2为本专利技术一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置的处理方法的流程示意图。
[0022]附图标记：10
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FPGA芯片，11
‑
探测器信号采集控制模块，12
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太赫兹图像生成处理模块，13
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显示接口处理模块。
具体实施方式
[0023]本专利技术一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置，见图1，其包括太赫兹探测器、FPGA芯片10以及太赫兹成像显示设备，太赫兹探测器用于控制被检人员反射的太赫兹波，太赫兹成像显示设备用于显示被检人员的太赫兹成像信息；FPGA芯片设有探测器信号采集控制模块11、太赫兹图像生成处理模块12和显示接口处理模块13，探测器信号采集模块11对太赫兹探测器的输出信号进行控制及信号采集、并对太赫兹探测器的连续复用进行时序及位置的采集控制；太赫兹图像生成处理模块12对太赫兹信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置，其包括太赫兹探测器、FPGA芯片以及太赫兹成像显示设备，所述太赫兹探测器用于控制被检人员反射的太赫兹波，太赫兹成像显示设备用于显示被检人员的太赫兹成像信息，其特征在于：所述FPGA芯片设有探测器信号采集控制模块、太赫兹图像生成处理模块和显示接口处理模块，所述探测器信号采集模块对所述太赫兹探测器的输出信号进行控制及信号采集、并对所述太赫兹探测器的连续复用进行时序及位置的采集控制；所述太赫兹图像生成处理模块对所述太赫兹信号采集控制模块采集的太赫兹探测器的输出信号进行图像变换后生成二维太赫兹图像、并对生成的二维太赫兹图像进行图像处理；所述显示接口处理模块根据所述太赫兹成像显示设备的数据输出格式将经所述太赫兹图像生成处理模块图像处理后的二维太赫兹图像显示在太赫兹成像显示设备上。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置，其特征在于：所述FPGA芯片的探测器信号采集控制模块与太赫兹控制器的输出接口电性连接，所述FPGA芯片显示接口处理模块与太赫兹成像显示设备的输入接口电性连接。3.根据权利要求1或2所述的一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置，其特征在于：所述太赫兹图像生成处理模块对二维太赫兹图像进行图像处理具体包括对二维太赫兹图像进行图像滤波降噪处理、图像增强处理、图像分割处理、和特征识别及提取处理。4.权利要求1所述的一种基于FPGA的太赫兹图像处理装置的处理方法，其特征在于：其包括以下步骤，步骤S100，FPGA芯片的太赫兹信号采集控制模块根据预设的时序及位置采集太赫兹探测器输出的太...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈银晖，王海彦，刘四兵，孙可可，周德亮，
申请(专利权)人：江苏亨通太赫兹技术有限公司，
类型：发明
国别省市：