一种实时融合式的毫米波成像增帧方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种实时融合式的毫米波成像增帧方法，其能解决现有系统成像的实时性差、采集帧率低而导致的视频图像连续性差、显示不流畅的问题。获取由毫米波安检成像仪采集的进入安检通道内的被测目标人员在当前时刻的原始单帧毫米波成像图；根据当前各光电开关的信号状态判断被测目标人员在安检通道内的行进方向及所处区域；从当前时刻原始单帧毫米波成像图中分离成像目标区域并将其转移至新增背景图像中形成待分析图像；对待分析图像中的成像目标区域进行分区处理并预测被测目标人员下一时刻的行进成像偏移方向；将成像目标区域进行偏移处理并将偏移处理后的成像目标区域与原始单帧毫米波图像中的背景区域进行整合处理，形成新增图像帧。形成新增图像帧。形成新增图像帧。

【技术实现步骤摘要】
一种实时融合式的毫米波成像增帧方法及系统


[0001]本专利技术涉及安检
，尤其是涉及通道式毫米波成像安检领域，具体为一种实时融合式的毫米波成像增帧方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，通道式毫米波人体安检系统以其零辐射、无停留、非接触、隐私保护好、安检效率高、成像效果好、检测违禁品种类多等优势，在公安检查站、地铁站、机场、火车站、码头、口岸、高铁沿线等大人流的场合得到广泛使用。
[0003]现有的毫米波人体安检系统通常包括设置在安检通道两侧的毫米波图像采集设备，在安检通道的入口处、出口处均分别设置有一组光电开关、一可见光摄像机，同时在安检通道内依次设置两组光电开关；如图1所示，安检时，被检测人员从入口进入安检通道并在安检通道内以正常步速行走至出口离开，在此过程中安检通道两侧的毫米波图像采集设备分别持续接收被检测人员的背面和正面人体自然发出的太赫兹波，当人在所穿衣物中藏有枪支、刀具等物品时，物品所在位置的太赫兹波辐射强度与人体其他部位之间存在强弱对比，系统成像设备以灰度图像的形式表征人体各部位太赫兹波辐射强度差异，在图像上表现为灰度差异，从而实现对人体穿着衣物下藏匿物品的非接触式检测；其中设置在入口处、出口处的可见光摄像机用于采集入口处、出口处图像以判断是否有目标进入或离开安检通道并且能与设置在入、出口的闸机配合控制在安检通道内的被测人员数量以满足最大通行量的要求，而被测人员在安检通道内行走则会触发设置在入口处、安检通道内、出口处的共四组光电开关，根据各组光电开关被触发的顺序来判断被测人员的行进方向以及在安检通道内的位置，以便系统成像设备更精确地提取被测人员成像视频及图像，保证安检准确性与可靠性。
[0004]然而现有的这种通道式的毫米波人体安检系统，受到系统成像设备的限制、成像时间长等因素的影响，存在毫米波图像的实时性差和采集帧率低的问题，并由此导致毫米波视频图像连续性差、视频显示不流畅的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供了一种实时融合式的毫米波成像增帧方法，其能解决现有系统成像的实时性差、采集帧率低而导致的视频图像连续性差、显示不流畅的问题。
[0006]一种实时融合式的毫米波成像增帧方法，其技术方案为：在安检通道的两端分别设置毫米波图像采集设备，在安检通道的入口处、出口处分别设置入口光电开关、出口光电开关，在安检通道内间隔设置有第一过程光电开关、第二过程光电开关，并在安检通道的入口处内侧、出口处内侧分别安装一可见光摄像装置，其包括以下步骤，
[0007]步骤S10，获取由毫米波安检成像仪采集的进入安检通道内的被测目标人员在当前时刻的正面和/或背面的原始单帧毫米波成像图；
[0008]步骤S20，获取当前时刻各光电开关的信号状态，根据当前各光电开关的信号状态
判断被测目标人员在安检通道内的行进方向及在安检通道内所处区域；
[0009]步骤S30，从所述当前时刻原始单帧毫米波成像图中分离成像目标区域及背景区域，并将分离得到的成像目标区域转移至新增背景图像中形成待分析图像；
[0010]步骤S40，根据预设的分区阈值特征对所述待分析图像中的成像目标区域进行分区处理并预测被测目标人员下一时刻的行进成像偏移方向；
[0011]步骤S50，按步骤S40预测的被测目标人员下一时刻的行进成像偏移方向将成像目标区域进行偏移处理并将偏移处理后的成像目标区域与原始单帧毫米波图像中的背景区域进行整合处理，形成新增图像帧；
[0012]步骤S60，将新增图像帧插至原始单帧毫米波成像图像后。
[0013]进一步的，当任一可见光摄像装置采集到有被测目标人员进入安检通道后，执行步骤S10～S40。
[0014]进一步的，所述步骤S20中，根据当前光电开关的信号状态判断被测人员在安检通道内的行进方向具体为，若入口光电开关、第一过程光电开关、第二过程光电开关、出口光电开关按顺序依次被触发，则判断被测目标人员沿安检通道正向行进；若入口光电开关、第一过程光电开关、第二过程光电开关、出口光电开关按逆序依次被触发，则判断被测目标人员沿安检通道逆向行进。
[0015]更进一步的，对安检通道进行如下区域定义：位于入口光电开关与第一过程光电开关之间的区域为入口区段，位于第一过程光电开关与第二过程光电开关之间的区域为成像检测区段，位于第二过程光电开关与出口光电开关之间的区域为出口区段；步骤S20中，当判定被测目标人员为正向行进状态时，若当前时刻仅入口光电开关处于已被触发状态，则被测目标人员位于入口区段内；若当前时刻入口光电开关、第一过程光电开关均处于已被触发状态，则被测目标人员位于成像检测区段内；若当前时刻入口光电开关、第一过程光电开关、第二过程光电开关均处于已被触发状态，则被测目标人员位于出口区段内；当判定被测目标人员为逆向行进状态时，若当前时刻仅出口光电开关处于已被触发状态，则被测目标人员位于出口区段内；若当前时刻出口光电开关、第二过程光电开关处于被依次触发的状态，则被测目标人员位于成像检测区段内；若当前时刻出口光电开关、第二过程光电开关、第一过程光电开关处于被依次触发的状态，则被测目标人员位于入口区段内。
[0016]进一步的，所述步骤S30，根据亮度特征、轮廓特征从当前时刻的原始单帧毫米波成像图中分离出被测人员成像轮廓，分离得到的被测人员成像轮廓即形成所述成像目标区域、其余部分则为所述背景区域。
[0017]进一步的，所述步骤40中根据预设的分区阈值特征对所述待分析图像中的成像目标区域进行如下分区处理：获取待分析图像中的成像目标区域的外接矩形、使得成像目标区域被完整地包络于外接矩形内，按自上而下的顺序将包络于外接矩形内的成像目标区域分隔成头部区域、躯干部区域、腿部区域，过待分析图像的中心点作一竖直平分线、使得竖直平分线将成像目标区域分隔形成左、右两部分，获取成像目标区域的头部区域、躯干部区域、腿部区域各自在竖直平分线左、右两侧的面积大小特征S并进行左、右两侧面积大小特征比对，根据面积特征大小比对结果确定被测目标人员在当前位置区域的下一时刻是否需要水平方向、竖直方向的行进成像偏移处理。
[0018]更进一步的，所述头部区域、躯干部区域、腿部区域基于外接矩形的高度自上而下
按1∶2∶2的比例进行区域划分。
[0019]更进一步的，分别比对成像目标区域的头部区域、躯干部区域、腿部区域各自在竖直平分线左、右侧部分的面积特征大小；在入口区段或出口区段，若成像目标区域的水平方向的中心点位于待分析图像的设定区域，或者头部区域、腿部区域的左侧部分与右侧部分的面积特征差ΔS的绝对值均大于预设阈值，则被测目标人员在当前位置区域的下一时刻需要进行水平方向、竖直方向的行进成像偏移处理；在成像检测区段，若头部区域、躯干部区域的左侧部分与右侧部分的面积特征差ΔS的绝对值均小于预设阈值，则被测目标人员在当前位置区域的下一时刻仅进行竖直方向的行进成像偏移处理。
[0020]更进一步的，当被测目标人员在当前位置区域的下一时刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时融合式的毫米波成像增帧方法，在安检通道的两端分别设置毫米波图像采集设备，在安检通道的入口处、出口处分别设置入口光电开关、出口光电开关，在安检通道内间隔设置有第一过程光电开关、第二过程光电开关，并在安检通道的入口处内侧、出口处内侧分别安装一可见光摄像装置，其特征在于：其包括以下步骤，步骤S10，获取由毫米波安检成像仪采集的进入安检通道内的被测目标人员在当前时刻的正面和/或背面的原始单帧毫米波成像图；步骤S20，获取当前时刻各光电开关的信号状态，根据当前各光电开关的信号状态判断被测目标人员在安检通道内的行进方向及在安检通道内所处区域；步骤S30，从所述当前时刻原始单帧毫米波成像图中分离成像目标区域及背景区域，并将分离得到的成像目标区域转移至新增背景图像中形成待分析图像；步骤S40，根据预设的分区阈值特征对所述待分析图像中的成像目标区域进行分区处理并预测被测目标人员下一时刻的行进成像偏移方向；步骤S50，按步骤S40预测的被测目标人员下一时刻的行进成像偏移方向将成像目标区域进行偏移处理并将偏移处理后的成像目标区域与原始单帧毫米波图像中的背景区域进行整合处理，形成新增图像帧；步骤S60，将新增图像帧插至原始单帧毫米波成像图像后。2.根据权利要求1所述的一种实时融合式的毫米波成像增帧方法，其特征在于：当任一可见光摄像装置采集到有被测目标人员进入安检通道后，执行步骤S10～S60。3.根据权利要求1所述的一种实时融合式的毫米波成像增帧方法，其特征在于：所述步骤S20中，根据当前光电开关的信号状态判断被测人员在安检通道内的行进方向具体为，若入口光电开关、第一过程光电开关、第二过程光电开关、出口光电开关按顺序依次被触发，则判断被测目标人员沿安检通道正向行进；若入口光电开关、第一过程光电开关、第二过程光电开关、出口光电开关按逆序依次被触发，则判断被测目标人员沿安检通道逆向行进。4.根据权利要求3所述的一种实时融合式的毫米波成像增帧方法，其特征在于：对安检通道进行如下区域定义：位于入口光电开关与第一过程光电开关之间的区域为入口区段，位于第一过程光电开关与第二过程光电开关之间的区域为成像检测区段，位于第二过程光电开关与出口光电开关之间的区域为出口区段；步骤S20中，当判定被测目标人员为正向行进状态时，若当前时刻仅入口光电开关处于已被触发状态，则被测目标人员位于入口区段内；若当前时刻入口光电开关、第一过程光电开关均处于依次已被触发状态，则被测目标人员位于成像检测区段内；若当前时刻入口光电开关、第一过程光电开关、第二过程光电开关均处于依次已被触发状态，则被测目标人员位于出口区段内；当判定被测目标人员为逆向行进状态时，若当前时刻仅出口光电开关处于已被触发状态，则被测目标人员位于出口区段内；若当前时刻出口光电开关、第二过程光电开关处于被依次触发的状态，则被测目标人员位于成像检测区段内；若当前时刻出口光电开关、第二过程光电开关、第一过程光电开关处于被依次触发的状态，则被测目标人员位于入口区段内。5.根据权利要求1所述的一种实时融合式的毫米波成像增帧方法，其特征在于：所述步骤S30，根据亮度特征、轮廓特征从当前时刻的原始单帧毫米波成像图中分离出被测人员成像轮廓，分离得到的被测人员成像轮廓即形成所述成像目标区域、其余部分则为所述背景区域。
6.根据权利要求5所述的一种实时融合式的毫米波成像增帧方法，其特征在于：所述步骤S40中根据预设的分区阈值特征对所述待分析图像中的成像目标区域进行如下分区处理，获取待分析图像中的成像目标区域的外接矩形、使得成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：马洒洒，谢巍，侯丽伟，
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：