一种微波图像非合作情况下人体隐私部位检测与遮挡方法技术

本发明专利技术涉及一种微波图像非合作情况下人体隐私部位检测与遮挡方法，其包括：对输入微波图像进行分割，并对人体区域在水平方向构建一维空间分布直方图；对水平空间分布直方图进行最优迭代搜索确定人体在图像中的中线位置；在垂直方向构建人体区域空间分布直方图；在垂直空间分布直方图中寻找最大的两个局部极大值位置，对应确定为人体的近似胸部与髋部高度；在胸部位置以上、水平中线位置周围局部区域通过图像匹配确定头部精确位置；在髋部位置、水平中线位置周围局部区域通过图像匹配确定裆部精确位置；对检测获得头部、胸部、裆部位置周围特定区域通过平滑处理完成遮挡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微波图像处理方法，具体涉及一种微波图像中非合作情况下的人体隐私部位自动检测与遮挡方法，属于图像处理与安检

技术介绍
微波在传播过程中具有一定穿透性。通过微波成像技术，能够对被扫描人体获得不受衣物遮挡等影响的成像结果图像。基于微波图像能够有效地发现被扫描者身上衣物下隐藏携带的危险物品，如金属刀具、不明液体等。但需要注意的是，安检过程应该尊重被扫描者的法律权利，应该对被扫描者的隐私信息采取保护措施。在非合作情况下，被检测对象在检测过程中在检测空间中站立的空间位置具有任意性，且被检测对象的身高、体型、姿态等相互之间存在很大差别，在微波图像结果中实现对被扫描者的自动空间定位，并对其隐私部位完成自动检测、遮挡处理是一项值得研究的重要技术。现有的关于行人检测、人脸检测等方法主要是针对可见光图像数据。在可见光图像中人脸、行人等灰度层次较高，具有丰富的纹理信息，可以基于Haar特征、灰度匹配、有向梯度直方图(HOG)等特征进行检测处理。但是在本专利基于微波成像的安检系统应用中，上述方法并不适用，主要原因如下1)微波图像与可见光图像成像机理有着本质的区另IJ，成像结果差别很大。微波图像灰度层次低，清晰度低，且受相干斑乘性噪声的影响。可见光图像中的行人检测、人脸检测方法在微波图像中不能适用；幻基于微波成像的安检系统应用中对隐私检测、遮挡方法的时间、空间效率要求很高，已有的HOG特征等在计算过程中特征变量的维数过高，严重影响使用感受。此外，在安检过程中，为尽可能方便被检测对象，不可能对被检测者的空间站立位置、站立姿态、四肢放置位置、姿势等进行过于严格的约束、要求。检测过程基本上可看作为一非合作情况。基于简单规则设定的方法在非合作情况下被检测者空间位置、身高、体型、 四肢姿势等不确定因素的因素的影响下表现很差，需要针对微波图像的内容信息进行分析，设计专门的隐私部位自动检测、遮挡方法。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种简单高效的非合作情况下微波图像中人体隐私部位自动检测、遮挡方法，其主要包括如下步骤a)输入包含非合作情况下人体检测结果的灰度微波图像I (X，y)；b)对灰度微波图像I(x，y)进行灰度分割获得二值化图像B (x，y)，并构建人体区域X方向空间分布直方图；c)对χ方向空间分布直方图进行最优分割确定人体垂直中位线所在横坐标位置；d)构建人体区域y方向空间分布直方图；e)对y方向空间分布直方图进行局部极大值检测并排序，进行肩部、髋部位置的粗略定位；f)结合运用预先构建的头部灰度统计检测模板、裆部灰度统计检测模板进行头部位置精确定位与裆部位置精确定位，并结合肩部位置粗略定位的结果进行胸部位置准确定位；g)结合定位结果对头部、胸部、裆部隐私位置进行遮挡处理。优选地，步骤b)包括如下子步骤bl)对输入灰度微波图像I (X，y)通过阈值T分割获得对应二值化图像B (X，y)权利要求1.一种微波图像中非合作情况下的人体隐私部位自动检测与遮挡方法，其特征在于包括如下步骤a)输入包含非合作情况下人体检测结果的灰度微波图像I(x，y)；b)对灰度微波图像I(x，y)进行灰度分割获得二值化图像B(χ，y)，并构建人体区域χ 方向空间分布直方图；c)对χ方向空间分布直方图进行最优分割确定人体垂直中位线所在横坐标位置；d)构建人体区域y方向空间分布直方图；e)对y方向空间分布直方图进行局部极大值检测并排序，进行肩部、髋部位置的粗略定位；f)结合运用预先构建的头部灰度统计检测模板、裆部灰度统计检测模板进行头部位置精确定位与裆部位置精确定位，并结合肩部位置粗略定位的结果进行胸部位置准确定位；g)结合定位结果对头部、胸部、裆部隐私位置进行遮挡处理。2.如权利要求1所述的一种微波图像中非合作情况下的人体隐私部位自动检测与遮挡方法，其特征在于，步骤b)包括如下子步骤bl)对输入灰度微波图像I (X，y)通过阈值T分割获得对应二值化图像B (X，y)3.如权利要求2所述的一种微波图像中非合作情况下的人体隐私部位自动检测与遮挡方法，其特征在于，步骤c)中具体包括如下子步骤cl)在χ方向空间分布直方图向量H中设定初始中心点位置值 χ;0) = (min(x) + max(x)) / 2 ；c2)进行第η步迭代，根据η-1步迭代结果位置值，分别计算空间分布位置低于乂“的集合A与空间分布位置高于υ的集合B的空间分布均值4.如权利要求3所述的一种微波图像中非合作情况下的人体隐私部位自动检测与遮挡方法，其特征在于，步骤d)中具体包括如下子步骤dl)基于二值图像B(x，y)中分割出的人体区域在y方向构建空间分布直方图向量V:5.如权利要求4所述的一种微波图像中非合作情况下的人体隐私部位自动检测与遮挡方法，其特征在于，步骤e)中具体包括如下子步骤el)在y方向空间分布直方图向量V中，计算局部极大值所在位置 局部区域的尺度定义为40像素，如果对于任一点y，此处向量值V(y)在其局部区域范围内值为最大，即「(力===^ ’则V(y)为局部极大值，y为局部极大值位置；e2)对计算获得的多个局部极大值位置，按照其对应的局部极大值V (y)进行自大到小排序；e3)取V(y)排序结果中前两个对应的局部极大值位置ys、ye，ys > ye，其中，ys对应人体肩部高度位置，ye对应人体髋部高度位置。6.如权利要求5所述的一种微波图像中非合作情况下的人体隐私部位自动检测与遮挡方法，其特征在于，步骤f)中具体包括如下子步骤fl)基于N幅实验图像选取理想头部检测训练模板与理想裆部检测训练模板，N是自然数；f2)分别对所选择获得的N幅大小相等的头部训练子图、N幅裆部训练子图进行灰度平均处理，获得头部灰度统计检测模板Th与裆部灰度统计检测模板Te ；f3)在肩部位置高度以上且水平中线位置附近局部区域通过图像匹配确定头部位置 在输入灰度微波图像I(X，y)中的局部范围内《,X)，与头部灰度统计检测模板Th基于归一化灰度互相关系数进行匹配，取归一化灰度互相关系数最大的点(hx，hy)为检测获得的头部中心位置，<为头部χ方向间距变量，《为头部y方向间距变量；f4)在髋部位置高度附近且水平中线位置附近局部区域通过图像匹配确定裆部位置 在输入灰度微波图像I(x，y)中的局部范围内义6，斤，与裆部灰度统计检测模板Te基于归一化灰度互相关系数进行匹配，取归一化灰度互相关系数最大的点(ex，ey)为检测获得的裆部中心位置，《为裆部χ方向间距变量，《为裆部y方向间距变量；f5)结合肩部高度位置ys估算人体胸部高度位置y。胸部高度位置满足y。= ys_ds，ds 为预设的y方向上肩胸间距变量，调整后的胸部中心位置为(xt，y。)。7.如权利要求6所述的一种微波图像中非合作情况下的人体隐私部位自动检测与遮挡方法，其特征在于，步骤g)中具体包括如下子步骤根据获得的头部中心位置(hx，hy)、裆部中心位置(ex，ey)、胸部中心位置(xt，yc)周围进行模糊化，完成隐私部位遮挡处理 gl)对头部中心位置(hx，hy)周围椭圆区域8.如权利要求6所述的一种微波图像中非合作情况下的人体隐私部位自动检测与遮挡方法，其特征在于，所述头部检测训练模板大小为50像素X 30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵英海，陈晔，
申请(专利权)人：北京华航无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：