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      一種用于安全檢查系統(tǒng)的圖像增強方法

      文檔序號:6641591閱讀:599來源:國知局
      專利名稱:一種用于安全檢查系統(tǒng)的圖像增強方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及輻射成像領(lǐng)域中的圖像處理技術(shù),具體地,其涉及一種用于人體安全檢查系統(tǒng)中對輻射圖像進行增強的方法。更具體地說,其涉及一種通過對輻射圖像中可疑區(qū)域的操作實現(xiàn)對輻射圖像的局部進行增強的圖像處理方法。
      背景技術(shù)
      人體安全檢查系統(tǒng)是利用輻射源,例如X射線照射人體,以確定人體內(nèi)、外是否藏有危險品、毒品以及違禁品的安全檢查系統(tǒng)。因其可同時檢查人體體表和體內(nèi),可有效突出爆炸物、毒品以及其它違禁品的顯示,圖像直觀,便于操作人員判斷和識別,廣泛應(yīng)用于機場、海關(guān)、監(jiān)獄、特殊礦場、邊境檢查站以及其它安全敏感場所。然而,X射線作為一種電磁波,其輻射吸收率極高,它在穿透人體皮膚、肌肉等軟組織的同時,在一定程度上會給受檢者帶來潛在的危害。因此,在實際應(yīng)用中,X射線人體安全檢查系統(tǒng)必須降低X射線單次檢查劑量,把其輻射限制在可以接受的最低水平,盡可能降低X射線安全檢查給受檢者帶來的潛在危害,確保受檢者以及工作人員的身體健康。X射線檢查劑量的降低必然會造成輻射所成圖像清晰度、對比度的下降,難以識別圖像中的細節(jié)信息,進而直接影響圖像判識的效果和安檢工作的效率,甚至?xí)碇卮蟮陌踩[患。因此,有必要提供一種對安全檢查系統(tǒng)中的輻射圖像進行增強的方法,其能夠有效地辨別上述圖像中的可疑部分的細節(jié)之處,從而提高圖像判識的效果和安檢工作的效率。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。相應(yīng)地,本發(fā)明的目的之一在于提供一種對人體安全系統(tǒng)中的輻射圖像進行局部增強的方法。本發(fā)明的另一目的之一在于提供一種人體安全檢查系統(tǒng)中的輻射圖像的處理方法,其能夠確保將輻射射線的劑量降低到可接受的水平,仍然可有效地辨別上述圖像中的可疑部分的細節(jié)之處,從而提高圖像判識的效果和安檢工作的效率。本發(fā)明的還一目的在于提供一種人體安全檢查系統(tǒng)中的輻射圖像的處理方法,其能夠提高人體安全檢查系統(tǒng)中對圖像中的可疑部分的細節(jié)之處進行識別的正確性。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,其提供一種用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,包括步驟(A)基于從安全檢查系統(tǒng)中的探測器獲得的原始數(shù)據(jù)重建并顯示初始輻射圖像;(B) 在顯示的所述初始輻射圖像中選定一目標區(qū)域;以及(C)對所述選定的目標區(qū)域進行對比度增強,并顯示增強后的圖像。優(yōu)選地,在所述步驟(A)之前,還包括對所述探測器獲得的原始圖像數(shù)據(jù)進行預(yù)處理的步驟。
      具體地,所述預(yù)處理步驟包括對探測器的不一致性進行數(shù)據(jù)校正和/或?qū)μ綔y器缺陷進行數(shù)據(jù)校正。優(yōu)選地,在所述步驟(A)之前以及所述預(yù)處理步驟之后,還包括對所述預(yù)處理之后的圖像的全部進行對比度預(yù)增強的步驟。進一步地,所述對比度預(yù)增強步驟包括細節(jié)增強、邊緣增強或偽3D增強中的一種或其組合。在上述技術(shù)方案中,所述選定目標區(qū)域的步驟包括確定顯示初始輻射圖像中的可疑點,然后以所述可疑點為中心劃定目標區(qū)域的大小。優(yōu)選地,以所述可疑點為中心劃定的目標區(qū)域的形狀為矩形、正方形和圓形中的一種。進一步地,在上述技術(shù)方案中,還包括調(diào)整所述選定的目標區(qū)域的大小步驟。在上述技術(shù)方案中,當(dāng)所述可疑點的位置改變和目標區(qū)域的大小改變時,所述目標區(qū)域進行對比度增強后的增強圖像實時地顯示出來。具體地,對所述選定的目標區(qū)域進行對比度增強包括直方圖均衡處理、分塊直方圖均衡處理和灰度變換中的一種。具體地,所述直方圖均衡處理包括步驟(a)對選定目標區(qū)域內(nèi)的圖像像素的灰度進行統(tǒng)計,得到其灰度分布的直方圖;以及(b)對選定目標區(qū)域內(nèi)的圖像像素,進行標準的直方圖均衡算法,得到變換后的灰度值。在上述技術(shù)方案中,在所述步驟(a)之前,還包括對所述目標區(qū)域中的圖像像素進行過濾的步驟,其中當(dāng)所述目標區(qū)域中的某一像素點的灰度值大于某一閾值時,在進行灰度統(tǒng)計時不考慮該像素,也不對其執(zhí)行直方圖均衡處理。在上述技術(shù)方案中,所述細節(jié)增強處理包括對所述圖像中每個像素執(zhí)行下述操作(al)確定所述圖像中的預(yù)定像素在人體的位置為人體區(qū)域或背景區(qū)域,其中如果該像素位于背景區(qū)域,則不處理;如果該像素位于人體區(qū)域,則進行如下處理;(bl)對圖像進行分塊,以所述預(yù)定像素所在的塊為中心確定四個大塊;(Cl)確定所述四個大塊為內(nèi)部塊、 邊緣塊或背景塊;如果所述大塊為內(nèi)部塊,則采用直方圖均衡的方式得到該像素灰度值的映射灰度值;如果所述大塊為邊緣塊或背景塊,則采用線性拉伸的方式得到該像素灰度值的映射灰度值;(dl)對步驟(Cl)中獲得的四個灰度值,采用雙線性插值方法獲得所述預(yù)定像素的最終灰度值。具體地,在確定預(yù)定像素在人體的位置為人體區(qū)域或背景區(qū)域的步驟(al)中,如果其灰度值大于一預(yù)定閾值,則確定其為背景區(qū)域;反之,則確定其為人體區(qū)域。優(yōu)選地,對圖像進行分塊的步驟(bl)在獲得圖像之后確定預(yù)定像素在人體圖像的位置為人體區(qū)域或背景區(qū)域步驟(al)之前預(yù)先完成。具體地,在上述技術(shù)方案中,對探測器的不一致性進行數(shù)據(jù)校正的步驟包括獲取探測器通道的本底數(shù)據(jù)AZCT。(i);獲取探測器通道的空氣數(shù)據(jù)Afull (i);獲取探測器通道對人體進行掃描時的數(shù)據(jù)g(i,j);通過下述公式獲探測器的校正數(shù)據(jù)f (i,j),
      權(quán)利要求
      1.一種用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,包括步驟(A)基于從安全檢查系統(tǒng)中的探測器獲得的原始數(shù)據(jù)重建并顯示初始輻射圖像;(B)在顯示的所述初始輻射圖像中選定一目標區(qū)域;以及(C)對所述選定的目標區(qū)域進行對比度增強,并顯示增強后的圖像。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于 在所述步驟(A)之前,還包括對所述探測器獲得的原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理的步驟。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其中所述預(yù)處理步驟包括對探測器的不一致性進行數(shù)據(jù)校正和/或?qū)μ綔y器缺陷進行數(shù)據(jù)校正。
      4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于 在所述步驟(A)之前以及所述預(yù)處理步驟之后,還包括對所述預(yù)處理之后的圖像的全部進行對比度預(yù)增強的步驟。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于所述對比度預(yù)增強步驟包括細節(jié)增強、邊緣增強或偽3D增強中的一種或其組合。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于所述選定目標區(qū)域的步驟包括確定初始輻射圖像中的可疑點,然后以所述可疑點為中心劃定目標區(qū)域的大小。
      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于 以所述可疑點為中心劃定的目標區(qū)域的形狀為矩形、正方形和圓形中的一種。
      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于還包括 調(diào)整所述選定的目標區(qū)域的大小步驟。
      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于當(dāng)所述可疑點的位置改變和目標區(qū)域的大小改變時,所述目標區(qū)域進行對比度增強后的增強圖像實時地顯示出來。
      10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于對所述選定的目標區(qū)域進行對比度增強包括直方圖均衡處理、分塊直方圖均衡處理和灰度變換中的一種。
      11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于所述直方圖均衡處理包括步驟(a)對選定目標區(qū)域內(nèi)的圖像像素的灰度進行統(tǒng)計,得到其灰度分布的直方圖;以及(b)對選定目標區(qū)域內(nèi)的圖像像素,進行標準的直方圖均衡算法,得到變換后的灰度值。
      12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于 在所述步驟(a)之前,還包括對所述目標區(qū)域中的圖像像素進行過濾的步驟,其中當(dāng)所述目標區(qū)域中的某一像素點的灰度值大于某一閾值時,在進行灰度統(tǒng)計時不考慮該像素,也不對其執(zhí)行直方圖均衡處理。
      13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于所述細節(jié)增強處理包括對所述圖像中每個像素執(zhí)行下述操作(al)確定所述圖像中的預(yù)定像素在人體的位置為人體區(qū)域或背景區(qū)域,其中如果該像素位于背景區(qū)域,則不處理;如果該像素位于人體區(qū)域,則進行如下處理;(bl)對圖像進行分塊,以所述預(yù)定像素所在的塊為中心確定四個大塊; (Cl)確定所述四個大塊為內(nèi)部塊、邊緣塊或背景塊;如果所述大塊為內(nèi)部塊,則采用直方圖均衡的方式得到該像素灰度值的映射灰度值; 如果所述大塊為邊緣塊或背景塊,則采用線性拉伸的方式得到該像素灰度值的映射灰度值;(dl)對步驟(cl)中獲得的四個灰度值,采用雙線性插值方法獲得所述預(yù)定像素的最終灰度值。
      14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于 在確定預(yù)定像素在人體的位置為人體區(qū)域或背景區(qū)域的步驟(al)中,如果其灰度值大于一預(yù)定閾值,則確定其為背景區(qū)域;反之,則確定其為人體區(qū)域。
      15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于對圖像進行分塊的步驟(bl)在獲得圖像之后確定預(yù)定像素在人體圖像的位置為人體區(qū)域或背景區(qū)域步驟(al)之前預(yù)先完成。
      16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于對探測器的不一致性進行數(shù)據(jù)校正的步驟包括獲取探測器通道的本底數(shù)據(jù)AZCT。(i);獲取探測器通道的空氣數(shù)據(jù)Afull (i);獲取探測器通道對人體進行掃描時的數(shù)據(jù)g(i,j);通過下述公式獲探測器的校正數(shù)據(jù)f(i,j),
      17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于對探測器缺陷的數(shù)據(jù)進行校正的步驟包括確定探測器通道中的壞道;獲取緊鄰所述壞道的η個正常通道的數(shù)據(jù);通過加權(quán)平均上述η個正常通道在m個采樣時刻的數(shù)據(jù),以作為所述壞道在某一時刻的數(shù)據(jù)。
      18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于所述確定探測器通道中的壞道的步驟包括獲取各個探測器通道的空氣數(shù)據(jù); 獲取所有通道的空氣數(shù)據(jù)的平均值;將各個探測器通道的空氣數(shù)據(jù)與上述平均值進行比較,如果通道i的空氣數(shù)據(jù)落在以該平均為中心的一個帶狀區(qū)域內(nèi),則確定通道i為正常通道;否則確定通道i為壞道。
      19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于其中m 為大于或等于3的正整數(shù),η為大于或等于2的正整數(shù)。
      20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,其特征在于 在上述加權(quán)步驟中,壞道數(shù)據(jù)點與正常通道數(shù)據(jù)點的距離越大,其加權(quán)權(quán)重越小。
      全文摘要
      本發(fā)明公開了一種用于安全檢查系統(tǒng)中的圖像增強方法,包括步驟(A)基于從安全檢查系統(tǒng)中的探測器獲得的原始數(shù)據(jù)重建并顯示初始輻射圖像;(B)在顯示的所述初始輻射圖像中選定一目標區(qū)域;以及(C)對所述選定的目標區(qū)域進行對比度增強,并顯示增強后的圖像。通過采用本發(fā)明中的對輻射圖像進行局部增強的方法,它能夠使工作人員方便地對可疑區(qū)域進行局部對比度增強,突顯感興趣區(qū)域的細節(jié)信息,改善圖像顯示效果。
      文檔編號G06T5/00GK102567960SQ201010624250
      公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
      發(fā)明者唐虎, 張金宇, 朱聰超, 王濤, 薛昕, 陳明 申請人:同方威視技術(shù)股份有限公司
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