專利名稱：一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種安檢系統，具體涉及一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，屬于圖像處理與安檢技術領域。
背景技術：
微波在傳播過程中具有一定穿透性。通過微波成像技術，能夠對被掃描人體獲得不受衣物遮擋等影響的成像結果圖像；然后在基于微波結果自動完成被檢測者衣物下隱藏攜帶的危險物體的檢測，如金屬刀具、不明液體、尖銳物體等，是一種快捷、安全、有效的安防技術手段。如果在檢測過程中，直接通過安檢操作員肉眼觀察的方式來完成可疑危險物體的檢測，需要花費很大的人力、財力及時間。因此，設計能夠對人體上可能存在的不同屬性、類型的隱藏危險物體實現自動檢測的微波安檢系統具有重要的意義。現有的危險物體檢測系統一方面，系統中的危險物體自動檢測方法主要基于可見光圖像數據；另一方面，基于微波圖像的感興趣目標檢測系統多采用恒虛警率檢測方法(CFAR)，CFAR方法所利用的檢測特征為實值幅度特征，即灰度特征。但是在本申請人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統應用中，上述方法并不適用，主要原因如下1)微波圖像與可見光圖像成像機理有著本質的區別，微波圖像灰度層次低，清晰度低，且受相干斑乘性噪聲的影響。可見光圖像中的物體檢測方法在微波圖像中不能直接適用；幻本申請所涉及隱藏危險物體在特征表現上存在多種形式，灰度僅僅為其中一種可能的檢測特征，因此，基于灰度檢測特征的CFAR方法并不能滿足微波安檢系統中危險物體自動檢測的需要。綜上所述，為實現人體隱藏危險物體的自動檢測，需要針對感興趣的不同材質、形狀、大小等情況下的危險物體在微波成像結果圖像中的表現特點，構建滿足不同情況下可區分危險物體的檢測特征，設計有效的人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統。
發明內容
本發明的目的旨在提供一種具備人體隱藏危險物體自動檢測功能的微波安檢系統，其主要包括如下部件微波發射與接收裝置、數據采集裝置、成像處理裝置以及人體隱藏危險物體自動檢測裝置，其中，所述微波發射與接收裝置、數據采集裝置、成像處理裝置以及人體隱藏危險物體自動檢測裝置順次連接，且所述人體隱藏危險物體自動檢測裝置包括如下裝置圖像輸入裝置、局部顯著亮度區域特征提取裝置、局部灰度方差特征分析裝置、去垂直方向邊緣特征提取裝置、檢測特征融合裝置、危險物體區域檢測裝置、檢測結果過濾裝置、危險物體區域標識裝置；所述圖像輸入裝置分別與局部顯著亮度區域特征提取裝置、局部灰度方差特征分析裝置、去垂直方向邊緣特征提取裝置連接，所述局部顯著亮度區域特征提取裝置、局部灰度方差特征分析裝置、去垂直方向邊緣特征提取裝置分別與檢測特征融合裝置連接，所述檢測特征融合裝置、危險物體區域檢測裝置、檢測結果過濾裝置、危險物體區域標識裝置順次連接。
優選地，局部顯著亮度區域特征提取裝置執行如下流程1)設定用于提取局部顯著亮度區域的分割迭代次數為2，第一次分割將圖像中人體區域從背景中分割出來，人體區域灰度分割閾值為Tb ；第二次迭代分割將對應危險物體的局部顯著亮度區域從人體區域中分割出來，危險物體區域灰度分割閾值為Td ；2)結合危險物體區域灰度分割閾值Td，構建局部顯著亮度區域特征矩陣G 將輸入微波灰度圖像I中灰度值高于Td的像素區域提取出來，其余位置設置為0 :
權利要求
1.一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，其特征在于，包括微波發射與接收裝置、數據采集裝置、成像處理裝置以及人體隱藏危險物體自動檢測裝置，其中，所述微波發射與接收裝置、數據采集裝置、成像處理裝置以及人體隱藏危險物體自動檢測裝置順次連接，且所述人體隱藏危險物體自動檢測裝置包括如下裝置圖像輸入裝置、局部顯著亮度區域特征提取裝置、局部灰度方差特征分析裝置、去垂直方向邊緣特征提取裝置、檢測特征融合裝置、危險物體區域檢測裝置、檢測結果過濾裝置、危險物體區域標識裝置；所述圖像輸入裝置分別與局部顯著亮度區域特征提取裝置、局部灰度方差特征分析裝置、去垂直方向邊緣特征提取裝置連接，所述局部顯著亮度區域特征提取裝置、局部灰度方差特征分析裝置、去垂直方向邊緣特征提取裝置分別與檢測特征融合裝置連接，所述檢測特征融合裝置、危險物體區域檢測裝置、檢測結果過濾裝置、危險物體區域標識裝置順次連接。
2.如權利要求1所述的一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，其特征在于，所述局部顯著亮度區域特征提取裝置執行如下流程1)設定用于提取局部顯著亮度區域的分割迭代次數為2，第一次分割將圖像中人體區域從背景中分割出來，人體區域灰度分割閾值為Tb ；第二次迭代分割將對應危險物體的局部顯著亮度區域從人體區域中分割出來，危險物體區域灰度分割閾值為Td ；2)結合危險物體區域灰度分割閾值Td，構建局部顯著亮度區域特征矩陣G將輸入微波灰度圖像I中灰度值高于Td的像素區域提取出來，其余位置設置為0 :
3.如權利要求2所述的一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，其特征在于，所述局部顯著亮度區域特征提取裝置在流程1)中執行如下子流程1-1)第一次迭代分割首先對輸入的微波灰度圖像I構建全局灰度直方圖Hg，灰度范圍
；1-2)第一次迭代分割采用自動閾值分割算法在全局灰度直方圖Hg中計算人體區域灰度分割閾值Tb;1-3)第二次迭代分割結合已獲得的人體區域灰度分割閾值Tb，構建人體區域灰度直方圖Hb，灰度范圍[Tb, 255]；1-4)第二次迭代分割采用自動閾值分割算法在人體區域灰度直方圖Hb中計算危險物體區域灰度分割閾值Td。
4.如權利要求3所述的一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，其特征在于，所述局部灰度方差特征分析裝置執行如下流程1)設定局部灰度方差分析窗口尺度為s，s為自然數；2)計算在微波灰度圖像I中的任一點(x，y)，臨域范圍大小為sXs的正方形區域L(x,y)、內的灰度方差值
5.如權利要求4所述的一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，其特征在于，所述去垂直方向邊緣特征提取裝置執行如下流程1)構建水平方向邊緣提取算子hh、對角線方向邊緣提取算子hs、反對角線方向邊緣提取算子has、垂直方向邊緣提取算子hv
6.如權利要求5所述的一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，其特征在于，所述檢測特征融合裝置結合所得的局部顯著亮度區域特征矩陣G、局部灰度方差歸一化特征矩陣P、去垂直方向邊緣特征歸一化矩陣云，通過加權歸一化融合，獲得二維融合特征矩陣 F(x，y)F(x,y) = cxxG(x,γ) + βχV(χ,y) + /x (χ,α+β + y =1其中，加權系數α、β、Y為實數。
7.如權利要求6所述的一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，其特征在于，所述危險物體區域檢測裝置執行如下流程1)結合二維融合特征矩陣F(X，y)，設定融合特征分割閾值Tf，Tf為實數；2)設定二維融合特征矩陣F(x，y)中特征值大于融合特征分割閾值Tf的區域為粗略危險物體檢測結果區域，該區域的值設置為255，其余位置處的值設置為0。
8.如權利要求7所述的一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，其特征在于，所述檢測結果過濾裝置執行如下流程1)對獲得的粗略危險物體檢測結果區域進行形態學閉運算；2)濾除粗略危險物體檢測結果區域中面積小于Tarea的子區域，剩下的子區域為危險物體檢測結果區域，Tarea為自然數。
9.如權利要求8所述的一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，其特征在于，所述危險物體區域標識裝置執行如下流程1)結合所獲得的危險物體檢測結果區域，提取危險物體檢測結果區域的邊緣輪廓；2)將所提取獲得的邊緣輪廓在輸入微波灰度圖像I中標識出來。
全文摘要
本發明涉及一種人體隱藏危險物體自動檢測微波安檢系統，其包括微波發射與接收裝置、數據采集裝置、成像處理裝置以及人體隱藏危險物體自動檢測裝置，其中，所述微波發射與接收裝置、數據采集裝置、成像處理裝置以及人體隱藏危險物體自動檢測裝置順次連接；該系統具有很高的檢測準確率，滿足使用要求，解決了安檢過程中對人體隱藏危險物體的自動檢測問題。
文檔編號G01S13/89GK102565794SQ20111045689
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者趙英海, 陳曄 申請人:北京華航無線電測量研究所