一種被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測方法及其系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種被動毫米波圖像處理方法，具體涉及一種被動毫米波圖像中人體 隱匿物品的檢測方法及其系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 毫米波成像系統(tǒng)分為主動和被動兩種工作模式，在探測人體隱匿物體的應用中， 被動毫米波成像系統(tǒng)占據(jù)了主要地位。被動毫米波成像系統(tǒng)不僅可以檢測出隱藏在織物下 的金屬物體，還可以檢測出塑料、液體、炸藥等危險品，獲得的信息更加詳盡準確，可以大大 地降低誤警率。除此之外，被動毫米波成像系統(tǒng)不發(fā)射電磁波，不會對人體造成任何傷害。 近年來，被動毫米波成像技術在人員安檢等方面得到了越來越廣泛的應用，因此完成被動 毫米波圖像中人體隱匿危險物品的檢測具有重要的意義。
[0003] 現(xiàn)有的人體隱匿危險物品的檢測方法主要是針對微波圖像、紅外圖像、太赫茲THz 圖像、X光射線圖像等，所采用的物品檢測算法都是根據(jù)自身圖像的成像特點設計的。在本 人申請的被動毫米波圖像中人體隱匿危險物品的檢測中，現(xiàn)有的物體檢測算法并不適用， 主要原因包括：一是被動毫米波成像技術結構復雜造價昂貴，將毫米波成像技術用于藏匿 物品的探測還處于初級階段，被動毫米波成像系統(tǒng)所采集到的圖像較之上述幾類圖像，圖 像中的噪聲和模糊現(xiàn)象嚴重，分辨率低，不能很好地反映目標場景的特性，圖像達不到所要 求的質量，藏匿在衣服下的物體形狀模糊難以辨別；二是圖像中包含的隱匿物體種類更詳 細，包含金屬、塑料、液體、炸藥等，表現(xiàn)在灰度圖像中灰度值有高有低，亮度有明有暗，增加 了檢測的難度。
[0004] 綜上，根據(jù)被動毫米波圖像的特點，需要設計一種適應并且有效的被動毫米波圖 像中人體隱匿危險物品的檢測方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢 測方法及其系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中存在的被動毫米波圖像中人體隱匿危險物品的檢測 中，現(xiàn)有的物體檢測算法不適用的問題。
[0006] 為達上述目的，本發(fā)明提供了一種被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測方法， 包括：
[0007] 圖像預處理步驟：對采集到的原始被動毫米波圖像，通過插值重建后，采用三次迭 代增強方法進行圖像增強，獲取被動毫米波圖像，以使所述被動毫米波圖像目標與背景進 行明顯區(qū)分；
[0008] 人體區(qū)域檢測步驟：基于所述被動毫米波圖像，通過對人體是否存在的預判斷，進 行人體目標檢測，獲取人體區(qū)域；
[0009] 隱匿物品檢測步驟：在所述人體區(qū)域內(nèi)，采用兩次迭代分割的方法，對隱匿物品進 行檢測，并對檢測到的隱匿物品區(qū)域進行標記。
[0010] 上述被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測方法，所述圖像預處理步驟還包括：
[0011] 插值重建步驟：采用立方卷積插值算法對所述被動毫米波圖像進行插值重建；
[0012] 增強步驟：對完成插值重建后的所述被動毫米波圖像進行三場迭代增強處理，提 高所述被動毫米波圖像的對比度，并降低背景的噪聲。
[0013] 上述被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測方法，所述增強步驟還包括：
[0014] 第一次迭代增強步驟：采用最短模糊熵準則對所述被動毫米波圖像進行第一次增 強處理，以使所述被動毫米波圖像的的亮度增強，并抑制背景區(qū)域的噪聲，改善圖像的對比 度；
[0015] 第二次迭代增強步驟：采用冪次變換方法對完成第一次迭代增強后的所述被動毫 米波圖像進行第二次增強處理，以使所述被動毫米波圖像的高灰度級擴展，壓縮低灰度級， 進一步改善圖像的對比度；
[0016] 第三次迭代增強步驟：采用自適應中值濾波算法對完成第二次迭代增強后的所述 被動毫米波圖像進行第三次增強處理，實現(xiàn)清除椒鹽噪聲，處理空間中的沖激噪聲，并平滑 非沖激噪聲。
[0017] 上述被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測方法，人體區(qū)域檢測步驟還包括：
[0018] 人體目標判斷步驟：對是否存在人體目標進行粗判斷；
[0019] 人體區(qū)域分割步驟：在人體目標判斷步驟中，如果所述人體目標存在，則采用最大 類間方差法進行人體區(qū)域的分割，并對分割后的所述人體區(qū)域進行形態(tài)學閉運算得到最終 的人體區(qū)域。
[0020] 上述被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測方法，所述人體目標判斷步驟還包 括：
[0021] 統(tǒng)計步驟：統(tǒng)計整個所述被動毫米波圖像的灰度直方圖分布；
[0022] 確定最大值步驟：確定所述確定像素點數(shù)目最多的灰度值；
[0023] 像素點個數(shù)計算步驟：以所述像素點數(shù)目最多的灰度值為中心，并以長度閾值為 限向左右擴展，計算所述長度閾值范圍內(nèi)的像素點的個數(shù)；
[0024] 判斷步驟：計算所述像素點的個數(shù)所占整個圖像像素總數(shù)的比例，若所占比例小 于預設門限值，則圖像中存在人體區(qū)域，進行人體區(qū)域分割，否則就不存在人體隱匿危險物 品，結束危險物品的檢測。
[0025] 上述被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測方法，所述隱匿物品檢測步驟還包 括：
[0026] 第一次迭代分割步驟：采用最大類間方差法在所述人體區(qū)域的圖像的灰度直方圖 中計算隱匿物品分割閾值T M，根據(jù)所述隱匿物品分割閾值將所述人體區(qū)域分割為隱匿 物品區(qū)域和非隱匿物品區(qū)域；
[0027] 第二次迭代分割步驟：對完成第一次迭代分割的所述人體區(qū)域進行第二次迭代分 害I]，在所述人體區(qū)域的圖像的灰度直方圖中計算隱匿物品分割閾值，根據(jù)所述隱匿物品 分割閾值，將所述人體區(qū)域再次分割為隱匿物品區(qū)域和非隱匿物品區(qū)域；
[0028] 篩選步驟：對分割得到的所述隱匿物品區(qū)域內(nèi)的目標物體填充孔洞后，對作為所 述目標物體進行篩選，找到候選的隱匿物品，并對所述候選隱匿物品所在區(qū)域進行標記，完 成人體隱匿物品的檢測。
[0029] 上述被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測方法，所述第一次迭代分割步驟中所 述隱匿物品區(qū)域的標記矩陣為P，所述灰度直方圖為H p，所述直方圖HP最高峰值點所對應的 灰度值為HP_，如果所述隱匿物品分割閾值T M > HP_，則P定義如下：
[0030]
[0031] 否則TM < HP_，則P定義如下：
[0032]
其中I (X，y)為所述人體區(qū)域圖像I的坐標值。
[0033] 上述被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測方法，所述第二次迭代分割步驟中人 體區(qū)域圖像設為I t，則It定義如下：
[0034]
[0035] 其中，HPt_為所述直方圖HPt最高峰值點所對應的灰度值，如果所述隱匿物品分割 閾值，則P重置為：
[0036]
[0037] 否則T02 < HPt_，則P重置為：
[0038] 其中It(x，y)為所述人體區(qū)域圖像It的坐標值。 ，
[0039] 本發(fā)明還提供一種被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測系統(tǒng)，采用如所述被動 毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測方法，包括：
[0040] 圖像預處理模塊：對采集到的原始被動毫米波圖像，通過插值重建后，采用三次迭 代增強方法進行圖像增強，獲取被動毫米波圖像，以使所述被動毫米波圖像目標與背景進 行明顯區(qū)分；
[0041] 人體區(qū)域檢測模塊：基于所述被動毫米波圖像，通過對人體是否存在的預判斷，進 行人體區(qū)域檢測，獲取人體區(qū)域；
[0042] 隱匿物品檢測模塊：在所述人體區(qū)域內(nèi)，采用兩次迭代分割的方法，對隱匿物品進 行檢測，并對檢測到的隱匿物品區(qū)域進行標記。
[0043] 上述被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測系統(tǒng)，所述圖像預處理模塊還包括：
[0044] 插值重建模塊：采用立方卷積插值算法對所述被動毫米波圖像進行插值重建；
[0045] 增強模塊：對完成插值重建后的所述被動毫米波圖像進行三場迭代增強處理，提 高所述被動毫米波圖像的對比度，并降低背景的噪聲。
[0046] 上述被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測系統(tǒng)，所述增強模塊還包括：
[0047] 第一次迭代增強模塊：采用最短模糊熵準則對所述被動毫米波圖像進行第一次增 強處理，以使所述被動毫米波圖像的的亮度增強，并抑制背景區(qū)域的噪聲，改善圖像的對比 度；
[0048] 第二次迭代增強模塊：采用冪次變換方法對完成第一次迭代增強后的所述被動毫 米波圖像進行第二次增強處理，以使所述被動毫米波圖像的高灰度級擴展，壓縮低灰度級， 進一步改善圖像的對比度；
[0049] 第三次迭代增強模塊：采用自適應中值濾波算法對完成第二次迭代增強后的所述 被動毫米波圖像進行第三次增強處理，實現(xiàn)清除椒鹽噪聲，處理空間中的沖激噪聲，并平滑 非沖激噪聲。
[0050] 上述被動毫米波圖像中人體隱匿物品的檢測系統(tǒng)，人體區(qū)域檢測模塊還包括：