CN104345351A - 人体安全检查的隐私保护方法和人体安全检查系统 - Google Patents

人体安全检查的隐私保护方法和人体安全检查系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种人体安全检查系统中的隐私保护方法，包括步骤：实时获取被检人员的扫描列或扫描行图像数据；基于所述扫描列或扫描行图像数据被处理后的图像，实时显示被检人员的体型图和轮廓图；将所述体型图输送至人体安全检查系统中的设备端显示器上显示，和在人体安全检查系统中的远程操作端显示器上显示被检人员的轮廓图；基于所述轮廓图进行嫌疑物识别；和基于在轮廓图中识别到的嫌疑物，在所述体型图上对应地显示嫌疑框。此外，本发明还公开了一种具有隐私保护功能的人体安全检查系统。

Description

人体安全检查的隐私保护方法和人体安全检查系统
技术领域
本申请涉及人体安全检查技术领域，尤其涉及人体安全检查的隐私保护方法和相关的设备。
背景技术
人体安全检查中个人隐私保护是最受关注的问题之一。由于图像暴露人体特征细节信息太多，引发侵犯隐私问题。也引起被检查人员严重不满，导致一些国家不得不拆除相关设备，取而代之的是具有隐私保护功能的人体安全检查设备。由此，隐私保护将是人体安全检查设备的一个必备功能。
目前，人体检查隐私保护方法主要是使用人体轮廓图和人体卡通图。然而，人体轮廓图会显示被检人员的一些特征信息(参见，图4的轮廓图通常会暴露少量隐私信息或隐私部位)。人体卡通图虽然不会显示人体特征信息，但是由于卡通图和实际图像不能很好匹配(在体型、站姿、站位等上有明显差别)，导致嫌疑物标记位置与实际位置出现偏差。该偏差大小和匹配程度相关。
有鉴于此，确有必要提供一种具有较好的隐私保护功能且能够精确地显示嫌疑物信息的人体安全检查的方法和相关的设备。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
为了解决人体安全检查的隐私保护问题和精确显示嫌疑物的问题，提出了一种用于人体安全检查的隐私保护方法和相关的人体安全检查系统，其中采用被检人员的体型图替代原始扫描图像，来作为带有嫌疑框的图像。
根据本发明的一个方面，提供了一种人体安全检查系统中的隐私保护方法，包括步骤：实时获取被检人员的扫描列或扫描行图像数据；基于所述扫描列或扫描行图像数据被处理后的图像，实时显示被检人员的体型图和轮廓图；将所述体型图输送至人体安全检查系统中的设备端显示器上显示，和在人体安全检查系统中的远程操作端显示器上显示被检人员的轮廓图；基于所述轮廓图进行嫌疑物识别；和基于在轮廓图中识别到的嫌疑物，在所述体型图上对应地显示嫌疑框。
优选地，在实时显示被检人员的体型图和轮廓图的步骤之后，还包括：基于扫描结束后的被检人体的整副原始扫描图像优化所述体型图和轮廓图的步骤。
优选地，基于识别到嫌疑物的种类以及在所述轮廓图中的位置和大小，在所述体型图上对应地显示与之匹配的嫌疑框。
优选地，用嫌疑框的颜色代表嫌疑物的种类。
优选地，蓝色嫌疑框代表金属，绿色嫌疑框代表非金属物品，红色嫌疑框代表爆炸物或毒品。
优选地，所述体型图与被检人员轮廓完全相匹配，但是不包含被检人员的细节特征。
优选地，通过人体安全检查系统中的算法处理模块由原始扫描图像同时获得被检人员的体型图和轮廓图。
优选地，用算法处理模块中的算法去除被检人员的细节特征得到所述体型图。
优选地，在去除过程中，用所述算法修补去除由于嫌疑物的存在而造成的体型图的边缘的凹凸和/或体型图内部的孔洞。
优选地，通过降噪、轮廓提取处理所述原始扫描图像，获得所述轮廓图。
根据本发明的另一方面，提供了一种具有隐私保护功能的人体安全检查系统，包括：获取扫描区内被检人员的扫描图像的装置；基于所述扫描图像获得被检人员的体型图的装置；基于所述扫描图像获得被检人员的轮廓图的装置；基于轮廓图确定被检人员携带的嫌疑物的装置；基于识别到的所述轮廓图中的嫌疑物在所述体型图上显示嫌疑框的装置；在人体安全检查系统的设备端显示器和远程操作端显示器上分别分屏显示所述体型图和轮廓图的装置。
优选地，基于识别到嫌疑物的种类以及在所述轮廓图中的位置和大小，在所述体型图上对应地显示与之匹配的嫌疑框。
优选地，用嫌疑框的颜色代表嫌疑物的种类。
优选地，蓝色嫌疑框代表金属，绿色嫌疑框代表非金属物品，红色嫌疑框代表爆炸物或毒品。
优选地，所述体型图与被检人员轮廓完全相匹配，但是不包含被检人员的细节特征。
优选地，通过人体安全检查系统中的算法处理模块由原始扫描图像同时获得被检人员的体型图和轮廓图。
优选地，用算法处理模块中的算法去除被检人员的细节特征得到所述体型图。
优选地，在去除过程中，用所述算法修补去除由于嫌疑物的存在而造成的体型图的边缘的凹凸和/或体型图内部的孔洞。
优选地，通过降噪、轮廓提取处理所述原始扫描图，获得所述轮廓图。
在本发明中，人体安全检查的隐私保护方法使用图像处理技术、软件技术等，滤除人体细节信息和附带物品(例如嫌疑物)信息，并补全、填充由于附带物品导致的不完整图像和孔洞，在安检人员操作的显示器(设备端显示器)上只显示不包含人体细节特征的人体体型图(类似与平行光照射人体后的投影图像)，在嫌疑物品处只显示嫌疑框。
在本申请的隐私保护方法中，由于设备端显示器上只显示与人体完全匹配的体型图，不包含被检人员的细节特征，存在嫌疑物的位置仅显示一个嫌疑框，具有较好的隐私保护功能和实用性。
附图说明
现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件。
图1示出了根据本发明实施例的人体背散射扫描系统的示意图；
图2示出了根据本发明另一实施例的人体背散射扫描系统的示意图；
图3是根据本发明实施例的用于人体安全检查的隐私保护方法的流程图；和
图4示出了根据本发明实施例的依据用于人体安全检查的隐私保护方法所获得的在远程操作端显示器和设备端显示器上显示的被检人员的体型图和轮廓图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图1-4，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
下面将详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，产生了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
针对于现有技术中存在的使用轮廓图或卡通图不能兼顾隐私保护和精确显示嫌疑物的具体信息的问题，本发明的一些实施例提供了一种用于人体安全检查的隐私保护方法和相关的设备或系统。
在根据本发明实施例的用于人体安全检查系统中或人体安全检查的隐私保护方法中，首先，实时获取被检人员的扫描列或扫描行图像数据，这可以通过利用诸如人体背散射扫描系统对被检人员的一个或多个侧面进行扫描来得到。然后，基于所述扫描列或扫描行图像数据被处理后的图像，实时显示被检人员的体型图和轮廓图。将所述体型图输送至设备端显示器上进行显示，和在远程操作端显示器上显示被检人员的轮廓图。之后，在轮廓图中进行嫌疑物识别，并基于在轮廓图中识别到的嫌疑物，在所述体型图上对应地显示嫌疑框。在一个优选的实施例中，本发明所述的轮廓图和体型图可以是在获得被检人员的整幅扫描图像之后进行优化处理之后获得的轮廓图和体型图。
图1示出了根据本发明实施例的人体背散射扫描系统的示意图。如图1所示，人体背散射扫描系统包括X射线源10、探测器30、控制装置20、图像处理和显示设备60。控制装置20控制X射线源10发出X射线，在飞点形成装置(未示出)的调制下，形成飞点，在被检区50对被检对象或人体5的人体表面进行扫描，控制装置20控制探测器30检测人体的散射X射线，从而形成背散射图像。这样，如果需要对人体的多个侧面进行上述扫描，在扫描之后，就能够得到被检人员的多个侧面的背散射图像。然后，得到的一个或多个侧面的背散射图像在图像处理和显示设备60中例如利用软件进行处理。
图2示出了根据本发明另一实施例的获得背散射图像的人体背散射扫描系统的示意图。如图2所示，设备100和设备300是两台背散射设备，每台设备使用如中国专利申请201010624252.3(CN102565110A)中所述的飞点形成装置，探测器包括两块背散射探测器。探测器不用左右平移，被检人员5(例如图2中的被检区中的圆圈)站在被检区150内。此时，设备100的射线源101发出射线束102，照射到被检人员(例如被检人员的正面)上，被散射射线被探测器103和104接收到。同时，设备300的射线源301发出射线束302，照射到被检人员(例如被检人员的背面)上，被散射射线被探测器303和304接收到。这样，就至少能够同时获得被检人员的两个侧面的背散射图像。
当然，还可以将上述的设备100和300设置成相对彼此偏移一段距离，即设备100和300并不是完全相对，例如设备300被沿着图2中的水平方向向右平移一距离。在这种情况下，被检对象可以站在传送带(未示出)上从设备100的被检区150移动到设备300的被检区。当被检对象处于设备100的扫描范围内时，设备100的射线源101发出射线束102，照射到被检对象上，背散射射线被探测器103和104接收到。
当被检对象传送到设备300的扫描范围内时，设备300的射线源301发出射线，照射到被检对象上，被散射射线被探测器303和304接收。当被检对象从传送带上传出设备300的扫描范围之后，人体扫描完成。这样即能够快速地得到被检对象或被检人员的多个侧面的背散射图像，而且还能够避免如本发明的图2中所述的那样设备100和300同时检测时造成的相互的干扰，从而提高了设备的精度。
根据本发明的其他实施例，该人体背散射扫描系统还可以使用摄像机，用来快速地获得被检对象的光学图像，该光学图像用来确定被检对象的轮廓信息。
通过上述可知，可以通过本领域中已知的诸如背散射技术来获得被检人员的扫描图像。当然，本发明所述的扫描图像还可以通过采用诸如毫米波、X射线等各种其他成像技术来获得，并不限于本发明所述的背散射成像技术。
参见图3，可以采用本发明图1和2所述的背散射扫描系统来实现本发明所述的实时获取被检人员的扫描列或扫描行数据的功能，在此不再详细描述。
首先，在本发明所述的隐私保护方法中，实时获取被检对象的扫描列或扫描行图像数据。
之后，将所述扫描列或扫描行数据或图像数据实时例如按列或按行传输到人体安全检查系统中的算法处理模块(未示出)。在图像扫描过程中，所述算法处理模块接收到被检对象的一列(行)一列(行)的图像数据(即扫描列或扫描行图像数据)，并及时进行处理，以将所述图像数据处理成被检人员的体型图和轮廓图。基于所述扫描列或扫描行图像数据被处理后形成的图像，实时地按列或按行显示被检人员的体型图和轮廓图。所述体型图为具有隐私保护功能的图像，即没有关于被检对象的特征信息。所述轮廓图包括被检对象的特征信息。
另外，在另一实施例中，还可以在对被检对象的扫描结束后，把整幅扫描图像数据传输到算法处理模块，在算法处理模块接收到所述整幅图像数据之后，基于整幅图像数据进行算法处理，得到优化的被检人员的体型图和轮廓图(在此不限于轮廓图，其它具有类似功能的图像也可以被采用)的步骤。
所述优化的体型图和轮廓图可以分别在人体安全检查系统的设备端显示器和远程操作端显示器上进行显示。
然后，在获得的优化的轮廓图中进行嫌疑物识别，且之后基于在所述轮廓图中识别到的嫌疑物，在所述体型图上对应地显示嫌疑框。根据嫌疑物识别的结果，在嫌疑物的位置根据嫌疑物的大小标记相应大小的嫌疑框。嫌疑框的颜色表示不同种类的嫌疑物。例如用蓝色框代表金属，绿色框代表非金属物品，红色框代表爆炸物毒品。当然，可以任意选择嫌疑框的颜色，以代表所期望的嫌疑物种类。在体型图上对应位置显示同样的嫌疑框。所述嫌疑物的识别方法可以采用自动目标识别(ATR)方法或其它本领域中公知的识别方法来进行。所述自动目标识别方法可以参见何峻等发表的论文“ATR算法识别率的区间估计与样本量分析”(系统工程与电子技术，第29卷第7期，2007年7月)和李宏贵发表的论文“基于Gabor小波和神经网络的红外图像识别算法”(系统工程与电子技术，第25卷第2期)。
具体地，所述自动目标识别方法可以为使用神经网络的模式识别方法。在本发明的实施例中，所述自动目标识别方法包括步骤：(a)图像降噪和增强：采用基于边缘保护的小波去噪增强方法，在图像平滑时尽量保留边缘信息；(b)图像分区：把图像分成几个典型的区域(如头部、胸部、手臂和腿部)；(c)提取样本特征：纹理(灰度共生矩)、N阶矩等特征信息作为神经网络输入参数；(d)样本训练、识别：通过样本训练神经网络系数，用另一组样本进行识别；(e)报警区域分析：对报警区域采用图像分割算法分割出嫌疑物。
在本发明中，所述算法处理模块处理扫描图像以获得具有隐私保护功能的体型图的生成方法为：(a)滤波：形态学滤波，平滑噪声点；(b)二值化图像；和(c)孔洞填充：形态学孔洞填充算法，填充人体内部一些由于嫌疑物造成的孔洞。
在所述算法处理模块的算法过程中，最初的原始扫描图像带有各种细节信息(例如人体隐私信息和嫌疑物信息)，根据原始扫描图处理出两幅图像即体型图和轮廓图。体型图是用所述算法去除人体的细节信息得到；在去除过程中，由于嫌疑物的存在会使图像边缘出现凹凸，在图像内部出现孔洞，用上述算法(例如空洞填充)进行修补去除凹凸和内部孔洞。轮廓图(不限于轮廓图)由原始图像进行降噪、轮廓提取后再处理得到。
需要说明的是，上述的嫌疑物识别方法和获得体型图和轮廓图的算法可以采用本领域中已知的其他方法，不限于上述所公开的方法。
参见图4，最终，在获得了标记有嫌疑框的体型图和轮廓图之后，采用分屏显示技术来分别显示所述体型图和轮廓图的图像。在人体安全检查系统或背散射扫描系统所带有的显示器(即设备端显示器)上显示体型图，而在其中的远程操作端显示器上显示轮廓图。具体地，如图4的左侧的轮廓图所见，可以看到部分被检人员的细节特征，而相比在图4的右侧的体型图中，只能看到与被检人员相匹配的体型图。
在完成一次检查后，删除原始扫描图像、轮廓图像等，只保存带有嫌疑框的体型图。
根据本发明的技术方案，原始扫描图像经过图像处理、图像识别等技术得到带有嫌疑标记框的体型图像，通过软件分屏显示技术在设备端显示器和远程操作端显示器上分别显示体型图像和轮廓图像(不限于轮廓图)，远程操作端工作人员可以看到轮廓图(不限于轮廓图)，但是看不到被检人员，在设备端的工作人员和被检测人员只能看到体型图，带有隐私特征的图像不存储，这样隐私得到很好的保护，同时实现嫌疑物精准定位和种类区分。
通过上述可知，本发明通过图像处理、图像识别、分屏显示等技术手段，实现人体安全检查中的隐私保护功能。本发明是在利用扫描得到的原始图像经过图像处理手段生成与原始图完全匹配的、不包含人体细节特征的体型图，嫌疑物可精准定位，实现算法快速、稳定等优点。
以上详细描述通过使用示意图、流程图和/或示例，已经阐述了三维增强背散射图像的图像质量的方法和设备的众多实施例。在这种示意图、流程图和/或示例包括一个或更多功能和/或操作的情况下，本领域技术人员应理解，在这种示意图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过各种结构、硬件、软件、固件或实质上他们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中，本发明的实施例所述主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或其他集成格式来实现。然而，本领域技术人员应当认识到，这里所公开的实施例的一些方法在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一台或多台计算机系统上运行的一个或多个程序)，实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)，实现为固件，或者实质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本公开，将具备设计电路和/或写入软件和/或固件代码的能力。此外，本领域技术人员将认识到，本公开所述主体的机制能够作为多种形式的程序产品进行分发，并且无论实际用量执行分发的信号承载介质的具体类型如何，本公开所述主体的示例性实施例均使用。信号承载介质的示例包括但不限于：可记录介质，如软盘、硬盘驱动器、紧致盘(CD)、数字通用盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；以及传输型介质，如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (19)

1.一种人体安全检查系统中的隐私保护方法，包括步骤：
实时获取被检人员的扫描列或扫描行图像数据；
基于所述扫描列或扫描行图像数据被处理后的图像，实时显示被检人员的体型图和轮廓图；
将所述体型图输送至人体安全检查系统中的设备端显示器上显示，和在人体安全检查系统中的远程操作端显示器上显示被检人员的轮廓图；
基于所述轮廓图进行嫌疑物识别；和
基于在轮廓图中识别到的嫌疑物，在所述体型图上对应地显示嫌疑框。
2.根据权利要求1所述的隐私保护方法，其中，
在实时显示被检人员的体型图和轮廓图的步骤之后，还包括：
基于扫描结束后的被检人体的整副原始扫描图像优化所述体型图和轮廓图的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的隐私保护方法，其中，
基于识别到嫌疑物的种类以及在所述轮廓图中的位置和大小，在所述体型图上对应地显示与之匹配的嫌疑框。
4.根据权利要求3所述的隐私保护方法，其中，
用嫌疑框的颜色代表嫌疑物的种类。
5.根据权利要求4所述的隐私保护方法，其中，
蓝色嫌疑框代表金属，绿色嫌疑框代表非金属物品，红色嫌疑框代表爆炸物或毒品。
6.根据前述权利要求1-5中任一项所述的隐私保护方法，其中，
所述体型图与被检人员轮廓完全相匹配，但是不包含被检人员的细节特征。
7.根据权利要求6所述的隐私保护方法，其中，
通过人体安全检查系统中的算法处理模块由原始扫描图像同时获得被检人员的体型图和轮廓图。
8.根据权利要求7所述的隐私保护方法，其中，
用算法处理模块中的算法去除被检人员的细节特征得到所述体型图。
9.根据权利要求8所述的隐私保护方法，其中，
在去除过程中，用所述算法修补去除由于嫌疑物的存在而造成的体型图的边缘的凹凸和/或体型图内部的孔洞。
10.根据权利要求7所述的隐私保护方法，其中，
通过降噪、轮廓提取处理所述原始扫描图像，获得所述轮廓图。
11.一种具有隐私保护功能的人体安全检查系统，包括：
获取扫描区内被检人员的扫描图像的装置；
基于所述扫描图像获得被检人员的体型图的装置；
基于所述扫描图像获得被检人员的轮廓图的装置；
基于轮廓图确定被检人员携带的嫌疑物的装置；
基于识别到的所述轮廓图中的嫌疑物在所述体型图上显示嫌疑框的装置；和
在人体安全检查系统的设备端显示器和远程操作端显示器上分别分屏显示所述体型图和轮廓图的装置。
12.根据权利要求11所述的人体安全检查系统，其中，
基于识别到嫌疑物的种类以及在所述轮廓图中的位置和大小，在所述体型图上对应地显示与之匹配的嫌疑框。
13.根据权利要求12所述的人体安全检查系统，其中，
用嫌疑框的颜色代表嫌疑物的种类。
14.根据权利要求13所述的人体安全检查系统，其中，
蓝色嫌疑框代表金属，绿色嫌疑框代表非金属物品，红色嫌疑框代表爆炸物或毒品。
15.根据前述权利要求11-14中任一项所述的人体安全检查系统，其中，
所述体型图与被检人员轮廓完全相匹配，但是不包含被检人员的细节特征。
16.根据权利要求15所述的人体安全检查系统，其中，
通过人体安全检查系统中的算法处理模块由原始扫描图像同时获得被检人员的体型图和轮廓图。
17.根据权利要求16所述的人体安全检查系统，其中，
用算法处理模块中的算法去除被检人员的细节特征得到所述体型图。
18.根据权利要求17所述的人体安全检查系统，其中，
在去除过程中，用所述算法修补去除由于嫌疑物的存在而造成的体型图的边缘的凹凸和/或体型图内部的孔洞。
19.根据权利要求16所述的人体安全检查系统，其中，
通过降噪、轮廓提取处理所述原始扫描图，获得所述轮廓图。
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