CN108182663A - 一种毫米波图像效果增强方法、设备和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中一种毫米波图像效果增强方法，该方法的步骤包括：根据采集得到的毫米波人体图像的平面投影图像数量，按照预设关联模型，计算光学拍照系统的采样位置；按照所述采样位置，对人体进行光学拍照，获得多个图像的光学数据，并构建人体的三维模型；基于所述三维模型，对人体的毫米三维空间的散射数据进行匹配融合，以增强毫米波图像效果。本申请所述技术方案能够提高毫米波人体安检成像系统中人体毫米波图像的立体感，增强图像的视觉效果，便于安检人员对人体携带的危险可疑物品进行检测和识别。

Description

一种毫米波图像效果增强方法、设备和可读存储介质

技术领域

本申请涉及毫米波检测领域，尤其涉及一种用于人体的毫米波图像视觉立体感的增强方法、设备和可读计算机存储介质。

背景技术

随着近距离主动式毫米波圆柱扫描成像系统在人体安检领域的应用，人体的毫米波图像是判断被检人员是否携带危险可疑物品的重要依据，同时也是人体安检系统中自动检测算法的重要依据，如何有效提升人体毫米波图像的视觉效果，使安检人员更容易判决危险可疑物品位置，是毫米人体安检三维成像系统中的关键技术。

目前，已经申请的专利和公开发表的论文关于人体毫米波图像显示方法主要是采用不同角度投影的方法。该方法是基于最大值固定方向投影，其优点在于实时性强、易于计算，而缺点是投影后的结果缺失了距离信息，成像结果缺少立体感，不易于安检人员对成像结果中的危险可疑物品进行判断。

发明内容

本申请实施例提出了一种人体的毫米波图像增强视觉立体感方法，以解决现有技术中人体毫米波图像立体感效果差，导致对危险可疑物品检测和识别能力差的问题。

具体的，本方案公开了一种毫米波图像效果增强方法，该方法的步骤包括：

根据采集得到的毫米波人体图像的平面投影图像数量，按照预设关联模型，计算光学拍照系统的采样位置；

按照所述采样位置，对人体进行光学拍照，获得多个图像的光学数据，并构建人体的三维模型；

基于所述三维模型，对人体的毫米三维空间的散射数据进行匹配融合，以增强毫米波图像效果。

优选地，所述根据采集得到的毫米波人体图像的平面投影图像数量，按照预设关联模型，计算光学拍照系统的采样位置的步骤之前包括：

毫米波人体安检仪对被检人员进行三维扫描成像后，得到三维空间中人体的散射强度分布数据σ(x,y,z)，当需要投影的平面图像数量为N时，此时，光学拍照系统的采样角度间隔为：

优选地，所述按照所述采样位置，对人体进行光学拍照，获得多个图像的光学数据，并构建人体的三维模型的步骤包括：

光学拍照系统的采样触发，是通过机械旋转扫描信号的码盘脉冲计数的方式进行触发，采集f₁(x,y),f₂(x,y),…,f_N(x,y)组光学数据，通过角度变换和坐标旋转等处理，合成出人体的三维空间光学强度数据f(x,y,z)，该变换方法在公开专利和发表论文中，有详细介绍，我们将整个变换做成定义成函数F()，则有：

F(f₁(x,y),f₂(x,y),…,f_N(x,y))＝f(x,y,z)

由此，获得人体表面的位置信息f_n(x,y,z)。

优选地，所述基于所述三维模型，对人体的毫米三维空间的散射数据进行匹配融合，以增强毫米波图像效果的步骤包括：

通过三维人体表面的位置信息f_n(x,y,z)去匹配人体的毫米三维空间的散射数据，即通过位置映射的方式，得到毫米波人体三维散射数据的人体表面信息σ_n(x,y,z)。

优选地，对所述函数F()进行逆变换，获得毫米波人体的平面二维投影，以获得效果增强后的二维图像。

一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，一个或多个处理器；存储器与处理器通过通信总线相连；处理器被配置为执行存储器中的指令；所述存储介质中存储有用于执行上述方法中各个步骤的指令

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明的有益效果如下：

本申请所述技术方案能够提高毫米波人体安检成像系统中人体毫米波图像的立体感，增强图像的视觉效果，便于安检人员对人体携带的危险可疑物品进行检测和识别。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出本方案所述距离主动式毫米波圆柱扫描成像系统的示意图；

图2示出本方案毫米波图像效果增强方法的流程图

附图标号

1、光学拍照系统，2、毫米波天线阵列系统，3、成像系统。

具体实施方式

为了使本申请的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

本方案的核心思路是将光学相机系统引入到近距离毫米波人体安检系统中，通过光学系统对人体不同角度下进行拍照，由此建立人体模型的三维空间坐标，并将该结果与人体三维空间散射强度分布图像进行融合，提高了最终的人体毫米波图像视觉效果。

如图1和图2所示，本方案首先，在毫米人体安检系统的毫米波天线臂上安装光学拍照系统，使光学成像范围能够覆盖毫米波人体安检区域，在天线臂扫描过程中，通过在指定位置对人体进行光学图像采集，采集后的数据完成人体在光学三维空间中的人体建模，将毫米波的人体检测结果融合到光学建模的图像中，由此，增加了人体毫米波图像的视觉效果。

本发明的优点是通过光学的人体数据建立人体模型更符合人的视觉效果，将毫米波人体图像与光学人体模型进行匹配、融合后大幅的提升了图像的整体视觉效果。

一种人体的毫米波图像增强视觉立体感方法具体步骤如下：

第一步：根据毫米波人体安检仪的投影平面图像数量N，计算光学拍照系统的采样位置；

毫米波人体安检仪对被检人员进行三维扫描成像后，得到三维空间中人体的散射强度分布数据σ(x,y,z)，当需要投影的平面图像数量为N时，此时，光学拍照系统的采样角度间隔为

第二步：按照指定的角度位置，完成N幅图像的光学数据采集，并建立人体的三维模型；

光学拍照系统的采样触发，是通过机械旋转扫描信号的码盘脉冲计数的方式进行触发，采集f₁(x,y),f₂(x,y),…,f_N(x,y)组光学数据，通过角度变换和坐标旋转等处理，合成出人体的三维空间光学强度数据f(x,y,z)，本方案中可以使用现有技术的多种变换方法来实现函数的定义，优选地，本方案中将整个变换定义成函数F()，则有：

F(f₁(x,y),f₂(x,y),…,f_N(x,y))＝f(x,y,z) (2)

由此，可以提取出人体表面的位置信息f_n(x,y,z)。

第三步：通过建立的三维人体表面位置信息去匹配人体的毫米三维空间的散射数据，实现光学数据和毫米波数据的融合。

通过三维人体表面的位置信息f_n(x,y,z)去匹配人体的毫米三维空间的散射数据，即通过位置映射的方式，得到毫米波人体三维散射数据的人体表面信息σ_n(x,y,z)。

第四步：通过第二步中相应变换的逆F^-1()，可得到毫米波人体的平面二维投影结果。

光学拍照系统1和毫米波天线阵列系统2在近距离主动式毫米波圆柱扫描成像系统3中电机的驱动下，沿着圆周方向运动，通过码盘脉冲计数的方式，确定光学拍照系统1和毫米波天线阵列系统2的采样位置，分别完成三维空间光学数据采集和毫米波数据采集，通过上述具体步骤完成人体的毫米波图像立体感的增强。

综上所述，本方案能够提高毫米波人体安检成像系统中人体毫米波图像的立体感，增强图像的视觉效果，便于安检人员对人体携带的危险可疑物品进行检测和识别。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种毫米波图像效果增强方法，其特征在于，该方法的步骤包括：

根据采集得到的毫米波人体图像的平面投影图像数量，按照预设关联模型，计算光学拍照系统的采样位置；

按照所述采样位置，对人体进行光学拍照，获得多个图像的光学数据，并构建人体的三维模型；

基于所述三维模型，对人体的毫米三维空间的散射数据进行匹配融合，以增强毫米波图像效果。

2.根据权利要求1所述的噪声抑制方法，其特征在于，所述根据采集得到的毫米波人体图像的平面投影图像数量，按照预设关联模型，计算光学拍照系统的采样位置的步骤之前包括：

毫米波人体安检仪对被检人员进行三维扫描成像后，得到三维空间中人体的散射强度分布数据σ(x,y,z)，当需要投影的平面图像数量为N时，此时，光学拍照系统的采样角度间隔为：

3.根据权利要求2所述的噪声抑制方法，其特征在于，所述按照所述采样位置，对人体进行光学拍照，获得多个图像的光学数据，并构建人体的三维模型的步骤包括：

光学拍照系统的采样触发，是通过机械旋转扫描信号的码盘脉冲计数的方式进行触发，采集f₁(x,y),f₂(x,y),…,f_N(x,y)组光学数据，通过角度变换和坐标旋转等处理，合成出人体的三维空间光学强度数据f(x,y,z)，该变换方法在公开专利和发表论文中，有详细介绍，我们将整个变换做成定义成函数F()，则有：

F(f₁(x,y),f₂(x,y),…,f_N(x,y))＝f(x,y,z)

由此，获得人体表面的位置信息f_n(x,y,z)。

4.根据权利要求3的噪声抑制方法，其特征在于，所述基于所述三维模型，对人体的毫米三维空间的散射数据进行匹配融合，以增强毫米波图像效果的步骤包括：

通过三维人体表面的位置信息f_n(x,y,z)去匹配人体的毫米三维空间的散射数据，即通过位置映射的方式，得到毫米波人体三维散射数据的人体表面信息σ_n(x,y,z)。

5.根据权利要3的噪声抑制方法，其特征在于，对所述函数F()进行逆变换，获得毫米波人体的平面二维投影，以获得效果增强后的二维图像。

6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器，一个或多个处理器；存储器与处理器通过通信总线相连；处理器被配置为执行存储器中的指令；所述存储介质中存储有用于执行权利要求1至5任意一项所述方法中各个步骤的指令。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任意一项所述方法的步骤。