CN110766642B - 一种去伪影方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于图像处理技术领域的一种去伪影方法，用于包含侧照X射线源以及位于侧照X射线源对侧的L型探测器的安检机中图像，包括调整X射线源位置角度使伪影宽度最小；采集伪影所在区域探测器接收到的光通量本底值和满度值；实验获取不同物质属性下的灰度值查找表；对待检测样品进行测试获取其光通量值，经预设算法换算成本身灰度值；综合ab以及ab区域外灰度值得到待检测物品图像，在安检机显示器上显示。使用本发明方法能够有效解决高速安检机图像采集中产生的伪影问题，提高图像清晰度，进而提高图像识别效率和准确率。
Description
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，公开了一种基于X射线安检设备的图像处理方法。
背景技术
X射线安检机的发明和应用对例如海关、航空、交通运输、物流等领域的安全防范起到了重要的作用。X射线的照射位置、角度可以根据实际情况进行调整变换，主要包括底部照射式、侧面照射式安检机，随着科技的发展，多视角安检机也逐渐进入生产生活中。以侧面照式X射线安检机为例，其射线源装配在设备侧方，X光从侧方射出必然经过皮带 （亦称传送带或运输带），再穿过皮带上运行的物体最终在设备顶部的线扫描探测器上成像。由于线扫描探测器每次扫描只能得到物体在当前扫描位置处的一个切片图像数据，当皮带拖动物体匀速移动时，就可以通过对每列图像数据的拼接形成一幅完整的图像。为了能最大范围检测待检物体，侧照光源多多少少必然会照射到传输皮带，最终形成传输皮带的伪影以及不可避免地造成有用信息的损失。
X光安检机采用线性探测器阵列采集图像，通过双能探测器可以获得双能信号，从而进行有机物、无机物、混合物的物质判别。另外，根据X光透射成像的特性，到达探测版X光的强度和所需穿透的物体有关，理论上特定物体对特定能量的X光能量的吸收率是一致的，但是实际上由于环境和物体物质纯度、均匀度等关系，会有一些偏差。所以当X光穿透物体和皮带时，虽然皮带的厚度固定，但也不能通过简单的减法去掉最终形成的影像中皮带的伪影。另外，传统安检机的运行速度是0.22米/秒，高速安检机一般会在2.5米/秒以上，是传统安检机的10倍以上，所以高速安检机在单位时间需要处理的图像数据也是传统安检机的10倍以上，使用传统的图像去噪处理方法去除皮带伪影需要多次计算，使用大量计算资源，增加安检机的硬件成本。
针对以上伪影造成的有用信息损失、现有技术中没有有效简便方法消除高速侧照安检设备的伪影等问题，提出本发明，用以提高安检图像质量进而提高识别效率和准确率，保障人民和社会的安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种去伪影方法，能够有效解决高速安检机图像采集中产生的伪影问题，提高图像清晰度，进而提高图像识别效率和准确率。
为实现上述目的，本发明提出的一种去伪影方法，用于包含侧照X射线源以及位于侧照X射线源对侧的L型探测器的安检机中图像，所述安检机至少包括，机架、设置于所述机架上的检测暗室、途径所述检测暗室用于输送待检物品的皮带、设置在所述检测暗室并位于所述皮带一侧的X射线源、设置在所述检测暗室并位于所述皮带另一侧的L型探测器、设置在所述检测暗室入口处用以控制所述X射线源的光电开关、显示器以及中央控制装置，设置所述X射线源位于皮带所在水平面以下，调整X射线源位置及照射角度至打开控制X射线源的光电开关时L型探测器所接收到的皮带伪影宽度ab最小。
方法包括以下步骤：
S1：安检机开机，关闭控制X射线源的光电开关，采集皮带空载时探测器采集区域图像ab间的光通量本底值Ib(n)，再打开控制X射线源的光电开关，采集皮带空载时探测器采集到的ab之间光通量的满度值I0(n)，其中n表示探测器的第n个探测点；
S2：通过实验获取ab之间不同物质属性的灰度值查找表G(n,g)；所述物质属性包括有机物、混合物和无机物或其组合，其中，有机物阶梯测试体在ab之间形成的灰度值对应表Gorg(n,g)，混合物阶梯测试体在ab之间形成的灰度值对应表Gmix(n,g)，无机物阶梯测试体在ab之间形成的灰度值对应表Ginorg(n,g)，其中n表示探测器的第n个探测点，g表示灰度值索引；
S3：使用上述安检机采集待检测物品图像，对ab之间的每个像素点进行以下运算：
a)消除本底暗电流
b)计算ab间各个像素点对应的灰度索引g
其中，x代表运动方向，n表示探测器的第n个探测点，B0表示灰度信号的位数；
S4：通过灰度索引值g，在灰度值查找表中查找出对应的去除皮带后的灰度值
，其中Gx(n,g)代表相应的灰度值对应表Gorg(n,g)或者Gmix(n,g)或者Ginorg(n,g)；
S5：综合S4所得待检测物品图像灰度值以及ab区域外灰度值得到待检测物品图像数据，在安检机显示器上显示图像。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明所提供的去伪影方法简单，占用硬件资源少，效率高，尤其对于高速运行下包含有侧照的安检设备的图像去伪影效果好，提高了安检过程中的危险品识别准确率。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明方法流程示意图；
图2为本发明安检机检测暗室内结构示意图；
图3为现有技术中侧照安检机采集图像示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1示出根据本发明的一种去伪影方法流程图，该方法用于包含侧照X射线源以及位于侧照X射线源对侧的L型探测器的安检机中图像，所述侧照式安检机至少包括，机架、设置于所述机架上的检测暗室、途径所述检测暗室用于输送待检物品的皮带、设置在所述检测暗室并位于所述皮带一侧的X射线源、设置在所述检测暗室并位于所述皮带另一侧的L型探测器、设置在所述检测暗室入口处用以控制所述X射线源的光电开关、显示器以及中央控制装置；需要说明的是，由于上述组件为X射线安检机实现其功能的必要组件，且本发明的重点在于提供一种包含侧照X射线源以及位于侧照X射线源对侧的L型探测器的安检机中图像去伪影的方法，例如，市场上的侧照安检机，双视角安检机以及多视角安检机。因而在本实施方式中，所述包含侧照X射线源以及位于侧照X射线源对侧的L型探测器的安检机中的各组件将不再予以绘制图示，特此述明。
另外，为了易于理解下面记载的技术内容，仍需说明的是，在本发明的X射线安检机中，X射线源开闭动作和图像显示动作等都是由所述中央控制装置控制的。在本发明中，所述的光电开关仅以一个触发信号发生器的作用为例进行说明，但并不局限于此，所述光电开关的其他功能，例如对待检物品(例如包裹及行李等)进行计数的作用等不予一一赘述。
所述L型探测器包括有多个探测器模块，并各该探测器模块中具有多个感光点(亦称像素点)。在本实施例中，所述扫描探测器中的感光点为n个，将其中一感光点记为i，则i＝1，2，3…，n。
本发明一种去伪影方法包括以下步骤：
S1：安检机开机，如图2、图3所示，设置安检机侧照X射线源位于皮带所在水平面以下，调整X射线源位置及照射角度至打开控制X射线源的光电开关时L型探测器所接收到的皮带伪影宽度ab最小；
S2：关闭控制X射线源的光电开关，采集皮带空载时探测器采集区域图像ab间的光通量本底值Ib(n)，再打开控制X射线源的光电开关，采集皮带空载时探测器采集到的ab之间光通量的满度值I0(n)，其中n表示探测器的第n个探测点；
S3：通过实验获取ab之间不同物质属性的灰度值查找表G(n,g)；所述物质属性包括有机物、混合物和无机物或其组合，其中，有机物阶梯测试体在ab之间形成的灰度值对应表Gorg(n,g)，混合物阶梯测试体在ab之间形成的灰度值对应表Gmix(n,g)，无机物阶梯测试体在ab之间形成的灰度值对应表Ginorg(n,g)，其中n表示探测器的第n个探测点，g表示灰度值索引；
S4：使用上述安检机采集待检测物品图像，对ab之间的每个像素点进行以下运算：
a)消除本底暗电流
b)计算ab间各个像素点对应的灰度索引g
其中，x代表运动方向，n表示探测器的第n个探测点，B0表示灰度信号的位数，比如8位采集B0=255，16位采集B0=65535；
S5：通过灰度索引值g，在灰度值查找表中查找出对应的去除皮带后的灰度值
，其中Gx(n,g)代表相应的灰度值对应表Gorg(n,g)或者Gmix(n,g)或者Ginorg(n,g)；
S6：综合S4所得待检测物品图像灰度值以及ab区域外灰度值得到待检测物品图像数据，再经处理后在安检机显示器上显示。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种去伪影方法，用于包含侧照X射线源以及位于侧照X射线源对侧的L型探测器的安检机中图像，所述安检机至少包括，机架、设置于所述机架上的检测暗室、途经所述检测暗室用于输送待检物品的皮带、设置在所述检测暗室并位于所述皮带一侧的X射线源、设置在所述检测暗室并位于所述皮带另一侧的L型探测器、设置在所述检测暗室入口处用以控制所述X射线源的光电开关、显示器以及中央控制装置，其特征在于，方法包括以下步骤：
S1：安检机开机，设置安检机侧照X射线源位于皮带所在水平面以下，调整X射线源位置及照射角度至打开控制X射线源的光电开关时L型探测器所接收到的皮带伪影宽度ab最小；
S2：关闭控制X射线源的光电开关，采集皮带空载时探测器采集ab间图像区域的光通量本底值Ib(n)，再打开控制X射线源的光电开关，采集皮带空载时探测器采集到的ab之间光通量的满度值I0(n)，其中n表示探测器的第n个探测点；
S3：通过实验获取ab之间不同物质属性的灰度值查找表G(n,g)，其中，g表示灰度值索引；
S4：使用上述安检机采集待检测物品图像，对ab之间的每个像素点进行以下运算：
a)消除本底暗电流
b)计算ab间各个像素点对应的灰度索引g
其中，x代表运动方向，n表示探测器的第n个探测点，B0表示灰度信号的位数；
S5：通过灰度索引值g，在灰度值查找表中查找出对应的去除皮带后的灰度值
；
S6：综合S4所得待检测物品图像灰度值以及ab间区域外灰度值得到待检测物品图像数据，在安检机显示器上显示图像。
2.根据权利要求1所述一种去伪影方法，其特征在于，所述物质属性包括有机物、混合物和无机物中的一种或其组合，其中，有机物阶梯测试体在ab之间形成的灰度值对应表
，混合物阶梯测试体在ab之间形成的灰度值对应表
，无机物阶梯测试体在ab之间形成的灰度值对应表
。
3.根据权利要求1所述的一种去伪影方法，其特征在于，S6中还包括对综合所得灰度值数据进行处理的步骤。
4.根据权利要求1所述的一种去伪影方法，其特征在于，步骤S1可在安检机生产阶段进行设置。
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| GR01 | Patent grant | ||
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