[發(fā)明專利]一種工業(yè)輻射成像中的圖像分割識別方法

無效

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• 申請日: 2001-04-12
• 公開（公告）號: CN1380543A
• 公開（公告）日: 2002-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 靳暉;張麗;陳志強(qiáng);程建平
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);清華同方威視技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 暫無信息
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本發(fā)明涉及工業(yè)輻射成像的圖像處理領(lǐng)域，尤其是工業(yè)輻射成像中的圖像分割識別方法。

現(xiàn)有技術(shù)中，圖像的分割識別多用于醫(yī)學(xué)圖像處理法，這些方法假設(shè)圖像上的物體線性衰減系數(shù)均勻分布，互不重疊。而工業(yè)輻射成像特別是物品檢測系統(tǒng)中，圖像上的物體重疊現(xiàn)象十分常見，所以不能解決這個問題。而國外有研究對普通照像灰度圖像的重疊物體采用邊緣延續(xù)假設(shè)，主要基于邊緣的方向數(shù)據(jù)。但是這種方法只能對一些十分簡單的重疊物體進(jìn)行分割，對工業(yè)輻射成像中的各種復(fù)雜物體效果不理想，且時間長，沒有應(yīng)用價值。

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)輻射成像中的圖像分割識別方法。它能自動區(qū)分并單獨(dú)顯示輻射成像圖像上的不同物體，特別是能有效分開在圖像中重疊的物體，提高圖像檢查的效率，更易于發(fā)現(xiàn)隱藏的違禁品。

為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)：

工業(yè)輻射成像中的圖像分割識別方法，其步驟為：(1)采用空域高斯低通濾波進(jìn)行預(yù)處理，以減少噪聲的影響，用G(x，y)表示像素(x，y)處的灰度值；(2)對投影圖像進(jìn)行對數(shù)變換，得到線性衰減系數(shù)圖像A(x，y)＝Cln(G(x，y)/I₀)+A₀，其中，I₀＝A₀為圖像的最大灰度值，C為調(diào)整對比度的常數(shù)；(3)對線性衰減系數(shù)圖像A(x，y)進(jìn)行邊緣檢測，得到邊緣值圖像E(x，y)，與邊緣方向圖像D(x，y)；(4)利用邊緣值圖像E(x，y)與邊緣方向圖像D(x，y)細(xì)化邊緣，生成新的邊緣值圖像EN(x，y)；(5)利用邊緣值圖像EN(x，y)與邊緣方向圖像D(x，y)，進(jìn)行邊緣跟蹤；(6)將平均邊緣值相近的邊緣連接起來，形成完整的物體輪廓；(7)對每一個邊緣點(diǎn)，搜索附近的同一邊緣上的相鄰點(diǎn)，并填充它們之間的空隙，使邊緣閉合；(8)檢查圖中的所有點(diǎn)，如果其上下左右都存在同一物體邊緣上的點(diǎn)，則這點(diǎn)屬于該物體，標(biāo)記出所有屬于該物體的點(diǎn)，即區(qū)域填充；(9)用區(qū)域生長的方法剪切掉虛假的填充區(qū)域；(10)一個閉合邊緣加上填充點(diǎn)生成的區(qū)域即為一個獨(dú)立的物體，凸現(xiàn)出該物體，使之更易于識別。

按照上述的技術(shù)方案，步驟(3)中所述邊緣檢測的具體方法為：采用Kirsh算子，在每一個可行像素(x，y)的3^*3鄰域上分別求8個方向上的梯度，其中的最大值則為該象素處的邊緣值E(x，y)，對應(yīng)方向編號則為邊緣方向D(x，y)。

按照上述的技術(shù)方案，步驟(4)中所述細(xì)化邊緣的具體步驟為：1)初步細(xì)化，即找出邊緣值圖像上的峰值點(diǎn)，生成新的邊緣值圖像E’(x，y)；2)利用圖像形態(tài)學(xué)的方法將初步細(xì)化的邊緣值圖像E’(x，y)進(jìn)一步細(xì)化，采用序列形態(tài)細(xì)化的迭代算法，從東、東南、南、西南、西、西北、北、東北等八個方向反復(fù)抹去多余的邊緣點(diǎn)，直到圖像不可再細(xì)化為止，生成新的邊緣值圖像EN(x，y)。

按照上述的技術(shù)方案，步驟(5)中所述邊緣跟蹤的具體步驟為：1)對每一尚未確定屬于任一條已知邊緣的邊緣點(diǎn)按照邊緣方向優(yōu)先的原則搜索它的3^*3鄰域，如找到與其邊緣值之差在一預(yù)先設(shè)定的狹小范圍之內(nèi)，且不屬于任一條已知邊緣的點(diǎn)，則作為新的起始點(diǎn)，若所有點(diǎn)已通過此步驟檢查，未發(fā)現(xiàn)新的起始點(diǎn)，則邊緣跟蹤停止；2)設(shè)新的起始點(diǎn)為當(dāng)前邊緣點(diǎn)，通過類似步驟1)的方法在3^*3，5^*5，直到7^*7鄰域內(nèi)搜索下一相鄰的邊緣點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)后作為當(dāng)前邊緣點(diǎn)重復(fù)步驟2)，如未找到，則本條邊緣搜索完畢，轉(zhuǎn)到步驟1)，重新搜索下一邊緣。

按照上述的技術(shù)方案，步驟(6)中所述邊緣連接的具體步驟為：1)計算每條邊緣的平均邊緣值；2)對每個邊緣點(diǎn)在3^*3，5^*5，直到9^*9鄰域內(nèi)搜索，如發(fā)現(xiàn)一點(diǎn)屬于另一條邊緣，且兩邊緣平均邊緣值之差在一預(yù)先設(shè)定的狹小范圍之內(nèi)的點(diǎn)，則兩邊緣屬于同一物體，邊緣合并，并計算新邊緣的平均邊緣值；3)所有點(diǎn)搜索完畢后，若有邊緣合并發(fā)生，重復(fù)步驟2)，否則邊緣連接停止。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)比，能將圖中的線性衰減系數(shù)基本一致的物體的邊緣較完整的跟蹤、連接出來。并且把線性衰減系數(shù)不同但重疊在一起的物體有效地分割開來，分別顯示。不重疊的物體分割效果更佳。這樣可以提高圖像檢查的效率，更易于發(fā)現(xiàn)隱藏的違禁品。

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。