[發(fā)明專利]單源偽雙能探測器安檢數(shù)據(jù)的偽彩配色方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110203341.5
• 申請日: 2011-07-20
• 公開（公告）號: CN102385745A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 章品正
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

技術領域：

本發(fā)明涉及彩色圖像處理中的偽彩配色技術，具體是一種單源偽雙能探測器安檢數(shù)據(jù)的偽彩配色方法。

背景技術：

隨著世界經濟的發(fā)展的不均衡，人員流動成為常態(tài)，因而也帶來了安全方面的問題。X光射線透射成像安全檢查作為車站、碼頭、機場的常規(guī)手段得到了廣泛的使用。當前X光射線透射成像安全檢查系統(tǒng)設備性價比高，并且醫(yī)學實驗結果表明在合理的安全防護措施下可保證安檢人員及包裹內物品的安全。

單源偽雙能探測器是X光射線透射成像安全檢查系統(tǒng)設備的核心部件。它在高低能探測器之間加銅片濾除低能光譜。沿著X線光路方向，它在銅片前端放置僅對低能X光子具有較高的轉換效率的低能探測器，在銅片后端放置對所有能譜均有較高的轉換效率的高能探測器。通過這種方式獲取高低能信號的方式與真正的雙能系統(tǒng)不同，因而被稱為單源偽雙能探測器。通過對雙能探測器采集的數(shù)據(jù)進行成像即可得到安檢設備的透射圖像。

發(fā)明內容：

本發(fā)明通過偽彩處理，可在處理結果中觀察到灰度圖像中無法直接察覺的信息，增強配色后人眼對安檢透射圖像內容的辨別能力，使得最終配色結果更加通透，降低安檢人員的視覺疲勞，為安檢人員發(fā)現(xiàn)危險品與可疑品提供幫助。

為實現(xiàn)以上目標，本發(fā)明包括以下步驟：

(1)對采集的高低能信號進行增強處理：

應用局部統(tǒng)計模型對采集得到的高低能信號進行增強，抑制偽雙能探測器的噪聲，以提高圖像信噪比。

(2)用于隸屬度劃分的隸屬度向量計算方法：

結合高低能數(shù)據(jù)計算等效物質屬性值R，通過采用EM算法實現(xiàn)穩(wěn)健的混合高斯隸屬度模型構建。通過建立的模型對單源偽雙能探測器采集的每個數(shù)據(jù)點進行隸屬度計算。

(3)用于飽和度調整與亮度調整的非線性映射方法：

對每個類別內的數(shù)據(jù)通過非線性變換映射函數(shù)進行飽和度調整與亮度調整實現(xiàn)偽彩調色。

(4)隸屬度色彩融合：

根據(jù)步驟(2)計算所得隸屬度值進行色彩融合，得到單源偽雙能探測器安檢數(shù)據(jù)的偽彩配色結果。

本配色方法的思想是，采用HSV色彩模型，應用局部統(tǒng)計模型對采集得到的高低能信號進行增強，采用EM算法進行混合高斯隸屬度計算，對每個類別內的數(shù)據(jù)通過非線性變換映射函數(shù)進行飽和度調整與亮度調整使得顏色更加通透并使得最終配色結果中觀察到原始數(shù)據(jù)中無法直接看到的信息。最終根據(jù)隸屬度值進行色彩融合，得到單源偽雙能探測器安檢數(shù)據(jù)的偽彩配色結果。

由于透射圖像是灰度圖像，人類的視覺系統(tǒng)分辨色彩的能力遠高于分辨灰度級的能力。因而采用偽彩方法可以為安檢人員發(fā)現(xiàn)危險品與可疑品提供幫助。但是由單源偽雙能探測器獲得的高低能數(shù)據(jù)并不是來自于真正的高低能射線源，因而根據(jù)采集的高低能值計算的物質屬性R值是一種等效值。該等效R值的物理計算公式為：

R=μHμL=ln(I0/IH)ln(I0/IL)]]>

其中I₀表示出射強度，d為X射線方向的物體厚度，μ_H和μ_L為同種物質在高能和低能X射線下的線性吸收系數(shù)。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的流程圖。

圖2是橙色與藍色的非線性映射圖。

圖3是綠色的非線性映射圖。

圖4是偽彩配色前的灰度圖。

圖5說明經過偽彩配色可在處理結果中觀察到灰度圖像中無法直接察覺的信息(右側黑塊中可以觀察到圓形物體，這在灰度圖上無法直接觀察到)。

具體實施方式：