[發明專利]一種人體安檢中被動毫米波圖像與可見光圖像的融合方法

有效

• 申請號: 201811340180.2
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109544494B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 苗俊剛;胡岸勇;郭翔宙
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T7/136
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗

本發明涉及一種人體安檢中被動毫米波圖像與可見光圖像的融合方法，步驟：確定原始毫米波圖像中的金屬等低亮溫可疑目標，顯示為暗色區域；液體等高亮溫可疑目標，顯示為亮色區域，在最終融合圖像中可疑目標均以高亮區域表示；對于暗色可疑目標，將毫米波圖像和可見光圖像進行小波分解后，融合圖像的低頻系數矩陣中目標區域來自毫米波圖像的低頻系數矩陣，非目標區域來自可見光圖像的低頻系數矩陣，融合圖像的高頻系數矩陣為原始可見光圖像的高頻系數矩陣，最終使用小波變換獲得融合圖像；對于亮色可疑目標，采用固定閾值分割獲取毫米波圖像可疑目標，通過區域選擇融合得到最終的融合圖像：目標區域來自毫米波圖像，非目標區域來自可見光圖像。

技術領域

本發明提供一種用于毫米波圖像與可見光圖像的融合方法，特別是涉及一種被動毫米波人體安檢圖像與可見光圖像的融合方法，屬于毫米波人體安檢領域。

背景技術

隨著全球范圍內的恐怖主義和暴力活動的不斷升級，世界各國對人體隱匿違禁物品檢測提出了越來越高的要求。相比于傳統的X-ray及紅外成像，毫米波成像不僅可以檢測出隱匿在人體衣物下的金屬物品，還可以檢測出炸藥、汽油、陶瓷刀具等危險品。相比于主動毫米波成像技術，被動毫米波成像具有成像速度快、對被測人員無輻射、不侵犯被測人員的隱私等優點。因此，被動毫米波成像技術在人體安防檢測領域得到了廣泛的應用和發展。然而，由于受到天線口徑、波長尺寸、接收機不理想性以及系統噪聲等影響，使得毫米波圖像具有分辨率低、噪聲水平高、可讀性差等不足，圖像中的目標及背景的真實邊緣將無法得到有效體現，主要依靠亮度和模糊的幾何形狀來辨別可疑目標。相比而言光學成像是普遍使用的成熟技術，光學圖像具有光譜信息豐富、動態范圍大、精確直觀的特點，卻不像毫米波成像能夠發現隱匿的目標。單獨使用可見光或被動毫米波圖像均存在不足之處，對于這兩種具有互補性的圖像，圖像融合技術能夠有效地增強場景信息量，突出目標，有利于更精確識別隱藏的危險物品，實現定位，因此提出基于被動毫米波和可見光的圖像融合技術。

針對可見光與毫米波圖像融合方法，研究者們已開展許多嘗試，如基于多小波包的紅外/被動毫米波圖像融合(何伏春，聶建英.基于多小波包的紅外/被動毫米波圖像融合[J].電光與控制，2015，22(06):11-16)、基于多尺度變換的無源毫米波圖像融合(TangShi，Xiong Jintao，Yang Jianyu，Peng Xinliang.Research on Image Fusion forVisual and PMMW Images Using NSCT and Region Detection.3rd InternationalConference on Multimedia Technology(ICMT-13).Atlantis Press，2013)等，但都沒考慮人體安檢應用中被動毫米波圖像可疑目標區域的特征與其輻射亮溫的關系。本發明針對不同輻射亮溫的可疑目標在毫米波圖像中的特征具有較大差異的問題，將可疑目標分為亮目標與暗目標兩類分別處理，提高實際應用中的穩定性與可靠性。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種人體安檢中被動毫米波圖像與可見光圖像的融合方法，通過毫米波圖像與可見光圖像的融合，增強場景信息量，突出目標，以利于更精確識別隱藏的危險物品，實現定位，彌補毫米波圖像具有分辨率低、噪聲水平高、可讀性差等不足；并同時保證融合算法的穩定有效。

本發明技術解決方案：一種人體安檢中被動毫米波圖像與可見光圖像的融合方法，包括以下步驟：

第一步，統一圖像顯示方式，確定原始毫米波圖像中的金屬作為低輻射可疑目標，顯示為暗色區域；液體作為高輻射目標，顯示為亮色區域，在最終融合圖像中可疑目標均以高亮區域表示；

第二步，對毫米波圖像中的暗色和亮色可疑目標區域分別進行目標區域提取與分割，獲取毫米波圖像中可疑目標區域中的信息；對于暗色可疑目標，將毫米波圖像進行小波分解后，提取可疑暗色目標區域的毫米波圖像低頻系數矩陣；對于亮色可疑目標，獲取亮色可疑目標區域的毫米波圖像；