[發明專利]一種放射源位置與光學圖像行人位置關聯匹配的方法

在審

• 申請號: 202011222909.3
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112365459A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 鄒藝;劉雙全;魏龍;李春苗;于月
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/174;G06T7/246;G01T1/167
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 司立彬

本發明公開了一種放射源位置與光學圖像行人位置關聯匹配的方法，其步驟包括：1)采集移動放射源的伽馬射線和光學信息，根據所述伽馬射線重建獲得該移動放射源的輻射圖像，并計算輻射圖像中最大值位置作為放射源位置；根據所述關系信息進行行人的檢測與追蹤，確定行人位置；2)通過對同一時刻的放射源、行人位置進行匹配，獲得各時刻的放射源與行人匹配結果；結合當前時刻i之前放射源與行人的匹配信息，對當前時刻i的放射源與行人匹配結果進行優化，獲得當前時刻i的最優匹配結果；3)根據當前時刻i的最優匹配結果，對時刻i的光學圖像與輻射圖像進行融合，獲得放射源檢測的融合圖像。本發明減少了放射源定位跳動，優化了放射源運動軌跡。

技術領域

本發明應用于編碼孔徑的伽馬相機，涉及核安全檢測領域，具體針對移動放射源檢測的應用場景，是一種新的對伽馬相機所采集獲得的輻射數據和光學數據，進行關聯匹配的方法。

背景技術

使用伽馬相機，在車站、海關等人流密集的公共場所進行核安全檢測時，伽馬相機可同時采集到行人運動的光學圖像，以及放射源的輻射分布圖像。在真實場景中，由于放射源攜帶者與放射源的運動基本一致，則光學圖像中攜帶者的位置與輻射圖像中熱點位置具有高相關性。

其相關性主要體現在，理想條件下：

(1)空間信息：輻射圖像所對應的光學圖像中，放射源與攜帶者之間的距離最小。

(2)運動信息：輻射圖像與光學圖像中，放射源與攜帶者運動速度相同。

(3)時序信息：輻射圖像與光學圖像的連續幀間，放射源與攜帶者的匹配應該具有一致性。

基于以上數據特點，可將光學圖像中行人的位置與輻射圖像中放射源的位置進行匹配，用以矯正放射源的位置偏差，優化放射源定位，減少定位跳動，同時輸出放射源攜帶者，為核安全檢測提供更全面的信息。

使用伽馬相機在人流密集場所檢測行人是否攜帶放射源時，往往未對輻射圖像中熱點位置和光學圖像中行人位置進行匹配，這是由于：

1)伽馬相機視野內行人較多，傳統的圖像處理方法無法準確定位和追蹤大量行人的軌跡；

2)輻射圖像中放射源位置可能存在跳變，根據單幀匹配放射源易存發生匹配錯誤。

發明內容

針對伽馬相機檢測移動放射源的應用場景，本發明設計一種輻射圖像放射源位置與光學圖像行人位置的匹配方法。對移動放射源匹配空間及時序上最優的行人，從而可以矯正放射源的定位偏差，提高放射源的定位準確性，以及確定疑似的攜帶者。同時該方法也可用于可同時獲取光學圖像和輻射圖像條件下，其他移動放射源的匹配與定位優化。

本發明提供的在移動放射源檢測中放射源位置與光學圖像行人位置關聯匹配的方法，其特征在于：首先使用伽馬相機或其他探測設備對移動放射源輻射數據與光學數據進行采集；其次通過解析重建算法計算放射源輻射圖像，并確定其中像素最大值位置為放射源位置；接著使用Yolov3結合DeepSort算法定位光學視頻中的行人；最后使用單幀匹配與多幀匹配對放射源位置與行人位置進行匹配關聯，并根據最優匹配對放射源位置進行優化，使其定位更連續準確。

本發明的技術方案為：

一種放射源位置與光學圖像行人位置關聯匹配的方法，其步驟包括：

1)采集移動放射源的伽馬射線和光學信息，根據所述伽馬射線重建獲得該移動放射源的輻射圖像，并計算輻射圖像中最大值位置作為放射源位置；根據所述關系信息進行行人的檢測與追蹤，確定行人位置；

2)通過對同一時刻的放射源、行人位置進行匹配，獲得各時刻的放射源與行人匹配結果；結合當前時刻i之前放射源與行人的匹配信息，對當前時刻i的放射源與行人匹配結果進行優化，獲得當前時刻i的最優匹配結果；