[發(fā)明專利]一種放射源位置與光學(xué)圖像行人位置關(guān)聯(lián)匹配的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011222909.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN112365459A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒藝;劉雙全;魏龍;李春苗;于月
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院高能物理研究所
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/174;G06T7/246;G01T1/167
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11200
• 代理人: 司立彬

本發(fā)明公開了一種放射源位置與光學(xué)圖像行人位置關(guān)聯(lián)匹配的方法，其步驟包括：1)采集移動(dòng)放射源的伽馬射線和光學(xué)信息，根據(jù)所述伽馬射線重建獲得該移動(dòng)放射源的輻射圖像，并計(jì)算輻射圖像中最大值位置作為放射源位置；根據(jù)所述關(guān)系信息進(jìn)行行人的檢測與追蹤，確定行人位置；2)通過對(duì)同一時(shí)刻的放射源、行人位置進(jìn)行匹配，獲得各時(shí)刻的放射源與行人匹配結(jié)果；結(jié)合當(dāng)前時(shí)刻i之前放射源與行人的匹配信息，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻i的放射源與行人匹配結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，獲得當(dāng)前時(shí)刻i的最優(yōu)匹配結(jié)果；3)根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻i的最優(yōu)匹配結(jié)果，對(duì)時(shí)刻i的光學(xué)圖像與輻射圖像進(jìn)行融合，獲得放射源檢測的融合圖像。本發(fā)明減少了放射源定位跳動(dòng)，優(yōu)化了放射源運(yùn)動(dòng)軌跡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明應(yīng)用于編碼孔徑的伽馬相機(jī)，涉及核安全檢測領(lǐng)域，具體針對(duì)移動(dòng)放射源檢測的應(yīng)用場景，是一種新的對(duì)伽馬相機(jī)所采集獲得的輻射數(shù)據(jù)和光學(xué)數(shù)據(jù)，進(jìn)行關(guān)聯(lián)匹配的方法。

背景技術(shù)

使用伽馬相機(jī)，在車站、海關(guān)等人流密集的公共場所進(jìn)行核安全檢測時(shí)，伽馬相機(jī)可同時(shí)采集到行人運(yùn)動(dòng)的光學(xué)圖像，以及放射源的輻射分布圖像。在真實(shí)場景中，由于放射源攜帶者與放射源的運(yùn)動(dòng)基本一致，則光學(xué)圖像中攜帶者的位置與輻射圖像中熱點(diǎn)位置具有高相關(guān)性。

其相關(guān)性主要體現(xiàn)在，理想條件下：

(1)空間信息：輻射圖像所對(duì)應(yīng)的光學(xué)圖像中，放射源與攜帶者之間的距離最小。

(2)運(yùn)動(dòng)信息：輻射圖像與光學(xué)圖像中，放射源與攜帶者運(yùn)動(dòng)速度相同。

(3)時(shí)序信息：輻射圖像與光學(xué)圖像的連續(xù)幀間，放射源與攜帶者的匹配應(yīng)該具有一致性。

基于以上數(shù)據(jù)特點(diǎn)，可將光學(xué)圖像中行人的位置與輻射圖像中放射源的位置進(jìn)行匹配，用以矯正放射源的位置偏差，優(yōu)化放射源定位，減少定位跳動(dòng)，同時(shí)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(jī)在人流密集場所檢測行人是否攜帶放射源時(shí)，往往未對(duì)輻射圖像中熱點(diǎn)位置和光學(xué)圖像中行人位置進(jìn)行匹配，這是由于：

1)伽馬相機(jī)視野內(nèi)行人較多，傳統(tǒng)的圖像處理方法無法準(zhǔn)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(jù)單幀匹配放射源易存發(fā)生匹配錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)伽馬相機(jī)檢測移動(dòng)放射源的應(yīng)用場景，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種輻射圖像放射源位置與光學(xué)圖像行人位置的匹配方法。對(duì)移動(dòng)放射源匹配空間及時(shí)序上最優(yōu)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(zhǔn)確性，以及確定疑似的攜帶者。同時(shí)該方法也可用于可同時(shí)獲取光學(xué)圖像和輻射圖像條件下，其他移動(dòng)放射源的匹配與定位優(yōu)化。

本發(fā)明提供的在移動(dòng)放射源檢測中放射源位置與光學(xué)圖像行人位置關(guān)聯(lián)匹配的方法，其特征在于：首先使用伽馬相機(jī)或其他探測設(shè)備對(duì)移動(dòng)放射源輻射數(shù)據(jù)與光學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；其次通過解析重建算法計(jì)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(jié)合DeepSort算法定位光學(xué)視頻中的行人；最后使用單幀匹配與多幀匹配對(duì)放射源位置與行人位置進(jìn)行匹配關(guān)聯(lián)，并根據(jù)最優(yōu)匹配對(duì)放射源位置進(jìn)行優(yōu)化，使其定位更連續(xù)準(zhǔn)確。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種放射源位置與光學(xué)圖像行人位置關(guān)聯(lián)匹配的方法，其步驟包括：

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

2)通過對(duì)同一時(shí)刻的放射源、行人位置進(jìn)行匹配，獲得各時(shí)刻的放射源與行人匹配結(jié)果；結(jié)合當(dāng)前時(shí)刻i之前放射源與行人的匹配信息，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻i的放射源與行人匹配結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，獲得當(dāng)前時(shí)刻i的最優(yōu)匹配結(jié)果；