[發明專利]毫米波三維全息圖像隱匿物品檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202011507928.0
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112597989B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 吳亮;李懷乾;楊明輝;錢蓉;孫曉瑋
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/34;G06K9/46;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 黃志達

1.一種毫米波三維全息圖像隱匿物品檢測方法，其特征在于，所述毫米波三維全息圖像隱匿物品檢測方法至少包括：

S1)對目標進行毫米波掃描，獲得原始三維全息圖像；

S2)對所述原始三維全息圖像進行高通濾波獲取前景圖像；

S3)對所述前景圖像進行體素化，使用每個體素格中各點特征的均值作為對應體素格的特征；

S4)將體素化后的三維圖像饋入三維特征提取器，通過稀疏3D卷積及子流形稀疏3D卷積對三維圖像進行降采樣并提取低層次三維空間幾何特征，再使用子流形稀疏3D空洞卷積獲取長程上下文信息提取高層次語義特征，輸出四維張量；

S5)將所述四維張量變換為三維張量，饋入區域候選網絡進行分類任務及邊界框回歸任務，得到隱匿物品在所述原始三維全息圖像沿深度方向投影所得的正視圖上的邊界框及置信度。

2.根據權利要求1所述的毫米波三維全息圖像隱匿物品檢測方法，其特征在于：網絡訓練過程中將所述正視圖中的邊界框作為監督信息，各邊界框真值在深度方向上的參數設為相同的先驗值。

3.根據權利要求2所述的毫米波三維全息圖像隱匿物品檢測方法，其特征在于：所述分類任務的損失函數滿足如下關系式：

L_FL(p,p^*)＝-αp^*(1-p)^γlog(p)-(1-p^*)(1-α)p^γlog(1-p)；

其中，p為預測置信度；p^*為置信度真值；α及γ為損失函數的超參數。

4.根據權利要求3所述的毫米波三維全息圖像隱匿物品檢測方法，其特征在于：在邊界框回歸任務中，對邊界框偏移進行編碼，滿足如下關系式：

t_x＝(x-x_a)/d_a，t_y＝(y-y_a)/d_a，

t_w＝log(w/w_a)，t_h＝log(h/h_a)，

其中，為錨框對角線的長度；x和y為邊界框中心坐標的預測值，x_a和y_a為邊界框中心坐標的錨框值，x^*和y^*為邊界框中心坐標的真值；w為邊界框寬度的預測值，w_a為邊界框寬度的錨框值，w^*為邊界框寬度的真值；h為邊界框高度的預測值，h_a為邊界框高度的錨框值，h^*為邊界框高度的真值；t_x和t_y為邊界框中心坐標的預測值相對于錨框值的偏移，和為邊界框中心坐標的真值相對于錨框值的偏移；t_w為邊界框寬度的預測值相對于錨框值的偏移，為邊界框寬度的真值相對于錨框值的偏移；t_h為邊界框高度的預測值相對于錨框值的偏移，為邊界框高度的真值相對于錨框值的偏移。

5.根據權利要求4所述的毫米波三維全息圖像隱匿物品檢測方法，其特征在于：所述邊界框回歸任務的損失函數滿足如下關系式：

其中，t為邊界框的預測值相對于錨框值的偏移，t^*為邊界框的真值相對于錨框值的偏移。

6.根據權利要求5所述的毫米波三維全息圖像隱匿物品檢測方法，其特征在于：所述毫米波三維全息圖像隱匿物品檢測方法的最終損失函數為：

L_total(t,t^*,p^*)＝β₁L_FL(p,p^*)+β₂L_reg(t,t^*,p^*)；

其中，β₁與β₂為超參數，用于平衡分類任務與回歸任務的權重。