[发明专利]利用多视角X射线对行李爆炸物进行自动探测的方法及装置

权利要求书

1.一种利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，该方法主要通过材料和密度两维特征对行李中的爆炸物进行自动探测，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集被测行李各个视角的图像信号；

2)对获取的图像信号进行材料自动探测：首先对图像信号进行图像分割，并根据双能量X射线材料分辨原理对分割后的高能和低能图像进行材料特征识别，对符合爆炸物材料特征的危险区域标记出其中适合参与密度计算的位置；

3)对上述危险区域进行密度自动探测：首先根据事先设定的匹配规则进行危险区域匹配，找出各个视角图像中代表同一物体的各个危险区域，然后通过多视角代数重建计算，获得各个危险区域的密度值；

4)根据材料自动探测结果与各个危险区域的密度值，决定是否对该物体进行报警；

其中，步骤1)中所述图像信号为包括高能图像信号与低能图像信号的双能量X射线图像。

2.根据权利要求1所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其特征在于，在步骤2)中，所述图像分割具体包括：

A)利用边缘检测算子对双能量X射线图像进行边缘特征提取；

B)在所提取边缘特征的邻域内查找背景像素和包含背景的前景像素，并采用背景剔除公式求得到经过背景剔除后的前景图像，其中，

所述背景剔除为G_B为背景像素，G_T+B为包含背景的前景像素，G_A是空气下双能量X射线图像的灰度值，且背景像素G_B的灰度值大于包含背景的前景像素G_T+B的灰度值，G_T为经过背景剔除后的前景图像。

3.根据权利要求1所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其特征在于，步骤3)中还包括对每个视角建立相应的爆炸物数据库。

4.根据权利要求1所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其特征在于，步骤4)进一步包括，对各个危险区域的密度值求平均，得到该物体的密度平均值。

5.根据权利要求1所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其特征在于，在步骤3)中所述多视角代数重建计算按以下步骤完成：

A)建立多视角重建坐标系，即将输送通道截面以一个像素的宽度分为若干小正方形，并为每个单元格赋初值0，且再以每个视角X射线源的圆心建立坐标；

B)确定多视角代数重建模型；

C)确定多视角代数重建计算的该物体截面围成的多边形区域，根据各个视角的投影图像求出多个视角将该物体截面围成的多边形区域；

D)根据确定的多视角代数重建模型和多视角代数重建计算的区域，且通过多视角代数重建计算公式对密度值进行计算，所述计算公式如下所示：

f(k+1)ij=f(k)ij+λ×p-Σn=1v(wijn×f(k)ijn)Σn=1vwijn×wijn×wijnk<tkf(k)ij=0,1NΣf^i,j>βkf(k)i,j,k≥tk]]>

其中，k为迭代次数，f(k)_ij是第k次迭代后f_ij单元格的值，f(k+1)_ij为第k+1次迭代后f_ij单元格的值，f(k)_ijn是射线L穿过包含在多边形内第n个单元格的值，λ为松弛系数，p为射线L对应的投影值，w_ijn表示射线L穿过单元格的长度，v是射线L穿过包含在多边形内的单元格的总数，t_k为执行加速迭代运算的阈值，β_k为第k次迭代的下限分割阈值，N为满足f(k)_j＞β(k)条件的像素个数。