[发明专利]一种基于有源毫米波成像的隐私部位定位与保护方法

说明书

技术领域

本发明属于有源毫米波成像领域，具体涉及一种基于有源毫米波成像的隐私部位定位与保护方法。

背景技术

有源毫米波成像系统通过发射和接收物体辐射的毫米波波段能量，并利用探测到的从被测物体反射的信号强度来实现成像。该成像方法无离子辐射、方式隐蔽、非接触、分辨适度，不会危害被检人员健康，成像分辨率高于无源毫米波成像方式，适应人体安检的综合应用。因此，利用有源毫米波探测成像技术来实现对随身隐匿违禁物的透视成像探检，成为近年来国内外科学界和企业界研究热点和发展的主流方向。目标检测技术是利用隐匿目标的亮温、尺度、形状、运动等特征与背景的差异，在毫米波图像序列中对目标进行检测、分割和定位隐匿目标。近年在反恐领域多有应用，利用有源毫米波探测成像技术对隐匿物(如枪支、凶器和塑料爆炸物等)的检测，已经在营区、机场、银行、场馆等重要场所开展了系列安检示范应用。

虽然有源毫米波成像不能像X射线那样清晰，但仍然能够看出人体某些隐私部位，采用技术手段对人像隐私部位进行保护成为近年来人们关注的热点。

常规的隐私部位定位方法可以分为两类，一类是横向分割定位，另一类是中位线直方图定位(参考专利文献ZL201110458213.5的技术方案)。横向分割定位对于人体的面部、胸部、裆部位置定位较为准确，一般不会出现上下偏移，但是由于没有左右方向的限定，可能无法正确区分人体面部和高举的手部，造成面部识别位置左右偏移；而且横向分割定位算法操作复杂，运算量大，在实际运用中无法满足毫米波安检系统快速检测的需求。中位线直方图定位在算法初期就需要先确定人体图像的中位线所在，但在实际使用时，受检人的站姿不统一，可能出现中位线定位不准确，从而导致后期遮挡位置不正确。

常规的隐私保护模糊化方法采用卷积滤波，即选择低频滤波器，对图像中每个像素点进行卷积操作，由于卷积计算量巨大，使得程序运行效率低下，影响图像呈现时间。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明目的在于提供一种基于有源毫米波成像的隐私部位定位与保护方法，该方法可以对不同站姿、不同高度的人员进行快速准确的隐私部位定位和保护。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于有源毫米波成像的隐私部位定位与保护方法，包括以下步骤：

步骤S1，对原始的有源毫米波人体图像进行图像降噪预处理；

步骤S2，在降噪后的有源毫米波人体图像中进行面部、胸部和裆部位置定位；

步骤S3，结合所述步骤S2的定位结果对面部、胸部和裆部位置进行模糊化处理；

其中，所述步骤S2包括：

步骤S21，对降噪后的有源毫米波人体图像进行图像二值化处理；

步骤S22，对二值化处理后的有源毫米波人体图像进行形态学处理，以使图像中的人体目标像素点的灰度值皆为255，背景像素点的灰度值皆为0；

步骤S23，在形态学处理后的图像中确定人体目标高度；

步骤S24，根据人体目标高度与有源毫米波人体图像整体高度的比值进行面部定位；

步骤S25，根据人体目标高度、面部定位结果和预先建立的人体部位相对位置比例模型进行胸部和裆部的初步定位；

步骤S26，对胸部和裆部的初步定位结果进行复查校准，得到胸部和裆部位置的准确定位。

优选地，所述步骤1采用数学形态学处理算法进行图像降噪预处理。

进一步地，所述数学形态学处理算法采用式(1)实现：

g(x,y)＝(A-1)×f(x,y)+h(x,y)(1)；

式(1)中，x为图像中像素点的列数目，y为图像中像素点的行数目，g(x,y)为经过降噪处理后的图像，f(x,y)为原始的有源毫米波人体图像，h(x,y)为f(x,y)经过高通滤波后的图像，变量A为控制降噪程度的常数。

优选地，所述步骤S21中图像二值化处理采用式(3)实现：

式(3)中，g(x,y)表示降噪处理后的有源毫米波人体图像，G(x,y)表示二值化处理后的有源毫米波人体图像，T为二值化的阈值。

优选地，所述二值化的阈值T采用最大类间方差法计算得到。

进一步地，所述步骤S22中的形态学处理包括形态学的腐蚀运算及闭运算处理。

进一步地，所述步骤S23通过如下步骤确定人体目标高度：