[发明专利]一种基于Lab色彩空间K均值聚类的危险品检测方法

说明书

本发明涉及一种基于Lab色彩空间K均值聚类的危险品检测方法，包括：对输入的原始图像数据进行第一处理；转成RGB伪彩图，再将所述RGB伪彩图从RGB空间转到Lab色彩空间，并取出Lab色彩空间中图像数据的a分量和b分量图像数据作为空间转化后的图像数据；K均值聚类，从而得到k类聚类图像数据；第二处理；叠加，从而得到最终的检测结果。本发明的方法(1)采用了与设备无关的色彩空间，降低了颜色空间中的各个颜色特征分量之间的相关性；(2)能够保持目标在颜色、纹理、形状等方面的完整性；(3)方便实时处理，易于工程实现。

技术领域

本发明属于图像处理领域，具体涉及一种采用Lab色彩空间K均值聚类的墙体内危险物品检测的方法。

背景技术

穿墙探测雷达(Through-the-Wall Detecting Radar，TWDR)通过发射超宽带(UWB)电磁波来穿透墙壁、隔板等障碍物，并分析接收到的目标回波信号，对隐藏在障碍物后的目标进行检测与定位。UWB穿墙探测雷达具有以下一系列优越的性能：高距离分辨率；高度隐蔽性、低截获率和抗干扰性；信号多波束传播时具有对抗衰减的能力；与窄带信号相比具有好的电磁兼容性和频率利用率，所以在军事和商业方面都有极大的应用价值。

穿墙探测雷达一般运用的是超宽带技术。超宽带穿墙探测雷达一方面可以通过发射超宽带信号来获取高距离分辨率，有利于目标的检测定位，另一方面其发射的超宽带信号具有较低的工作频率，该频率的电磁波可以穿透多种类型的墙体，以保证雷达有较强的穿透能力和较大的作用距离。

穿墙雷达信号种类主要有：脉冲信号即冲激信号，步进频率信号，调频连续波信号等，因此根据信号种类可将穿墙雷达分为：脉冲穿墙雷达，步进频率穿墙雷达，调频连续波穿墙雷达等体制。这些体制的雷达各有其优缺点，从近几年的实际使用来看，脉冲穿墙雷达与步进频率穿墙雷达使用最多，从物理机制上讲，步进频率穿墙雷达和脉冲穿墙雷达是一样的，只是信号的表现形式和测量方式不同，但是步进频率穿墙雷达需要有复杂的硬件系统和信号处理，而导致他的发展较慢。尽管如此，计算机技术的发展的硬件技术的不断提高，为步进频率穿墙雷达提供了巨大的发展空间。

超宽带穿墙雷达的目标回波信号受到多种杂波和干扰的影响，主要有：系统热噪声和周围环境的随机噪声；城市环境中的射频干扰；室内复杂的背景杂波。它们的存在严重降低了系统的性能，甚至造成接收机的饱和而无法正常工作，所以在雷达信号或数据处理之前，需要对回波数据进行预处理。穿墙雷达的接收信号存在较多杂波，其中天线直耦波和墙体表面反射波的能量最大，一般要比目标回波大许多，由于这两种强杂波信号的存在，压缩了目标回波的动态范围，降低了系统对弱反射目标的探测能力。

近年来，人们提出了一些针对UWB雷达信号检测的方法，常见的有小波算法和双谱算法，基于小波变换的方法用于宽带被动雷达目标检测，但需要通过先验知识来选择信号和噪声之间相对小波的最佳分辨尺度，检测分辨率不高；双谱分析法中高阶谱的特性使该方法具有估计精度高的特点，但在估计累计量时，取遍了自变量定义域内的所有谱值，计算量较大，难以做到实时处理。

发明内容

针对上述问题，本发明采用雷达回波成像处理后的图像，提供一种基于Lab色彩空间K均值聚类的墙体内危险物品检测方法，该方法有效的解决了当前超宽带窄脉冲信号目标检测需要先验知识、检测分辨率不高、计算量较大，难以做到实时处理等问题。该方法(1)采用了与设备无关的色彩空间，降低了颜色空间中的各个颜色特征分量之间的相关性；(2)能够保持目标在颜色、纹理、形状等方面的完整性；(3)方便实时处理，易于工程实现。

一种基于Lab色彩空间K均值聚类的危险品检测方法，所述方法包括：

步骤1：输入原始图像数据；

步骤2：对步骤1输入的原始图像数据进行第一处理；