[发明专利]一种人体安检中被动毫米波图像与可见光图像的融合方法

说明书

本发明涉及一种人体安检中被动毫米波图像与可见光图像的融合方法，步骤：确定原始毫米波图像中的金属等低亮温可疑目标，显示为暗色区域；液体等高亮温可疑目标，显示为亮色区域，在最终融合图像中可疑目标均以高亮区域表示；对于暗色可疑目标，将毫米波图像和可见光图像进行小波分解后，融合图像的低频系数矩阵中目标区域来自毫米波图像的低频系数矩阵，非目标区域来自可见光图像的低频系数矩阵，融合图像的高频系数矩阵为原始可见光图像的高频系数矩阵，最终使用小波变换获得融合图像；对于亮色可疑目标，采用固定阈值分割获取毫米波图像可疑目标，通过区域选择融合得到最终的融合图像：目标区域来自毫米波图像，非目标区域来自可见光图像。

技术领域

本发明提供一种用于毫米波图像与可见光图像的融合方法，特别是涉及一种被动毫米波人体安检图像与可见光图像的融合方法，属于毫米波人体安检领域。

背景技术

随着全球范围内的恐怖主义和暴力活动的不断升级，世界各国对人体隐匿违禁物品检测提出了越来越高的要求。相比于传统的X-ray及红外成像，毫米波成像不仅可以检测出隐匿在人体衣物下的金属物品，还可以检测出炸药、汽油、陶瓷刀具等危险品。相比于主动毫米波成像技术，被动毫米波成像具有成像速度快、对被测人员无辐射、不侵犯被测人员的隐私等优点。因此，被动毫米波成像技术在人体安防检测领域得到了广泛的应用和发展。然而，由于受到天线口径、波长尺寸、接收机不理想性以及系统噪声等影响，使得毫米波图像具有分辨率低、噪声水平高、可读性差等不足，图像中的目标及背景的真实边缘将无法得到有效体现，主要依靠亮度和模糊的几何形状来辨别可疑目标。相比而言光学成像是普遍使用的成熟技术，光学图像具有光谱信息丰富、动态范围大、精确直观的特点，却不像毫米波成像能够发现隐匿的目标。单独使用可见光或被动毫米波图像均存在不足之处，对于这两种具有互补性的图像，图像融合技术能够有效地增强场景信息量，突出目标，有利于更精确识别隐藏的危险物品，实现定位，因此提出基于被动毫米波和可见光的图像融合技术。

针对可见光与毫米波图像融合方法，研究者们已开展许多尝试，如基于多小波包的红外/被动毫米波图像融合(何伏春，聂建英.基于多小波包的红外/被动毫米波图像融合[J].电光与控制，2015，22(06):11-16)、基于多尺度变换的无源毫米波图像融合(TangShi，Xiong Jintao，Yang Jianyu，Peng Xinliang.Research on Image Fusion forVisual and PMMW Images Using NSCT and Region Detection.3rd InternationalConference on Multimedia Technology(ICMT-13).Atlantis Press，2013)等，但都没考虑人体安检应用中被动毫米波图像可疑目标区域的特征与其辐射亮温的关系。本发明针对不同辐射亮温的可疑目标在毫米波图像中的特征具有较大差异的问题，将可疑目标分为亮目标与暗目标两类分别处理，提高实际应用中的稳定性与可靠性。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种人体安检中被动毫米波图像与可见光图像的融合方法，通过毫米波图像与可见光图像的融合，增强场景信息量，突出目标，以利于更精确识别隐藏的危险物品，实现定位，弥补毫米波图像具有分辨率低、噪声水平高、可读性差等不足；并同时保证融合算法的稳定有效。

本发明技术解决方案：一种人体安检中被动毫米波图像与可见光图像的融合方法，包括以下步骤：

第一步，统一图像显示方式，确定原始毫米波图像中的金属作为低辐射可疑目标，显示为暗色区域；液体作为高辐射目标，显示为亮色区域，在最终融合图像中可疑目标均以高亮区域表示；

第二步，对毫米波图像中的暗色和亮色可疑目标区域分别进行目标区域提取与分割，获取毫米波图像中可疑目标区域中的信息；对于暗色可疑目标，将毫米波图像进行小波分解后，提取可疑暗色目标区域的毫米波图像低频系数矩阵；对于亮色可疑目标，获取亮色可疑目标区域的毫米波图像；