[发明专利]一种太赫兹人体安检图像显示增强方法及系统

权利要求书

1.一种太赫兹人体安检图像显示增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：标注太赫兹图像

在太赫兹图像中标注出前景区域和背景区域，得到分类标签图像，前景区域包括人体区域，背景区域包括人体待检查随身物品较暗区域、成像背景区域；

在所述步骤S1中，像素级分类标签存在0和1两类值，其中0表示背景，1表示前景；

S2：对分割标签图像进行平滑处理

利用高斯滤波函数对步骤S1中的分类标签图像进行平滑处理，得到模糊标签图像；

S3：绘制增强权重前景图像

利用边缘检测算子检测步骤S1中的分类标签图像，在黑色背景图像上绘制边缘，得到增强权重前景图像；

在所述步骤S3中，得到增强权重前景图像，在图像边缘区域内的值为1，其他图像区域内的值为0；

S4：训练得到增强显示预测模型

利用归一化的像素级标签，结合损失函数和边缘权重，训练预选取的像素预测深度学习模型，观察训练集和验证集损失，达到训练停止条件后，完成训练，得到并保存增强显示模型；

具体包括：模型输入图像宽高为h和w,像素数量为N，其中，N＝hw；模型输入数据为x，即太赫兹图像原始像素，模型预测输出为y^p,平滑标签数据为y^gt，即模糊标签图像像素；边缘标签数据为y^b，即边缘标签图像像素,统计图像边缘像素数量为s1,则单张图片中每个像素的训练权重为：

单个损失计算方法如下：

批次训练对单点像素加权smooth_l1损失进行求和取平均，进行反向传播，降低损失；训练时切分训练集和验证集，当学习率达到设定值以及验证集损失不再降低时，即可完成训练，保存并得到增强显示模型；

S5：进行增强显示

将太赫兹图像输入到步骤S4的增强显示模型中，得到像素预测结果，然后叠加输入的太赫兹图像，实现对太赫兹图像的增强显示；

在所述步骤S5中，像素叠加公式如下：

y＝255*αy^p+(1-α)x

其中，y^p为增强显示模型预测的输出值，α为叠加比例系数，x为太赫兹图像原始像素，y为最终显示图像像素值。

2.根据权利要求1所述的一种太赫兹人体安检图像显示增强方法，其特征在于：所述太赫兹图像为灰度图像。

3.根据权利要求1所述的一种太赫兹人体安检图像显示增强方法，其特征在于：在所述步骤S2中，所述高斯滤波函数采用3x3核设计。

4.根据权利要求1所述的一种太赫兹人体安检图像显示增强方法，其特征在于：在所述步骤S2中，经过平滑后的分类标签图像像素值变为在[0,1]区间分布的浮点数。

5.一种太赫兹人体安检图像显示增强系统，其特征在于，利用如权利要求1～4任一项所述的显示增强方法对太赫兹人体安检图像显示增强工作，包括：

标注模块，用于在太赫兹图像中标注出前景区域和背景区域，得到分类标签图像；

平滑处理模块，用于利用高斯滤波函数对分类标签图像进行平滑处理，得到模糊标签图像；

绘制模块，用于利用边缘检测算子检测分类标签图像，在黑色背景图像上绘制边缘，得到增强权重前景图像；

模型训练模块，用于利用归一化的像素级标签，结合损失函数和边缘权重，训练预选取的像素预测深度学习模型，观察训练集和验证集损失，达到训练停止条件后，完成训练，保存并得到增强显示模型；

增强显示模块，用于将太赫兹图像输入到增强显示模型中，得到像素预测结果，然后叠加输入的太赫兹图像，实现对太赫兹图像的增强显示；

控制处理模块，用于向各模块发出指令，完成相关动作；

所述标注模块、平滑处理模块、绘制模块、模型训练模块、增强显示模块均与控制处理模块电连接。