双能x线行李安检图像处理方法

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1、万方数据东南大学硕士学位论文4．4实验结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯294．4．1主观比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯294．4．2客观分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38第五章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯395．1论文工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯395

2、．2进一步研究方向⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39至殳谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一41参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．42万方数据第一章绪论1．1课题背景及意义现今社会飞速发展，交通运输已经成为世界经济体系中不可或缺的组成部分。日益庞大的公共交通系统在给人们带来便捷的同时也给了不法分子可乘之机，他们可能会携带武器、炸药以及毒品等危险物品，给国家和个人带来重大的损失，尤其是

3、随着科技的进步，这些不法分子的作案手段也更加科技化，更加难以察觉，交通安全尤其是公共交通安全已经成为社会公众最为关心的问题之一，这便对安全检查工作提出了更加严峻的要求。如今安检已经是司空见惯的事情，机场、火车站、汽车站甚至地铁站都需要对乘客的行李进行安全检查。安全检查设备多种多样，包括常见的检测行李的安检仪、检测乘客是否携带凶器的金属安全门以及能够检测炸药的炸药探测仪等等。在这些设备中X射线安检设备性能优越，成本较低，非接触式，辐射剂量小，可以满足大多数情况下的需求，因此具有最广泛的应用。自1895年伦琴发现X射线以来，经过无数科研人员

4、的努力研究，人们对X射线的物理特性及相关应用已经相当了解了。X射线光子波长很短，能量极大，照射在物体上时，仅有一小部分被物体吸收，大部分x射线经过原子间隙穿透物体，表现出极强的穿透能力。当X射线穿透物体时，不同的物质对于X射线的吸收程度不同。密度大原子序数高的物质吸收的X射线较多，密度小原子序数低的物质则相反，最终透射过的X射线能够形成明暗差的图像。这便是X射线透射成像技术的理论基础，它能够使物体内部的不同组织可以显示在图像上。目前市场上使用的X射线安检设备有许多种，使用的成像技术可以分为单能X射线技术、双能X射线技术、多视角X射线技术

5、、计算机断层成像(CT)技术以及散射成像技术等。其中采用双能X射线技术的安检设备是目前市场上的主流产品，该技术在获取行李透射图像的同时，还能够获得被检物品的等效原子序数，进一步提高了安全检查的准确率。从双能X射线图像中分辨出危险物品的方法有两种：第一种方法是利用双能技术对行李中的物品进行物质属性的判别，并根据不同的物质属性赋予不同的伪色彩，这样可以分辨出炸药等危险物品；第二种方法是安检人员从显示屏上的图像观测物体的外形，与常见危险品作比较，从而达到安检的目的，比如枪支、匕首等物品都是可以从外形轮廓上辨别出来的。但是由于X射线成像技术的固

6、有不足以及被检工件自身的性质、尺寸和密度等多种因素的影响，X射线图像的细节和边缘损失较多，而且在图像的获取和传输过程中还会引入多种噪声，图像的视觉效果较差。这就对分辨X射线图像中一些物品，尤其点或细线等细小物品造成了困难，因此必须对采集到的X射线图像进行增强处理，使物体的轮廓清晰显示出来。1．2国内外研究现状图像增强的主要作用是对图像进行处理，扩大图像中不同特征之间的差别，使得图像中人们感兴趣的那一部分有更好的视觉效果，消除或减弱与此无关的信息，以满足当前的特定需求。安检图像的增强是安检设备中不可缺少的重要部分，许多国内外的专家学者致力

7、于研究适用于此类图像的增强算法，提出了多种有效的算法。常见的算法包括万方数据东南大学硕士学位论文灰度变换算法、直方图均衡算法，反锐化掩模算法和基于Retinex理论的增强算法等等，这些算法有着各自的优缺点。灰度变换增强算法是一种非常简单直接的空间域图像处理算法，又称为对比度拉伸算法，其基本思想是通过某种映射函数将图像中的每个灰度映射到另外一个灰度级。常见的映射函数包括线性变换、分段线性变换[11【2】、指数变换、对数变换[3】【4】以及指数对数组合变换等等【5】5，可以根据图像的具体特征选择合适的变换函数：对于感兴趣的部分采用能够扩展灰

8、度级，增加对比度的映射函数，而对于不感兴趣或者存在干扰的部分使用压缩灰度级的映射函数。直方图均衡算法(HistogramEqualization，HE)是图像增强最基本的算法，它改变了输入图像的直方图的形状