专利名称：利用多视角x射线对行李爆炸物进行自动探测的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安全检查方法和装置，特别是涉及一种采用x射线数字成像技术对行李
中爆炸物进行探测的方法和装置。
背景技术：
对于行李安全检査来说，x射线安检技术是目前应用最为广泛的一类非接触式安全检査 技术，近年来，x射线安全检查技术在航空安全等需求的驱使下得到了迅猛发展。
早期使用的x射线检査设备多为采用单视角单能量的x射线技术，其可以显示并表示行李
中不同位置不同种类物质对射线的吸收情况的投影图，进而通过安全检查人员观察该投影图 中各区域的形状特征从而去判断是否可能存在已知的违禁物。
随着x射线技术的不断发展，到目前为止已经出现了可以估计材料有效原子序数的双能 量x射线技术，该种技术利用某种材料对不同能量的x射线吸收性能上的差异来分辨该材料， 使得不能通过形状来辨别的物质可以通过材料特性来辨别。目前有两种类型的双能量x射线 安检设备， 一种是标准的或常规的双能量x射线行李检査设备，其采用一源两探，准双能量x
射线，低通过速度和人工检査，主要应用于常规手提行李和交运行李检查中；另一种则是先 进的双能量X射线安检设备(AT机)，其双源双探，真实双能量X射线，高通过速度和自动探测， 主要应用于多级自动交运行李检査系统。
为了满足高探测精度的安检需求，X-CT技术已经被引入到了安检领域，且已出现了采用 X-CT技术的CT型爆炸物安检设备，其主要工作过程为首先通过对三维物体的某一截面进行 扫描，采集与该三维物体截面结构相关的数据集合，然后再对这些数据集合且根据一定的数 学原理进行逆运算而获取与所述三维物体截面结构一一对应的参数值，最后通过显示技术从 参数值来最终恢复三维物体的截面图像。这种采用X-CT技术类型的设备密度分辨能力强，具 有较高的爆炸物探测能力，但是它需要处理的数据量非常巨大，获得图像的时间也比其它系 统要长很多，制造成本也非常高，这些都制约了CT型设备的普及和应用。
针对上述采用X-CT技术的CT型爆炸物安检设备，目前出现了采用多视角X射线爆炸 物自动探测技术的安检设备，其主要采用多个固定视角双能量X射线去对物质进行照射，然 后通过双能量X射线图像信号去获得物体的材料特征，以及通过多视角的投影图像重建被检 物截面，获得物质密度特征，从而达到对被检物进行较精确的物性探测。
对于多视角X射线检测技术而言，其已经在医学和工业检测上均有应用，但是采用该种多视角X射线扫描技术的通道式多视角X射线快速行李安全检査技术却只是在2000年以后 才发展起来，在该行李安全检査技术领域中，美国VIVID公司是最早研制多视角X射线爆炸 物自动探测设备(MVT)的厂家，该MVT采用3源3探的三视角工作模式，在探测方法上，其 采用直接从各视角投影提取被检物二维几何特征并进行三维几何特征的匹配，在确定被检物 三维几何特征后，再进行密度探测和材料探测(计算有效原子序数)，其不足之处是三维几何 特征的提取和匹配较难，而符合三维几何特征匹配条件的物体较多需要逐一排査，并且在多 视角布局上，该MVT采用两个底照视角和一个水平视角，虽然在通道内各视角的相关性较 小，有利于被检物的三维重建，但是这种多视角布局方式容易导致水平放置的行李中物品重 叠严重，因而在各视角投影图像中提取被检物特征困难。
德国Heimann公司的多视角X射线爆炸物自动探测设备ED/S虽然采用3源5探的五视 角工作模式，且在多视角布局上采用2个底照射线源和1个顶照射线源，每个底照射线源分 别对应2组探测器，顶照射线源对应1组探测器形成5个视角，相对于美国VIVID公司的 MVT而言，其多视角布局方式不会导致水平放置的行李物品发生重叠严重，且通过5个视角 的投影图像进行三维重建的方式，其重建冗余度较大，模糊度较小，但是5个视角的工作模 式却容易导致探测过程中特征匹配困难。
发明内容
鉴于上述情况，本发明之一目的在于提供一种利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自 动探测的方法，该方法主要通过材料和密度两维特征对行李中的爆炸物进行自动探测，且包 括以下步骤
1) 采集被测行李物品各个视角的图像信号；
2) 对获取的各个视角图像信号进行材料自动探测首先对图像信号进行分割，并根据双 能量X射线材料分辨原理对分割后的高能和低能图像进行材料特征识别，得到符合爆炸物材 料特征的危险区域，并在该危险区域中标记出其中适合参与密度计算的位置；
3) 对上述危险区域分割结果进行密度自动探测首先根据事先设定的匹配规则进行危险 区域匹配，找出多视角图像中代表同一物体的各个危险区域，然后通过多视角重建计算，获 得所述危险区域的密度值；
4) 根据材料自动探测结果与危险区域密度探测结果，决定是否对该行李物品进行报警。 其中，步骤1)中所述图像信号为包括高能图像信号与低能图像信号的双能量X射线图像； 步骤3)中还包括对每个视角建立相应的爆炸物数据库；以及
步骤4)中包括，对多个视角密度探测值求平均，如果该平均值落入爆炸物数据库中高密度爆炸物区和低密度爆炸物区，则对应的物品判为爆炸物，并予以报警；而对落入爆炸物 数据库中其他区域，则对应物品判为安全品，不予报警。
所述爆炸物数据库是横坐标为被检物原子序数、纵轴为测量密度所围成的二维"有效原 子序数一密度"的判别平面，且在该爆炸物数据库中包含高密度爆炸物与低密度爆炸物两个 区。
此外，步骤2)中所述图像分割具体包括-
A) 利用边缘检测算子对双能量X射线图像进行边缘特征提取
B) 在所提取边缘特征的邻域内査找背景像素和包含背景的前景像素，并采用背景剔除公 式求得到经过背景剔除后的前景图像，其中，
G :GT+BxGA
所述背景剔除为T QB ，68为背景像素，67+8为包含背景的前景像素，g八是
空气下双能量X射线图像的灰度值，且背景像素68的灰度值大于包含背景的前景像素GT+B
的灰度值，GT为经过背景剔除后的前景图像。
此外，本发明之另一目的还在于提供一种特征匹配容易、探测精度高且利用多视角X射 线对行李中爆炸物进行自动探测的装置。
该所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的装置包括综合处理计算机、输
送机、输送通道、左侧顶照视角模块、右侧底照视角模块和左侧底照视角模块；其中，所述
综合处理计算机为分别连接于所述左侧顶照视角模块、右侧底照视角模块和左侧底照视角模 块，且所述左侧顶照视角模块、右侧底照视角模块和左侧底照视角模块为装设于所述输送通
道中，并且所述输送机为受控于所述综合处理计算机；所述左侧顶照视角模块包括左侧顶照 X射线源和对应该左侧顶照X射线源的L型第一探测器；所述右侧底照视角模块包括右侧底 照X射线源和对应该右侧底照X射线源的L型第二探测器；所述左侧底照低能X射线源、 与该左侧底照低能X射线源对应的L型第三探测器、左侧底照高能X射线源以及与所述左侧 底照高能X射线源对应的L型第四探测器。
相比较于现有技术，本发明所述利用多视角X射线对行李爆炸物进行自动探测的方法及 装置具有以下优点
(1) 探测速度快，即，每小时可探测1800个包裹，适合于高通过率的行李安全检査领
域；
(2) 特征匹配容易，对于物品情况比较复杂的行李，其探测精度高，探测效率高。
图1为本发明所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法流程图2为图1中步骤320计算Y方向重建多边形交点示意图3为图1中步骤321多视角重建所建立的坐标系示意图； 图4为图1中步骤321确定的多视角代数重建模型示意图； 图5为图1中步骤321所设计的多视角爆炸物数据库示意图6为本发明所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法之一实施例采 集的一组原始高能图像；
图7为图6对应的材料自动探测危险区域提取结果示意图8为图7对应的危险区域匹配结果示意图9为图7中两个物体某截面的多视角重建结果示意图10为图6中两个物体对应的等效原子序数与密度探测结果示意图； 图11为图7中两个物体的最终报警结果；
图12为本发明所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的装置的结构示意
图13为本发明所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的装置中输送通道 与X射线源、探测器位置的正视示意图。
具体实施例方式
下面结合附图以及具体实施例子来对本发明所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行 自动探测的装置及方法作进一步的详细说明。
图1为本发明中所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法总体流程 图，其主要包括以下4个步骤
步骤30:采集三个视角的图像信号；
步骤31:材料自动探测；
步骤32:密度自动探测；
步骤33:根据材料特征与密度特征决定是否报警。
其中，且结合图12和图3中所示，所述三个视角分别包括由所述左侧顶照X射线源1 和第一探测器2构成的VI视角；所述右侧底照X射线源4和第二探测器3构成的V2视角； 所述左侧底照低能X射线源9、与该左侧底照低能X射线源9的第三探测器5、左侧底照高 能X射线源10以及与所述左侧底照高能X射线源10对应的第四探测器6构成的V3视角；所述图像信号为包括高能图像信号与低能图像信号的双能量X射线图像。
在上述步骤30中，行李12通过输送机11送入通道7，且依序经过左侧底照高能X射线 源10和第四探测器6，左侧低能X射线源9和第三探测器5，右侧底照X射线源4和第二探 测器3，左侧顶照X射线源1和第一探测器2，分别产生V3， V2， Vl视角的双能量图像信 号，并传送到综合处理计算机8中进行后续步骤31至33的操作，进而实现对爆炸物自动探 测及探测结果的显示。
步骤31中所述材料自动探测进一步包括
步骤310:对双能量X射线图像进行图像分割，并根据双能量X射线材料分辨原理对分 割后的高能和低能图像进行材料特征识别，进而得到符合爆炸物材料特征的危险区域。 步骤311:设定可靠性准则，确定危险区域中适合做密度计算的位置。 其中，对于所述步骤310，首先，将采集得到的双能量X射线图像进行利用边缘检测算
子进行边缘特征提取，并在边缘特征的邻域内查找背景像素GB和包含背景的前景像素GT+B， 这里背景像素GB的灰度值大于包含背景的前景像素值G^B，运用以下公式在包含背景的前 景像素值GT+B减去背景像素值GB ，得到经过背景剔除后的被分割前景图像GT 。
Gt = GxGA ，其中，GA是空气双能量X射线图像下的灰度值。 GB
其次，在此基础上根据双能量X射线材料分辨原理对分割后的高能和低能图像进行材料 特征识别，得到符合爆炸物材料特征的危险区域。
所述双能量X射线材料分辨原理是双能量X射线照射到某种材料上，根据该材料对高 能X射线吸收量和低能X射线吸收量的比率不同，来分辨不同的材料。
而对于经过步骤310提取出的危险区域，在理想状况下，适合做密度计算的危险区域切 片投影应当具有灰度均匀、不被高原子序数物质遮挡、具有一定宽度和射线能完全射穿危险 物的基本特征。
因此，在步骤311中，且根据以下的可靠性准则确定危险区域中适合做密度计算的切片 位置切片内部灰度变化平缓，切片的边缘附近灰度正常，切片的宽度适当，切片的边缘或
内部不被高原子序数物质遮挡。实际操作中，亦可利用与上述可靠性准则相反的规则去确定 出危险区域中不适合做密度计算的切片位置，那么剩余的切片就是适合参与密度计算的切片。 此外，由于是否对被检查的物品报警需要结合该物品的材料探测结果与密度探测结果来 决定，因此在对各视角高能图像进行材料自动探测得到其中的危险区域之后，还需要对危险 区域进行密度自动探测。步骤32中所述密度自动探测进一步包括
步骤320:多视角危险区域匹配，设定匹配规则，找出不同视角图像中代表同一物体的危
险区域。
步骤321:通过多视角重建，获得危险区域的密度探测结果。
其中，对于步骤320，在多视角图像在经过步骤31后，每个视角图像中都可能会包含多 组危险区域信息，为了计算危险区域的密度结果，步骤32首先需要将代表同一物体的一组危 险区域从所有危险区域中正确査找出来，本发明在步骤320完成三个视角同组危险区域的匹 配工作。
匹配流程为首先通过危险区域遍历得到三个视角危险区域中的一组危险区域数据。根 据各种组合方式判断是否能匹配成功，完成判断后再进行下一组危险区域的匹配操作，直到 所有遍历危险区域都完成判断。
为了实现不同视角中危险区域的各种组合，需要进行7种排列组合的匹配工作。需要说明 的是，由于起始视角不同，其匹配的结果也会不同，因此在实际应用中需要考虑是以哪个视 角为起始视角进行匹配。
假设以V3-V2-V1的顺序表示一组危险区域信息，则根据三视角危险区域的所有组合进 行危险区域遍历的方法需要首先从V3、 V2、 VI视角各拿出一个危险区域，定义报警危险区 域表示为a，获得一组排列组合，然后将组合中所有标记为a的位置按照V3、 V2、 VI顺序， 分别作为起始视角进行匹配。
假设V1、 V2、 V3代表三个视角的危险区域，以V1作为起始视角，Vls为Vl危险区X 方向起始坐标，VlE为VI危险区X方向终止坐标，V2s为V2危险区X方向起始坐标，V2E 为V2危险区X方向终止坐标，V3S为V3危险区X方向起始坐标，V3E为V3危险区X方向 终止坐标，Tl为一个经过大量实验得到的经验常数值，T2为大于T1的另一常数值，判断是
否匹配的条件有三个，分为组合l、组合2、组合3，它们的含义如下-
1) 组合l原则
条件i: flfe(ns—F2S) ^ n且"fo(ns - r3S) s n 条件2: afo(n￡ — F2￡) s ri且flZw(ng -n￡) s n
条件3:在条件1及条件2都成立后，采用Y方向重建多边形交点判断方法判断在射线 扫描方向是否满足条件。如果也满足，则该组危险区域就认为是匹配的危险 区域。
2) 组合2原则
条件i: a^(ns -r2s) > ri且flZw(ns - r2s) s r2且a^(ns — r3s) s ri或者"&(ns - r3S) > n且"fo(ns — r3S) s r2且afe(ns — r2s) ^ n 条件2:—F2￡) s ri且flfc(nss n
条件3:在条件1及条件2都成立后，采用Y方向重建多边形交点判断方法判断在射线扫 描方向是否满足条件。如果也满足，则该组危险区域就认为是匹配的危险区 域。
3)组合3原则
条件i: — F2￡) > ri且"fo(ns -F2￡) s r2且"Zw(n^ — F3￡) s ri
条件3:在条件1及条件2都成立后，采用Y方向重建多边形交点判断方法判断在射线
扫描方向是否满足条件。如果也满足，则该组危险区域就认为是匹配的危险 区域。
组合3的情况类似于组合2原则，只是不满足小于Tl的边为终止边。 危险区域匹配组合条件中的Y方向重建多边形交点判断方法是根据三视角起始和终止射 线与被检物相交，利用所围成的多边形的交点个数来进行判断，如果交点个数大于等于4，就 认为满足匹配条件。参看图2，每个射线源与行李12 (被检物)都有起始和终止两条交线(对 应于危险区域的上下边)，三个视角的六条交线会围成一个多边形ABCDEF，如果这个多边形 顶点个数大于等于4个，并且都在坐标系有效范围(即通道有效范围)，那么该组危险区域就满 足Y方向匹配条件。
步骤321通过进行被检物截面多视角三维重建计算得到危险区域的密度探测结果。 步骤321中，被检物截面采用本发明设计的多视角代数重建计算获得。多视角代数重建 计算按以下步骤完成
1) 根据本发明提出的多视角X射线探测装置建立多视角重建坐标系，将通道截面以一个 像素的宽度分为若干小正方形，并为每个单元格赋初值0，再以图3所示方式建立坐标系， (Vlx，Vly)、 (V2x，V2y)、 (V3x，V3y)分别代表图4中左侧顶照X射线源1、右侧底照X射线源 4、左侧底照高能X射线源10的圆心坐标。
2) 确定多视角代数重建模型，多视角代数重建模型见图4，该模型中其射线的宽度为零, 射线之间的间距为像素宽度，权因子w(/'定义为第/条射线与第j'个像素相交的长度，"'为第 /条射线的投影值。
3) 确定多视角代数重建计算的区域，根据三个视角的投影图像求出三个视角将物体截面围成的多边形区域ABCDEF，见图2。
4)根据确定的多视角代数重建模型和多视角代数重建计算的区域，多视角代数重建计算 按以下公式进行
<formula>formula see original document page 12</formula>
其中，Ar为迭代次数，,入是第A次迭代后力单元格的值，/(^+仏为第A:+l次迭代后力单 元格的值，义为松弛系数，P为射线L对应的投影值，M^表示射线丄穿过单元格力的长度， v是射线丄穿过包含在多边形ABCDEF内的单元格的总数，M^是射线￡穿过单元格力的长 度，^为执行加速迭代运算的阈值，q为第k次迭代的上限分割阈值，凡为第k次迭代的下 限分割阈值，AT为满足/(A),风A)条件的象素个数。
根据以上公式，多视角代数重建计算包括常规迭代计算和加速迭代计算两个迭代计算过 程，利用加速迭代运算，可以縮短迭代计算所用的时间，提高迭代计算的效率。
需要指出的是，以上多视角代数重建计算是假设被检物内部的密度是基本匀质的前提下
进行的，即被检物截面上每个像素上的值都相同，而其它区域因为不存在被检物，可以认为
这些区域的像素值为0，也就是说，图像上一部分被检物所在区域的像素值为表示像素之大
小的相等的正值，其它部分为0。
在步骤321，本发明涉及的一种多视角X射线投射成像爆炸物数据库设计原理是若X
射线穿过被检物的厚度为"所得到的投影灰度值为G,，那么可根据G,与f来确定被检物的电 子密度。这样，多视角X射线透射成像爆炸物数据库设计成横坐标为被检物原子序数、纵轴 为测量密度所围成的二维"有效原子序数一密度"的判别平面，如图5所示。根据爆炸物探 测的需要，数据库中有高密度爆炸物与低密度爆炸物两个区。需要说明的是，为了提髙密度 探测的精确性，每一个视角都需要建立相应的爆炸物数据库，最终探测结果取三个视角探测 值的平均。
在步骤33，根据步骤32危险区域探测的结果，将落入爆炸物数据库中高密度爆炸物区
和低密度爆炸物区的物品判为爆炸物，予以报警；对落入爆炸物数据库中其他区域对应物品判为安全品，不予报警。
参照图12和图13中所示，本发明所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测 的装置为通过材料和密度两维特征以及多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测，其包括 综合处理计算机8、输送机11、输送通道7、左侧顶照视角模块、右侧底照视角模块和左侧 底照视角模块；其中，所述左侧顶照视角模块包括左侧顶照X射线源1和第一探测器2;所 述右侧底照视角模块包括右侧底照X射线源4和第二探测器3;所述左侧底照视角模块包括 所述左侧底照低能X射线源9、与该左侧底照低能X射线源9对应的第三探测器5、左侧底 照高能X射线源10以及与所述左侧底照高能X射线源10对应的第四探测器6。
见图13，上述左侧顶照X射线源1、右侧底照X射线源4、左侧底照高能X射线源IO、 左侧底照低能X射线源9为分别位于输送通道7的不同方位，g卩，在所述输送通道7的正视 方向上，所述左侧顶照X射线源1为设置于输送通道7的左侧顶部位置，所述右侧底照X射 线源4为设置于输送通道7的底部右侧，所述左侧底照高能X射线源10和左侧底照低能X 射线源9为设置于输送通道7的底部左侧，从而在输送通道7的左侧顶部、右侧底部和左侧 底部三个角度构成一个三视角的布局模式。同样，对应于上述左侧顶照X射线源1 、右侧底照X射线源4、左侧底照高能X射线源 10、左侧底照低能X射线源9，与其对应的第一探测器2、第二探测器3、第四探测器6、第 三探测器5亦分别附着于所述输送通道7的不同位置。
其中，所述左侧顶照X射线源1和第一探测器2构成V1视角；所述右侧底照X射线源 4和第二探测器3构成V2视角；所述左侧底照低能X射线源9、与该左侧底照低能X射线 源9的第三探测器5、左侧底照高能X射线源10以及与所述左侧底照高能X射线源10对应 的第四探测器6共同构成V3视角。
所述第一探测器2、第二探测器3、第四探测器6和第三探测器5为L型探测器。
为了更好地体现本发明的效果，且结合图12和图13中所示，现以一组实际处理数据对 本发明中涉及的一种利用多视角X射线对行李中爆炸物进行快速自动探测的方法做进一步的 说明。
图6给出了经过步骤30得到的三视角高能图像数据，其中A和B分别表示两个物品图 像，经过步骤310得到的危险区域如图7所示。对于步骤320中危险区域的匹配结果为参看 图8中所示，接着进入步骤321，图8是两组物品的某一切片位置经过多视角重建计算得到 的截面示意图，再利用图7所示意之爆炸物数据库对两组物品的原子序数与密度进行比对， 且再参看图8，得到的结果是第二组物品B在经过步骤31后，虽然在材料性质上接近爆炸 物，但是经过步骤32后，确认它的密度性质并不符合爆炸物的要求，被确认为安全品；第一组物品A在材料性质与密度性质上都符合爆炸物的要求，在爆炸物数据库中且落入高密度爆
炸物区中，被确认为爆炸物。
图11给出的为最终的报警结果，实际中，未报警物品，即第二组物品B是一瓶380ml 装的纯净水，而报警物品，即第一组物品A是一个圆柱型模拟爆炸物，报警结果符合被检査 物体的实际情况。
权利要求
1.一种利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，该方法主要通过材料和密度两维特征对行李中的爆炸物进行自动探测，其特征在于，包括以下步骤1)采集被测行李物品各个视角的图像信号；2)对获取的图像信号进行材料自动探测首先对图像信号进行图像分割，并根据双能量X射线材料分辨原理对分割后的高能和低能图像进行材料特征识别，对符合爆炸物材料特征的危险区域标记出其中适合参与密度计算的位置；3)对上述危险区域分割结果进行密度自动探测首先根据事先设定的匹配规则进行危险区域匹配，找出多视角图像中代表同一物体的各个危险区域，然后通过多视角重建计算，获得危险区域的密度值；4)根据材料自动探测结果与危险区域密度探测结果，决定是否对该行李物品进行报警；其中，步骤1)中所述图像信号为包括高能图像信号与低能图像信号的双能量X射线图像。
2. 根据权利要求1所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其特征 在于，在步骤2)中，所述图像分割具体包括A) 利用边缘检测算子对双能量X射线图像进行边缘特征提取B) 在所提取边缘特征的邻域内查找背景像素和包含背景的前景像素，并采用背景剔除公式求得到经过背景剔除后的前景图像，其中，G =GT+BxGA所述背景剔除为T gb ,gb为背景像素，gt+b为包含背景的前景像素，g八是空气下双能量X射线图像的灰度值，且背景像素Gb的灰度值大于包含背景的前景像素G丁+b 的灰度值，6T为经过背景剔除后的前景图像。
3. 根据权利要求1所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其特征 在于，步骤3)中还包括对每个视角建立相应的爆炸物数据库。
4. 根据权利要求1所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其特征在于，步骤4)进一步包括，对多个视角密度探测值求平均。
5. 根据权利要求1所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其特征在于，在步骤3)中所述多视角代数重建计算按以下步骤完成A) 建立多视角重建坐标系，即将输送通道截面以一个像素的宽度分为若干小正方形，并 为每个单元格赋初值0，且再以每个视角X射线源的圆心建立坐标；B) 确定多视角代数重建模型；C) 确定多视角代数重建计算的区域，根据各个视角的投影图像求出多个视角将物体截面围成的多边形区域；D)根据确定的多视角代数重建模型和多视角代数重建计算的区域，且通过多视角代数重 建计算公式对密度值进行计算，所述计算公式如下所示<formula>formula see original document page 3</formula>其中，A为迭代次数，/f^是第A次迭代后力单元格的值，/^:+仏为第A+l次迭代后力单 元格的值，义为松弛系数，尸为射线L对应的投影值，M^"表示射线丄穿过单元格力的长度， v是射线￡穿过包含在多边形ABCDEF内的单元格的总数，M^/是射线丄穿过单元格力的长 度，^为执行加速迭代运算的阈值，q为第k次迭代的上限分割阈值，代为第k次迭代的下 限分割阈值，W为满足/(yt、 >/ ("条件的象素个数。
6. 根据权利要求3所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其特征 在于，所述爆炸物数据库是横坐标为被检物原子序数、纵轴为测量密度所围成的二维"有效 原子序数一密度"的判别平面，且在该爆炸物数据库中包含高密度爆炸物与低密度爆炸物两 个区。
7. 根据权利要求1或6所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其 特征在于，步骤4)进一步包括，如果该平均值落入爆炸物数据库中高密度爆炸物区和低密 度爆炸物区，则将对应的物品判为爆炸物，并予以报警。
8. 根据权利要求1或6所述利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其 特征在于，步骤4)进一步包括，如果该平均值落入爆炸物数据库中其他区域，则将所对应 物品判为安全品，并不予报警。
9. 一种利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的装置，其特征在于，包括综合 处理计算机、输送机、输送通道、左侧顶照视角模块、右侧底照视角模块和左侧底照视角模 块；其中，所述综合处理计算机为分别连接于所述左侧顶照视角模块、右侧底照视角模块和 左侧底照视角模块，且所述左侧顶照视角模块、右侧底照视角模块和左侧底照视角模块为装 设于所述输送通道中，并且所述输送机为受控于所述综合处理计算机；所述左侧顶照视角模块包括左侧顶照X射线源和对应该左侧顶照X射线源的L型第一探测器；所述右侧底照视角 模块包括右侧底照X射线源和对应该右侧底照X射线源的L型第二探测器；所述左侧底照低能X射线源、与该左侧底照低能X射线源对应的L型第三探测器、左侧底照高能X射线源 以及与所述左侧底照高能X射线源对应的L型第四探测器。
全文摘要
一种利用多视角X射线对行李中爆炸物进行自动探测的方法，其首先采集被测行李物品各个视角的图像信号；其次对获取的各个视角图像信号进行材料自动探测，即对双能量X射线图像进行分割，并根据双能量X射线材料分辨原理对分割后的高能和低能图像进行材料特征识别，得到符合爆炸物材料特征的危险区域，并标记出其中适合参与密度计算的位置；对危险区域分割结果进行密度自动探测，即根据匹配规则进行危险区域匹配，找出代表同一物体的各个危险区域，然后通过多视角重建计算，获得危险区域的密度值；最后，根据材料自动探测与密度探测的结果，决定是否对该行李物品进行报警。本发明优点在于探测速度快，特征匹配容易，探测精度高，探测效率高。
文档编号G06T7/00GK101592579SQ20091008849
公开日2009年12月2日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者孔维武, 李宏伟, 李永清, 杨桂文, 杨立瑞, 勇 王 申请人:公安部第一研究所;北京中盾安民分析技术有限公司