一种机载核生化监测系统的制作方法

本发明涉及核辐射监测，具体涉及一种机载核生化监测系统。

背景技术：

1、随着科技的发展，人们对于核技术的应用越来越广泛，除了用于实验研究外，在工业、能源和医疗等领域也有着非常重要的应用。核技术广泛应用于医疗领域，如核磁共振扫描仪、放射性治疗等在医疗行业中已经普及，此外核电站的建设也正如火如荼。在核技术逐渐走进人们生活的同时，核辐射对于生命健康的威胁也日益加剧。

2、频发的核泄漏事故已经严重威胁到了人们的生命安全。当核泄漏事故发生时，通常需要人为持有辐射检测仪对污染区进行检测分析，这种方式需要工作人员置身于核辐射污染中，对人体的危害极大，并且得到的检测结果也不够精确。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种机载核生化监测系统，能够有效克服现有技术所存在的无法对核辐射进行精准监测的缺陷。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种机载核生化监测系统，包括设置于机载核辐射探测设备内部的控制单元，以及安装于机载核辐射探测设备上的第一图像采集模块、第二图像采集模块，所述第一图像采集模块用于采集无干扰状态下的第一环境图像，所述第二图像采集模块用于采集人为干扰状态下能够积极响应核辐射的第二环境图像；

6、所述控制单元通过图像处理模块对连续帧第一环境图像进行处理，得到每帧第一环境图像与相邻帧之间的差分图像，并利用运动物体区域过滤模块对差分图像中的运动物体区域进行滤除，得到目标差分图像，所述控制单元通过辐射亮斑检测模块对目标差分图像进行辐射亮斑检测，并利用辐射剂量计算模块基于辐射亮斑检测情况计算待监测区域中的辐射剂量；

7、所述控制单元通过初始灰阶值获取模块获取第二环境图像中每个像素点在连续帧第二环境图像中的初始灰阶值，并利用参照灰阶值获取模块基于每个像素点在连续帧第二环境图像中的初始灰阶值获取相应的参照灰阶值，所述控制单元通过参照图像生成模块基于每个像素点的参照灰阶值生成不受核辐射影响的参照图像，并利用像素点比对模块对每帧第二环境图像中的像素点与参照图像中同位置的像素点进行比对，得到响应像素点，所述控制单元通过核辐射探测结果生成模块基于响应像素点在连续帧第二环境图像中出现的频率生成待监测区域的核辐射探测结果，并结合辐射剂量计算模块计算得到的待监测区域中的辐射剂量对待监测区域进行核辐射综合监测。

8、优选地，所述图像处理模块对连续帧第一环境图像进行处理，得到每帧第一环境图像与相邻帧之间的差分图像，包括：

9、对每帧第一环境图像进行图像灰度化与平滑处理后，获取每帧第一环境图像与相邻帧之间的前向差分图像、后向差分图像。

10、优选地，所述运动物体区域过滤模块对差分图像中的运动物体区域进行滤除，得到目标差分图像，包括：

11、采用基于背景差分的运动物体检测法、帧间差分法、基于光流场的运动估计算法，对每帧第一环境图像的前向差分图像、后向差分图像中的运动物体区域进行检测；

12、对每帧第一环境图像的前向差分图像、后向差分图像中的运动物体区域进行去除，得到每帧第一环境图像的目标差分图像。

13、优选地，所述得到每帧第一环境图像的目标差分图像之后，包括：

14、采用滤波方法对每帧第一环境图像的目标差分图像进行边缘噪声去除。

15、优选地，所述辐射亮斑检测模块对目标差分图像进行辐射亮斑检测，包括：

16、将每帧第一环境图像的目标差分图像中的前向差分图像、后向差分图像进行合成，得到合成图像；

17、采用阈值判断方法判断合成图像中是否含有辐射亮斑。

18、优选地，所述辐射剂量计算模块基于辐射亮斑检测情况计算待监测区域中的辐射剂量，包括：

19、采用下式计算待监测区域中的辐射剂量d：

20、

21、其中，α为采用核辐射剂量检测仪器进行对照实验得到的比例系数，n为单位时间内连续帧第一环境图像的总帧数，ni为第i帧第一环境图像的像素总数，ni’为第i帧第一环境图像中去除运动物体区域后的像素总数，δ为单位时间内连续帧第一环境图像中含有辐射亮斑的第一环境图像所占比例。

22、优选地，所述第二图像采集模块在采集人为干扰状态下能够积极响应核辐射的第二环境图像之前，包括：

23、开启遮光板，使环境光经过导光板进入第二图像采集模块，控制第二图像采集模块进行图像采集，并记录导光板的像素点位置。

24、优选地，所述第二图像采集模块在采集人为干扰状态下能够积极响应核辐射的第二环境图像，包括：

25、保持遮光板开启，开启光源使光线经过导光板折射进入第二图像采集模块，控制光源亮度以使第二图像采集模块采集图像的灰阶值处于能够积极响应核辐射的敏感区；

26、控制第二图像采集模块进行图像采集，得到第二环境图像；

27、其中，敏感区的灰阶值范围为60～140。

28、优选地，所述初始灰阶值获取模块获取第二环境图像中每个像素点在连续帧第二环境图像中的初始灰阶值，包括：

29、在连续帧第二环境图像中去除导光板的像素点，获取每个剩余像素点在连续帧第二环境图像中的初始灰阶值。

30、优选地，所述参照灰阶值获取模块基于每个像素点在连续帧第二环境图像中的初始灰阶值获取相应的参照灰阶值，包括：

31、基于每个剩余像素点在连续帧第二环境图像中的初始灰阶值，统计各初始灰阶值在不同灰阶值范围内出现的频次；

32、对出现频次最多的灰阶值范围进行聚类运算，获得聚类中心，将聚类中心对应的灰阶值作为对应像素点的参照灰阶值。

33、(三)有益效果

34、与现有技术相比，本发明所提供的一种机载核生化监测系统，具有以下有益效果：

35、1)图像处理模块对连续帧第一环境图像进行处理，得到每帧第一环境图像与相邻帧之间的差分图像，运动物体区域过滤模块对差分图像中的运动物体区域进行滤除，得到目标差分图像，辐射亮斑检测模块对目标差分图像进行辐射亮斑检测，辐射剂量计算模块基于辐射亮斑检测情况计算待监测区域中的辐射剂量，从而能够基于去除运动物体区域的目标差分图像的辐射亮斑检测情况计算得到准确的辐射剂量；

36、2)初始灰阶值获取模块获取第二环境图像中每个像素点在连续帧第二环境图像中的初始灰阶值，参照灰阶值获取模块基于每个像素点在连续帧第二环境图像中的初始灰阶值获取相应的参照灰阶值，参照图像生成模块基于每个像素点的参照灰阶值生成不受核辐射影响的参照图像，像素点比对模块对每帧第二环境图像中的像素点与参照图像中同位置的像素点进行比对，得到响应像素点，核辐射探测结果生成模块基于响应像素点在连续帧第二环境图像中出现的频率生成待监测区域的核辐射探测结果，从而能够通过将积极响应核辐射的第二环境图像与不受核辐射影响的参照图像进行像素点比对，来获得准确的核辐射探测结果。