专利名称：一种用于安全检查系统的图像增强方法
技术领域：
本发明涉及辐射成像领域中的图像处理技术，具体地，其涉及一种用于人体安全检查系统中对辐射图像进行增强的方法。更具体地说，其涉及一种通过对辐射图像中可疑区域的操作实现对辐射图像的局部进行增强的图像处理方法。
背景技术：
人体安全检查系统是利用辐射源，例如X射线照射人体，以确定人体内、外是否藏有危险品、毒品以及违禁品的安全检查系统。因其可同时检查人体体表和体内，可有效突出爆炸物、毒品以及其它违禁品的显示，图像直观，便于操作人员判断和识别，广泛应用于机场、海关、监狱、特殊矿场、边境检查站以及其它安全敏感场所。然而，X射线作为一种电磁波，其辐射吸收率极高，它在穿透人体皮肤、肌肉等软组织的同时，在一定程度上会给受检者带来潜在的危害。因此，在实际应用中，X射线人体安全检查系统必须降低X射线单次检查剂量，把其辐射限制在可以接受的最低水平，尽可能降低X射线安全检查给受检者带来的潜在危害，确保受检者以及工作人员的身体健康。X射线检查剂量的降低必然会造成辐射所成图像清晰度、对比度的下降，难以识别图像中的细节信息，进而直接影响图像判识的效果和安检工作的效率，甚至会带来重大的安全隐患。因此，有必要提供一种对安全检查系统中的辐射图像进行增强的方法，其能够有效地辨别上述图像中的可疑部分的细节之处，从而提高图像判识的效果和安检工作的效率。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。相应地，本发明的目的之一在于提供一种对人体安全系统中的辐射图像进行局部增强的方法。本发明的另一目的之一在于提供一种人体安全检查系统中的辐射图像的处理方法，其能够确保将辐射射线的剂量降低到可接受的水平，仍然可有效地辨别上述图像中的可疑部分的细节之处，从而提高图像判识的效果和安检工作的效率。本发明的还一目的在于提供一种人体安全检查系统中的辐射图像的处理方法，其能够提高人体安全检查系统中对图像中的可疑部分的细节之处进行识别的正确性。根据本发明的一个方面，其提供一种用于安全检查系统中的图像增强方法，包括步骤(A)基于从安全检查系统中的探测器获得的原始数据重建并显示初始辐射图像；(B) 在显示的所述初始辐射图像中选定一目标区域；以及(C)对所述选定的目标区域进行对比度增强，并显示增强后的图像。优选地，在所述步骤(A)之前，还包括对所述探测器获得的原始图像数据进行预处理的步骤。
具体地，所述预处理步骤包括对探测器的不一致性进行数据校正和/或对探测器缺陷进行数据校正。优选地，在所述步骤(A)之前以及所述预处理步骤之后，还包括对所述预处理之后的图像的全部进行对比度预增强的步骤。进一步地，所述对比度预增强步骤包括细节增强、边缘增强或伪3D增强中的一种或其组合。在上述技术方案中，所述选定目标区域的步骤包括确定显示初始辐射图像中的可疑点，然后以所述可疑点为中心划定目标区域的大小。优选地，以所述可疑点为中心划定的目标区域的形状为矩形、正方形和圆形中的一种。进一步地，在上述技术方案中，还包括调整所述选定的目标区域的大小步骤。在上述技术方案中，当所述可疑点的位置改变和目标区域的大小改变时，所述目标区域进行对比度增强后的增强图像实时地显示出来。具体地，对所述选定的目标区域进行对比度增强包括直方图均衡处理、分块直方图均衡处理和灰度变换中的一种。具体地，所述直方图均衡处理包括步骤(a)对选定目标区域内的图像像素的灰度进行统计，得到其灰度分布的直方图；以及(b)对选定目标区域内的图像像素，进行标准的直方图均衡算法，得到变换后的灰度值。在上述技术方案中，在所述步骤(a)之前，还包括对所述目标区域中的图像像素进行过滤的步骤，其中当所述目标区域中的某一像素点的灰度值大于某一阈值时，在进行灰度统计时不考虑该像素，也不对其执行直方图均衡处理。在上述技术方案中，所述细节增强处理包括对所述图像中每个像素执行下述操作(al)确定所述图像中的预定像素在人体的位置为人体区域或背景区域，其中如果该像素位于背景区域，则不处理；如果该像素位于人体区域，则进行如下处理；(bl)对图像进行分块，以所述预定像素所在的块为中心确定四个大块；(Cl)确定所述四个大块为内部块、 边缘块或背景块；如果所述大块为内部块，则采用直方图均衡的方式得到该像素灰度值的映射灰度值；如果所述大块为边缘块或背景块，则采用线性拉伸的方式得到该像素灰度值的映射灰度值；(dl)对步骤(Cl)中获得的四个灰度值，采用双线性插值方法获得所述预定像素的最终灰度值。具体地，在确定预定像素在人体的位置为人体区域或背景区域的步骤(al)中，如果其灰度值大于一预定阈值，则确定其为背景区域；反之，则确定其为人体区域。优选地，对图像进行分块的步骤(bl)在获得图像之后确定预定像素在人体图像的位置为人体区域或背景区域步骤(al)之前预先完成。具体地，在上述技术方案中，对探测器的不一致性进行数据校正的步骤包括获取探测器通道的本底数据AZCT。(i)；获取探测器通道的空气数据Afull (i)；获取探测器通道对人体进行扫描时的数据g(i，j)；通过下述公式获探测器的校正数据f (i，j)，
权利要求
1.一种用于安全检查系统中的图像增强方法，包括步骤(A)基于从安全检查系统中的探测器获得的原始数据重建并显示初始辐射图像；(B)在显示的所述初始辐射图像中选定一目标区域；以及(C)对所述选定的目标区域进行对比度增强，并显示增强后的图像。
2.根据权利要求1所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于 在所述步骤(A)之前，还包括对所述探测器获得的原始数据进行预处理的步骤。
3.根据权利要求2所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其中所述预处理步骤包括对探测器的不一致性进行数据校正和/或对探测器缺陷进行数据校正。
4.根据权利要求2或3所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于 在所述步骤(A)之前以及所述预处理步骤之后，还包括对所述预处理之后的图像的全部进行对比度预增强的步骤。
5.根据权利要求4所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于所述对比度预增强步骤包括细节增强、边缘增强或伪3D增强中的一种或其组合。
6.根据权利要求1所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于所述选定目标区域的步骤包括确定初始辐射图像中的可疑点，然后以所述可疑点为中心划定目标区域的大小。
7.根据权利要求6所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于 以所述可疑点为中心划定的目标区域的形状为矩形、正方形和圆形中的一种。
8.根据权利要求7所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于还包括 调整所述选定的目标区域的大小步骤。
9.根据权利要求8所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于当所述可疑点的位置改变和目标区域的大小改变时，所述目标区域进行对比度增强后的增强图像实时地显示出来。
10.根据权利要求1所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于对所述选定的目标区域进行对比度增强包括直方图均衡处理、分块直方图均衡处理和灰度变换中的一种。
11.根据权利要求10所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于所述直方图均衡处理包括步骤(a)对选定目标区域内的图像像素的灰度进行统计，得到其灰度分布的直方图；以及(b)对选定目标区域内的图像像素，进行标准的直方图均衡算法，得到变换后的灰度值。
12.根据权利要求11所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于 在所述步骤(a)之前，还包括对所述目标区域中的图像像素进行过滤的步骤，其中当所述目标区域中的某一像素点的灰度值大于某一阈值时，在进行灰度统计时不考虑该像素，也不对其执行直方图均衡处理。
13.根据权利要求5所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于所述细节增强处理包括对所述图像中每个像素执行下述操作(al)确定所述图像中的预定像素在人体的位置为人体区域或背景区域，其中如果该像素位于背景区域，则不处理；如果该像素位于人体区域，则进行如下处理；(bl)对图像进行分块，以所述预定像素所在的块为中心确定四个大块； (Cl)确定所述四个大块为内部块、边缘块或背景块；如果所述大块为内部块，则采用直方图均衡的方式得到该像素灰度值的映射灰度值； 如果所述大块为边缘块或背景块，则采用线性拉伸的方式得到该像素灰度值的映射灰度值；(dl)对步骤(cl)中获得的四个灰度值，采用双线性插值方法获得所述预定像素的最终灰度值。
14.根据权利要求13所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于 在确定预定像素在人体的位置为人体区域或背景区域的步骤(al)中，如果其灰度值大于一预定阈值，则确定其为背景区域；反之，则确定其为人体区域。
15.根据权利要求14所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于对图像进行分块的步骤(bl)在获得图像之后确定预定像素在人体图像的位置为人体区域或背景区域步骤(al)之前预先完成。
16.根据权利要求3所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于对探测器的不一致性进行数据校正的步骤包括获取探测器通道的本底数据AZCT。(i)；获取探测器通道的空气数据Afull (i)；获取探测器通道对人体进行扫描时的数据g(i，j)；通过下述公式获探测器的校正数据f(i，j)，
17.根据权利要求3所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于对探测器缺陷的数据进行校正的步骤包括确定探测器通道中的坏道；获取紧邻所述坏道的η个正常通道的数据；通过加权平均上述η个正常通道在m个采样时刻的数据，以作为所述坏道在某一时刻的数据。
18.根据权利要求17所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于所述确定探测器通道中的坏道的步骤包括获取各个探测器通道的空气数据； 获取所有通道的空气数据的平均值；将各个探测器通道的空气数据与上述平均值进行比较，如果通道i的空气数据落在以该平均为中心的一个带状区域内，则确定通道i为正常通道；否则确定通道i为坏道。
19.根据权利要求18所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于其中m 为大于或等于3的正整数，η为大于或等于2的正整数。
20.根据权利要求18所述的用于安全检查系统中的图像增强方法，其特征在于 在上述加权步骤中，坏道数据点与正常通道数据点的距离越大，其加权权重越小。
全文摘要
本发明公开了一种用于安全检查系统中的图像增强方法，包括步骤(A)基于从安全检查系统中的探测器获得的原始数据重建并显示初始辐射图像；(B)在显示的所述初始辐射图像中选定一目标区域；以及(C)对所述选定的目标区域进行对比度增强，并显示增强后的图像。通过采用本发明中的对辐射图像进行局部增强的方法，它能够使工作人员方便地对可疑区域进行局部对比度增强，突显感兴趣区域的细节信息，改善图像显示效果。
文档编号G06T5/00GK102567960SQ201010624250
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者唐虎, 张金宇, 朱聪超, 王涛, 薛昕, 陈明 申请人:同方威视技术股份有限公司