一种双视角行包图像配对方法与流程

本发明涉及图像处理，具体涉及一种双视角行包图像配对方法

背景技术：

1、随着经济的高速发展，在航空、轨道交通等安检场景中，常用x射线安检设备检测危险物品。相较于只有单个视角的x射线安检设备，双视角x射线安检设备可以得到垂直视角和水平视角两个视角的图像，更有利于检测出行包中小型、被遮挡的危险物品。

2、对双视角安检设备而言，同一行包垂直视角图像与水平视角图像的正确配对是后续检测危险物品的基础，但由于垂直视角射线源与水平视角射线源之间通常都会间隔一段距离，设备无法同时生成同一行包的垂直视角图像和水平视角图像。当行包间距过短，或行包位置在检测通道内发生明显移动，再或者连续多个行包投影面积过小时，水平视角图像队列和垂直视角图像队列内行包数量可能不止一个，水平视角图像队列与垂直视角图像队列可能会出现一对多、多对一、多对多的情况，从而导致同一行包的水平视角图像与垂直视角图像产生误配对，例如行包的水平视角图像匹配不到其垂直视角图像、或者错误地与另一行包的垂直视角图像形成配对等，严重影响后续危险物品检测，造成安全隐患。

3、中国专利申请cn108205643a公开了一种图像匹配方法和装置，包括提取x光图像和外观图像的轮廓线；确定x光图像和外观图像的轮廓线之间的相似度；以及如果x光图像和外观图像的轮廓线之间的相似度大于或者等于预设相似度阈值，则确定x图像和外观图像是针对同一物品的。该方案的应用对象是同一行包的x光图像和外观图像，是基于x光图像和外观图像的轮廓线之间的相似度提高图像的匹配准确率的，无法适用于不同视角的x光图像间的配对。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种双视角行包图像配对方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种双视角行包图像配对方法，所述方法包括以下步骤：

4、s1、比较水平视角图像与垂直视角图像的行包区域在卷轴方向上的长度；如果水平视角图像与垂直视角图像的行包区域在卷轴方向上的长度差小于预设长度差阈值，计算水平视角图像与垂直视角图像在卷轴方向上的投影直方图并转到步骤s2，否则该水平视角图像与垂直视角图像不属于同一行包；

5、s2、计算水平视角图像与垂直视角图像在卷轴方向上的投影直方图的相似度；如果计算得到的相似度大于或等于预设相似度阈值，则确定该水平视角图像与垂直视角图像属于同一行包，否则该水平视角图像与垂直视角图像不属于同一行包。

6、进一步地，所述步骤s1的具体过程为：

7、s1.1、对水平视角图像和垂直视角图像分别进行阈值分割并二值化，得到其中的行包区域，并获取行包区域在卷轴方向上的长度；

8、s1.2、比较水平视角图像和垂直视角图像的行包区域在卷轴方向上的长度，若长度差大于或等于预设长度差阈值，则该水平视角图像与垂直视角图像不属于同一行包；若长度差小于预设长度差阈值，则对水平视角图像和垂直视角图像进行阈值分割，计算阈值分割后的水平视角图像与垂直视角图像在卷轴方向上的投影直方图。

9、更进一步地，步骤s1.2中，所述计算阈值分割后的水平视角图像与垂直视角图像在卷轴方向上的投影直方图均按照如下过程计算得到：

10、(1)计算图像的直方图，对直方图进行归一化处理，计算得到对应的累计直方图；

11、(2)计算图像的直方图所有的峰值及其对应的灰度，并将峰值按灰度从小到大排列，在对应的累计直方图中，大于预设阈值的最小峰值所对应的灰度即为图像分割阈值；

12、(3)根据图像分割阈值对图像进行二值化，将图像分为前景和背景；

13、(4)从图像卷轴方向上计算分割后图像的前景的像素个数和，即为图像的投影直方图。

14、进一步地，步骤s2的具体过程为：

15、s2.1、计算水平视角图像和垂直视角图像的投影直方图的相似度，相似度计算公式为：

16、

17、其中，n为投影直方图中直条的个数，xi为水平视角图像的投影直方图第i个直条的高度，yi为垂直视角图像的投影直方图第i个直条的高度；

18、如果水平视角图像和垂直视角图像的投影直方图之间的相似度大于或等于预设相似度阈值，则确定该水平视角图像与垂直视角图像属于同一行包，否则，该水平视角图像与垂直视角图像不属于同一行包。

19、本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法。

20、本发明还提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序时，实现上述方法。

21、本发明的有益效果在于：利用本发明方法对双视角安检图像进行分析处理，在行包密集出现一对多的情况下，可以高效准确找到属于同一行包的水平视角图像和垂直视角图像，实现快速准确配对，特别适用于处理行包数据量大、密集，实时性要求高的双视角安检设备。

技术特征：

1.一种双视角行包图像配对方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1的具体过程为：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s1.2中，所述计算阈值分割后的水平视角图像与垂直视角图像在卷轴方向上的投影直方图均按照如下过程计算得到：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2的具体过程为：

5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的方法。

6.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序时，实现权利要求1-4任一所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种双视角行包图像配对方法，首先比较水平视角图像与垂直视角图像在卷轴方向上的行包区域长度；如果卷轴方向长度差小于预设长度阈值，则计算水平视角图像与垂直视角图像在卷轴方向上的投影直方图；接着，计算水平视角图像与垂直视角图像投影直方图的相似度；如果水平视角图像与垂直视角图像的投影直方图相似度大于或等于预设相似度阈值，则确定该水平视角图像与垂直视角图像属于同一行包。利用本发明方法对双视角安检图像进行分析处理，在行包密集出现一对多的情况下，可以高效准确找到属于同一行包的水平视角图像和垂直视角图像，实现快速准确配对，特别适用于处理行包数据量大、密集，实时性要求高的双视角安检设备。

技术研发人员：毛林,李宏伟,任世龙,孔维武,王建荣
受保护的技术使用者：公安部第一研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16