[发明专利]单源伪双能探测器安检数据的伪彩配色方法

说明书

技术领域：

本发明涉及彩色图像处理中的伪彩配色技术，具体是一种单源伪双能探测器安检数据的伪彩配色方法。

背景技术：

随着世界经济的发展的不均衡，人员流动成为常态，因而也带来了安全方面的问题。X光射线透射成像安全检查作为车站、码头、机场的常规手段得到了广泛的使用。当前X光射线透射成像安全检查系统设备性价比高，并且医学实验结果表明在合理的安全防护措施下可保证安检人员及包裹内物品的安全。

单源伪双能探测器是X光射线透射成像安全检查系统设备的核心部件。它在高低能探测器之间加铜片滤除低能光谱。沿着X线光路方向，它在铜片前端放置仅对低能X光子具有较高的转换效率的低能探测器，在铜片后端放置对所有能谱均有较高的转换效率的高能探测器。通过这种方式获取高低能信号的方式与真正的双能系统不同，因而被称为单源伪双能探测器。通过对双能探测器采集的数据进行成像即可得到安检设备的透射图像。

发明内容：

本发明通过伪彩处理，可在处理结果中观察到灰度图像中无法直接察觉的信息，增强配色后人眼对安检透射图像内容的辨别能力，使得最终配色结果更加通透，降低安检人员的视觉疲劳，为安检人员发现危险品与可疑品提供帮助。

为实现以上目标，本发明包括以下步骤：

(1)对采集的高低能信号进行增强处理：

应用局部统计模型对采集得到的高低能信号进行增强，抑制伪双能探测器的噪声，以提高图像信噪比。

(2)用于隶属度划分的隶属度向量计算方法：

结合高低能数据计算等效物质属性值R，通过采用EM算法实现稳健的混合高斯隶属度模型构建。通过建立的模型对单源伪双能探测器采集的每个数据点进行隶属度计算。

(3)用于饱和度调整与亮度调整的非线性映射方法：

对每个类别内的数据通过非线性变换映射函数进行饱和度调整与亮度调整实现伪彩调色。

(4)隶属度色彩融合：

根据步骤(2)计算所得隶属度值进行色彩融合，得到单源伪双能探测器安检数据的伪彩配色结果。

本配色方法的思想是，采用HSV色彩模型，应用局部统计模型对采集得到的高低能信号进行增强，采用EM算法进行混合高斯隶属度计算，对每个类别内的数据通过非线性变换映射函数进行饱和度调整与亮度调整使得颜色更加通透并使得最终配色结果中观察到原始数据中无法直接看到的信息。最终根据隶属度值进行色彩融合，得到单源伪双能探测器安检数据的伪彩配色结果。

由于透射图像是灰度图像，人类的视觉系统分辨色彩的能力远高于分辨灰度级的能力。因而采用伪彩方法可以为安检人员发现危险品与可疑品提供帮助。但是由单源伪双能探测器获得的高低能数据并不是来自于真正的高低能射线源，因而根据采集的高低能值计算的物质属性R值是一种等效值。该等效R值的物理计算公式为：

R=μHμL=ln(I0/IH)ln(I0/IL)]]>

其中I₀表示出射强度，d为X射线方向的物体厚度，μ_H和μ_L为同种物质在高能和低能X射线下的线性吸收系数。

附图说明：

图1是本发明的流程图。

图2是橙色与蓝色的非线性映射图。

图3是绿色的非线性映射图。

图4是伪彩配色前的灰度图。

图5说明经过伪彩配色可在处理结果中观察到灰度图像中无法直接察觉的信息(右侧黑块中可以观察到圆形物体，这在灰度图上无法直接观察到)。

具体实施方式：