[发明专利]行李可视化和虚拟开检

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求以2012年3月20日提交的、美国临时申请序号为61/613,037的申请为优先权，该申请的全部内容在此以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及通过使用成像技术来检查行李的方法和系统。具体而言，本发明涉及的方法和系统，借助于计算机，通过虚拟方式和图形方式开检(unpacking)在一件行李中紧密装包的物体，来可视化该件行李内容物。

背景技术

为了检查危险和违禁物品，无论是托运行李还是携带行李，行李筛查都是不可避免的，对于航空安全尤为如此。最可信赖的手段仍然是物理方式打开行李并且开检其内容物。不幸的是这非常低效而且冒昧。

采用现代扫描技术，诸如计算机X线断层照相(CT)，有可能重建被扫描行李及其内容物体的精确三维几何特性。自然地，行李被装包，意味着在扫描图像上可视化时许多物体都处于彼此紧密接触并显得连接、重叠而且杂乱。这通常包括人工交互作用，以开检并且孤立各个物体，以便更好地检查。

据此，需要改进的以及新颖的方法和系统，来对紧密装包在行李中的物体进行虚拟开检，并且在计算机屏幕上显示开检的和开检后的物体。

发明内容

根据本发明的方面，提供了用于在显示器上观察将容纳了处于被装包状态的物体的行李虚拟开检为处于已开检状态的物体的系统和方法，其中，根据用扫描器获得的、物理行李的体积数据建立图像，以及，在显示器上同时显示处于已开检状态的物体的图像。

根据本发明的方面，提供了一种虚拟开检行李的方法，包括：扫描器获得行李内处于装包状态的多个物体的三维(3D)体积数据；处理器处理3D体积数据，以将处于装包状态的多个物体分割成为与多个装包物体对应的多个3D体积物体；以及，处理器渲染处于开检状态的多个3D体积物体中的每一个，以使其同时显示在显示器上。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，其中，基于装包物体相对于用来观察装包物体的观察方向的遮挡(occlusion)状态，按次序开检处于装包状态的物体。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，其中，将多个已开检3D体积物体中的每一个的已渲染图像作为可个别检索的子图形(sprite)存储在存储器中。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，进一步包括：处理器从3D体积图像中分割多个装包物体，以建立与装包物体对应的多个二元标号体积；以及，处理器组合二元体积以形成标号体积，其中体素存储了对应的二元标号体积的识别(ID)值。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，进一步包括：通过从物体识别(ID)图像中计算冲突图(interference map)，处理器生成给每一个分割物体的颜色分配。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，其中，通过评估以下表达式以及利用图着色算法给冲突图中的每一冲突物体分配不同色调，来由处理器通过2D滤波计算冲突图，所述表达式为：

其中pA和pB分别表示在从物体A和B的正面投影的图像中的像素，dist(pA，pB)表示图像空间中两个像素之间的距离，DT是预定距离门限值，layer(p)表示像素p的层索引，而LT将计算限制于LT层。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，进一步包括：处理器运用多个分割物体的物体ID图像，以基于每个物体的从给定观察方向的遮挡率，确定开检次序。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，其中，通过访问至少三个渲染层来对开检场景进行渲染，其中，第一层含有处于装包状态的所有物体的已渲染图像，第二层含有正在开检的物体的已渲染图像；以及第三层含有开检后物体的子图形的已渲染图像。

根据本发明的另一方面，提供了一种系统，以显示对容纳了多个处于装包状态的物体的行李的虚拟开检，包括：行李扫描器，用于获得行李内处于装包状态的多个物体的三维(3D)体积数据；存储器，能存储数据和指令；处理器，能访问存储器以获得数据和指令，处理器能执行所述指令以执行下列步骤：访问由行李扫描器生成的3D体积数据；处理3D体积数据，以将处于装包状态的多个物体分割成为与多个装包物体对应的多个3D体积物体；以及渲染处于开检状态的多个3D体积物体中的每一个，以使其同时显示在显示器上。

根据本发明的另一方面，提供了一种系统，其中，基于处在装包状态的多个物体相对于用来观察物体的观察方向的遮挡状态，按次序由处理器开检处于装包状态的多个物体。