[发明专利]一种人体安检中被动毫米波图像与可见光图像的配准方法

说明书

本发明涉及一种人体安检中被动毫米波图像与可见光图像的配准方法，用于毫米波快速安检中可见光与被动毫米波图像的配准，其配准关系测定步骤为：首先在特定距离下通过手持标定光源对可见光图像与被动毫米波图像视场边界的确定，并保存标定点图像；然后综合考虑可见光与被动毫米波图像的视场角范围差异性，对标定点进行优选；最后以可见光图像为基准，完成对被动毫米波图像的透视变换和平移变换，并保存此配准参数。同时，标定距离限定在2.0,2.5,3.0和3.5米四个距离。在实际应用时，由距离信息选择合适的配准参数，最终完成可见光与被动毫米波图像的实时配准输出。本发明可以实现毫米波快速安检系统中可见光与被动毫米波图像的实时配准输出。

技术领域

本发明涉及一种根据被动毫米波图像与可见光图像的配准方法，特别是一种面向毫米波快速安检系统的图像配准方法，属于计算机图形学技术领域，主要应用于毫米波人体安检中被动毫米波图像与可见光图像的配准。

背景技术

随着毫米波检测技术的发展，基于毫米波快速成像的安检系统能够快速准确的检测到非合作目标携带的隐蔽违禁物，因而得到了广泛研究和应用，尤其是在机场、火车站和大型场馆的安检。

传统的安检系统主要有金属探测门、手持金属探测器、X射线安检系统等，但是金属探测类系统，包括金属探测门和手持金属探测器只能检测到非合作目标是否携带金属物品，无法探测到非金属、毒品和其他爆炸物等；X射线探测系统能对金属、非金属、毒品和爆炸物等检测，但是如果长期遭到X射线辐射，能够对人体造成严重辐射伤害，因而目前X射线探测系统主要是针对行李和物品等进行探测。

毫米波是介于光波与微波之间的电磁波，能够有效的穿透衣物和一些绝缘体的遮挡，因而可以应用在安检系统中对人体目标携带的隐蔽违禁物进行检测与识别，而且相比X射线，对人体没有辐射伤害。但是由于成像原理的不同，可见光图像与被动毫米波图像在视场范围上存在差异性，同时与可见光图像中的非合作目标相比，被动毫米波图像中的非合作目标存在一定的形态变形。

因此，当在被动毫米波图像中检测到隐蔽异常物时，无法直接将其定位坐标标记在可见光图像中，需要对被动毫米波图像与可见光图像进行配准。

针对可见光与毫米波图像配准方法，研究者们已开展尝试其配准问题。其中Quanliang Huang(参考：Huang Q,Sun K,Liu S.A New Method for Passive MillimeterWave Image Registration by Applying Super Resolution[C]//Sixth InternationalConference on Image and Graphics.IEEE Computer Society,2011:685-690.)通过超分辨率重建算法解决较远距离成像下毫米波图像质量较差导致的配准效果不佳问题。张光锋(参考：张光锋,张祖荫,郭伟.一种可见光与毫米波辐射图像的融合方法[J].激光与红外,2004,34(5):386-388.)等人针对地基或部分机载成像的毫米波辐射图像与可见光图像配准融合问题，提出一种基于小波变换的图像融合方法。Pramod K.Varshney(参考VarshneyP K,Chen H M,Ramac L C,et al.Registration and fusion of infrared andmillimeter wave images for concealed weapon detection[C]//InternationalConference on Image Processing,1999.ICIP 99.Proceedings.IEEE,1999:532-536vol.3.)针对隐蔽武器检测的毫米波安检，提出一种基于人体目标分割和二值校正的配准方法。虽然现有研究成果针对各自应用场景下的可见光图像与毫米波图像的配准问题取得了较好的配准结果，但是都没有考虑不同成像距离下，毫米波图像存在一定的形变特性。

发明内容