圖像處理方法和圖像處理裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種圖像處理方法和圖像處理裝置。該方法可以包括根據(jù)對(duì)待測(cè)物投影后不同位置傳感器采集到的灰度數(shù)據(jù)獲得投影圖像的灰度曲線步驟；根據(jù)該灰度曲線獲得灰度曲線上拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置的步驟；根據(jù)所述拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置以及輻射源的位置獲得待測(cè)物的頂點(diǎn)位置的可能組合；以及根據(jù)該灰度曲線在所述待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合中確定待測(cè)物的頂點(diǎn)位置及物性的步驟。本發(fā)明還公開了一種圖像處理裝置。
【專利說明】
圖像處理方法和圖像處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及主要用于安全檢查的圖像處理方法 和圖像處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，走私、偷渡等犯罪行為頻繁發(fā)生，威脅了國家海關(guān)的關(guān)稅征收，給國家經(jīng)濟(jì) 帶來巨大損失?；ぁ⑹称返阮I(lǐng)域的走私偷渡行為也嚴(yán)重危害了我國國有企業(yè)及民族工業(yè) 的發(fā)展，嚴(yán)重?cái)_亂了我國市場(chǎng)秩序。另外，部分不法分子非法攜帶毒品以牟取暴利，對(duì)人民 的健康也造成了極大的危害。
[0003] 近年來，通過攜帶槍支、彈藥、刀具等危險(xiǎn)物品實(shí)施的惡意行兇、恐怖襲擊等嚴(yán)重 危害社會(huì)公共安全事件也時(shí)有發(fā)生。因此安全檢查設(shè)備對(duì)國家利益人民安全及財(cái)產(chǎn)安全具 有重要的意義。
[0004] 現(xiàn)有的安全檢查設(shè)備主要包括手持式車底檢查設(shè)備以及X光安檢設(shè)備。手持式車 底檢查設(shè)備是通過工作人員手持設(shè)備，對(duì)車輛底盤進(jìn)行光學(xué)掃描，觀察車輛底盤是否有改 造的痕跡或是否在車輛底盤上夾帶違法物品等。但是，犯罪分子常采用各類方法精心偽裝 改造后的車輛底盤，僅憑光學(xué)掃描和觀察無法檢測(cè)出該類改造后私藏的物品；X光安檢設(shè) 備，采用放射成像技術(shù)，通過對(duì)物品進(jìn)行掃描，并輸出影像以供檢查人員判斷是否夾帶違禁 品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] -些安全檢測(cè)裝置及對(duì)成像的處理方法還無法得到待測(cè)物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及圖像， 無法快速、有效地檢測(cè)車輛內(nèi)部是否攜帶、夾藏違法物品。對(duì)于可檢測(cè)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢測(cè) 方式，目前主要為輻射成像類檢測(cè)裝置配合相應(yīng)的圖像處理方法。然而，此類裝置及方法還 無法通過檢測(cè)獲得待測(cè)物體的位置、尺寸、密度等更為具體的待測(cè)物的物性等數(shù)據(jù)信息。而 且一些待測(cè)物中還可能包括一些放射性材料，一般的檢測(cè)設(shè)備很難檢測(cè)出被良好屏蔽的放 射性材料。
[0006] 本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N在至少一組在至少兩個(gè)非平行方向?qū)Υ郎y(cè)物進(jìn)行投影的圖像 處理方法，該方法包括根據(jù)對(duì)待測(cè)物投影后不同位置傳感器采集到的灰度數(shù)據(jù)獲得投影圖 像的灰度曲線步驟;根據(jù)該灰度曲線獲得灰度曲線上拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置的步驟;根據(jù) 所述拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置以及輻射源的位置獲得待測(cè)物的頂點(diǎn)位置的可能組合；以及根 據(jù)該灰度曲線在所述待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合中確定待測(cè)物的頂點(diǎn)位置及物性的 步驟。
[0007] 在另一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N在至少一組在至少兩個(gè)非平行方向?qū)Υ郎y(cè)物進(jìn)行 投影的圖像處理裝置，該裝置包括用于根據(jù)對(duì)待測(cè)物投影后不同位置傳感器采集到的灰度 數(shù)據(jù)獲得投影圖像的灰度曲線的模塊;用于根據(jù)該灰度曲線獲得灰度曲線上拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳 感器位置的模塊;用于根據(jù)所述拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置以及輻射源的位置獲得待測(cè)物的頂 點(diǎn)位置的可能組合的模塊；以及用于根據(jù)該灰度曲線在所述待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組 合中確定待測(cè)物的頂點(diǎn)位置及物性的模塊。
[0008] 根據(jù)本申請(qǐng)公開的實(shí)施例，通過分析待測(cè)物經(jīng)透射投影后所得灰度曲線的特點(diǎn)及 其與待測(cè)物體的關(guān)系，找出曲線上具有特殊意義的拐點(diǎn)位置，并結(jié)合投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，將多 角度投影所得的多組灰度曲線相互關(guān)聯(lián)進(jìn)行計(jì)算，從而分析出待測(cè)物體的尺寸、位置以及 物體的一些物性特征如密度、射線吸收系數(shù)等。該方法在放射源選擇適當(dāng)?shù)那闆r下可以應(yīng) 用到各類安全、醫(yī)療等檢查中。由于放射性材料常采用密度較大的容器進(jìn)行儲(chǔ)存，在這類檢 測(cè)中，檢察人員可以根據(jù)該方法測(cè)出的待測(cè)物的物性特征重點(diǎn)檢查高密度物體，從而實(shí)現(xiàn) 對(duì)放射性材料的檢測(cè)。
【附圖說明】
[0009] 通過參考附圖會(huì)更加清楚地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理 解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：
[0010] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種在至少兩個(gè)非平行方向?qū)Υ郎y(cè)物進(jìn)行投 影的系統(tǒng)的示意圖；
[0011] 圖2示出了在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖1所示的系統(tǒng)中由一個(gè)放射源對(duì)待測(cè) 物進(jìn)行投影的情況下通過探測(cè)器獲得的灰度曲線圖；
[0012] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種圖像處理方法的流程圖；
[0013] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種圖像處理方法中待測(cè)物的示意圖；
[0014] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種圖像處理方法中獲得待測(cè)物的頂點(diǎn)位置 的可能組合的方法的原理圖；
[0015] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真的示意圖；
[0016] 圖7a示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真得到的待測(cè) 物灰度曲線圖像的示意圖；
[0017] 圖7b示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真得到的待測(cè) 物灰度曲線圖像的一階導(dǎo)數(shù)的示意圖；
[0018] 圖7c示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真得到的待測(cè) 物灰度曲線圖像的二階導(dǎo)數(shù)的示意圖；
[0019] 圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真獲得待測(cè)物的 頂點(diǎn)位置的可能組合的方法的原理圖；
[0020] 圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真中待測(cè)物體的 頂點(diǎn)位置的可能組合對(duì)應(yīng)的灰度曲線與待測(cè)物灰度曲線的對(duì)比圖；
[0021] 圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種圖像處理方法進(jìn)行仿真中待測(cè)物體的 頂點(diǎn)位置的可能組合對(duì)應(yīng)的灰度曲線與待測(cè)物灰度曲線的對(duì)比圖；
[0022] 圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種圖像處理方法進(jìn)行試驗(yàn)中待測(cè)物的實(shí) 驗(yàn)效果圖；
[0023]圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的各個(gè)方面的特征和示例性實(shí)施例。在下面的詳細(xì)描述 中，提出了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。但是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說 很明顯的是，本發(fā)明可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對(duì)實(shí)施 例的描述僅僅是為了通過示出本發(fā)明的示例來提供對(duì)本發(fā)明的更好的理解。本發(fā)明決不限 于下面所提出的任何具體配置和方法，而是在不脫離本發(fā)明的精神的前提下覆蓋了元素、 部件和算法的任何修改、替換和改進(jìn)。在附圖和下面的描述中，沒有示出公知的結(jié)構(gòu)和技 術(shù)，以便避免對(duì)本發(fā)明造成不必要的模糊。
[0025]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像處理方法和圖像處理裝置。
[0026] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種在至少兩個(gè)非平行方向?qū)Υ郎y(cè)物進(jìn)行投 影系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，對(duì)待測(cè)物3投影的系統(tǒng)可以包括在至少兩個(gè)非平行方向?qū)Υ?測(cè)物3進(jìn)行投影的放射源1，可以采用一個(gè)或多個(gè)放射源，這里可以采用兩個(gè)放射源，一個(gè)可 以設(shè)置在待測(cè)物的底部，另一個(gè)可以設(shè)置在待測(cè)物的側(cè)面。也可以只使用一個(gè)放射源，在至 少兩個(gè)非平行方向?qū)Υ郎y(cè)物進(jìn)行投影得到兩個(gè)記錄信息不完全相同的投影圖像，放射源是 包括放射性物質(zhì)的輻射源。其中，放射性物質(zhì)例如可以包括以下一項(xiàng)或多項(xiàng)：氚、鐵55、鈷 60、鎳 63、硒 75、銻 124、鐿 169、銩 170、銥 192、鉈 204、釙 210、钚 238、氪 85、鍶 90、銫 137、钷 147 和某些錒系元素如钚239、镅241、锎252等、鈉 22、鈷57、釔88、鎘109、鉍207、鈾鐳系中的鐳 226等。在一種示例性實(shí)施例中，放射源使用鈷60作為放射性物質(zhì)。對(duì)待測(cè)物體投影的系統(tǒng) 還可以包括與放射源對(duì)應(yīng)設(shè)置的接收發(fā)射粒子的傳感器2,傳感器2例如可以包括觀察、記 錄粒子數(shù)量的探測(cè)器，例如電離室、正比計(jì)數(shù)器、蓋革-米勒計(jì)數(shù)器、閃爍計(jì)數(shù)器、半導(dǎo)體探 測(cè)器等。該系統(tǒng)還包括對(duì)投影圖像進(jìn)行處理的圖像處理裝置4。
[0027] 圖2示出了在圖1所示的系統(tǒng)中由一個(gè)放射源對(duì)待測(cè)物3進(jìn)行投影的情況下，通過 探測(cè)器獲得的灰度曲線圖。由圖2可見，灰度曲線是隨投影的射線通過路徑上物體的密度及 長(zhǎng)度而變化的曲線，其規(guī)律遵循如式(1)所示：
[0028] I = I〇 * e_ut (1)
[0029] 其中，μ表示物體對(duì)射線的吸收系數(shù)，t表示射線穿過物體的路徑長(zhǎng)度。當(dāng)射線未穿 過待測(cè)物體時(shí)，灰度值為最大值1〇;而當(dāng)射線穿過待測(cè)物體時(shí)，灰度曲線會(huì)小于射線未穿過 待測(cè)物體時(shí)的最大值1〇。另外，當(dāng)射線經(jīng)過多邊形的某一頂點(diǎn)時(shí)，在灰度曲線上會(huì)相應(yīng)地出 現(xiàn)一個(gè)斜率突變的拐點(diǎn)；而射線掃過其他位置時(shí)，灰度曲線均為一條平滑的曲線，不會(huì)存在 斜率突變的情況。若多邊形為η邊形，則曲線上拐點(diǎn)的個(gè)數(shù) 1)與11的關(guān)系為〇<p<n。因此，灰 度曲線的拐點(diǎn)位置，可以反映出多邊形頂點(diǎn)的具體位置信息;而通過灰度曲線的灰度數(shù)據(jù)， 又可以反映待測(cè)物體的密度、形狀等多種信息。
[0030] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種圖像處理方法的流程圖，該方法例如可 以由圖1所示系統(tǒng)中的圖像處理裝置4執(zhí)行。由于射線源形成的射線束為扇形面，在判斷射 線源是否在非平行方向?qū)Υ郎y(cè)物投影時(shí)，可以比較射線源的扇形射線束中的中心線是否平 行。在至少兩個(gè)非平行方向?qū)Υ郎y(cè)物進(jìn)行投影后，會(huì)得到至少兩幅投影圖像，該投影圖像可 以為灰度圖，其灰度代表對(duì)待測(cè)物投影的系統(tǒng)中探測(cè)器對(duì)應(yīng)的射線穿過路徑上相應(yīng)物質(zhì)對(duì) 射線衰減效果的累計(jì)，根據(jù)灰度圖可以得到一條隨射線通過路徑上物體的密度及長(zhǎng)度變化 的灰度曲線。如圖3所示，在步驟S31中，可以根據(jù)對(duì)待測(cè)物投影后不同位置傳感器采集到的 灰度數(shù)據(jù)獲得投影圖像的灰度曲線。在步驟S32中，可以根據(jù)該灰度曲線獲得灰度曲線上拐 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置。在步驟S33中，可以根據(jù)該拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置獲得待測(cè)物的頂點(diǎn) 位置的可能組合。在步驟S34中，可以根據(jù)該灰度曲線在所述待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組 合中確定待測(cè)物的頂點(diǎn)位置及物性。這里的物性可以包括例如密度、射線吸收系數(shù)等待測(cè) 物的物理性質(zhì)。
[0031] 在一個(gè)示例中，可以對(duì)對(duì)待測(cè)物投影得到的灰度曲線進(jìn)行濾波處理，使濾波后，曲 線不會(huì)有頻率較高的噪音以及波動(dòng)，又不會(huì)過度的平滑導(dǎo)致拐點(diǎn)的消失或與待測(cè)物灰度曲 線相比有較大的滯后。例如在對(duì)濾除高頻噪音后對(duì)灰度信號(hào)進(jìn)行延時(shí)補(bǔ)償。在一個(gè)示例中， 可以對(duì)投影得到的灰度曲線進(jìn)行2次求導(dǎo)，在二階導(dǎo)數(shù)圖像中，拐點(diǎn)位置會(huì)以脈沖形式體 現(xiàn)，找到這幾組脈沖所在位置，即可得出灰度曲線中拐點(diǎn)的位置。
[0032] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種圖像處理方法中待測(cè)物的示意圖。在一 些安檢、進(jìn)出口檢測(cè)等應(yīng)用中，例如在進(jìn)行核安保的檢查時(shí)，常出現(xiàn)箱子內(nèi)有密度較小的雜 物以及密度較大的放射源或屏蔽材料的情況。當(dāng)使用鉛等高密度材料對(duì)放射源進(jìn)行屏蔽 時(shí)，被動(dòng)式放射性檢測(cè)往往無法檢測(cè)出待測(cè)物體具有放射性。在核安保的檢查中可以把檢 查重點(diǎn)放在如圖4所示的被各類低密度的雜物環(huán)繞的高密度物體。由于射線穿過物體后反 映的是路徑上物質(zhì)的積分，高密度物體相對(duì)于低密度物體，對(duì)于射線穿過物體后得到的射 線強(qiáng)度往往有較大的影響，因此，根據(jù)圖3所示的方法，可以通過對(duì)待測(cè)物投影后的灰度曲 線上的拐點(diǎn)位置得到感興趣的高密度物體的位置以及尺寸形狀，并通過其灰度信息，得到 待測(cè)物密度上的平均數(shù)據(jù)。雖然圖4示出的是待測(cè)物的投影圖像為密度均勻的凸多邊形的 情況，但該方法也可以應(yīng)用在待測(cè)物截面的投影圖像為凹多邊形的情況當(dāng)中，可看作由高 密度的凹多邊形和由空氣組成的多邊形組成一新的凸多邊形，計(jì)算得出的具體數(shù)據(jù)為二者 的平均效果，在這種情況下通過該圖像處理方法得到的結(jié)果雖然可能誤差會(huì)略大于待測(cè)物 的投影圖像為凸多邊形的情況，但是仍然能夠較好的還原待測(cè)物體的物性。該方法也可以 應(yīng)用在非均勻密度的待測(cè)物圖像中，可以將待測(cè)物看做多個(gè)均勻密度待測(cè)物的組合，通過 該方法得到待測(cè)物密度可以看做多個(gè)均勻密度待測(cè)物的組合的密度的平均值，但是該密度 的平均值仍然能夠體現(xiàn)出待測(cè)物與周圍環(huán)境的密度差異，即在背景環(huán)境中較好的還原待測(cè) 物體的物性。
[0033] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種圖像處理方法中獲得待測(cè)物的頂點(diǎn)位置 的可能組合的方法的原理圖。如圖5所示，假設(shè)對(duì)待測(cè)物投影得到的圖像為陰影所示的凸四 邊形，可以在平面建立二維坐標(biāo)系，將對(duì)待測(cè)物投影的系統(tǒng)坐標(biāo)化，根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的參數(shù)， 可以將幾個(gè)拐點(diǎn)還原至系統(tǒng)中，并可以將位置標(biāo)定在相應(yīng)的二維空間位置中?？梢约僭O(shè)探 測(cè)器陣列設(shè)置在待測(cè)物體三個(gè)方向，則探測(cè)器陣列可以坐標(biāo)化分布在y軸的正半軸兩側(cè)，放 射源b可以設(shè)置在y軸的負(fù)半軸上，輻射源a可以設(shè)置在探測(cè)器陣列相對(duì)于待測(cè)物的另一側(cè)， 在對(duì)待測(cè)物投影得到的灰度曲線上找出斜率突變的拐點(diǎn)的位置，將其對(duì)應(yīng)至相應(yīng)坐標(biāo)系中 的探測(cè)器陣列上。由于灰度曲線上的拐點(diǎn)均對(duì)應(yīng)待測(cè)物體截面的多邊形的頂點(diǎn)，則放射源 與拐點(diǎn)之間的連線一定會(huì)通過待測(cè)多邊形的頂點(diǎn)?？梢愿鶕?jù)輻射源的位置以及與輻射源對(duì) 應(yīng)的拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的探測(cè)器位置的連線獲得待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合。在一個(gè)示例中， 由于在對(duì)待測(cè)物進(jìn)行正交投影時(shí)得到的投影圖像中的信息關(guān)聯(lián)度最低，得到的有效數(shù)據(jù)最 多，因此可以選取正交的投影圖像進(jìn)行圖像處理。這里可以假設(shè)在其中一個(gè)方向上投影得 到的灰度曲線中有P個(gè)拐點(diǎn)，在另一個(gè)方向上投影得到的灰度曲線中有q個(gè)拐點(diǎn)，且P<q。在 平面建立二維坐標(biāo)系時(shí)，兩次投影時(shí)放射源所在的點(diǎn)坐標(biāo)與拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的探測(cè)器位置坐標(biāo)的 連線可得到P · q個(gè)不同的交點(diǎn)，則η邊多邊形的頂點(diǎn)一定為這p · q個(gè)交點(diǎn)中的η個(gè)點(diǎn)的組 合。則可能為待測(cè)多邊形的頂點(diǎn)的組數(shù)心為：
[0034] = I2) n=q
[0035]由式(2)可看出，假設(shè)當(dāng)口 = 3,9 = 4，1(1 = 3797，計(jì)算量已然較大。并且，隨著口與9的 增大，計(jì)算量將有較大增長(zhǎng)。由于待測(cè)物體任意兩個(gè)頂點(diǎn)所連成的直線通過放射源為小概 率事件，因此可以看做每一條射線上有且僅有一個(gè)待測(cè)物體的頂點(diǎn)。則可能為待測(cè)多邊形 的頂點(diǎn)的組數(shù)心為：
[0036] K2 = n! (3)
[0037] 此時(shí)由式（3)可以看出，假設(shè)當(dāng)η = 4時(shí)，Κ2 = 24。計(jì)算量已由待測(cè)物頂點(diǎn)的可能組 合數(shù)1^ = 3797減少至24,這將大幅度提高計(jì)算速度，也減少了該方法計(jì)算的復(fù)雜度?？梢詫?這些待測(cè)物頂點(diǎn)的可能組合中的可能頂點(diǎn)兩兩相連，取所有連線的外輪廓作為邊界，將此 圖像矩陣化，還可以對(duì)圖像輪廓內(nèi)部按照像素大小與實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行換算和填充，例如有待 測(cè)物體處以數(shù)字1進(jìn)行填充，無物體處以數(shù)字〇進(jìn)行填充。就可得到所有可能與待測(cè)物體一 致的物體的位置以及表示待測(cè)物形狀的圖像矩陣。將它們從二維坐標(biāo)上還原至系統(tǒng)中。也 就是可以對(duì)待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合所構(gòu)成的假想待測(cè)物在輻射源位置和探測(cè)器 位置不變的情況下進(jìn)行假想待測(cè)物投影，可得到一系列新的僅反映射線穿過物體的長(zhǎng)度的 灰度曲線。由于這里的灰度曲線不包含待測(cè)物的隨射線通過路徑上物體的密度變化的信 息，所以這里的灰度曲線與放射源對(duì)原待測(cè)物投影得到的灰度曲線不同。
[0038] 在一個(gè)實(shí)施例中，可以根據(jù)假想待測(cè)物投影后不同位置探測(cè)器采集到的灰度數(shù)據(jù) 獲得假想待測(cè)物投影圖像的灰度曲線并與待測(cè)物體投影圖像的灰度曲線比較，可以選取與 待測(cè)物體投影圖像的灰度曲線最接近的灰度曲線對(duì)應(yīng)的假想待測(cè)物頂點(diǎn)位置為待測(cè)物體 的頂點(diǎn)位置。在一個(gè)示例中，可以選取探測(cè)器上最小拐點(diǎn)與最大拐點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算， 將待測(cè)物灰度曲線與假想待測(cè)物灰度曲線的基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)齊，再比較兩條曲線的差。設(shè)對(duì)假想 待測(cè)物投影得到的一系列灰度曲線反映射線穿過物體長(zhǎng)度的值SS m,x，系統(tǒng)對(duì)待測(cè)物投影 所得到的原灰度數(shù)據(jù)為Im,x，不放置物體系統(tǒng)所得到的灰度數(shù)據(jù)為1〇,設(shè)一對(duì)齊系數(shù)為 m為一系列弧度曲線中的第m條曲線，X為一系列灰度曲線中第X個(gè)點(diǎn)。則有如下關(guān)系式：
[0039] Im,x=Io · exp(-ym,xSm,x) (4)
(5)
[0041] 計(jì)算兩條曲線每一個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的μω,χ并取其平均數(shù)，可得到對(duì)應(yīng)該曲線的以》值，之 后做如下運(yùn)算：
[0042] Pm,x=Io · exp(-ymSm,x) (6)
[0043] 可得到一條新的曲線，求pm,x與Im,x兩條曲線的偏差~為：
σ)
[0045]其中，η為Pm, χ上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。求得最小的vm值所對(duì)應(yīng)的假想待測(cè)物多邊形及其 坐標(biāo)，即為所求的待測(cè)物體的形狀及位置。
[0046] 在一個(gè)實(shí)施例中，可以根據(jù)不放置待測(cè)物時(shí)探測(cè)器所得原始灰度數(shù)據(jù)、對(duì)待測(cè)物 投影后不同位置探測(cè)器采集到的灰度數(shù)據(jù)、和對(duì)假想待測(cè)物投影后輻射源射線穿過假想待 測(cè)物的長(zhǎng)度值獲得待測(cè)物對(duì)射線的吸收系數(shù)，進(jìn)而得到待測(cè)物的物性。在一個(gè)示例中，在得 到與原始灰度曲線最為接近的假想待測(cè)物灰度曲線后，與該灰度曲線其對(duì)應(yīng)的式(5)中的μ 值即為待測(cè)物體對(duì)系統(tǒng)射線的吸收系數(shù)。
[0047] 在一個(gè)實(shí)施例中，在選擇的放射源的射線粒子能量相對(duì)穩(wěn)定的情況下，該方法可 以根據(jù)待測(cè)物體對(duì)系統(tǒng)射線的吸收系數(shù)以及放射源的射線粒子能量計(jì)算待測(cè)物的密度，實(shí) 現(xiàn)對(duì)于待測(cè)物體物性的判別。例如，在系統(tǒng)的放射源使用鈷60作為放射性物質(zhì)時(shí)，其射線粒 子能量為1.25MeV，粒子與待測(cè)物體之間的主要作用為康普頓散射。在此能量下，粒子穿過 物體的μ/ρ值可近似看作常數(shù)值，從而相應(yīng)得到待測(cè)物體的密度。
[0048]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真的示意圖。如 圖6所示，在一個(gè)實(shí)施例中，可以選取兩個(gè)放射源，可以將放射源分別放置在系統(tǒng)底部及側(cè) 下方，可以三面環(huán)繞地設(shè)置探測(cè)器以確?？梢缘玫缴渚€經(jīng)過待測(cè)物體的全部數(shù)據(jù)。對(duì)系統(tǒng) 的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，例如將系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定為:a = 350cm，d = 350cm，d = 50cm其中，a為系統(tǒng)的 寬，b為系統(tǒng)的高，d為放射源1距地面的距離。這里假設(shè)待測(cè)物體為一任意的凸五邊形，待測(cè) 物所在高度為h，例如可以假設(shè)待測(cè)物在大型卡車上，這樣，放置在車上的物體距地面距離h 例如可以設(shè)定為150cm，那么待測(cè)物各頂點(diǎn)的理論值在表1中給出，其中各坐標(biāo)單位為厘米。 [0049]表 1
[0051]在仿真中可以假設(shè)該待測(cè)物體對(duì)于射線的吸收系數(shù)可以設(shè)定為μ = 〇.9,空載時(shí)探 測(cè)器所得到的初始灰度數(shù)據(jù)可以設(shè)定為1〇 = 1〇;探測(cè)器陣列上每隔lcm布置一個(gè)探測(cè)器。圖 7a示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真得到的待測(cè)物灰度曲線 圖像的示意圖。如圖7a所示，通過放射源發(fā)出射線對(duì)待測(cè)物體進(jìn)行兩個(gè)方向上的投影，可得 到兩個(gè)方向上的投影圖像的灰度曲線。圖7b示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處 理方法進(jìn)行仿真得到的待測(cè)物灰度曲線圖像的一階導(dǎo)數(shù)的示意圖；圖7c示出根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真得到的待測(cè)物灰度曲線圖像的二階導(dǎo)數(shù)的示 意圖。如圖7b和7c所示可以對(duì)兩條灰度曲線做求導(dǎo)處理。在二階導(dǎo)數(shù)的曲線中，在灰度曲線 的拐點(diǎn)位置有相應(yīng)的脈沖式的突起，對(duì)應(yīng)的探測(cè)器中的坐標(biāo)xd分別在表2中給出。
[0052]表 2
[0054]將這些點(diǎn)置于二維坐標(biāo)系下，根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將其變換為在投影系統(tǒng)中的坐標(biāo)在 表3中給出。
[0055]表 3
[0057] 根據(jù)投影系統(tǒng)可得，兩組放射源的坐標(biāo)在表4中給出。
[0058] 表4
[0060] 圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真獲得待測(cè)物的 頂點(diǎn)位置的可能組合的方法的原理圖。如圖8所示，可以將放射源坐標(biāo)與其對(duì)應(yīng)的拐點(diǎn)坐標(biāo) 相連，射線源1和射線源2與相應(yīng)拐點(diǎn)相連后可以得到10條線段及25個(gè)不同的交點(diǎn)。在這些 交點(diǎn)中選出相應(yīng)的組合，并將所有可能的組合得出的多邊形進(jìn)行投影，并選取特定點(diǎn)使得 所有可能的組合得出的多邊形進(jìn)行投影所得灰度曲線數(shù)據(jù)與原灰度曲線數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。圖9 示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)一種圖像處理方法進(jìn)行仿真中待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的 可能組合對(duì)應(yīng)的灰度曲線與待測(cè)物灰度曲線的對(duì)比圖；圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例 的一種圖像處理方法進(jìn)行仿真中待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合對(duì)應(yīng)的灰度曲線與待測(cè) 物灰度曲線的對(duì)比圖。如圖9和圖10所示，圖中橫坐標(biāo)表示待測(cè)物投影后對(duì)應(yīng)探測(cè)器的位置 單位以厘米表示，縱坐標(biāo)表示射線穿過待測(cè)物長(zhǎng)度值與待測(cè)物對(duì)射線吸收系數(shù)的乘積。將 對(duì)假想待測(cè)物投影所得數(shù)據(jù)與待測(cè)物投影所得數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得到偏差值最小的組合即為 所求待測(cè)物頂點(diǎn)的坐標(biāo)，最終得到的待測(cè)物頂點(diǎn)坐標(biāo)及誤差值在表5中給出。
[0061] 表 5
[0063] 根據(jù)該圖像處理方法的仿真結(jié)果對(duì)于多邊形頂點(diǎn)位置的確定，絕對(duì)誤差最大為 0.28cm，衰減系數(shù)計(jì)算的相對(duì)誤差為0.33%，各項(xiàng)誤差均較小。
[0064] 在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，可以對(duì)鋁塊進(jìn)行投影得到的投影圖像采用該圖像處理方法進(jìn)行處 理，對(duì)該圖像處理方法的效果進(jìn)行驗(yàn)證。待測(cè)物對(duì)象為一鋁材質(zhì)、實(shí)心、截面為正方形的長(zhǎng) 方體?？梢赃x取待測(cè)物的一個(gè)截面，對(duì)截面所在的位置進(jìn)行尺寸測(cè)量，測(cè)量所得待測(cè)截面的 幾何尺寸長(zhǎng)和寬均為175mm。對(duì)待測(cè)物體進(jìn)行兩次投影測(cè)量。為處理方便，可以使放射源處 于180°與240°處。在測(cè)量中，可以選取同一截面對(duì)待測(cè)物體進(jìn)行多次測(cè)量，例如進(jìn)行4000次 測(cè)量，取測(cè)量數(shù)值的平均數(shù)以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。可以對(duì)兩個(gè)方向投影得到的灰度曲線圖像進(jìn) 行二次求導(dǎo)得到拐點(diǎn)位置，通過拐點(diǎn)位置得到待測(cè)物頂點(diǎn)的可能組合并對(duì)這些頂點(diǎn)組合而 成的待測(cè)物再次進(jìn)行投影，將得到的灰度曲線與原灰度曲線進(jìn)行比較，取與原曲線最接近 的灰度曲線對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn)為待測(cè)物的頂點(diǎn)。得出該待測(cè)物體各點(diǎn)坐標(biāo)值如表6中給出，求得待 測(cè)物體對(duì)射線的吸收系數(shù)為0.0146。
[0065]表 6
[0067]由表6可以看出，該結(jié)果基本符合待測(cè)物體的形狀，其四邊長(zhǎng)分別為172_，178_， 173mm，168mm，與其標(biāo)準(zhǔn)尺寸175mm最大相差7mm，符合在仿真時(shí)分析的誤差范圍。
[0068]上一個(gè)實(shí)驗(yàn)中的鋁塊更換為實(shí)心、截面為五邊形的柱體，對(duì)該圖像處理方法的效 果進(jìn)行再一次驗(yàn)證。選取待測(cè)物的一個(gè)截面，對(duì)截面所在的位置進(jìn)行尺寸測(cè)量，測(cè)量所得待 測(cè)截面的幾何尺寸的五個(gè)邊的長(zhǎng)度分別為邊1 = 125cm、邊2 = 70.7 lcm、邊3 = 125cm、邊4 = 175cm、邊5 = 175cm。選取放射源處于270°與210°處。在測(cè)量中，可以選取同一截面對(duì)待測(cè)物 體進(jìn)行4000次測(cè)量，取測(cè)量數(shù)值的平均數(shù)以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。可以對(duì)兩個(gè)方向投影得到的灰 度曲線圖像進(jìn)行二次求導(dǎo)得到拐點(diǎn)位置，通過拐點(diǎn)位置得到待測(cè)物頂點(diǎn)的可能組合并對(duì)這 些頂點(diǎn)組合而成的待測(cè)物再次進(jìn)行投影，將得到的灰度曲線與原灰度曲線進(jìn)行比較，取與 原曲線最接近的灰度曲線對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn)為待測(cè)物的頂點(diǎn)。得出該待測(cè)物體各點(diǎn)坐標(biāo)值如表7 中給出，求得待測(cè)物體對(duì)射線的吸收系數(shù)為0.0143。
[0069]表7
[0071]由表7可以看出，該結(jié)果基本符合待測(cè)物體的形狀，其5邊長(zhǎng)分別為：邊1 = 124 · 45mm、邊2 = 72 · 31mm、邊3 = 129 · 84mm、邊4= 170 · 00mm、邊5 = 172 · 80mm，與其標(biāo)準(zhǔn)尺寸 175mm最大相差7mm，符合在仿真時(shí)分析的誤差范圍，具有較高的還原度。
[0072]查表，對(duì)于鋁材料，當(dāng)光子能量為IMeV時(shí)，吸收系數(shù)與待測(cè)物密度比μ/ρ可以近似 的取常數(shù)值6.146 X 10_3，當(dāng)光子能量為1.5MeV時(shí)，μ/ρ可以近似的取常數(shù)值5.007 X 10_3，假 設(shè)這部分值為線性分布，則當(dāng)光子能量為1.25MeV時(shí)，μ/ρ可以近似的取常數(shù)值5.5765 X 10 一3。則求得鋁的密度為Pa^ = 2.618g/cm3，而鋁材質(zhì)密度的理論值為:pm = 2.702g/cm3，對(duì)比 測(cè)量結(jié)果，該圖像處理方法較好的還原了該物體的物性。
[0073]還可以對(duì)飲水機(jī)所用水桶進(jìn)行投影得到的投影圖像采用該圖像處理方法進(jìn)行處 理，對(duì)該處理方法的效果進(jìn)行驗(yàn)證?？梢詫嬎畽C(jī)所用水桶裝滿水放置于集裝箱內(nèi)對(duì)該桶 裝水進(jìn)行測(cè)量?？梢允狗派湓粗糜讴枴阄恢?，集裝箱進(jìn)入系統(tǒng)，放射源及探測(cè)器進(jìn)行掃描，得 到放射源在0°位置的輻射圖像;可以再移動(dòng)放射源至90°位置，使集裝箱反向移出系統(tǒng)，放 射源及探測(cè)器掃描，得到90°位置的輻射圖像。經(jīng)該圖像處理方法得到的一系列物體的連續(xù) 的截面，這些截面可重建待測(cè)物體的3D模型圖像。圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一 種圖像處理方法進(jìn)行試驗(yàn)中待測(cè)物的實(shí)驗(yàn)效果圖。將通過該圖像處理方法得到的水桶的每 一個(gè)截面的數(shù)據(jù)都進(jìn)行相同的處理，可得到一系列長(zhǎng)不相等，高相近的長(zhǎng)方形。使用顯示軟 件對(duì)待測(cè)物體進(jìn)行三維模型重建，將這些長(zhǎng)方形按照順序依次排列，可得到水桶的三維圖 形及三視圖如圖11所示。
[0074]通過該圖像處理方法可求得待測(cè)物桶裝水的射線吸收系數(shù)為7.2805ΧΠΓ3。查表 可得，對(duì)于水，當(dāng)光子能量為1.25MeV時(shí)，可以近似的認(rèn)為μ/ρ = 6.2Χ10-3。則可求得桶裝水 的密度Pw' = 1.174g/cm3。而對(duì)于水的密度的真實(shí)值為/Λ_/ ? = U*·，則由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知， 其密度測(cè)量值PW'與真實(shí)值相比，其相對(duì)誤差為17.4%。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，實(shí)驗(yàn)基 本準(zhǔn)確地反映了水桶的形狀、尺寸及所在的位置。但是，對(duì)比之前所做的鋁塊實(shí)驗(yàn)，水桶實(shí) 驗(yàn)的誤差較鋁塊實(shí)驗(yàn)來說誤差較大。
[0075] 可以對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步分析。為減小誤差，可將投影圖像進(jìn)行減影處理。由于集裝 箱為相對(duì)固定的背景，因此可將集裝箱對(duì)圖像造成的影響相應(yīng)減去。為方便處理，可將圖像 中無物體的區(qū)域作為集裝箱的背景，取相應(yīng)列數(shù)據(jù)取平均數(shù)作為實(shí)驗(yàn)中的"空載數(shù)據(jù)"，這 里的"空載數(shù)據(jù)"相當(dāng)于不放置待測(cè)物時(shí)探測(cè)器所得原始灰度數(shù)據(jù)。對(duì)水桶所在位置進(jìn)行減 影。對(duì)數(shù)字圖像處理方法進(jìn)行優(yōu)化后的測(cè)量結(jié)果為：當(dāng)光子能量為1.25MeV時(shí)，桶裝水的射 線的吸收系數(shù)可以近似的取常數(shù)值7.〇794\1〇_ 3，則求得桶裝水的密度0/ = 1.1428/〇113， 密度測(cè)量的相對(duì)誤差由之前的17.4%降至14.2%。較好的還原了該物體的物性。
[0076] 在一個(gè)實(shí)施例中，一種在至少兩個(gè)非平行方向?qū)Υ郎y(cè)物進(jìn)行投影的圖像處理裝 置，可以包括用于可以根據(jù)對(duì)待測(cè)物投影后不同位置傳感器采集到的灰度數(shù)據(jù)獲得投影圖 像的灰度曲線的模塊。用于可以根據(jù)灰度曲線獲得灰度曲線上拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置的模 塊。用于可以根據(jù)拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置以及輻射源的位置獲得待測(cè)物的頂點(diǎn)位置的可能 組合的模塊。用于可以根據(jù)灰度曲線在待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合中確定待測(cè)物的頂 點(diǎn)位置及物性的模塊。在一個(gè)示例中，還可以包括用于對(duì)灰度曲線進(jìn)行濾波處理濾除高頻 噪聲信號(hào)的模塊。在一個(gè)示例中，還可以包括用于對(duì)灰度曲線求二階導(dǎo)數(shù)的模塊。傳感器例 如可以包括觀察、記錄粒子數(shù)量的探測(cè)器。
[0077] 在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置還可以包括用于可以根據(jù)輻射源的位置以及與所述輻射 源對(duì)應(yīng)的拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的探測(cè)器位置的連線獲得待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合的模塊。
[0078] 在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置還可以包括用于可以對(duì)待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合 所構(gòu)成的假想待測(cè)物在所述輻射源位置和探測(cè)器位置不變的情況下進(jìn)行假想待測(cè)物投影 的模塊。在一個(gè)示例中，該裝置還可以包括用于可以根據(jù)假想待測(cè)物投影后不同位置探測(cè) 器采集到的灰度數(shù)據(jù)獲得假想待測(cè)物投影圖像的灰度曲線并與待測(cè)物體投影圖像的灰度 曲線比較，選取與待測(cè)物體投影圖像的灰度曲線最接近的灰度曲線對(duì)應(yīng)的假想待測(cè)物頂點(diǎn) 位置為待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的模塊。
[0079] 在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置還可以包括用于可以根據(jù)不放置待測(cè)物時(shí)探測(cè)器所得原 始灰度數(shù)據(jù)、對(duì)待測(cè)物投影后不同位置探測(cè)器采集到的灰度數(shù)據(jù)、和對(duì)假想待測(cè)物投影后 輻射源射線穿過假想待測(cè)物的長(zhǎng)度值獲得待測(cè)物對(duì)射線的吸收系數(shù)，進(jìn)而得到待測(cè)物的物 性的模塊。圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一種圖像處理裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。處理裝 置可以采用通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可具體是基于處理器的計(jì)算機(jī)。所述處理設(shè) 備實(shí)體包括輸入輸出I/O接口 121、存儲(chǔ)器122、至少一個(gè)處理器123和至少一個(gè)通信接口 124。其中，輸入輸出I/O接口 121、存儲(chǔ)器122、至少一個(gè)處理器123和至少一個(gè)通信接口 124 之間通過通信總線125連接。所述I/O接口 121，用于接收來自用戶設(shè)備的文本數(shù)據(jù)，并將所 述文本數(shù)據(jù)傳輸給所述處理器123,其中，所述文本數(shù)據(jù)使用結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL形式表示。 處理器123可以是一個(gè)通用中央處理器(CPU)，微處理器，特定應(yīng)用集成電路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一個(gè)或多個(gè)用于控制本發(fā)明方案程序執(zhí)行的集 成電路。其中，所述通信總線125可包括一通路，在上述組件之間傳送信息。所述通信接口 124,使用任何收發(fā)器一類的裝置，用于與其他設(shè)備或通信網(wǎng)絡(luò)通信，如以太網(wǎng)，無線接入網(wǎng) (RAN)，無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Networks，WLAN)等。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)或多 個(gè)存儲(chǔ)器122,可以是只讀存儲(chǔ)器(read-only memory，ROM)或可存儲(chǔ)靜態(tài)信息和指令的其 他類型的靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(random access memory，RAM)或者可存儲(chǔ)信息和 指令的其他類型的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備，也可以是電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPR0M)、只讀光盤（Compact Disc Read-Only Memory，⑶-ROM)或其他光盤存儲(chǔ)、光碟存儲(chǔ)(包括壓縮光碟、激光碟、光碟、數(shù)字通用 光碟、藍(lán)光光碟等）、磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)或者其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或者能夠用于攜帶或存儲(chǔ)具有指 令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望的程序代碼并能夠由計(jì)算機(jī)存取的任何其他介質(zhì)，但不限于此。 這些存儲(chǔ)器122通過通信總線125與處理器123相連接。其中，所述存儲(chǔ)器122用于存儲(chǔ)執(zhí)行 本發(fā)明方案的應(yīng)用程序代碼，執(zhí)行本發(fā)明方案的應(yīng)用程序代碼保存在存儲(chǔ)器中，并由處理 器123來控制執(zhí)行。所述處理器123用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器122中存儲(chǔ)的應(yīng)用程序。
[0080] 應(yīng)當(dāng)注意，在權(quán)利要求中，單詞"包含"或"包括"并不排除存在未列在權(quán)利要求中 的元件或組件。位于元件或組件之前的冠詞"一"或"一個(gè)"也并不排除存在多個(gè)這樣的元件 或組件的情況。
[0081] 此外，還應(yīng)當(dāng)注意，本說明書中使用的語言主要是為了可讀性和教導(dǎo)的目的而選 擇的，而不是為了解釋或者限定本發(fā)明的主題而選擇的。因此，在不偏離所附權(quán)利要求書的 范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見 的。關(guān)于本發(fā)明的范圍，說明書中所做的描述都是說明性的，而非限制性的，本發(fā)明的范圍 由所附權(quán)利要求書限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種在至少兩個(gè)非平行方向?qū)Υ郎y(cè)物進(jìn)行投影的圖像處理方法，包括： 根據(jù)對(duì)待測(cè)物投影后不同位置傳感器采集到的灰度數(shù)據(jù)獲得投影圖像的灰度曲線； 根據(jù)所述灰度曲線獲得灰度曲線上拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置； 根據(jù)所述拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置獲得待測(cè)物的頂點(diǎn)位置的可能組合；以及 根據(jù)所述灰度曲線在所述待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合中確定待測(cè)物的頂點(diǎn)位置 及物性。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括對(duì)所述灰度曲線進(jìn)行濾波處理，濾除高頻噪聲信 號(hào)。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括對(duì)所述灰度曲線求二階導(dǎo)數(shù)。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)所述輻射源的位置以及與所述輻射源對(duì)應(yīng)的所 述拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置的連線獲得待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括對(duì)所述待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合所構(gòu)成的 假想待測(cè)物在所述輻射源位置和傳感器位置不變的情況下進(jìn)行假想待測(cè)物投影。6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，根據(jù)假想待測(cè)物投影后不同位置傳感器采集到的灰 度數(shù)據(jù)獲得假想待測(cè)物投影圖像的灰度曲線并與待測(cè)物體投影圖像的灰度曲線比較，選取 與待測(cè)物體投影圖像的灰度曲線最接近的灰度曲線對(duì)應(yīng)的假想待測(cè)物頂點(diǎn)位置為待測(cè)物 體的頂點(diǎn)位置。7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，根據(jù)不放置待測(cè)物時(shí)傳感器所得原始灰度數(shù)據(jù)、對(duì) 待測(cè)物投影后不同位置傳感器采集到的灰度數(shù)據(jù)、和對(duì)假想待測(cè)物投影后輻射源射線穿過 假想待測(cè)物的長(zhǎng)度值獲得待測(cè)物對(duì)射線的吸收系數(shù)，進(jìn)而得到待測(cè)物的物性。8. -種在至少兩個(gè)非平行方向?qū)Υ郎y(cè)物進(jìn)行投影的圖像處理裝置，包括： 用于根據(jù)對(duì)待測(cè)物投影后不同位置傳感器采集到的灰度數(shù)據(jù)獲得投影圖像的灰度曲 線的模塊； 用于根據(jù)所述灰度曲線獲得灰度曲線上拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置的模塊； 用于根據(jù)所述拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置以及輻射源的位置獲得待測(cè)物的頂點(diǎn)位置的可 能組合的t旲塊；以及 用于根據(jù)所述灰度曲線在所述待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合中確定待測(cè)物的頂點(diǎn) 位置及物性的模塊。9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括用于對(duì)所述灰度曲線進(jìn)行濾波處理濾除高頻噪聲 信號(hào)的模塊。10. 如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括用于對(duì)所述灰度曲線求二階導(dǎo)數(shù)的模塊。11. 如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括用于根據(jù)所述輻射源的位置以及與所述輻射源對(duì) 應(yīng)的所述拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器位置的連線獲得待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合的模塊。12. 如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括用于對(duì)所述待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的可能組合所構(gòu) 成的假想待測(cè)物在所述輻射源位置和傳感器位置不變的情況下進(jìn)行假想待測(cè)物投影的模 塊。13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，還包括用于根據(jù)假想待測(cè)物投影后不同位置傳感器采 集到的灰度數(shù)據(jù)獲得假想待測(cè)物投影圖像的灰度曲線并與待測(cè)物體投影圖像的灰度曲線 比較，選取與待測(cè)物體投影圖像的灰度曲線最接近的灰度曲線對(duì)應(yīng)的假想待測(cè)物頂點(diǎn)位置 為待測(cè)物體的頂點(diǎn)位置的模塊。14.如權(quán)利要求12所述的裝置，還包括用于根據(jù)不放置待測(cè)物時(shí)傳感器所得原始灰度 數(shù)據(jù)、對(duì)待測(cè)物投影后不同位置傳感器采集到的灰度數(shù)據(jù)、和對(duì)假想待測(cè)物投影后輻射源 射線穿過假想待測(cè)物的長(zhǎng)度值獲得待測(cè)物對(duì)射線的吸收系數(shù)，進(jìn)而得到待測(cè)物的物性的模 塊。
【文檔編號(hào)】G06T11/00GK106097407SQ201610371890
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】叢鵬, 李立濤, 王振濤, 向新程, 張顏民, 童建民, 黃毅斌, 郭肖靜, 趙曦
【申請(qǐng)人】清華大學(xué)