本發(fā)明涉及一種圖像識別技術，特別涉及一種人體安檢成像中人體輪廓邊緣物體的識別方法。

背景技術：

在一種很多人體安檢技術中，由于物體與背景成像上不存在區(qū)別，放置在人體邊緣的物體成像與背景連通，通過視覺可觀察到的是人體輪廓缺了一塊，這個缺失的一塊就是違禁物體，但是計算機的圖像識別算法卻很難將之提取出來。人體輪廓邊緣的物體的識別是一個技術難點，這方面的研究很少，研究成果也非常之有限，不過在實際的安檢應用中與背景連通物體的識別現(xiàn)象卻普遍存在，因此本文識別方法具有很強的應用價值。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對人體輪廓邊緣的物體識別困難的問題，提出了一種人體安檢成像中人體輪廓邊緣物體的識別方法，解決了人體輪廓邊緣物體的自動識別難題，識別速度快準確度高。

本發(fā)明的技術方案為：一種人體安檢成像中人體輪廓邊緣物體的識別方法，具體包括如下步驟：

1）對原始人體安檢圖像進行預處理：排除人體的頭頸部和手部，并使輪廓只由連續(xù)的單像素點連接，并進行輪廓跟蹤，記錄輪廓每個點的坐標；

2）構造圓形模板沿人體輪廓邊緣移動，圓形模板在輪廓線上的移動是以輪廓上的點作為中心的，計算每個輪廓點位置處圓形模板內人體目標區(qū)域面積所占比例，如果比例低于一個低閾值Pmin則記為凸點，標記為Ni點，i=1,2…；如果高于一個高閾值Pmax則記為凹點，標記為Xj點，j=1,2…；

3）從起始位置開始，對每兩個相鄰凸點進行連線判斷，如果相鄰兩個凸點Ni和Ni+1點間存在凹點Xj，同時該兩凸點直線距離必須小于一個閾值K，則將兩個凸點Ni和Ni+1點有效連接，否則取消連接，有效連接輪廓存在檢測目標物；

4）對連線完的輪廓填充的二值圖與原成像二值圖進行差運算，即得到檢測目標物。

所述步驟2）中構造圓形模板：是在半徑為r的像素塊中構造的，如果在圓形模板半徑r大于人體手臂寬度的1/3，或者對于識別精度要求不高的情況下，用鋸齒形邊緣的像素塊來直接表示圓形模板，像素塊中，與圓形模板區(qū)域有交集的像素其像素值為1，無交集則像素值為0；如果在圓形模板半徑r大于人體手臂寬度的1/3，或者對精度有較高要求的情況下，使用加權重的方式來構造標準圓形模板：即計算正方形像素塊中每個像素與圓形模板區(qū)域相交面域所占像素本身面域的比例，此比例值即作為每個像素的分配權重。

所述閾值Pmin、Pmax和K根據(jù)不同模型和人體圖像清晰度情況進行設定。

所述低閾值Pmin取值0.2-0.3；高閾值Pmax取值0.7-0.8；閾值K取值15-20厘米。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明人體安檢成像中人體輪廓邊緣物體的識別方法，抗噪聲能力強，識別速度快，識別精度高，可出色完成人體邊緣與背景連通的物體成像的全自動識別任務，通過修改相應閾值（Pmin、Pmax和K）可以適用于不同模型和人體圖像清晰度情況，可移植性高。

附圖說明

圖1為人體邊緣攜帶物體原始成像圖；

圖2為本發(fā)明對原始圖像輪廓的預處理及圓形模板檢測示意圖；

圖3為本發(fā)明對滿足條件的凸點進行連線示意圖；

圖4為本發(fā)明不含頭頸部和手部人體邊緣物體識別的完整處理圖像。

具體實施方式

人體安檢成像中人體輪廓邊緣物體的識別方法：首先對原始人體安檢圖像（圖1所示）進行預處理，第一步是排除人體的頭頸部和手部（因為這幾個部位通常無法藏匿違禁品，同時也是為了避免該算法在頭頸部和手部的誤識別）。第二步是去除圖像中的噪聲等干擾圖像邊緣質量的因素，對預處理后轉化的二值圖像剔除非連通的噪聲，并通過腐蝕膨脹、膨脹腐蝕的操作優(yōu)化二值圖像的邊緣效果。第三步是對處理后的二值圖像進行輪廓提取和細化，使輪廓只由連續(xù)的單像素點連接，并進行輪廓跟蹤，記錄輪廓每個點的坐標。

如圖2所示，構造圓形模板沿人體輪廓邊緣移動，圓形模板在輪廓線上的移動是以輪廓上的點作為中心的，計算每個輪廓點位置處圓形模板內人體目標區(qū)域面積所占比例，如果比例低于一個低閾值Pmin（一般取值0.2-0.3）則記為凸點——Ni（i=1,2…）點，如果高于一個高閾值Pmax（一般取值0.7-0.8）則記為凹點——Xj（j=1,2…）點。

如果相鄰兩個凸點Ni和Ni+1點間存在凹點Xj，同時該兩凸點直線距離必須小于一個閾值K（一般取值15-20厘米），則判斷凸點Ni和Ni+1點間區(qū)域存在檢測目標物；如圖3所示，對得到的特征凸點Ni和Ni+1點進行連線，對連線完的輪廓填充的二值圖與原成像二值圖（不含頭頸部和手部）進行差運算，即得到檢測目標物。如圖4所示不含頭頸部和手部人體邊緣物體識別的完整處理圖像，白色為識別的邊緣物體。

圓形模板是在半徑為r的像素塊中構造的，在圓形模板面積很大（半徑r大于人體手臂寬度的1/3），或者對于識別精度要求不高的情況下，可用鋸齒形邊緣的像素塊來直接表示圓形模板，像素塊中，與圓形模板區(qū)域有交集的像素其像素值為1，無交集則像素值為0；在圓形模板面積較小（半徑r小于人體手臂寬度的1/3）或者對精度有較高要求的情況下，使用加權重的方式來構造標準圓形模板：即計算正方形像素塊中每個像素與圓形模板區(qū)域相交面域所占像素本身面域的比例，此比例值即作為每個像素的分配權重。

從起始位置開始，對每兩個相鄰凸點依次連線遵循順序試點的原則，該原則為：從起始位置開始，將相鄰兩個凸點Ni和Ni+1點進行試連接，如果這兩個凸點間不存在凹點，或者凸點間直線距離大于閾值K則取消該連接，否則為有效連接。

通過修改相應閾值（Pmin、Pmax和K）可以適用于不同模型和人體圖像清晰度情況，可移植性高。