cbs图像中人体携带物分割方法研究及系统实现

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1、CBS图像中人体携带物分割方法研究及系统实现SegmentationmethodandimplementationfordetectingconcealedobjectsinComptonbackscatterimages领域：软件工程作者姓名：钱亮亮指导教师：戴维迪副教授企业导师：马志华研究员天津大学软件学院二零一五年十二月摘要康普顿背散射技术（CBS）作为一种应用比较广泛的X射线安检技术，可以在复杂背景下，对人体携带物进行扫描成像，不过由于其成像背景环境的复杂性，使得对人体携带物的分割具有很大的难度。本文通过开发一款人体携带物检测与识别系统，为安检设备提供携带物的实时检测与识别服务，

2、以适宜日益增长的安检要求，并对系统功能的难点技术——携带物的分割进行了深入的分析和研究，通过设计一种基于CBS人体图像的分割方法，来提高系统对携带物的检测率。根据人体图像的灰度值分布特点，并通过比较各图像处理技术的应用范围和优缺点，设计了一种基于CBS人体图像的迭代式图像分割方法。该方法首先通过背景和噪音过滤来完成图像的预处理操作。接着，通过Canny算子对滤波后的图像进行边缘检测。最后，通过迭代的方式，采用膨胀和腐蚀方法和连通区域标记法对图像边缘进行修复、提取和填充，得到最后的携带物二值化分割图像。实验结果表明，本论文研究的分割方法对高原子序数的金属物和低原子序数的非金属物都有较大的检

3、测率。本文通过软件工程思想和UML对象建模技术完成系统的需求分析和系统建模，并最终开发出人体携带物检测与识别系统，将基于CBS人体图像的迭代式图像分割方法嵌入到系统中，并结合BP神经网络模式识别技术，对提取出的携带物进行智能识别，以满足公共安全领域中对安检技术的要求。关键词：康普顿背散射，携带物，边缘检测，软件工程ABSTRACTComptonback-scattering(CBS)isabletogeneratebodyscanimageundercomplexbackgroundasawidelyusedsecuritychecktechnology.However,duetothe

4、complexityofbackgroundenvironmentintheprocessofgeneratingCBSimage,imagesofmaterialscarriedbypassengersaresegmentedwithgreatdifficulty.Inordertofitthegrowingsecurityrequirement,abodyconcealedobjectdetectionandrecognitionsystemisdevelopedtoofferreal-timedetectionandidentificationservicesforsecurity

5、equipment,andintensiveanalyzeandresearchthesegmentationofmaterialimagewhichisthekeytechnologyinthesystem.EnhancethedetectionrateofthesystembyasegmentationmethodbasedonCBSbodyimage.AniterativesegmentationmethodbasedonCBSbodyimageisdesignedaccordingtothedistributionofgrayvalueofthehumanbodyimageand

6、thecomparisonoftheappliedrangeandtheadvantageanddisadvantageofvariousimageprocessingtechnology.Firstly,theimageisfilteredmainlyonbackgroundfilterandnoisefilter.Secondly,theedgeoftheimageisdetectedbyCannyalgorithm.Finally,aBinarysegmentimageofcarriedmaterialisrecovered,extractedandpaddedbyexpansio

7、nandetchingmethodandconnectedcomponentlabelingmethod.Experimentalresultsshowthatthesegmentationmethodinthispaperhasagreaterdetectionrateofmetalwithhighatomicnumberandnon-metallicmaterialwithlowatomicnumber.Thepapercomp