图像处理方法和图像处理装置

摘要

本发明涉及一种图像处理方法和图像处理装置。该方法可以包括根据对待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据获得投影图像的灰度曲线步骤；根据该灰度曲线获得灰度曲线上拐点对应的传感器位置的步骤；根据所述拐点对应的传感器位置以及辐射源的位置获得待测物的顶点位置的可能组合；以及根据该灰度曲线在所述待测物体的顶点位置的可能组合中确定待测物的顶点位置及物性的步骤。本发明还公开了一种图像处理装置。

权利要求

1.一种在至少两个非平行方向对待测物进行投影的图像处理方法，包括：根据对待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据获得投影图像的灰度曲线；

根据所述灰度曲线获得灰度曲线上拐点对应的传感器位置；

根据所述拐点对应的传感器位置获得待测物的顶点位置的可能组合；以及根据所述灰度曲线在所述待测物体的顶点位置的可能组合中确定待测物的顶点位置及物性。

2.如权利要求1所述的方法，还包括对所述灰度曲线进行滤波处理，滤除高频噪声信号。

3.如权利要求1所述的方法，还包括对所述灰度曲线求二阶导数。

4.如权利要求1所述的方法，其中，根据所述辐射源的位置以及与所述辐射源对应的所述拐点对应的传感器位置的连线获得待测物体的顶点位置的可能组合。

5.如权利要求1所述的方法，还包括对所述待测物体的顶点位置的可能组合所构成的假想待测物在所述辐射源位置和传感器位置不变的情况下进行假想待测物投影。

6.如权利要求5所述的方法，其中，根据假想待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据获得假想待测物投影图像的灰度曲线并与待测物体投影图像的灰度曲线比较，选取与待测物体投影图像的灰度曲线最接近的灰度曲线对应的假想待测物顶点位置为待测物体的顶点位置。

7.如权利要求5所述的方法，其中，根据不放置待测物时传感器所得原始灰度数据、对待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据、和对假想待测物投影后辐射源射线穿过假想待测物的长度值获得待测物对射线的吸收系数，进而得到待测物的物性。

8.一种在至少两个非平行方向对待测物进行投影的图像处理装置，包括：用于根据对待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据获得投影图像的灰度曲线的模块；

用于根据所述灰度曲线获得灰度曲线上拐点对应的传感器位置的模块；

用于根据所述拐点对应的传感器位置以及辐射源的位置获得待测物的顶点位置的可能组合的模块；以及用于根据所述灰度曲线在所述待测物体的顶点位置的可能组合中确定待测物的顶点位置及物性的模块。

9.如权利要求8所述的装置，还包括用于对所述灰度曲线进行滤波处理滤除高频噪声信号的模块。

10.如权利要求8所述的装置，还包括用于对所述灰度曲线求二阶导数的模块。

11.如权利要求8所述的装置，还包括用于根据所述辐射源的位置以及与所述辐射源对应的所述拐点对应的传感器位置的连线获得待测物体的顶点位置的可能组合的模块。

12.如权利要求8所述的装置，还包括用于对所述待测物体的顶点位置的可能组合所构成的假想待测物在所述辐射源位置和传感器位置不变的情况下进行假想待测物投影的模块。

13.如权利要求12所述的装置，还包括用于根据假想待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据获得假想待测物投影图像的灰度曲线并与待测物体投影图像的灰度曲线比较，选取与待测物体投影图像的灰度曲线最接近的灰度曲线对应的假想待测物顶点位置为待测物体的顶点位置的模块。

14.如权利要求12所述的装置，还包括用于根据不放置待测物时传感器所得原始灰度数据、对待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据、和对假想待测物投影后辐射源射线穿过假想待测物的长度值获得待测物对射线的吸收系数，进而得到待测物的物性的模块。

说明书

图像处理方法和图像处理装置

技术领域

[0001] 本发明属于图像处理技术领域，更具体地涉及主要用于安全检查的图像处理方法和图像处理装置。

背景技术

[0002] 目前，走私、偷渡等犯罪行为频繁发生，威胁了国家海关的关税征收，给国家经济带来巨大损失。化工、食品等领域的走私偷渡行为也严重危害了我国国有企业及民族工业的发展，严重扰乱了我国市场秩序。另外，部分不法分子非法携带毒品以牟取暴利，对人民的健康也造成了极大的危害。

[0003] 近年来，通过携带枪支、弹药、刀具等危险物品实施的恶意行凶、恐怖袭击等严重危害社会公共安全事件也时有发生。因此安全检查设备对国家利益人民安全及财产安全具有重要的意义。

[0004] 现有的安全检查设备主要包括手持式车底检查设备以及X光安检设备。手持式车底检查设备是通过工作人员手持设备，对车辆底盘进行光学扫描，观察车辆底盘是否有改造的痕迹或是否在车辆底盘上夹带违法物品等。但是，犯罪分子常采用各类方法精心伪装改造后的车辆底盘，仅凭光学扫描和观察无法检测出该类改造后私藏的物品；X光安检设备，采用放射成像技术，通过对物品进行扫描，并输出影像以供检查人员判断是否夹带违禁品。

发明内容

[0005] 一些安全检测装置及对成像的处理方法还无法得到待测物体内部的结构及图像，无法快速、有效地检测车辆内部是否携带、夹藏违法物品。对于可检测装置内部结构的检测方式，目前主要为辐射成像类检测装置配合相应的图像处理方法。然而，此类装置及方法还无法通过检测获得待测物体的位置、尺寸、密度等更为具体的待测物的物性等数据信息。而且一些待测物中还可能包括一些放射性材料，一般的检测设备很难检测出被良好屏蔽的放射性材料。

[0006] 本申请提供了一种在至少一组在至少两个非平行方向对待测物进行投影的图像处理方法，该方法包括根据对待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据获得投影图像的灰度曲线步骤；根据该灰度曲线获得灰度曲线上拐点对应的传感器位置的步骤；根据所述拐点对应的传感器位置以及辐射源的位置获得待测物的顶点位置的可能组合；以及根据该灰度曲线在所述待测物体的顶点位置的可能组合中确定待测物的顶点位置及物性的步骤。

[0007] 在另一方面，本申请提供了一种在至少一组在至少两个非平行方向对待测物进行投影的图像处理装置，该装置包括用于根据对待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据获得投影图像的灰度曲线的模块；用于根据该灰度曲线获得灰度曲线上拐点对应的传感器位置的模块；用于根据所述拐点对应的传感器位置以及辐射源的位置获得待测物的顶点位置的可能组合的模块；以及用于根据该灰度曲线在所述待测物体的顶点位置的可能组合中确定待测物的顶点位置及物性的模块。

[0008] 根据本申请公开的实施例，通过分析待测物经透射投影后所得灰度曲线的特点及其与待测物体的关系，找出曲线上具有特殊意义的拐点位置，并结合投影系统的结构，将多角度投影所得的多组灰度曲线相互关联进行计算，从而分析出待测物体的尺寸、位置以及物体的一些物性特征如密度、射线吸收系数等。该方法在放射源选择适当的情况下可以应用到各类安全、医疗等检查中。由于放射性材料常采用密度较大的容器进行储存，在这类检测中，检察人员可以根据该方法测出的待测物的物性特征重点检查高密度物体，从而实现对放射性材料的检测。

附图说明

[0009] 通过参考附图会更加清楚地理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

[0010] 图1示出根据本发明的一个实施例的一种在至少两个非平行方向对待测物进行投影的系统的示意图；

[0011] 图2示出了在根据本发明的一个实施例的图1所示的系统中由一个放射源对待测物进行投影的情况下通过探测器获得的灰度曲线图；

[0012] 图3示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理方法的流程图；

[0013] 图4示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理方法中待测物的示意图；

[0014] 图5示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理方法中获得待测物的顶点位置的可能组合的方法的原理图；

[0015] 图6示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真的示意图；

[0016] 图7a示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真得到的待测物灰度曲线图像的示意图；

[0017] 图7b示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真得到的待测物灰度曲线图像的一阶导数的示意图；

[0018] 图7c示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真得到的待测物灰度曲线图像的二阶导数的示意图；

[0019] 图8示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真获得待测物的顶点位置的可能组合的方法的原理图；

[0020] 图9示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真中待测物体的顶点位置的可能组合对应的灰度曲线与待测物灰度曲线的对比图；

[0021] 图10示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理方法进行仿真中待测物体的顶点位置的可能组合对应的灰度曲线与待测物灰度曲线的对比图；

[0022] 图11示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理方法进行试验中待测物的实验效果图；

[0023] 图12示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理装置的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和方法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

[0025] 下面结合附图，详细描述根据本发明实施例的图像处理方法和图像处理装置。

[0026] 图1示出根据本发明的一个实施例的一种在至少两个非平行方向对待测物进行投影系统的示意图。如图1所示，对待测物3投影的系统可以包括在至少两个非平行方向对待测物3进行投影的放射源1，可以采用一个或多个放射源，这里可以采用两个放射源，一个可以设置在待测物的底部，另一个可以设置在待测物的侧面。也可以只使用一个放射源，在至少两个非平行方向对待测物进行投影得到两个记录信息不完全相同的投影图像，放射源是包括放射性物质的辐射源。其中，放射性物质例如可以包括以下一项或多项：氚、铁55、钴60、镍63、硒75、锑124、镱169、铥170、铱192、铊204、钋210、钚238、氪85、锶90、铯137、钷147和某些锕系元素如钚239、镅241、锎252等、钠22、钴57、钇88、镉109、铋207、铀镭系中的镭
226等。在一种示例性实施例中，放射源使用钴60作为放射性物质。对待测物体投影的系统还可以包括与放射源对应设置的接收发射粒子的传感器2，传感器2例如可以包括观察、记录粒子数量的探测器，例如电离室、正比计数器、盖革-米勒计数器、闪烁计数器、半导体探测器等。该系统还包括对投影图像进行处理的图像处理装置4。

[0027] 图2示出了在图1所示的系统中由一个放射源对待测物3进行投影的情况下，通过探测器获得的灰度曲线图。由图2可见，灰度曲线是随投影的射线通过路径上物体的密度及长度而变化的曲线，其规律遵循如式(1)所示：

[0028] I＝I0·e-μt                          (1)

[0029] 其中，μ表示物体对射线的吸收系数，t表示射线穿过物体的路径长度。当射线未穿过待测物体时，灰度值为最大值I0；而当射线穿过待测物体时，灰度曲线会小于射线未穿过待测物体时的最大值I0。另外，当射线经过多边形的某一顶点时，在灰度曲线上会相应地出现一个斜率突变的拐点；而射线扫过其他位置时，灰度曲线均为一条平滑的曲线，不会存在斜率突变的情况。若多边形为n边形，则曲线上拐点的个数p与n的关系为0＜p≤n。因此，灰度曲线的拐点位置，可以反映出多边形顶点的具体位置信息；而通过灰度曲线的灰度数据，又可以反映待测物体的密度、形状等多种信息。

[0030] 图3示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理方法的流程图，该方法例如可以由图1所示系统中的图像处理装置4执行。由于射线源形成的射线束为扇形面，在判断射线源是否在非平行方向对待测物投影时，可以比较射线源的扇形射线束中的中心线是否平行。在至少两个非平行方向对待测物进行投影后，会得到至少两幅投影图像，该投影图像可以为灰度图，其灰度代表对待测物投影的系统中探测器对应的射线穿过路径上相应物质对射线衰减效果的累计，根据灰度图可以得到一条随射线通过路径上物体的密度及长度变化的灰度曲线。如图3所示，在步骤S31中，可以根据对待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据获得投影图像的灰度曲线。在步骤S32中，可以根据该灰度曲线获得灰度曲线上拐点对应的传感器位置。在步骤S33中，可以根据该拐点对应的传感器位置获得待测物的顶点位置的可能组合。在步骤S34中，可以根据该灰度曲线在所述待测物体的顶点位置的可能组合中确定待测物的顶点位置及物性。这里的物性可以包括例如密度、射线吸收系数等待测物的物理性质。

[0031] 在一个示例中，可以对对待测物投影得到的灰度曲线进行滤波处理，使滤波后，曲线不会有频率较高的噪音以及波动，又不会过度的平滑导致拐点的消失或与待测物灰度曲线相比有较大的滞后。例如在对滤除高频噪音后对灰度信号进行延时补偿。在一个示例中，可以对投影得到的灰度曲线进行2次求导，在二阶导数图像中，拐点位置会以脉冲形式体现，找到这几组脉冲所在位置，即可得出灰度曲线中拐点的位置。

[0032] 图4示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理方法中待测物的示意图。在一些安检、进出口检测等应用中，例如在进行核安保的检查时，常出现箱子内有密度较小的杂物以及密度较大的放射源或屏蔽材料的情况。当使用铅等高密度材料对放射源进行屏蔽时，被动式放射性检测往往无法检测出待测物体具有放射性。在核安保的检查中可以把检查重点放在如图4所示的被各类低密度的杂物环绕的高密度物体。由于射线穿过物体后反映的是路径上物质的积分，高密度物体相对于低密度物体，对于射线穿过物体后得到的射线强度往往有较大的影响，因此，根据图3所示的方法，可以通过对待测物投影后的灰度曲线上的拐点位置得到感兴趣的高密度物体的位置以及尺寸形状，并通过其灰度信息，得到待测物密度上的平均数据。虽然图4示出的是待测物的投影图像为密度均匀的凸多边形的情况，但该方法也可以应用在待测物截面的投影图像为凹多边形的情况当中，可看作由高密度的凹多边形和由空气组成的多边形组成一新的凸多边形，计算得出的具体数据为二者的平均效果，在这种情况下通过该图像处理方法得到的结果虽然可能误差会略大于待测物的投影图像为凸多边形的情况，但是仍然能够较好的还原待测物体的物性。该方法也可以应用在非均匀密度的待测物图像中，可以将待测物看做多个均匀密度待测物的组合，通过该方法得到待测物密度可以看做多个均匀密度待测物的组合的密度的平均值，但是该密度的平均值仍然能够体现出待测物与周围环境的密度差异，即在背景环境中较好的还原待测物体的物性。

[0033] 图5示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理方法中获得待测物的顶点位置的可能组合的方法的原理图。如图5所示，假设对待测物投影得到的图像为阴影所示的凸四边形，可以在平面建立二维坐标系，将对待测物投影的系统坐标化，根据系统结构的参数，可以将几个拐点还原至系统中，并可以将位置标定在相应的二维空间位置中。可以假设探测器阵列设置在待测物体三个方向，则探测器阵列可以坐标化分布在y轴的正半轴两侧，放射源b可以设置在y轴的负半轴上，辐射源a可以设置在探测器阵列相对于待测物的另一侧，在对待测物投影得到的灰度曲线上找出斜率突变的拐点的位置，将其对应至相应坐标系中的探测器阵列上。由于灰度曲线上的拐点均对应待测物体截面的多边形的顶点，则放射源与拐点之间的连线一定会通过待测多边形的顶点。可以根据辐射源的位置以及与辐射源对应的拐点对应的探测器位置的连线获得待测物体的顶点位置的可能组合。在一个示例中，由于在对待测物进行正交投影时得到的投影图像中的信息关联度最低，得到的有效数据最多，因此可以选取正交的投影图像进行图像处理。这里可以假设在其中一个方向上投影得到的灰度曲线中有p个拐点，在另一个方向上投影得到的灰度曲线中有q个拐点，且p≤q。在平面建立二维坐标系时，两次投影时放射源所在的点坐标与拐点对应的探测器位置坐标的连线可得到p·q个不同的交点，则n边多边形的顶点一定为这p·q个交点中的n个点的组合。则可能为待测多边形的顶点的组数K1为：

[0034]

[0035] 由式(2)可看出，假设当p＝3，q＝4，K1＝3797，计算量已然较大。并且，随着p与q的增大，计算量将有较大增长。由于待测物体任意两个顶点所连成的直线通过放射源为小概率事件，因此可以看做每一条射线上有且仅有一个待测物体的顶点。则可能为待测多边形的顶点的组数K2为：

[0036] K2＝n！                          (3)

[0037] 此时由式(3)可以看出，假设当n＝4时，K2＝24。计算量已由待测物顶点的可能组合数K1＝3797减少至24，这将大幅度提高计算速度，也减少了该方法计算的复杂度。可以将这些待测物顶点的可能组合中的可能顶点两两相连，取所有连线的外轮廓作为边界，将此图像矩阵化，还可以对图像轮廓内部按照像素大小与实际长度进行换算和填充，例如有待测物体处以数字1进行填充，无物体处以数字0进行填充。就可得到所有可能与待测物体一致的物体的位置以及表示待测物形状的图像矩阵。将它们从二维坐标上还原至系统中。也就是可以对待测物体的顶点位置的可能组合所构成的假想待测物在辐射源位置和探测器位置不变的情况下进行假想待测物投影，可得到一系列新的仅反映射线穿过物体的长度的灰度曲线。由于这里的灰度曲线不包含待测物的随射线通过路径上物体的密度变化的信息，所以这里的灰度曲线与放射源对原待测物投影得到的灰度曲线不同。

[0038] 在一个实施例中，可以根据假想待测物投影后不同位置探测器采集到的灰度数据获得假想待测物投影图像的灰度曲线并与待测物体投影图像的灰度曲线比较，可以选取与待测物体投影图像的灰度曲线最接近的灰度曲线对应的假想待测物顶点位置为待测物体的顶点位置。在一个示例中，可以选取探测器上最小拐点与最大拐点之间的数据进行计算，将待测物灰度曲线与假想待测物灰度曲线的基准点对齐，再比较两条曲线的差。设对假想待测物投影得到的一系列灰度曲线反映射线穿过物体长度的值为Sm,x，系统对待测物投影所得到的原灰度数据为Im,x，不放置物体系统所得到的灰度数据为I0，设一对齐系数为μm,x，m为一系列弧度曲线中的第m条曲线，x为一系列灰度曲线中第x个点。则有如下关系式：

[0039] Im,x＝I0·exp(-μm,xSm,x)                          (4)

[0040]

[0041] 计算两条曲线每一个点所对应的μm,x并取其平均数，可得到对应该曲线的μm值，之后做如下运算：

[0042] Pm,x＝I0·exp(-μmSm,x)                           (6)

[0043] 可得到一条新的曲线，求Pm,x与Im,x两条曲线的偏差νm为：

[0044]

[0045] 其中，n为Pm,x上对应点的个数。求得最小的νm值所对应的假想待测物多边形及其坐标，即为所求的待测物体的形状及位置。

[0046] 在一个实施例中，可以根据不放置待测物时探测器所得原始灰度数据、对待测物投影后不同位置探测器采集到的灰度数据、和对假想待测物投影后辐射源射线穿过假想待测物的长度值获得待测物对射线的吸收系数，进而得到待测物的物性。在一个示例中，在得到与原始灰度曲线最为接近的假想待测物灰度曲线后，与该灰度曲线其对应的式(5)中的μ值即为待测物体对系统射线的吸收系数。

[0047] 在一个实施例中，在选择的放射源的射线粒子能量相对稳定的情况下，该方法可以根据待测物体对系统射线的吸收系数以及放射源的射线粒子能量计算待测物的密度，实现对于待测物体物性的判别。例如，在系统的放射源使用钴60作为放射性物质时，其射线粒子能量为1.25MeV，粒子与待测物体之间的主要作用为康普顿散射。在此能量下，粒子穿过物体的μ/ρ值可近似看作常数值，从而相应得到待测物体的密度。

[0048] 图6示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真的示意图。如图6所示，在一个实施例中，可以选取两个放射源，可以将放射源分别放置在系统底部及侧下方，可以三面环绕地设置探测器以确保可以得到射线经过待测物体的全部数据。对系统的参数进行设定，例如将系统参数设定为：a＝350cm，d＝350cm，d＝50cm其中，a为系统的宽，b为系统的高，d为放射源1距地面的距离。这里假设待测物体为一任意的凸五边形，待测物所在高度为h，例如可以假设待测物在大型卡车上，这样，放置在车上的物体距地面距离h例如可以设定为150cm，那么待测物各顶点的理论值在表1中给出，其中各坐标单位为厘米。

[0049] 表1

[0050]

[0051] 在仿真中可以假设该待测物体对于射线的吸收系数可以设定为μ＝0.9，空载时探测器所得到的初始灰度数据可以设定为I0＝10；探测器阵列上每隔1cm布置一个探测器。图7a示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真得到的待测物灰度曲线图像的示意图。如图7a所示，通过放射源发出射线对待测物体进行两个方向上的投影，可得到两个方向上的投影图像的灰度曲线。图7b示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真得到的待测物灰度曲线图像的一阶导数的示意图；图7c示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真得到的待测物灰度曲线图像的二阶导数的示意图。如图7b和7c所示可以对两条灰度曲线做求导处理。在二阶导数的曲线中，在灰度曲线的拐点位置有相应的脉冲式的突起，对应的探测器中的坐标xd分别在表2中给出。

[0052] 表2

[0053]

[0054] 将这些点置于二维坐标系下，根据系统结构，将其变换为在投影系统中的坐标在表3中给出。

[0055] 表3

[0056]

[0057] 根据投影系统可得，两组放射源的坐标在表4中给出。

[0058] 表4

[0059]

[0060] 图8示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真获得待测物的顶点位置的可能组合的方法的原理图。如图8所示，可以将放射源坐标与其对应的拐点坐标相连，射线源1和射线源2与相应拐点相连后可以得到10条线段及25个不同的交点。在这些交点中选出相应的组合，并将所有可能的组合得出的多边形进行投影，并选取特定点使得所有可能的组合得出的多边形进行投影所得灰度曲线数据与原灰度曲线数据相对应。图9示出根据本发明的一个实施例的对一种图像处理方法进行仿真中待测物体的顶点位置的可能组合对应的灰度曲线与待测物灰度曲线的对比图；图10示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理方法进行仿真中待测物体的顶点位置的可能组合对应的灰度曲线与待测物灰度曲线的对比图。如图9和图10所示，图中横坐标表示待测物投影后对应探测器的位置单位以厘米表示，纵坐标表示射线穿过待测物长度值与待测物对射线吸收系数的乘积。将对假想待测物投影所得数据与待测物投影所得数据进行比较，得到偏差值最小的组合即为所求待测物顶点的坐标，最终得到的待测物顶点坐标及误差值在表5中给出。

[0061] 表5

[0062]

[0063] 根据该图像处理方法的仿真结果对于多边形顶点位置的确定，绝对误差最大为0.28cm，衰减系数计算的相对误差为0.33％，各项误差均较小。

[0064] 在一个实验中，可以对铝块进行投影得到的投影图像采用该图像处理方法进行处理，对该图像处理方法的效果进行验证。待测物对象为一铝材质、实心、截面为正方形的长方体。可以选取待测物的一个截面，对截面所在的位置进行尺寸测量，测量所得待测截面的几何尺寸长和宽均为175mm。对待测物体进行两次投影测量。为处理方便，可以使放射源处于180°与240°处。在测量中，可以选取同一截面对待测物体进行多次测量，例如进行4000次测量，取测量数值的平均数以提高数据质量。可以对两个方向投影得到的灰度曲线图像进行二次求导得到拐点位置，通过拐点位置得到待测物顶点的可能组合并对这些顶点组合而成的待测物再次进行投影，将得到的灰度曲线与原灰度曲线进行比较，取与原曲线最接近的灰度曲线对应的顶点为待测物的顶点。得出该待测物体各点坐标值如表6中给出，求得待测物体对射线的吸收系数为0.0146。

[0065] 表6

[0066]

[0067] 由表6可以看出，该结果基本符合待测物体的形状，其四边长分别为172mm，178mm，173mm，168mm，与其标准尺寸175mm最大相差7mm，符合在仿真时分析的误差范围。

[0068] 上一个实验中的铝块更换为实心、截面为五边形的柱体，对该图像处理方法的效果进行再一次验证。选取待测物的一个截面，对截面所在的位置进行尺寸测量，测量所得待测截面的几何尺寸的五个边的长度分别为边1＝125cm、边2＝70.71cm、边3＝125cm、边4＝175cm、边5＝175cm。选取放射源处于270°与210°处。在测量中，可以选取同一截面对待测物体进行4000次测量，取测量数值的平均数以提高数据质量。可以对两个方向投影得到的灰度曲线图像进行二次求导得到拐点位置，通过拐点位置得到待测物顶点的可能组合并对这些顶点组合而成的待测物再次进行投影，将得到的灰度曲线与原灰度曲线进行比较，取与原曲线最接近的灰度曲线对应的顶点为待测物的顶点。得出该待测物体各点坐标值如表7中给出，求得待测物体对射线的吸收系数为0.0143。

[0069] 表7

[0070]

[0071] 由表7可以看出，该结果基本符合待测物体的形状，其5边长分别为：边1＝124.45mm、边2＝72.31mm、边3＝129.84mm、边4＝170.00mm、边5＝172.80mm，与其标准尺寸
175mm最大相差7mm，符合在仿真时分析的误差范围，具有较高的还原度。

[0072] 查表，对于铝材料，当光子能量为1MeV时，吸收系数与待测物密度比μ/ρ可以近似的取常数值6.146×10-3，当光子能量为1.5MeV时，μ/ρ可以近似的取常数值5.007×10-3，假设这部分值为线性分布，则当光子能量为1.25MeV时，μ/ρ可以近似的取常数值5.5765×10-3。则求得铝的密度为ρAl′＝2.618g/cm3，而铝材质密度的理论值为：ρAl＝2.702g/cm3，对比测量结果，该图像处理方法较好的还原了该物体的物性。

[0073] 还可以对饮水机所用水桶进行投影得到的投影图像采用该图像处理方法进行处理，对该处理方法的效果进行验证。可以将饮水机所用水桶装满水放置于集装箱内对该桶装水进行测量。可以使放射源置于0°位置，集装箱进入系统，放射源及探测器进行扫描，得到放射源在0°位置的辐射图像；可以再移动放射源至90°位置，使集装箱反向移出系统，放射源及探测器扫描，得到90°位置的辐射图像。经该图像处理方法得到的一系列物体的连续的截面，这些截面可重建待测物体的3D模型图像。图11示出根据本发明的一个实施例的一种图像处理方法进行试验中待测物的实验效果图。将通过该图像处理方法得到的水桶的每一个截面的数据都进行相同的处理，可得到一系列长不相等，高相近的长方形。使用显示软件对待测物体进行三维模型重建，将这些长方形按照顺序依次排列，可得到水桶的三维图形及三视图如图11所示。

[0074] 通过该图像处理方法可求得待测物桶装水的射线吸收系数为7.2805×10-3。查表-3可得，对于水，当光子能量为1.25MeV时，可以近似的认为μ/ρ＝6.2×10 。则可求得桶装水的密度ρw'＝1.174g/cm3。而对于水的密度的真实值为 则由实验结果可知，
其密度测量值ρw'与真实值 相比，其相对误差为17.4％。由实验结果可以看出，实验基本准确地反映了水桶的形状、尺寸及所在的位置。但是，对比之前所做的铝块实验，水桶实验的误差较铝块实验来说误差较大。

[0075] 可以对实验结果进一步分析。为减小误差，可将投影图像进行减影处理。由于集装箱为相对固定的背景，因此可将集装箱对图像造成的影响相应减去。为方便处理，可将图像中无物体的区域作为集装箱的背景，取相应列数据取平均数作为实验中的“空载数据”，这里的“空载数据”相当于不放置待测物时探测器所得原始灰度数据。对水桶所在位置进行减影。对数字图像处理方法进行优化后的测量结果为：当光子能量为1.25MeV时，桶装水的射线的吸收系数可以近似的取常数值7.0794×10-3，则求得桶装水的密度ρw'＝1.142g/cm3，密度测量的相对误差由之前的17.4％降至14.2％。较好的还原了该物体的物性。

[0076] 在一个实施例中，一种在至少两个非平行方向对待测物进行投影的图像处理装置，可以包括用于可以根据对待测物投影后不同位置传感器采集到的灰度数据获得投影图像的灰度曲线的模块。用于可以根据灰度曲线获得灰度曲线上拐点对应的传感器位置的模块。用于可以根据拐点对应的传感器位置以及辐射源的位置获得待测物的顶点位置的可能组合的模块。用于可以根据灰度曲线在待测物体的顶点位置的可能组合中确定待测物的顶点位置及物性的模块。在一个示例中，还可以包括用于对灰度曲线进行滤波处理滤除高频噪声信号的模块。在一个示例中，还可以包括用于对灰度曲线求二阶导数的模块。传感器例如可以包括观察、记录粒子数量的探测器。

[0077] 在一个实施例中，该装置还可以包括用于可以根据辐射源的位置以及与所述辐射源对应的拐点对应的探测器位置的连线获得待测物体的顶点位置的可能组合的模块。

[0078] 在一个实施例中，该装置还可以包括用于可以对待测物体的顶点位置的可能组合所构成的假想待测物在所述辐射源位置和探测器位置不变的情况下进行假想待测物投影的模块。在一个示例中，该装置还可以包括用于可以根据假想待测物投影后不同位置探测器采集到的灰度数据获得假想待测物投影图像的灰度曲线并与待测物体投影图像的灰度曲线比较，选取与待测物体投影图像的灰度曲线最接近的灰度曲线对应的假想待测物顶点位置为待测物体的顶点位置的模块。

[0079] 在一个实施例中，该装置还可以包括用于可以根据不放置待测物时探测器所得原始灰度数据、对待测物投影后不同位置探测器采集到的灰度数据、和对假想待测物投影后辐射源射线穿过假想待测物的长度值获得待测物对射线的吸收系数，进而得到待测物的物性的模块。图12示出根据本发明的一种图像处理装置的一个实施例的结构示意图。处理装置可以采用通用计算机系统结构，计算机系统可具体是基于处理器的计算机。所述处理设备实体包括输入输出I/O接口121、存储器122、至少一个处理器123和至少一个通信接口124。其中，输入输出I/O接口121、存储器122、至少一个处理器123和至少一个通信接口124之间通过通信总线125连接。所述I/O接口121，用于接收来自用户设备的文本数据，并将所述文本数据传输给所述处理器123，其中，所述文本数据使用结构化查询语言SQL形式表示。
处理器123可以是一个通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。其中，所述通信总线125可包括一通路，在上述组件之间传送信息。所述通信接口
124，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)等。计算机系统包括一个或多个存储器122，可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
这些存储器122通过通信总线125与处理器123相连接。其中，所述存储器122用于存储执行本发明方案的应用程序代码，执行本发明方案的应用程序代码保存在存储器中，并由处理器123来控制执行。所述处理器123用于执行所述存储器122中存储的应用程序。

[0080] 应当注意，在权利要求中，单词“包含”或“包括”并不排除存在未列在权利要求中的元件或组件。位于元件或组件之前的冠词“一”或“一个”也并不排除存在多个这样的元件或组件的情况。

[0081] 此外，还应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。关于本发明的范围，说明书中所做的描述都是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。