常见液态类危险品X射线图像识别及物质分类方法研究

论文摘要

随着生活水平的提高,人们的消费意识正在转变,已经不再仅仅是满足物质生活的需要。商务和外出休闲旅游带动了交通运输业的迅猛发展。交通安全成为人们日益关心的一个问题,并且越来越被全社会所关注。9.11以后恐怖活动呈现出新的特点,液态类安全检测成为一个重要的方面。目前,交通安全检测只是限于对枪械、管制刀具等常规危险品的检测,针对常规危险品现在的技术已经发展的比较成熟,但是对液态类危险品,还一直采用原始的开瓶检测的方法。液态类物质既包含有纯净物又有混合物,有的有色有的无色,有的有毒有的无毒,呈现出复杂的物理化学特性,仅仅按照传统的用肉眼看、用鼻子闻、品尝的方式,既不安全又不快捷、高效。在科技日新月异、快节奏的现代生活中,已经远远不能满足社会发展的需要。本课题针对交通安全检测的实际需要,结合液态类危险品在安全监测中呈现出来的特性,利用双能量X射线透射技术成像,采用中值滤波和小波分析等方法对图像进行处理分析,以判断物质的类型。本系统可以有效的对液态类物质进行识别,区分物质所属的类型,提高分辨能力和效率。同时本系统还具有很好的移植性,通过进一步开发还可以用于食品等的异物在线检测和剔除、管线的在线检测等,具有重大的实际意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题背景及国内外研究现状
• 1.2.1 课题研究背景
• 1.2.2 国内外现状
• 1.2.3 本课题研究的目的
• 1.3 主要研究内容及关键技术
• 第2章 X射线成像原理及图像质量评价
• 2.1 X射线成像原理
• 2.1.1 X射线的产生
• 2.1.2 X射线基本性质
• 2.1.3 X射线与物质的相互作用
• 2.2 X射线成像基本原理及应用
• 2.2.1 X射线强度衰减基本规律
• 2.2.2 X射线计算机断层成像图像重建的数理基础（X-CT）
• 2.3 X射线成像系统的性能指标
• 2.3.1 X射线成像系统分辨率
• 2.3.2 X射线成像动态范围
• 2.3.3 X射线成像速度
• 2.4 X射线实时检测图像的质量特性
• 2.4.1 图像分辨率和图像清晰度之间的关系
• 2.4.2 图像清晰度
• 2.4.3 图像分辨率
• 2.4.4 提高分辨率主要途径
• 第3章 图像的小波消噪
• 3.1 从傅立叶变换到小波变换
• 3.1.1 傅里叶变化与小波变换
• 3.1.2 傅里叶变换及窗口傅里叶变换
• 3.1.3 小波变换
• 3.2 图像的多分辨率分解
• 3.3 Mallat算法
• 3.4 液体类物质图像的分解消噪
• 第4章 液体物质图像平滑处理和边缘提取
• 4.1 液态类图像的中值滤波
• 4.1.1 液态类图象的平滑
• 4.1.2 图像的中值滤波
• 4.2 液态类物质图像的边缘提取
• 4.2.1 液态类二值化图像的数学形态学运算
• 4.2.2 形态学开、闭运算
• 4.3 液态类物质图像的边缘提取
• 第5章 液体物质图像识别算法研究
• 5.1 图像识别的基本原理
• 5.1.1 图像分离算法
• 5.1.2 能量限制条件
• 5.1.3 算法的物理解释
• 5.2 液态类物质的图像识别
• 第6章 液态类物质分类方法
• 6.1 物质分类方法
• 6.1.1 边界物质的确定
• 6.2 五种液态类物质的曲线拟合
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢