基于雙能X射線安檢設(shè)備的危險(xiǎn)品識(shí)別系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-04-26 19:58
X射線安檢設(shè)備因具有低成本、高識(shí)別度和無損檢測(cè)等優(yōu)勢(shì),而被廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、地鐵、鐵路和高級(jí)酒店等場(chǎng)所的安全檢查。近年來,隨著探測(cè)器、計(jì)算機(jī)、圖像處理等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,X射線安檢設(shè)備的成像質(zhì)量不斷提高,成像方式由傳統(tǒng)的單能X射線成像發(fā)展到雙能X射線成像,檢測(cè)目的也從單純的形狀識(shí)別拓展到探究物質(zhì)的本質(zhì)屬性。尤其在當(dāng)今社會(huì)危險(xiǎn)品種類繁多且可能被制作成任意形狀的情況下,如何從復(fù)雜的被檢物中準(zhǔn)確、快速地識(shí)別出危險(xiǎn)品成為一個(gè)具有研究?jī)r(jià)值及實(shí)際意義的課題。鑒于此,本文設(shè)計(jì)一種基于雙能X射線安檢設(shè)備的識(shí)別系統(tǒng),主要研究工作如下:1、針對(duì)傳統(tǒng)雙能X射線檢測(cè)技術(shù)中,物質(zhì)的本質(zhì)屬性——有效原子序數(shù)會(huì)出現(xiàn)重疊的問題,本文推證得到低能透射信號(hào)值和等效R值的關(guān)系,通過在二維平面比較可以有效克服R值重疊現(xiàn)象;為解決某些物質(zhì)難以分類的問題,引入隸屬度概念,并構(gòu)建隸屬度函數(shù),對(duì)物質(zhì)分類曲線進(jìn)行校正。通過視覺效果和定量分析,新算法在提高物質(zhì)初步分類準(zhǔn)確性的同時(shí)還能為進(jìn)一步識(shí)別危險(xiǎn)品奠定基礎(chǔ)。2、由于物質(zhì)厚度不是物質(zhì)的本質(zhì)屬性,而且厚度帶來的影響無法直接消除。為了減弱厚度因素對(duì)識(shí)別的干擾,本文設(shè)計(jì)一種復(fù)合辛普森算法,其中包...
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 安檢識(shí)別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 單能X射線檢測(cè)設(shè)備
1.2.3 雙能X射線檢測(cè)設(shè)備
1.2.4 CT檢測(cè)設(shè)備
1.3 研究的局限性和假設(shè)
1.4 研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
第二章 雙能X射線系統(tǒng)理論和硬件基礎(chǔ)
2.1 X射線的基本原理
2.1.1 X射線的產(chǎn)生
2.1.2 X射線光譜特性
2.1.3 X射線和物質(zhì)的相互作用
2.2 X射線識(shí)別技術(shù)
2.2.1 單能X射線識(shí)別技術(shù)
2.2.2 雙能X射線識(shí)別技術(shù)
2.2.3 CT成像技術(shù)
2.3 雙能X射線安檢設(shè)備
2.3.1 X射線源模塊
2.3.2 探測(cè)器模塊
2.3.3 輔助模塊
2.4 本章小結(jié)
第三章 物質(zhì)分類的定性分析
3.1 物質(zhì)分類基礎(chǔ)
3.2 邊界物質(zhì)曲線建模
3.3 基于隸屬度的矯正方法
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于雙能X射線的危險(xiǎn)品識(shí)別算法
4.1 厚度對(duì)透射信號(hào)的影響
4.2 克服厚度影響的識(shí)別算法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.3.1 實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果
4.3.2 優(yōu)化算法評(píng)估
4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
4.4 偽彩色方案
4.4.1 常見顏色模型
4.4.2 亮度切割
4.4.3 偽彩色變換映射
4.5 本章小結(jié)
第五章 軟件系統(tǒng)開發(fā)和優(yōu)化
5.1 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1.1 圖像處理模塊
5.1.2 硬件控制模塊
5.1.3 系統(tǒng)管理模塊
5.1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)模塊
5.2 GPU加速
5.2.1 CUDA架構(gòu)
5.2.2 CUDA優(yōu)化策略
5.2.3 基于CUDA的加速算法
5.2.4 基于CPU和GPU算法速度比較
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙能X射線識(shí)別金屬物料的R值曲線擬合算法[J]. 毛冬輝,葉文華,熊田忠,王祺奧,顧瑞華. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2017(05)
[2]雙能X射線透射系統(tǒng)的噪聲分析與濾波方法研究[J]. 楊斌,葉文華,熊田忠,毛冬輝,王祺奧,胡品龍. 機(jī)電工程. 2015(07)
[3]基于MSR和融合理論的X射線安檢圖像增強(qiáng)算法[J]. 鄭林濤,董永生,史恒亮. 電視技術(shù). 2015(07)
[4]淺談CUDA并行計(jì)算體系[J]. 葉毅嘉. 無線互聯(lián)科技. 2015(06)
[5]淺談?dòng)?jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)研究[J]. 耿鴻明. 計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用. 2015(02)
[6]X射線灰度圖像偽彩色增強(qiáng)方法研究[J]. 李霄. 中國(guó)安防. 2014(17)
[7]X-射線熒光光譜分析技術(shù)的發(fā)展[J]. 章連香,符斌. 中國(guó)無機(jī)分析化學(xué). 2013(03)
[8]國(guó)外CT型安檢設(shè)備與技術(shù)發(fā)展[J]. 李保磊,張萍宇. 中國(guó)安防. 2013(06)
[9]基于GPU編程的超聲實(shí)時(shí)三維成像系統(tǒng)[J]. 楊金耀,李德來,郭境峰,王海潮,蔡澤杭. 中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2012(04)
[10]重排的半覆蓋螺旋錐束CT的反投影濾波重建[J]. 鄒曉兵,曾理. 光學(xué)精密工程. 2010(09)
博士論文
[1]工業(yè)CT截?cái)嗤队皵?shù)據(jù)重建算法研究[D]. 劉寶東.重慶大學(xué) 2010
碩士論文
[1]雙能X射線物質(zhì)識(shí)別系統(tǒng)的研究[D]. 王艷翔.中北大學(xué) 2017
[2]超聲波無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 索會(huì)迎.南京郵電大學(xué) 2012
[3]JPEG2000算法中小波模塊的GPU并行優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 盧睿.西安電子科技大學(xué) 2011
[4]低劑量雙能X射線物品檢查與液態(tài)危險(xiǎn)品識(shí)別技術(shù)的研究[D]. 李文博.東北大學(xué) 2010
[5]CUDA平臺(tái)上的CPU/GPU異步計(jì)算模式[D]. 姚平.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3648639
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 安檢識(shí)別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 單能X射線檢測(cè)設(shè)備
1.2.3 雙能X射線檢測(cè)設(shè)備
1.2.4 CT檢測(cè)設(shè)備
1.3 研究的局限性和假設(shè)
1.4 研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
第二章 雙能X射線系統(tǒng)理論和硬件基礎(chǔ)
2.1 X射線的基本原理
2.1.1 X射線的產(chǎn)生
2.1.2 X射線光譜特性
2.1.3 X射線和物質(zhì)的相互作用
2.2 X射線識(shí)別技術(shù)
2.2.1 單能X射線識(shí)別技術(shù)
2.2.2 雙能X射線識(shí)別技術(shù)
2.2.3 CT成像技術(shù)
2.3 雙能X射線安檢設(shè)備
2.3.1 X射線源模塊
2.3.2 探測(cè)器模塊
2.3.3 輔助模塊
2.4 本章小結(jié)
第三章 物質(zhì)分類的定性分析
3.1 物質(zhì)分類基礎(chǔ)
3.2 邊界物質(zhì)曲線建模
3.3 基于隸屬度的矯正方法
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于雙能X射線的危險(xiǎn)品識(shí)別算法
4.1 厚度對(duì)透射信號(hào)的影響
4.2 克服厚度影響的識(shí)別算法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.3.1 實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果
4.3.2 優(yōu)化算法評(píng)估
4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
4.4 偽彩色方案
4.4.1 常見顏色模型
4.4.2 亮度切割
4.4.3 偽彩色變換映射
4.5 本章小結(jié)
第五章 軟件系統(tǒng)開發(fā)和優(yōu)化
5.1 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1.1 圖像處理模塊
5.1.2 硬件控制模塊
5.1.3 系統(tǒng)管理模塊
5.1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)模塊
5.2 GPU加速
5.2.1 CUDA架構(gòu)
5.2.2 CUDA優(yōu)化策略
5.2.3 基于CUDA的加速算法
5.2.4 基于CPU和GPU算法速度比較
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙能X射線識(shí)別金屬物料的R值曲線擬合算法[J]. 毛冬輝,葉文華,熊田忠,王祺奧,顧瑞華. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2017(05)
[2]雙能X射線透射系統(tǒng)的噪聲分析與濾波方法研究[J]. 楊斌,葉文華,熊田忠,毛冬輝,王祺奧,胡品龍. 機(jī)電工程. 2015(07)
[3]基于MSR和融合理論的X射線安檢圖像增強(qiáng)算法[J]. 鄭林濤,董永生,史恒亮. 電視技術(shù). 2015(07)
[4]淺談CUDA并行計(jì)算體系[J]. 葉毅嘉. 無線互聯(lián)科技. 2015(06)
[5]淺談?dòng)?jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)研究[J]. 耿鴻明. 計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用. 2015(02)
[6]X射線灰度圖像偽彩色增強(qiáng)方法研究[J]. 李霄. 中國(guó)安防. 2014(17)
[7]X-射線熒光光譜分析技術(shù)的發(fā)展[J]. 章連香,符斌. 中國(guó)無機(jī)分析化學(xué). 2013(03)
[8]國(guó)外CT型安檢設(shè)備與技術(shù)發(fā)展[J]. 李保磊,張萍宇. 中國(guó)安防. 2013(06)
[9]基于GPU編程的超聲實(shí)時(shí)三維成像系統(tǒng)[J]. 楊金耀,李德來,郭境峰,王海潮,蔡澤杭. 中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2012(04)
[10]重排的半覆蓋螺旋錐束CT的反投影濾波重建[J]. 鄒曉兵,曾理. 光學(xué)精密工程. 2010(09)
博士論文
[1]工業(yè)CT截?cái)嗤队皵?shù)據(jù)重建算法研究[D]. 劉寶東.重慶大學(xué) 2010
碩士論文
[1]雙能X射線物質(zhì)識(shí)別系統(tǒng)的研究[D]. 王艷翔.中北大學(xué) 2017
[2]超聲波無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 索會(huì)迎.南京郵電大學(xué) 2012
[3]JPEG2000算法中小波模塊的GPU并行優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 盧睿.西安電子科技大學(xué) 2011
[4]低劑量雙能X射線物品檢查與液態(tài)危險(xiǎn)品識(shí)別技術(shù)的研究[D]. 李文博.東北大學(xué) 2010
[5]CUDA平臺(tái)上的CPU/GPU異步計(jì)算模式[D]. 姚平.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3648639
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