孔维武 张勇 董明文 公安部第一研究所

引言

图像彩色化是双能X射线安检设备图像显示的必要手段。设备利用两种不同能谱的X射线扫描包裹，分析处理输出信号以及两种不同能谱输出信号之间的差异，获得被检查物体的材料信息，并在图像中赋以不同颜色标识，使得图像同时具备灰度分辨能力与材料分辨能力[1,2]。图像彩色化过程，即双能X射线安检图像显示方式，可以简单描述为：以灰度图像和材料图像作为二维索引，从预先创建的颜色方案中查询得到对应像素的颜色分量，完成颜色赋值。可以看出，双能X射线安检设备图像显示涉及了两个关键要素即灰度图像、材料图像。

图像显示质量是安检设备性能的核心体现，色彩鲜亮、层次分明、细节清晰的图像显示质量是各安检厂商的追求目标。然而，由于被检查包裹内物体复杂多样，以及安检设备成像过程涉及的射线源焦斑漂移、X射线散射、探测板响应不一致、电路噪声等不利因素影响，原始图像质量往往并不十分理想，主要表现为对比度不足、细节欠清晰、信号噪声明显，图像显示质量欠佳，不利于安检员检查判图。

有鉴于此，本文针对双能X射线安检图像显示的关键两个要素展开研究，提出了一种双能X射线安检图像显示质量增强方案：首先，利用一种改进的反锐化掩模算法对灰度图像进行增强，在抑制平坦区域噪声放大的前提下，提高图像细节清晰度；其次，研究了一种材料图像自适应尺度滤波算法，在基本不改变边缘细节材料信息的基础上，降低材料图像的数据统计涨落，大幅改善由于图像灰度与人眼感受亮度不一致导致的颜色噪点现象。……