5.1  引言 22

5.2  图像分割方法 22

5.3  边缘检测微分算子 24

5.3  隐匿物品图像的边缘检测 27

5.4  分水岭算法 28

5.5  基于分水岭算法的图像边缘提取 33

结  论 35

致  谢 36

参考文献 37

1  绪论

1．1  课题背景

在人员众多的机场、车站等公共场所以及一些生产型的企业，为了避免人员伤亡和财产损失，通常都要接受严格的安全检查。常见的安全检查设备主要是金属探测仪、红外安检门和X射线安检机，尽管这几种安检技术相对成熟，但都存在一些缺陷。金属探测仪只能通过磁场探测到金属物品，对各种非金属危险品的威胁“束手无策”；红外线成像技术虽然有较高的空间分辨率，但是穿透力有限，很难发现隐藏在厚厚的衣服下的危险物品。而X射线虽然能够穿透衣物和皮肤，有效得检测出人体携带的违禁物品，但却存在着不可忽视的隐私和健康隐患。因而，人们自然而然得将目光转向具备多重优势的毫米波人体扫描成像安检设备，被动毫米波成像系统开始应用于藏匿违禁物品的探测。

与国内市场上常见安检设备相比，一方面，毫米波成像设备获得的信息具有全面性和准确性，无论隐藏在衣物下物体是金属还是非金属，无论物体的状态是固态还是液态，都能检测出来。另一方面，毫米波安检设备仅仅通过接收目标物体的辐射信号成像，对人体来说相对安全和健康。毫米波成像技术因为这些优点在人体扫描安检设备中得到了更加广泛的应用。

目前，由于被动毫米波成像在应用领域的诸多优点，它的发展尤为迅速和活跃。不仅在安全检查方面，在汽车导航系统、汽车防撞系统以及原油泄漏等多方面也获得了广泛的应用，现在有关科研机构和团队的方向重点是通过提高辐射计温度分辨率和空间分辨率来提高获取图像的质量，并且尽可能缩短成像时间和降低系统成本。

1．2  研究现状

1．3  毫米波成像概述

1.3.1  毫米波的主要特点

毫米波是指波长在10~1mm（频率在30~300GHz）之间的电磁波。它的工作频率介于远红外与微波之间，除了兼有红外和微波的优点之外，还具有其特有的性能。相比于波长较长的微波，毫米波系统的角频率更高，指向性好。一般微波系统中因探测仰角过低会使天线难以抑制反射波，而毫米波波段的波束窄和地物散射小等特性能够有效地提高抗干扰能力和探测性能，降低多路径干扰和地物杂波。同时，毫米波天线和元器件尺寸小，毫米波近感装置更容易实现小型化，特别是通过近几年飞速发展，完全可能实现全单片化的微型探测系统。不同于红外、激光等光波，利用毫米波进行探测时，即使在恶劣的天气或烟尘的影响下，也能够很好地穿透烟雾和沙尘，并且很容易分辨金属目标和周围环境，除了大雨的影响之外，可以保持全天候、全天时工作。 

1.3.2  被动毫米波成像技术

毫米波成像系统按照工作机制，分为主动、被动和主被动复合。毫米波辐射计在被动体制的毫米波成像系统中起着关键作用，因为系统自身并不发射信号，而是先通过辐射计接收探测目标和场景的毫米波辐射能量，再把接收到的信号进行一系列处理，并用图像显示出来。论文网