融合多尺度特征与全局上下文信息的X光违禁物品检测
2022-10-21李晨张辉张邹铨车爱博王耀南
李晨,张辉, *,张邹铨,车爱博,王耀南
1.长沙理工大学,长沙 410114;2.湖南大学,长沙 410082
0 引 言
X光图像是通过使用X射线照射物体表面,并根据它们的光谱吸收速率用伪颜色渲染成像得到的(Whittig和Allardice,1986)。不同于可见光,X射线本身具有穿透性,可以对一些物体内部信息进行成像显示。因此,X光图像也常用于内部检查任务,如人体胸内损伤检查(陈胜和张茗屋,2016;张智睿 等,2020)、铸件内部缺陷检查(谈绍熙和黄茜,2008)以及安检违禁物品检查等。在早期的安全检查中,由于交通设施普及率低、人流量少,使用X图像无伤检测辅助人工视查的方式足以达到检测速度及效率的要求(郑金州和鲁绍栋,2012)。然而随着全球化和交通运输行业的快速发展以及生活水平的提高,人们的出行次数越来越频繁,旅客运输量和客货运输量不断增多,使得安检人员工作负荷大,检查过程中更易造成漏检及误检(McCarley等,2004),进而造成交通、人流进一步堵塞。
为了提高对违禁物品的检测精度、减轻安检人员的压力以及加快安检速度,人们开始使用传统图像处理技术来处理X光图像中的违禁物品(宋修竹,2014;张宁和朱金福,2015),并用以辅助人工检测。根据侧重方向不同又可以将传统检测方法分为基于图像特征增强和基于图像特征匹配的两种方式。特征增强以手工设计特征为主,如Toyofuku和Schatzki(2005)提出一种基于图像特征(image feature based, IFB)方法,通过直接寻找与违禁品相关的特定曲线图案或纹理特征代替寻找特定的违禁品。韩萍等人(2011)提出了一种两级X光图像增强方法,利用离散小波变换和自适应正弦灰度变换两种变换操作实现两级特征增强,有效地解决了低对比度X光图像在机场安检中的高虚警或高漏警问题。……
