[發(fā)明專利]基于風(fēng)格特征通道注意力的X光安檢圖像違禁品檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110941143.2
• 申請(qǐng)日: 2021-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113657493A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜慧茜;王曼;傅雄軍;袁大森;謝民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京正陽(yáng)理工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 張利萍

1.基于風(fēng)格特征通道注意力的X光安檢圖像違禁品檢測(cè)方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：對(duì)X光安檢圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，設(shè)置成與VOC2007數(shù)據(jù)集格式相同的X光安檢圖像數(shù)據(jù)集，并將數(shù)據(jù)集中的所有X光安檢圖像放入一個(gè)文件夾，將所有的標(biāo)記文件放入另一個(gè)文件夾，并將數(shù)據(jù)集劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集；

步驟2：將步驟1中的訓(xùn)練集進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理和打亂處理，得到增強(qiáng)訓(xùn)練集；

步驟3：構(gòu)建風(fēng)格特征通道注意力模塊，即SCIA模塊；

其中，SCIA模塊包含SP模塊、CI模塊以及激活單元；

其中，SP模塊即風(fēng)格感知模塊，包括全局平均池化、全局標(biāo)準(zhǔn)差池化和拼接單元，用于提取X光安檢圖像的風(fēng)格特征；CI模塊即跨通道交互模塊，包括兩個(gè)一維卷積，將SP模塊提取出的風(fēng)格特征轉(zhuǎn)化成通道權(quán)重以增強(qiáng)違禁品特征；

步驟4：構(gòu)建基于SCIA模塊的特征金字塔網(wǎng)絡(luò)，即SCIA-FPN；

其中，SCIA-FPN包括ResNet殘差網(wǎng)絡(luò)、特征金字塔網(wǎng)絡(luò)以及4個(gè)SCIA模塊；

步驟5：將步驟2得到的增強(qiáng)訓(xùn)練集里的X光安檢圖像輸入步驟4中構(gòu)建好的SCIA-FPN，進(jìn)行特征圖提取，輸出違禁品特征增強(qiáng)且包含多尺度信息的特征圖；

步驟5包含如下子步驟：

步驟5.1：將X光安檢圖像輸入ResNet殘差網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)conv1和conv2_x得到特征圖C2；

步驟5.2：將特征圖C2通過(guò)一個(gè)SCIA模塊，輸出違禁品特征增強(qiáng)的特征圖D2；

步驟5.3：將特征圖D2通過(guò)conv3_x得到特征圖C3；

步驟5.4：將特征圖C3通過(guò)一個(gè)SCIA模塊，輸出違禁品特征增強(qiáng)的特征圖D3；

步驟5.5：將特征圖D3通過(guò)conv4_x得到特征圖C4；

步驟5.6：將特征圖C4通過(guò)一個(gè)SCIA模塊，輸出違禁品特征增強(qiáng)的特征圖D4；

步驟5.7：將特征圖D4通過(guò)conv5_x得到特征圖C5；

步驟5.8：將特征圖C5通過(guò)一個(gè)SCIA模塊，輸出違禁品特征增強(qiáng)的特征圖D5；

步驟5.9：將特征圖D2、D3、D4、D5輸入特征金字塔網(wǎng)絡(luò)，輸出違禁品特征增強(qiáng)且包含多尺度信息的特征圖P2、P3、P4、P5；

步驟6：將步驟5的輸出特征圖P2、P3、P4、P5輸入RPN網(wǎng)絡(luò)，輸出預(yù)測(cè)框；

步驟7：將步驟6的預(yù)測(cè)框和步驟5的特征圖P2、P3、P4、P5輸入ROI池化層，輸出池化后的特征圖；

步驟8：將池化后的特征圖輸入分類回歸網(wǎng)絡(luò)；

至此，步驟2至步驟8構(gòu)成了X光安檢圖像違禁品檢測(cè)訓(xùn)練階段的操作；

步驟9：重復(fù)步驟2至步驟8進(jìn)行多次模型訓(xùn)練，保存訓(xùn)練好的違禁品檢測(cè)模型；

步驟10：輸入步驟1中的測(cè)試集，測(cè)試步驟9保存的違禁品檢測(cè)模型，獲取測(cè)試結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)格特征通道注意力的X光安檢圖像違禁品檢測(cè)方法，其特征在于：步驟1的X光安檢圖像數(shù)據(jù)集從公開(kāi)網(wǎng)站中下載，并將數(shù)據(jù)集的比例劃分為K：(10-K)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于風(fēng)格特征通道注意力的X光安檢圖像違禁品檢測(cè)方法，其特征在于：數(shù)據(jù)集中包含X光安檢圖像和每張圖像對(duì)應(yīng)的標(biāo)記文件，標(biāo)記文件里有每張圖像中違禁品的位置信息和類別信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于風(fēng)格特征通道注意力的X光安檢圖像違禁品檢測(cè)方法，其特征在于：K的取值范圍大于等于6小于等于9。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于風(fēng)格特征通道注意力的X光安檢圖像違禁品檢測(cè)方法，其特征在于：步驟2中，數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理是水平翻轉(zhuǎn)圖像，打亂處理指打亂訓(xùn)練集中X光安檢圖像的順序。