Рентгеновский досмотр багажа с использованием компьютерного зрения: обзор

В последние десятилетия досмотр багажа на основе рентгеновской визуализации получил широкое распространение для защиты объектов, на которых контроль доступа имеет жизненно важное значение. На различных объектах общественного доступа, таких как аэропорты, правительственные здания, стадионы и площадки для проведения крупных мероприятий, весь багаж досматривается для обнаружения подозрительных предметов, например пистолетов и взрывчатых веществ. Хотя достижения в области рентгеновских технологий и компьютерного зрения сделали возможным выполнение многих задач рентгеновского обнаружения, ранее считавшихся невыполнимыми, прогресс в автоматизированном досмотре багажа по-прежнему весьма ограничен по сравнению с существующими потребностями. Поэтому рентгеновские досмотровые системы обычно обслуживаются операторами-людьми. Специалисты в области исследований и разработок, работающие над рентгеновским досмотром, переходят к новым подходам, способным оказывать помощь операторам. В статье представлен обзор современного состояния исследований в области досмотра багажа и выделены три направления, применяемые для решения этой задачи: (i) энергии рентгеновского излучения, поскольку накоплены достаточные научные данные о необходимости использования многоэнергетического рентгеновского контроля при идентификации материалов; (ii) мног ракурсная рентгеновская визуализация, поскольку она может эффективно применяться для исследования сложных объектов, когда неопределённость, связанная с использованием только одного ракурса, способна привести к неправильной интерпретации; и (iii) алгоритмы компьютерного зрения для анализа рентгеновских изображений, поскольку существует множество подходов компьютерного зрения, способных решать различные задачи распознавания трёхмерных объектов. Кроме того, в статье представлены полезные общедоступные наборы данных для обучения и тестирования, а также обобщены опубликованные экспериментальные результаты в данной области. Наконец, рассмотрены основные ограничения и намечены новые направления будущих исследований.