[发明专利]用于减少检测系统中的假报警的系统和方法

说明书

技术领域

一般来说，本文描述的系统和方法涉及检测后分类系统，更具体来说，涉及利用统计和概率将假报警(false alarm)与真报警(true alarm)分开。

背景技术

自从2001年9月11日的事件以来，美国国土安全部已经在美国机场大大加强了安全防护。这些安全措施包括对乘客和手提包及行李进行包括爆炸性物品在内的违禁品审查。

至少一些已知的安全扫描系统采用X-射线透射技术。尽管这些系统使得能够检测例如武器和刀片，但它们缺少在低的假报警率的情况下检测爆炸物的能力。

例如，计算机断层扫描(CT)提供对物品特性的定量测量，而与物体的位置或叠合无关；它还具有优于常规的和基于多视图X-射线透射和放射线同位素的成像系统的实质性优点。在CT扫描仪中，在多个角度获得大量精确的X-射线“视图”。然后，利用这些视图来重构平面或体积图像。该图像是成像体积内的每个体积元素(或体素)的X-射线质量衰减值的映射。

世界各地的机场普遍对被检查行李使用采用例如CT扫描仪的系统来检测对飞行安全造成威胁的爆炸物。这些系统采用X-射线源和对面的检测器，当容器沿水平轴平移时，对面的检测器检测通过诸如手提箱的物体的X-射线辐射。

至少一些已知的扫描系统能够检测大多数爆炸物和其它违禁品。但是，由于爆炸物和其它违禁品与无危险的物品之间有共同的相似点，所以偶尔会引发假报警。需要可区分假报警与真报警的系统。

发明内容

一方面，提供一种用于解析由成像系统引发的报警的方法，该成像系统包括用于检测容器内的违禁品的组件。该方法包括：从成像系统接收多个图像；计算引起报警的至少一个物体的至少一个特征；将这至少一个特征输入到至少一个分类器中；基于这至少一个分类器的投票给出对这至少一个物体的判定；以及给出对容器的最终判定。

另一方面，提供一种与成像系统一起使用的检测后处理系统，其中成像系统包括配置成在所扫描的容器内检测到可疑违禁品时发出报警的检测组件。检测后处理系统配置成从实际检测中分离假报警。检测后处理系统包括电连接到系统总线的存储器和电耦合到系统总线并经由系统总线以通信方式耦合到存储器的至少一个处理器。检测后处理系统配置成：从成像系统接收多个图像，其中所述多个图像中的每个图像包括多个图像元素；将所接收的图像存储在存储器中；根据所述多个图像元素的每个图像元素子集计算多个特征，其中每个图像元素子集对应于触发成像系统报警的至少一个物体；将所述多个特征输入到多个分类器；以及基于所述多个分类器中的每个分类器的投票确定由这至少一个物体触发的每个报警的报警状态。

另一方面，提供一种用于将成像系统的假报警和真报警分开的检测后分类系统，其中成像系统在对容器进行扫描期间引发报警。检测后分类系统包括至少一个分类器，这至少一个分类器配置成基于从成像系统接收的多个图像内的多个图像元素的至少一个计算的特征确定并发出对报警的状态的投票。这至少一个分类器通过以下方式构造而成：采集包括真报警子集和假报警子集的测试集；利用测试集计算这至少一个分类器的第一性能；为每个测试子集的多个特征确定范围和标准偏差的至少其中之一；增大微扰因子；对于每个子集，修改所述多个特征中的至少一个特征的值；以及利用修改后的测试集值计算这至少一个分类器的第二性能。

附图说明

图1-3示出本文描述的系统和方法的示范性实施例。图1-3中示出并参照图1-3描述的实施例只是示范性的。

图1是示范性检测后分类系统的框图；

图2示出用于创建可与如图1所示的检测后分类系统一起使用的分类器的示范性方法的流程图；以及

图3示出利用如图1所示的检测后分类系统来处理报警的示范性方法的流程图。

具体实施方式

本文描述的实施例提供用于有效处理包括检测和/或报警组件的成像系统的输出并将由该组件引发的假报警与由该组件引发的真报警分开的系统和方法。在一个实施例中，检测后分类系统从成像系统接收图像，每个图像由多个图像元素(如像素或体素)组成。利用构成图像的图像元素，检测后分类系统计算引起报警的物体的一个或多个特征。将这一个或多个特征输入到一个或多个分类器中，这一个或多个分类器基于投票给出对物体的判定。然后，检测后分类系统给出对容器的最终判定。

这些系统和方法的技术效果是通过利用一组图像特征和知识发现技术来在概率基础上将假报警与真报警分开而减少假报警的发生。图像特征包括但不限于统计特征、信息理论值和/或纹理特征。然后，利用这些图像特征作为经训练以对报警的性质进行投票的一系列归纳学习系统的输入。将接收足够多票数的报警识别为假报警。