Reconocimiento de armas en imágenes de rayos X mediante Saco de Palabras Visuales

• David Castro Piñol ^[1] ; Frank Sanabria Macias ^[1] ; Enrique Marañón Reyes ^[1] ; Felipe Rodriguez Arias ^[1]
  1. [1] Universidad de Oriente

     Universidad de Oriente

     Venezuela

     
• Localización: Revista Cubana de Ciencias Informáticas, ISSN-e 2227-1899, Vol. 10, Nº. 1, 2016
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Weapons recognition in X-ray images using Bag of Visual Words
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• Resumen
  • español

    El diseño de un sistema automático que reconozca objetos peligrosos en imágenes de rayos X de equipos de inspección ha sido un problema complejo en los últimos años. La inspección de equipajes por rayos X presenta limitantes en cuanto a la eficiencia en el reconocimiento de objetos peligrosos y la demora que se toma el proceso. No existe una herramienta software que detecte automáticamente la presencia de armas en imágenes de rayos X y facilite el trabajo del operador de inspección. En este trabajo se desarrolló e implementó un algoritmo para el reconocimiento de armas cortas en imágenes de rayos X usando el método Saco de Palabras Visuales. Para realizar esto se implementó una etapa de pre-procesado, se construyó el vocabulario de palabras visuales que tuviera el mejor comportamiento frente a este tipo de imágenes, se representó un conjunto de imágenes mediante los histogramas de palabras visuales y se realizó el entrenamiento de un clasificador de tipo Máquina de Soporte Vectorial. Este algoritmo se desarrolló sobre la plataforma Matlab y con el apoyo de la biblioteca de funciones VLFeat. Se realizaron diversos experimentos variando los parámetros del método obteniéndose como mejor resultado una razón de verdaderos positivos de un 97.12% y una razón de falsos positivos de 7.4%. Estos resultados muestran que el algoritmo implementado puede servir de apoyo al personal de inspección, aumentar la rapidez del proceso y mejorar la eficiencia en el reconocimiento de armas en las imágenes de rayos X del sistema de inspección de equipajes.

  • English

    An automatic system’s design that recognizes dangerous objects in baggage X-ray images has been a complex problem in recent years. X-ray inspection has difficulties because of the low efficiency in automatic recognition of dangerous objects and inspection process delay. It doesn’t exist a software application that automatically detects weapons in those images and reduce the workload of screeners. In this project was developed and implemented an algorithm for recognizing handguns in X-ray images using the Bag of Visual Words method. In order to achieve this, it was implemented a preprocess, was built a vocabulary of visual words with the better performance for this kind of images, it was represented a set of images by histograms of visual words and it was trained a Support Vector Machine classifier. This algorithm was developed in Matlab platform using VLFeat library. It was performed several experiments handling tunable parameters, getting the most relevant result a true positive rate of 97.12% and a false positive rate of 7.4%. These results show that the implemented algorithm could be a support for inspection screeners and hence increase inspection speed and increase the efficiency of weapons recognition in X-ray images of inspection system.