遮挡违禁物品检测：一个X射线安检基准与去遮挡注意力模块

安全检查经常处理行李或手提箱，其中物体严重重叠，导致X射线图像中违禁物品检测性能不理想。文献中很少有研究和数据集涉及这一重要主题。在这项工作中，我们贡献了第一个用于安全检查的高质量目标检测数据集，名为Occluded Prohibited Items X-ray (OPIXray)图像基准。OPIXray专注于广泛出现的违禁物品“刀具”，由国际机场的专业检查员手动标注。测试集进一步分为三个遮挡级别，以更好地理解检测器的性能。此外，为了处理X射线图像检测中的遮挡，我们提出了去遮挡注意力模块（DOAM），这是一个即插即用的模块，可以轻松插入并提升大多数流行检测器。尽管X射线成像中存在严重遮挡，但物体的形状外观可以很好地保留，同时不同材料在视觉上呈现不同的颜色和纹理。受这些观察的启发，我们的DOAM同时利用违禁物品的不同外观信息生成注意力图，这有助于为通用检测器细化特征图。我们在OPIXray数据集上全面评估了我们的模块，并证明我们的模块可以持续提升最先进检测方法（如SSD、FCOS等）的性能，并显著优于几种广泛使用的注意力机制。特别是，DOAM在遮挡程度更高的场景中优势更明显，这展示了其在现实检查中的潜在应用。OPIXray基准和我们的模型发布在https://github.com/OPIXray-author/OPIXray。