在林业管理中,及时发现火灾并识别其规模对于安全防护和治理火灾至关重要。针对现有火灾检测算法存在的精度低、漏检误检和实时性不足等问题,提出一种无人机航拍图像下火灾实时检测算法——MDSYOLOv8。以YOLOv8为基线算法,将骨干网络第...在林业管理中,及时发现火灾并识别其规模对于安全防护和治理火灾至关重要。针对现有火灾检测算法存在的精度低、漏检误检和实时性不足等问题,提出一种无人机航拍图像下火灾实时检测算法——MDSYOLOv8。以YOLOv8为基线算法,将骨干网络第7层卷积模块和颈部网络卷积模块替换成动态蛇形卷积(DSConv),提高算法的特征提取性能,并强化算法对微小特征的学习能力;然后在颈部与检测头之间添加多维协作注意力机制(MCA),加强颈部特征融合,增强算法对小目标的检测能力,并抑制无关背景信息;最后使用SIoU损失函数替换原YOLOv8中的CIoU损失函数,加快算法的收敛速度和回归精度。实验结果表明,MDSYOLOv8在公开数据集KMU上对烟雾目标的检测精度mAP达到95.89%,相较于基线YOLOv8提高了3.33个百分点,具有卓越的检测性能。此外,本研究采集互联网上的无人机航拍火灾图像制作UFF(UAV field fire)数据集,主要对象为火焰和烟雾,包含森林和城市等火灾隐患可能发生场景。在自制数据集UFF上进行深度实验分析,MDSYOLOv8的检测精度达到93.98%,检测速度为54帧/s,并且能同时识别烟雾和火焰两种火灾场景中的主要目标,与主流目标检测方法相比,在检测精度和效率方面均展现出明显优势,更加契合航拍场景下的火灾检测应用。展开更多
针对目前遥感图像小目标检测任务中易出现漏检和误检的问题,提出一种SCS-YOLO[SMCA+CSC+SIoU(shape-aware intersection over union loss)-you only look once]的遥感图像小目标检测算法。首先,针对遥感图像中目标小而聚集的问题,构建...针对目前遥感图像小目标检测任务中易出现漏检和误检的问题,提出一种SCS-YOLO[SMCA+CSC+SIoU(shape-aware intersection over union loss)-you only look once]的遥感图像小目标检测算法。首先,针对遥感图像中目标小而聚集的问题,构建空间多尺度卷积注意力(spatial multi-scale convolutional attention,SMCA),提升模型对空间和通道信息的特征提取能力;其次,针对深层网络传递时小目标语义信息容易丢失的问题,设计聚合亚像素卷积(concentrated sub-pixel convolution,CSC),采用多尺度聚合特征提取方法,增强了网络对语义信息的提取能力;最后,将SIoU损失函数替代原模型中的CIoU(complete intersection over union loss)损失函数,加快了网络的收敛速度。SCS-YOLO模型在RSOD和NWPU VHR-10数据集上,平均精确率的平均值(mAP)分别达到97%和90.9%,相较于原模型分别提升了2.2%和2.7%,可见该方法在遥感图像小目标检测任务中的有效性。展开更多
交通标志在检测过程中,因受天气和光照强度的影响,导致检测时出现错检、漏检等问题,针对此问题提出一种融合空间信息的交通标志检测算法。首先,在网络中使用坐标卷积,增强网络对坐标位置信息的敏锐性。其次,在主干特征提取中加入坐标注...交通标志在检测过程中,因受天气和光照强度的影响,导致检测时出现错检、漏检等问题,针对此问题提出一种融合空间信息的交通标志检测算法。首先,在网络中使用坐标卷积,增强网络对坐标位置信息的敏锐性。其次,在主干特征提取中加入坐标注意力机制,可以更好地关注融合处的空间位置信息。在特征融合部分使用多尺度加权融合网络和金字塔池化,利用加权计算和跳跃连接的方式,增强低层与高层之间的语义信息融合效果。最后,使用边框回归损失函数(Scalable Intersection over Union Loss,SIoU)提高目标定位的准确性。在CCTSDB2021和GTSDB数据集上的实验结果显示,该方法在2种数据集上的平均精度(mean Average Precision,mAP)分别达到84.9%和98.5%,与主流检测模型对比有显著提升,较原模型分别提升了5.39个百分点和1.67个百分点,提高了交通标志的检测精度。展开更多
文摘在林业管理中,及时发现火灾并识别其规模对于安全防护和治理火灾至关重要。针对现有火灾检测算法存在的精度低、漏检误检和实时性不足等问题,提出一种无人机航拍图像下火灾实时检测算法——MDSYOLOv8。以YOLOv8为基线算法,将骨干网络第7层卷积模块和颈部网络卷积模块替换成动态蛇形卷积(DSConv),提高算法的特征提取性能,并强化算法对微小特征的学习能力;然后在颈部与检测头之间添加多维协作注意力机制(MCA),加强颈部特征融合,增强算法对小目标的检测能力,并抑制无关背景信息;最后使用SIoU损失函数替换原YOLOv8中的CIoU损失函数,加快算法的收敛速度和回归精度。实验结果表明,MDSYOLOv8在公开数据集KMU上对烟雾目标的检测精度mAP达到95.89%,相较于基线YOLOv8提高了3.33个百分点,具有卓越的检测性能。此外,本研究采集互联网上的无人机航拍火灾图像制作UFF(UAV field fire)数据集,主要对象为火焰和烟雾,包含森林和城市等火灾隐患可能发生场景。在自制数据集UFF上进行深度实验分析,MDSYOLOv8的检测精度达到93.98%,检测速度为54帧/s,并且能同时识别烟雾和火焰两种火灾场景中的主要目标,与主流目标检测方法相比,在检测精度和效率方面均展现出明显优势,更加契合航拍场景下的火灾检测应用。
文摘针对目前遥感图像小目标检测任务中易出现漏检和误检的问题,提出一种SCS-YOLO[SMCA+CSC+SIoU(shape-aware intersection over union loss)-you only look once]的遥感图像小目标检测算法。首先,针对遥感图像中目标小而聚集的问题,构建空间多尺度卷积注意力(spatial multi-scale convolutional attention,SMCA),提升模型对空间和通道信息的特征提取能力;其次,针对深层网络传递时小目标语义信息容易丢失的问题,设计聚合亚像素卷积(concentrated sub-pixel convolution,CSC),采用多尺度聚合特征提取方法,增强了网络对语义信息的提取能力;最后,将SIoU损失函数替代原模型中的CIoU(complete intersection over union loss)损失函数,加快了网络的收敛速度。SCS-YOLO模型在RSOD和NWPU VHR-10数据集上,平均精确率的平均值(mAP)分别达到97%和90.9%,相较于原模型分别提升了2.2%和2.7%,可见该方法在遥感图像小目标检测任务中的有效性。
文摘交通标志在检测过程中,因受天气和光照强度的影响,导致检测时出现错检、漏检等问题,针对此问题提出一种融合空间信息的交通标志检测算法。首先,在网络中使用坐标卷积,增强网络对坐标位置信息的敏锐性。其次,在主干特征提取中加入坐标注意力机制,可以更好地关注融合处的空间位置信息。在特征融合部分使用多尺度加权融合网络和金字塔池化,利用加权计算和跳跃连接的方式,增强低层与高层之间的语义信息融合效果。最后,使用边框回归损失函数(Scalable Intersection over Union Loss,SIoU)提高目标定位的准确性。在CCTSDB2021和GTSDB数据集上的实验结果显示,该方法在2种数据集上的平均精度(mean Average Precision,mAP)分别达到84.9%和98.5%,与主流检测模型对比有显著提升,较原模型分别提升了5.39个百分点和1.67个百分点,提高了交通标志的检测精度。
