结合非相邻特征的轻量化道路多目标检测算法
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1.江西理工大学 电气工程与自动化学院;2.江西永安交通设施科技股份有限公司

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通讯作者:

中图分类号:

TP391.4;TN914

基金项目:

国家自然科学基金(72061016);多维智能感知与控制江西省重点实验室(2024SSY03161);江西省研究生创新专项资金项目(YC2023-S654);吉安市自然科学基金项目(20244—018595)。


Lightweight Road Multi-Target Detection Algorithm Combining Asymptotic Feature
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    摘要:

    在复杂道路环境下进行多目标检测时,现有算法存在识别效果差、参数量大、计算复杂度高等问题,不适合在资源有限的移动端设备部署。对此,基于YOLOv7-tiny提出一种结合非相邻特征的轻量化道路多目标检测算法。首先,设计轻量级非相邻特征金字塔网络Tiny-AFPN对不同尺度的非相邻特征进行融合,减少因尺度差异造成的特征损失,实现更丰富的跨尺度信息交互,提升模型的泛化能力。其次,通过引入分布偏移卷积DSConv,重新设计了高效层聚合网络 ELAN,并命名为ELAN-DS,在优化高效层聚合网络、降低模型复杂度的同时提升特征表达能力。最后,采用MPDIoU损失函数,增强网络对目标的检测能力,提高了边界框回归的准确性。在SODA10M的实验中,改进后的YOLOv7-tiny算法相较于原模型的准确率、mAP@0.5和召回率分别提升了1.7% 、1.4%、5.9%,参数量和计算量分别减少了8.2%和41.5%,有效降低了模型的参数量和计算复杂度,大幅度提升了模型的检测速度,为在边缘设备上的部署提供了可能性。

    Abstract:

    In complex road environments, existing algorithms for road multi-target detection suffer from poor recognition performance, large number of parameters, and high computational complexity, making them unsuitable for deployment on resource-limited mobile devices. To address these issues, a lightweight road multi-target detection algorithm combining non-adjacent features is proposed based on YOLOv7-tiny. First, the design of the Tiny-AFPN combines non-adjacent features of different scales, reducing the loss of features caused by scale differences and achieving richer cross-scale information interaction. Secondly, with the introduction of DSConv, the Efficient Layer Aggregation Network was redesigned and named ELAN-DS, improving the expression of features while optimizing the efficient layer aggregation network and reducing the complexity of the model. Finally, the use of the MPDIoU loss function improves the accuracy of bounding box

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  • 收稿日期:2024-10-04
  • 最后修改日期:2024-12-10
  • 录用日期:2024-12-24
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