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安全与环境学报2026年第02期:遮挡感知与边缘增强的交通标志检测算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李珺;史维娟;丁彬彬;杨琳

单位:1.兰州交通大学电子与信息工程学院

摘要:为了解决复杂交通场景中存在的背景干扰、目标遮挡及小尺寸交通标志识别难题,提出MOED-YOLOv8交通标志检测算法。首先,设计多尺度特征增强(Multi-scale Feature Enhancement, MFE)模块以解决多尺度特征损失,随后,融合大、中、小尺寸特征,在对齐多尺度特征的同时保留跨尺度信息;然后,构建遮挡感知多尺度注意力(Occlusion-aware Multi-Scale Attention, OMSA)模型并将其集成到检测头中,此外,通过引入指数变换以提高位置误差的容错性;其次,构建双分支架构的边缘空间信息融合(Edge-Spatial information Fusion, ESF)模块,联合卷积分支与池化分支以整合局部边缘细节与全局语义信息,从而抑制背景干扰;最后,设计动态序列特征融合(Dynamic Sequence Feature Fusion, DSFF)模块,通过引入高分辨率P2层并采用注意力引导的序列融合,有效整合深层语义特征和浅层细节特征,以提高小型交通标志的检测能力。结果表明,相较于YOLOv8s基准模型,MOED-YOLOv8算法的参数量和计算量分别压缩了17.1%和8.0%,FPS提升至207.5,同时在TT100k、CCTSDB和GTSDB数据集上的m_(AP)@0.5指标分别提升6.9百分点、2.1百分点和2.5百分点。所提算法不仅具备更高的检测性能,还实现了模型轻量化,更适用于复杂交通场景下的交通标志检测。

关键词:安全工程;交通标志检测;YOLOv8;遮挡感知;边缘空间信息融合;轻量化

基金资助:国家自然科学基金项目(62241204)