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现代电子技术2025年第03期:改进YOLOv8n的无人机航拍小目标检测算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:雷帮军;余翱;吴正平;余快;

单位:湖北省水电工程智能视觉监测重点实验室;三峡大学计算机与信息学院;水电工程视觉监测宜昌市重点实验室;

摘要:针对无人机航拍图像目标密集、尺度小、特征信息易丢失、漏检和误检严重,提出一种基于YOLOv8n改进的航拍小目标检测算法GI-YOLOv8n。GI-YOLOv8n重新设计网络结构,改进特征融合网络,加入跨层连接,最大化保留小目标位置细节信息和语义信息,新增极小目标检测层,提高检测精度;引入基于注意力机制的动态检测头,并用轻量化卷积模块GSConv进行改进,在尺度感知、空间感知、任务感知方面加强小目标的定位性能;最后引入Inner-CIoU损失函数,使用辅助边界框计算损失,加快模型回归速度,提高检测性能。实验结果表明,在VisDrone2019数据集上,GI-YOLOv8n的精确率、召回率、平均检测精度分别为50.7%、39.8%、41.5%,相较于YOLOv8n分别提高了7.1%、7.4%、8.7%,检测速度为81 f/s,满足航拍目标检测实时性要求。对比其他航拍目标检测算法,检测精度和速度均有提升。

关键词:无人机航拍;;特征融合;;小目标检测层;;注意力机制;;动态检测头;;损失函数

基金资助:水电工程智能视觉监测湖北省重点实验室建设(2019ZYYD007)项目资助