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河南大学学报(自然科学版)2025年第01期:面向无人机载平台的轻量级小目标检测算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:党兰学;李赞;苗长伟;崔金华;赵雅靓;

单位:河南大学河南省大数据分析与处理重点实验室;中核勘察设计研究有限公司;华中科技大学计算机与信息工程学院;河南大学计算机与信息工程学院;

摘要:无人机载平台中的目标检测在军事和民用领域具有重要的应用价值.然而,现有的检测方法通常侧重于多尺度目标检测,缺乏对小目标的优化,且模型复杂度过高,难以在资源受限的机载平台中应用.为此,本文提出了一种面向无人机载平台的轻量级小目标检测算法YOLOH(You Only Look One Head).首先,针对小目标对基准网络优化,移除深层特征以减少模型参数量,增加浅层特征以获取小目标信息.其次,在特征融合部分加入NAM注意力,增强对小目标的感知能力.接着,设计了多感受野聚焦模块MRFF,以挖掘特征图的感受野信息,增强模型的多尺度检测能力.最后,使用LAMP算法对模型剪枝,去除冗余神经元以压缩模型.实验结果表明,与YOLOv8s相比,YOLOH的模型参数量和计算量分别减少了92%和35%,FPS提高了57%.在VisDrone2019和CARPK数据集上AP_S分别提高了3.3%和3.7%.与其他轻量级模型相比,所提YOLOH具有最佳的整体性能,同时平衡了模型大小、精度和推理速度,为无人机载平台的目标检测提供了有效的解决方案.

关键词:机载平台;;YOLOH;;小目标检测;;轻量级;;多感受野

基金资助:河南省高校科技创新团队支持计划(24IRTSTHN021);; 河南省研究生教育改革与质量提升工程项目(YJS2024JD30);河南省研究生教育改革与质量提升工程项目(YJS2023JD28)