基于深度学习的轻量级道路障碍检测算法

道路障碍检测是智慧交通和无人驾驶的重要组成部分。针对道路障碍检算法的参数量过大、占用内存过多、难以在内存和算力有限的设备中使用等问题,本文提出一种轻量级的道路障碍检测算法。在YOLO v4的基础上,使用MobilenetV3作为模型的主干网络,减少模型参数,提高检测速度;改进模型中的PAN结构,将主干网络中更浅层的特征图提取融合,改善小目标检测不佳的问题;在特征融合部分加入ECA注意力机制提升网络整体精度;提出一个新的DBR模块,使网络整体相比之前更加轻便。使用改进后的模型在自制数据集中进行检测,与Mobilenetv3-YOLO v4相比,精度提升5.24%,参数量降低35.5%,F达43.8,满足实时应用的技术要求,表明模型可以嵌入到小型移动设备,达到良好的实时效果。     

基于YOLOv5的轻量级猪只检测网络设计

为了现代养殖业能够实现无人化、智能化,本文以目标检测网络YOLOv5为基础,设计了一个更轻量级的猪只检测神经网络。新的网络以YOLOv5为基础,舍弃了原主干网络中Focus结合CSP的结构,采用MobileNetV3中的深度可分离卷积的倒残差结构。这种结构的卷积操作计算量更少,进一步降低了运算成本,同时加入通道注意力机制来衡量特征图的不同通道所占的重要性,以此增强目标特征。经过用自制数据集在此网络和YOLOv5及其他改进方法上分别进行实验对比,证实了此网络在精度几乎不下降的前提下检测速度有了较好提升。同时相比于其他常见目标检测网络,该网络的模型效果依然表现良好,验证了本文改进方法的有效性。     

基于轻量级深度卷积神经网络的绝缘子检测

在无人机巡检图像中,检测出绝缘子是实现输电线路状态分析的关键.本研究采用轻量级卷积神经网络代替传统的人工特征提取器,获取输入图像的深层特征;利用深度学习目标检测网络对所提取特征进行处理和训练学习,实现多尺度、多种类的绝缘子目标检测.实验结果表明:该方法可以准确快速地识别出以山林背景为主的瓷质和复合两类绝缘子,其检测精度...     

基于YOLOv3改进算法的出租车驾驶人口罩检测

为了更加及时精准地监测出租车驾驶人在工作状态下的口罩佩戴情况,提出一种基于YOLOv3改进算法的出租车驾驶人口罩佩戴检测方法。在试验开始前,利用收集到的出租车车内视频数据制作一套包含2 478张出租车内部驾驶人工作状态下的图片数据集,根据数据集的特点采取3种改进策略：首先将主体网络中的普通卷积替换为深度可分离卷积,降低模型参数量的同时实现模型压缩和网络结构深度的增加;然后为了保证口罩边缘信息在多尺度预测过程中的融合效果,将原始算法中在3个特征图进行多尺度融合的策略减少为2个;最后为了维持在特征图融合过程中的锚框数量,采用了K均值(K-means)算法重新计算出8个初始锚框值,给2个融合特征图上分别分配4个初始锚,通过以上改进使算法能够更好地适配于自建数据集。研究结果表明：通过改进后的YOLOv3算法在驾驶人口罩佩戴检测时精度可以提升至96.2%,且模型被压缩到32 M,在英伟达1080Ti环境下处理速度为43帧/s,满足实时性需求要,改进后的算法表现更加优异,可以有效地用于出租车驾驶人口罩佩戴检测。     

一种轻量化网络的火焰烟雾检测算法

针对算力有限的移动和嵌入式平台,提出了一种基于深度学习的轻量化火焰烟雾检测算法.利用数据增强来解决数据量较少的问题,使用one-stage目标检测方法中的YOLOv4作为火焰烟雾检测的模型框架,采用轻量化神经网络MobileNetV3替换YOLOv4的原主干特征提取网络,减少了模型参数量;再采用深度可分离卷积替换掉YO...     

基于YOLOv4的暴力行为实时检测算法

针对当前深度学习行为识别技术无法满足监控系统实时性要求的问题,本文提出了一种监控视频暴力行为实时检测算法.该算法以YOLOv4模型作为基础,从提升检测准确性和实时性的角度对模型的主干网络和后处理方法做了改进.通过自建暴力行为数据集,分别对YOLOv4原模型和改进模型进行训练和测试.实验结果表明,在检测精度和速度的性能比...     

GMSDenseNet:基于组多结构卷积的轻量级DenseNet

提出了一种简单且高效的轻量级DenseNet模型,优化了原DenseNet模型中存在的参数冗余以及高额浮点运算数(FLOPs)的问题.首先,分析了现有流行的卷积计算单元的细节以及特性,其次,应用具有良好特性的卷积单元组合来设计组多结构卷积单元,构建轻量级DenseNet模型,进一步分析了该模型与原DenseNet模型的复杂度.通过实验结果给出所构建网络结构的最优配置,并得到使用DenseNet-40模型约18.8%的FLOPs以及28.4%的模型参数的情况下,准确率仅下降≤0.4%的结果.     

多尺度并行融合的轻量级卷积神经网络设计

针对传统深度卷积神经网络分类精度不佳,参数量巨大,难以在内存受限的设备上进行部署的问题,本文提出了一种多尺度并行融合的轻量级卷积神经网络架构PL-Net。首先,将上层输出特征图分别送入两种不同尺度的深度可分离卷积层;然后对并行输出特征信息进行交叉融合,并加入残差学习,设计了一种并行轻量型模块PL-Module;同时,为了更好地提取特征信息,利用尺度降维卷积模块SR-Module来替换传统池化层;最后将上述两个模块相互堆叠构建轻量级网络。在CIFAR10、Caltech256和101_food数据集上进行训练与测试,结果表明:与同等规模的传统CNN、MobileNet-V2网络及SqueezeNet网络相比,PL-Net在减少网络参数的同时,提升了网络的分类精度,适合在内存受限的设备上进行部署。     

基于改进YOLOv4算法的铁路扣件检测

扣件的健康状态是保障轨道车辆正常运行的关键。当前人工检测轨道扣件效率较低,具有缺陷性。针对这一问题,提出了基于改进YOLOv4算法的轨道扣件与检测。在YOLOv4网络中,利用CSPDarknet53第二个残差块嵌入conv卷积结构与YOLO头部结构,增加输出端,并进行网络中的上采样与下采样。与YOLOv4原算法模型相比,提升了准确率与检出率。将使用改进YOLOv4的方法,实现对有砟轨道与无砟轨道上扣件的状态检测。试验结果表明：基于改进YOLOv4算法检出率和准确率比原YOLOv4算法分别提升4.65%和4.88%,并且YOLOv4模型体积与其他模型相比更小,适用于轨道扣件检测。     

基于MM YOLOv4的无人机目标检测算法

针对当前无人机目标图像检测方法精度较低和检测速度过慢的问题,提出一种结合轻量级网络和改进多尺度结构的目标检测算法。首先采用MobileNetV3轻量级网络替换YOLOv4的主干网络,减少模型复杂度,提升检测速度;其次,引入改进多尺度结构的PANet网络,增强高维图像特征和低维定位特征的流动叠加,提升对小目标的分类和定位精度;最后,利用K means方法对目标锚框进行参数优化,提升检测效率。同时结合公开数据集和自主拍摄方式构建一个新的无人机目标图像数据集Drone dataset,并基于数据增强的方法开展算法性能实验。实验结果表明,该算法的mAP达到了91.58%,FPS达到了55帧/s,参数量为44.39 M仅是YOLOv4算法的1/6,优于主流的SSD、YOLO系列算法和Faster R CNN算法,实现了对多尺度无人机目标的快速检测。     

无人驾驶车辆基于语义分割方法障碍物检测

障碍物检测是无人驾驶车辆环境感知重要的组成部分,语义分割技术能够对障碍物进行像素级检测。为满足无人车系统的实时性要求和对障碍物检测精度要求,提出了一种轻量级语义分割模型。该模型构建了特征提取块,通过跳跃层结构将底层级特征与高层级特征相融合,用于提取更加细化的图像特征信息。运用深度可分离卷积代替标准卷积操作,减少了模型参数量和计算量。利用不同膨胀率的膨胀卷积以获取多尺度目标信息,在上采样时融合不同尺度的特征信息,使得语义信息更加丰富。试验结果表明:提出的轻量级语义分割模型在Cityscapes数据集和ApolloScape数据集上取得了较好的障碍物检测结果,同时也满足无人车的实时性要求。     

基于CXANet-YOLO的火焰检测方法

快速准确的火焰检测对于降低火灾危害具有重要意义,为了加强模型的火焰特征提取能力以及解决特征图尺寸不平衡的问题,利用XSepConv (Extremely Separated Convolution)、大卷积核、Mish激活函数等构建CXANet-block(ConvolutionExtremelyAttentionNetwork)作为YOLOv5的骨干网络,引入CBAM (ConvolutionBlockAttention Module)注意力机制,提出一种基于CXANet-YOLO的火焰检测方法,通过增加通道注意力和空间注意力来提高检测性能.在自建火焰数据集上进行训练,提升模型的鲁棒性和泛化能力.实验结果表明,CXANet-YOLO模型比基准模型YOLOv5在火焰检测上具有更高的检测精度和检测速度,准确率提高了8.2%,检测速度每秒提升25帧.     

基于改进轻量级SE Yolov4的 热轧钢表面缺陷检测方法

针对传统热轧钢表面缺陷检测存在的检测精度较低、检测速度较慢,传统机器学习检测存在检测速度慢、鲁棒性差等问题,提出一种基于改进轻量级SE Yolov4热轧钢表面缺陷检测方法.Yolov4主干特征提取网络CSPDarknet53的每一层残差网络中嵌入SENet结构,构成SE Yolov4网络,有选择地聚集有效信息;同时在主干特征网络输出不同特征信息后和空间池化金字塔前后增加卷积层数,网络结构复杂化;SE Yolov4算法中嵌入轻量化MobileNet v3结构,减少模型参数量,提高检测速度.实验结果表明:该改进算法在测试集中的mAP值达到93.02%,较Yolov4算法检测精度提升7.2%,检测速度提升近3倍.     

基于轻量级网络的防伪标签检测算法

近年来,伪造盗版产品带来的经济损失逐年增大,伪造技术不断提升,防伪检测问题受到了广泛关注.为了解决现有防伪检测方法的计算量大、资源占用高、检测耗时较长等问题,提出了一种基于轻量级网络的防伪标签识别检测模型,该模型采用更为轻量的卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)来进行形状和纹理的识别.在形状识别任务中,降低池化层大小以增强模型学习能力;在纹理分类任务中,使用协调注意力(coordinate attention,CA)模块来增强模型对单一特征图的信息获取.通过设计损失函数增强模型对真伪样本识别能力,并通过特征向量最大值得到预测结果.实验结果表明,该方法整体识别检测的准确率可达95.67%,检测时间相较于传统方法有显著减少.     

基于改进YOLOv5算法的车辆目标检测

为了解决车辆目标检测中准确率低的问题,提出了一种基于改进YOLOv5算法的车辆目标检测.改进后的YOLOv5算法主要是在原来的基础上通过K-means聚类的方法对数据集中的目标边框进行重新聚类、并将CIoU损失函数和DIoU＿nms应用于YOLOv5算法来提高目标识别效果.改进后的YOLOv5算法,目标检测mAP达到了85.8%,比改进前的YOLOv5算法提升了1.3%.     

基于改进的轻量级YOLOv3的交通信号灯检测与识别

交通信号灯的准确检测与识别可以提高驾驶的安全性,减少交通事故的发生.为了提高移动端识别的准确率和速度,提出一种改进的轻量级YOLOv3模型实现交通信号灯的检测与识别.首先,采用轻量级的ShuffleNetv2网络替换YOLOv3的主干网络DarkNet53,实现交通信号灯的快速检测与识别;接着,融合ShuffleNet...     

基于轻量级DenseNet和ZigBee的指纹识别方法

针对传统身份识别方法识别准确率低、模型复杂且运算速度慢等问题,提出一种新的基于轻量级密集连接卷积神经网络(DenseNet)和紫蜂协议(ZigBee)的指纹识别方法.首先,构建指纹识别系统的整体模型,并对该模型进行适当的裁剪以缩减模型复杂度.其次,通过筛选指纹图像、增强有效指纹以及扩充增强后的数据等操作,对采集到的ZigBee协议指纹信息进行预处理.然后,以传统深度残差网络的基本思想为依据,通过前馈的方式改变层间的连接关系并构建轻量级DenseNet.最后,以相同的样本数据为基础分别对轻量级DenseNet模型、普通DenseNet模型和3种传统基于机器学习的身份识别算法模型进行训练.试验结果表明:所提出的基于轻量级DenseNet模型的识别准确度最高,为98.24%,且该模型的运行速度最快,与普通DenseNet模型相比,其模型复杂度降低了94%以上.     

基于轻量级网络的防伪标签检测算法

近年来, 伪造盗版产品带来的经济损失逐年增大, 伪造技术不断提升, 防伪检测问题受到了广泛关注. 为了解决现有防伪检测方法的计算量大、资源占用高、检测耗时较长等问题, 提出了一种基于轻量级网络的防伪标签识别检测模型, 该模型采用更为轻量的卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)来进行形状和纹理的识别. 在形状识别任务中, 降低池化层大小以增强模型学习能力; 在纹理分类任务中, 使用协调注意力(coordinate attention, CA)模块来增强模型对单一特征图的信息获取. 通过设计损失函数增强模型对真伪样本识别能力, 并通过特征向量最大值得到预测结果. 实验结果表明, 该方法整体识别检测的准确率可达 95.67%, 检测时间相较于传统方法有显著减少.