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士兵和装甲车目标多尺度检测方法

王建中,王加乐,于子博,王洪枫

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王建中, 王加乐, 于子博, 王洪枫. 士兵和装甲车目标多尺度检测方法[J]. bob手机在线登陆学报自然版, 2023, 43(2): 203-212. doi: 10.15918/j.tbit1001-0645.2022.022
引用本文: 王建中, 王加乐, 于子博, 王洪枫. 士兵和装甲车目标多尺度检测方法[J]. bob手机在线登陆学报自然版, 2023, 43(2): 203-212.doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2022.022
WANG Jianzhong, WANG Jiale, YU Zibo, WANG Hongfeng. Multi-Scale Detection Method for Soldier and Armored Vehicle Objects[J]. Transactions of Beijing institute of Technology, 2023, 43(2): 203-212. doi: 10.15918/j.tbit1001-0645.2022.022
Citation: WANG Jianzhong, WANG Jiale, YU Zibo, WANG Hongfeng. Multi-Scale Detection Method for Soldier and Armored Vehicle Objects[J].Transactions of Beijing institute of Technology, 2023, 43(2): 203-212.doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2022.022

士兵和装甲车目标多尺度检测方法

doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2022.022
基金项目:国防基础科研计划资助项目(JCKY2021602B029)
详细信息
    作者简介:

    王建中(1963—),男,教授,E-mail:cwjzwang@bit.edu.cn

    通讯作者:

    王加乐(1996—),男,硕士生,E-mail:jialewbit@163.com

  • 中图分类号:TP399

Multi-Scale Detection Method for Soldier and Armored Vehicle Objects

  • 摘要:针对士兵和装甲车目标的尺度差异大以及目标距离远近造成的目标多尺度问题,以YOLOv4深度学习算法为基础,提出了一种多尺度目标检测方法. 通过针对性的数据增强方法丰富小目标样本的多样性,对输入图像进行分割预处理以提高网络输入小目标的分辨率,并基于特征金字塔网络实现大、中、小目标的分离检测,最后匹配检测结果并进行NMS处理去除冗余检测框,从而实现多尺度目标检测. 实验结果表明,本文方法在保持大目标检测效果的情况下,中、小目标的平均检测精度分别提升了1.20%和5.54%,有效提高了中、小目标的检测效果.

  • 图 1小目标数据增强

    Figure 1.Data augmentation for small object

    图 2YOLOv4网络结构

    Figure 2.YOLOv4 network structure

    图 3多尺度目标检测方法

    Figure 3.Multi-scale object detection method

    图 4图像分割预处理

    Figure 4.Pre-processing for image segmentation

    图 5NMS处理

    Figure 5.NMS processing

    图 6士兵和装甲车数据集样本示例

    Figure 6.Examples of soldier and armored vehicle dataset

    图 7小目标的检测效果对比

    Figure 7.Comparison of small object detection results

    图 8遮挡小目标的检测效果对比

    Figure 8.Comparison of occluded small object detection results

    图 9密集小目标的检测效果对比

    Figure 9.Comparison of dense small object detection results

    表 1平均检测精度

    Table 1.Mean detection precision

    方法 mAPL/% mAPM/% mAPS/%
    方法① 基础YOLOv4 96.62 77.26 66.98
    方法② 基于小目标数据增强的YOLOv4 96.38(↓0.24) 76.49(↓0.77) 68.78(↑1.80)
    方法③ 基于分割检测的YOLOv4 96.90(↑0.28) 78.45(↑1.19) 71.19(↑4.21)
    方法④ 本文的多尺度目标检测方法
    (方法①+方法②+方法③)
    96.45(↓0.17) 78.46(↑1.20) 72.52(↑5.54)
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  • 收稿日期:2022-06-18
  • 录用日期:2022-08-30

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