基于 YOLOv7-tiny改进的遥感小目标检测算法
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TP399

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Improved remotesensingtiny objectdetection algorithm based on YOLOv7-tiny
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    摘要:

    为了解决遥感图像中小目标的误检 、漏检难 题 , 提 出 了 一 种 改 进 的 YOLOv7-tiny算 法 。首 先 , 引 入 高 效 多 尺 度 注 意 力模块(efficientmulti-scale attention, EMA) ,基于此设计了多尺度特征提取模块 ELAN-EMA,这大大增强了骨干网 络 对 于 多尺度特征的提取能力 ;其次 ,在 特 征 金 字 塔 网 络(feature pyramid network, FPN) 中 引 入 内 容 感 知 特 征 重 组(content-aware reassembly offeatures, CARAFE) 优化最近邻上采样方法 ,设计了 FPN-CARAFE结构 ,扩大了感受野 ,从而能够获取小 目标 更多的细节信息和丰富的语义信息 ;最后 ,采用归一化距离损失函数(normalized wasserstein distance, NWD) 优化 CIoU 损失 函数 ,设计了 NWD-CIoU损失函数 , 降低了 CIoU对小目标位置偏 移 的 敏 感 性 , 能 够 更 好 地 提 升 小 目 标 的 检 测 效 果 。在 公 开 的遥感数据集 RSOD和 NWPU VHR-10上进行的实验表明 ,与基准模型相比 ,在计算量和参数量略增长的情况下 ,改进的模 型在平均精度均值(mAP) mAP@0.5 上分别提升了 3.6%和 1.8% ,有 效 地 提 高 了 遥 感 图 像 中 小 目 标 的 检 测 精 度 ,综 合 性 能 优于其他算法 ,满足部署在遥感检测系统上的要求 。

    Abstract:

    Seeking to resolve the issue of missed and incorrectdetection of smalltargets in remote sensing images, this study proposes an optimized YOLOv7-tiny algorithm. Firstly, a multi-scale attention efficient multi-scale attention (EMA) module is introduced, and based on this, the ELAN-EMA, a multi-scale feature extraction module, is incorporated to to greatly enhance the backbone network's proficiency in extracting features across various scales. Secondly, the feature pyramid network (FPN) is introduced with the content-aware reassembly offeatures (CARAFE) optimization, which expandsthereceptivefieldand enablestheacquisition ofmoredetailed information and rich semantic information of small targets. Finally, this study adopts the normalized wasserstein distance (NWD) loss function to optimize the complete intersection over union (CIoU) loss function, and designs the NWD-CIoU loss function, which reduces the sensitivity ofCIoU to smalltargetposition shifts and can betterimprove the detection performanceofsmall targets. Experiments conducted on the publicly available remote sensing datasetsRSOD and NWPU VHR-10 show that compared withthebaselinemodel, theoptimized modelachievesa3.6% and 1.8% increasein mAP@0.5, respectively, with slightlyincreased computational and parameter requirements, markedly enhancing the accuracy with which small targets are detected in remote sensing images. The comprehensive performance meets the requirements for deployment in remote sensing detection systems.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王子龙,荣 杰.基于 YOLOv7-tiny改进的遥感小目标检测算法[J].国外电子测量技术,2024,43(7):65-74

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  • 在线发布日期: 2024-08-07
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