计算机与现代化 ›› 2024, Vol. 0 ›› Issue (11): 113-120.doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2024.11.017
摘要: 目前,目标检测已经广泛应用在各个领域,并且日趋成熟。但在河道废弃瓶检测任务中,现有图像处理技术存在精度低、成本高且难部署等问题仍然是该项研究的难点。本文提出一种基于改进YOLOv8的深度学习检测模型。首先,针对无人船图像中小目标容易错检、漏检的共性问题,引入Bi-PAN-FPN思想改进YOLOv8-n中的Neck部分。通过充分考虑并复用多尺度特征,在尽量维持参数成本的情况下实现更高级、更完善的特征融合过程;其次,使用EIoU替换原网络中的CIoU来优化损失函数,考虑将预测框和真实框的纵横比的影响因子进行拆分,解决CIoU损失函数中难易样本不平衡的问题,提升模型的优化能力。本文以国际公开的FloW数据集进行实验,并设计消融实验、对比实验、损失函数性能分析实验以及特殊场景对比实验,从多个角度阐述所提方法的可行性和有效性。消融实验结果表明:改进后的YOLOv8-n模型相比基线网络,漏检情况得到明显改善,平均精度均值达到85.2%,比基线网络模型提升了2.7个百分点,检测效果提升明显。对比实验结果表明,改进模型的平均精度均值相比于Mobilnet-SSDv2、YOLOv4s、YOLOv5s、YOLOv7-tiny、YOLOv3-SPP、YOLOv5-MobileNetV3s这6个模型分别提升60.15%、18.99%、3.90%、7.30%、28.7%及55.47%,在FPS、参数数量、模型大小方面均体现了较优的综合性能,并在特殊场景中表现最优。因此,本文的改进模型的综合性能优于目前流行的河道垃圾检测模型,更加适用于河道废弃瓶的实时检测。
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