ImageVerifierCode 换一换
格式:PDF , 页数:6 ,大小:1.30MB ,
资源ID:355704      下载积分:10 积分
快捷下载
登录下载
邮箱/手机:
温馨提示:
快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。 如填写123,账号就是123,密码也是123。
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝扫码支付 微信扫码支付   
验证码:   换一换

加入VIP,免费下载
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.wnwk.com/docdown/355704.html】到电脑端继续下载(重复下载不扣费)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
三方登录: QQ登录  

下载须知

1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。
2: 试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。
3: 文件的所有权益归上传用户所有。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 本站仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

版权提示 | 免责声明

本文(自适应特征融合的轻量级交通标志检测方法_梁秀满.pdf)为本站会员(哎呦****中)主动上传,蜗牛文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知蜗牛文库(发送邮件至admin@wnwk.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

自适应特征融合的轻量级交通标志检测方法_梁秀满.pdf

1、 电 子 测 量 技 术E L E C T RON I CME A S U R EME N TT E CHNO L O G Y第4 5卷 第2 3期2 0 2 2年1 2月 D O I:1 0.1 9 6 5 1/j.c n k i.e m t.2 2 0 9 9 5 3自适应特征融合的轻量级交通标志检测方法梁秀满 邵彭娟 刘振东 赵恒斌(华北理工大学电气工程学院 唐山 0 6 3 2 1 0)摘 要:针对目前交通标志检测方法中网络计算量大、检测效果差的问题,提出一种嵌入坐标注意力机制的轻量级交通标志检测方法。首先在M o b i l e N e t v 2的残差块中嵌入坐标注意力机制C A(

2、c h a n n e l a t t e n t i o n)模块以保留通道注意力中的坐标信息;其次利用改进的M o b i l e N e t v 2对YO L O v 4主干网络做轻量化处理,并且在P AN e t中采用深度可分离卷积块降低计算量;然后使用A S F F自适应特征融合改进P AN e t结构来均衡不同特征层的不一致性,最后在特征融合模块加入注意力以增加目标信息的权重;并由K-m e a n s+算法产生新的先验框聚类中心。实验表明,权重文件由1 3 6 M降至5 4.5 M削减了6 0%,网络体积削减了8 0%,精度达到9 6.8 4%,与YO L O v 4网络相比仅损

3、失了0.4 6%的精度。关键词:轻量级网络;注意力机制;聚类算法;自适应特征融合中图分类号:T P 3 9 1.4 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:5 2 0.6A l i g h t w e i g h t t r a f f i c s i g n d e t e c t i o n m e t h o d b a s e d o n a d a p t i v e f e a t u r e f u s i o nL i a n g X i u m a n S h a o P e n g j u a n L i u Z h e n d o n g Z h a o H e n g b

4、 i n(S c h o o l o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g,N o r t h C h i n a U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,T a n g s h a n 0 6 3 2 1 0,C h i n a)A b s t r a c t:A i m i n g a t t h e p r o b l e m s o f l a r g e a m o u n t o f n e t w o r k c o m p u t a t i

5、 o n a n d p o o r d e t e c t i o n e f f e c t i n t h e c u r r e n t t r a f f i c s i g n d e t e c t i o n m e t h o d,a l i g h t w e i g h t t r a f f i c s i g n d e t e c t i o n m e t h o d w i t h e m b e d d e d c o o r d i n a t e a t t e n t i o n m e c h a n i s m i s p r o p o s e d

6、.F i r s t,t h e c o o r d i n a t e a t t e n t i o n m e c h a n i s m C A m o d u l e i s e m b e d d e d i n t h e r e s i d u a l b l o c k o f M o b i l e N e t v 2 t o r e t a i n t h e c o o r d i n a t e i n f o r m a t i o n i n t h e c h a n n e l a t t e n t i o n;S e c o n d l y,t h e i

7、 m p r o v e d M o b i l e N e t v 2 i s u s e d t o l i g h t e n t h e YO L O v 4 b a c k b o n e n e t w o r k,a n d t h e d e p t h w i s e s e p a r a b l e c o n v o l u t i o n b l o c k i s u s e d i n P AN e t t o r e d u c e t h e a m o u n t o f c o m p u t a t i o n;T h e n,A S F F a d a

8、 p t i v e f e a t u r e f u s i o n i s u s e d t o i m p r o v e t h e P AN e t s t r u c t u r e t o b a l a n c e t h e i n c o n s i s t e n c y o f d i f f e r e n t f e a t u r e l a y e r s.F i n a l l y,a t t e n t i o n i s a d d e d t o t h e f e a t u r e f u s i o n m o d u l e t o i n

9、c r e a s e t h e w e i g h t o f t h e t a r g e t i n f o r m a t i o n;a n d t h e K-m e a n s+a l g o r i t h m g e n e r a t e s n e w a p r i o r i b o x c l u s t e r c e n t e r s.E x p e r i m e n t s s h o w t h a t t h e w e i g h t f i l e i s r e d u c e d b y 6 0%f r o m 1 3 6 M t o 5

10、4.5 M,t h e n e t w o r k v o l u m e i s r e d u c e d b y 8 0%,a n d t h e a c c u r a c y r e a c h e s 9 6.8 4%,l o s e o n l y 0.4 6%a c c u r a c y c o m p a r e d t o YO L O v 4 n e t w o r k.K e y w o r d s:l i g h t w e i g h t n e t w o r k;a t t e n t i o n m e c h a n i s m;c l u s t e r

11、 i n g a l g o r i t h m;a d a p t i v e f e a t u r e f u s i o n 收稿日期:2 0 2 2-0 5-1 30 引 言 随着交通标志检测网络的不断加深,内存占用逐渐增大,不易应用到智能交通系统和自动驾驶等小型平台。轻量级目标检测结构例如S q u e e z e N e t1、M o b i l e n e t2 系列、以及E f f i c i e n t3系列,它们的体积较小,可应用到移动平台,为交通标志检测提供了一定的网络架构参考。交通安全干系重大,在实现实时检测的同时,对检测精度有着更高的标准。交通标志检测框架大致分为两

12、种,最早是2 0 1 6年使用滑框检测的F a s t R-C NN4、F a s t e r R-C NN等二阶段深度学习框架,使用R P N生成建议框并利用卷积进行分类和检测,精度较高但实时性不能满足交通标志检测的要求;一阶段的YO L O5系列、S S D6系列等网络将检测和分类合为一体,真正实现了实时检测,成为了近年来目标检测研究的热点。张毅等7提出的基于改进 F a s t e r R-C NN 模型的交通标志检测方法,使用R e s N e X t替换原有主干网络VG G,并使用多维特征融合来提取目标信息,提升了精度但不能满足对实时性的要求。随着一阶段网络框架的出现,大批量基于YO

13、 L O系列框架的改进方法应用于交通标志检测。Z h a n g等8提出了YO L O v 2交通标志检测方法,实现了端到端的实时检测,但精度有待提升。马露茜等9提出一种701 第4 5卷电 子 测 量 技 术复杂环境下交通标志检测方法,在原有YO L O v 3基础上增加了一个1 0 41 0 4的特征检测层,获得更高的精度和速度。张达为等1 0提出了使用轻量级网络改进YO L O v 3,并引入不同特征层进行融合,精度与以上相比确实提升了,但网络参数量仍需要进一步降低。陈臬等1 1提出的基于无预训练卷积神经网络的红外车辆目标检测方法,结合了YO L O v 3和注意力机制,有助于摆脱对预训

14、练权重的依赖,但网络应用到移动设备仍然具有难度。刘丹1 2等使用改进的F C O S1 3网络对行人进行检测,添加注意力机制增强网络特征提取能力,并利用G I OU作为回归损失函数,结果表明注意力在一定程度上可以提升网络检测效果。针对上述问题,本文提出一种自适应特征融合的轻量级交通标志检测方法,基于YO L O v 41 4框架使用改进的M o b i l e N e t v 2作为主干特征提取网络,将坐标注意力机制C A1 5(c o o r d i n a t e a t t e n t i o n)嵌入残差块,从而在通道注意力中保留了位置信息。然后使用A S F F1 6改 进特征融合结

15、构,更好融合不同特征层的目标信息;在较少计算量的情况下提取到更多的特征信息,保证了精度但没有增加计算量;并在特征融合中加入多个注意力模块C B AM1 7形成最终的特征融合模块,实验表明检测效果有一定提升。1 基于自适应特征融合的交通标志检测方法1.1 Y O L O v 4网络 近几年YO L O系列是一阶段中表现较好的网络框架,本文使用的是2 0 2 0年发表的YO L O v 4,它是在YO L O v 3的基础上改进的,加了许多 有 效 的 小 技 巧,更 适 合于单G P U上训练;并且在主干网络采用跨链接C S P N e t来进行特征融合保留了更广泛的目标特征;P AN e t还

16、增加了一条自上而下的路径使获得特征的梯度更加丰富,扩展了检测空间让特征信息更加完整;S P P扩大感受野充分捕捉需要的目标特征,最后沿用YO L O v 3的检测头进行分类和检测,具体网络结构如图1所示。图1 YO L O v 4网络结构1.2 轻量化的主干网路 原来YO L O v 4的网络计算量较大,且网络层数较深,提取到的目标位置信息不够精准。本文中使用轻量级网络M o b i l e N e t v 2代替主干特征提取网络D a r k N e t 5 3,整体计算量减少了8 0%,更方便应用于移动端和智慧交通系统。2 0 1 7年轻量级网络的出现,为深度框架提供了新的网络改进方向。M o b i l e N e t v 1中最重要的网络结构是深度可分离卷积:将普通卷积分为两个分卷积:首先经过深度卷积(d e p t h w i s e c o n v o l u t i o n),对每个输入通道使用单通道的轻量级滤波器;然后通过点卷积(p o i n t w i s e c o n v o l u t i o n)来结合之前提取到的特征特性,即减少了计算量又保证特征的完整性。

copyright@ 2008-2023 wnwk.com网站版权所有

经营许可证编号:浙ICP备2024059924号-2