此前出了目标改进算法专栏,但是对于应用于什么场景,需要什么改进方法对应与自己的应用场景有效果,并且多少改进点能发什么水平的文章,为解决大家的困惑,此系列文章旨在给大家解读最新目标检测算法论文,帮助大家解答疑惑。解读的系列文章,本人已进行创新点代码复现,有需要的朋友可关注私信我。
为解决硬件平台资源受限条件下的实时航空目标检测需求,在基于改进YOLOv5的基础上,提出了一种针对移动端设备/边缘计算的轻量化航空目标检测方法。首先以MobileNetv3为基础搭建特征提取网络,设计通道注意力增强结构MNtECA提高特征提取能力;其次在深度可分离卷积层增加1×1的卷积,在减少卷积结构参数的同时提高网络的拟合能力;最后对检测网络进行迭代通道剪枝实现模型压缩和加速。实验选取DIOR数据集进行训练和测试,并在嵌入式平台( NVIDIAJetsonXavierNX )对轻量级模型进行推理验证。结果表明,所提出的轻量级模型大幅降低了参数和计算量,同时具有较高精度,实现了移动端设备/边缘计算的实时航空目标检测。
创新点:
1. 以MobileNetv3为基础搭建特征提取网络,设计通道注意力增强结构MNtECA提高特征提取能力;
2. 在深度可分离卷积层增加1×1的卷积,在减少卷积结构参数的同时提高网络的拟合能力;
3. 对检测网络进行迭代通道剪枝实现模型压缩和加速。
实验选择DIOR数据集中的九类目标进行模型性能测试和验证,包括火车站、立交桥、烟囱、储罐、港口、飞机、水坝、机场和桥,目标特征多样且环境复杂。实验以Pytorch为软件框架,模型训练硬件环境为Intel® Ci9TM 9940和4块NVIDIART×2080Ti,模型测试硬件环境为NVIDIAGTX1060,并在NVIDIAJetsonXavierNX 上开展模型推理实验。
1.在原始YOLOv5网络的基础上进行结构轻量化改进,下面对改进的不同网络结构性能进行比较,如表所示。
2.在网络结构轻量化设计的基础上,本文采用迭代通道剪枝对轻量化模型进一步压缩。利用稀疏网络筛选冗余连接,减少网络复杂度。模型压缩后对网络进行微调,实验结果如表所示。
实验结果表明,在模型压缩之后网络准确率仅下降1.9%,但参数量和计算量大幅减少,分别降低71.1%和66.9%,有效提高了模型对移动设备的适应性。新的轻量化模型结构更加精简,复杂度显著降低,加快了模型的检测速度,实现了无人机等计算和存储能力受限平台的航空影像目标实时检测。
注:论文原文出自杨小冈,高凡,卢瑞涛等,基于改进YOLOv5的轻量化航空目标检测方法.火箭军工程大学导弹工程学院,陕西西安710025.
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