基于視覺感受野的無人機(jī)目標(biāo)檢測
發(fā)布時(shí)間:2021-10-21 13:57
近年來,無人機(jī)被應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域,尤其是在軍事和民用領(lǐng)域。機(jī)場中由于無人機(jī)的誤飛,會(huì)對客機(jī)的運(yùn)行造成嚴(yán)重影響,從而威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,如何高效精準(zhǔn)地檢測出機(jī)場中飛行的無人機(jī)至關(guān)重要。無人機(jī)目標(biāo)檢測是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題;跇(gòu)建的無人機(jī)目標(biāo)檢測數(shù)據(jù)集,提出基于感受野的無人機(jī)目標(biāo)檢測算法。實(shí)驗(yàn)和主流方法做對比和分析,結(jié)果表明算法能取得較好的檢測效果。
【文章來源】:現(xiàn)代計(jì)算機(jī). 2020,(15)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
RFB-Darknet特征提取器
數(shù)據(jù)決定了學(xué)習(xí)的上限,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只是逼近這個(gè)上限,所以一開始的數(shù)據(jù)收集工作,起到了關(guān)鍵的作用。其中,數(shù)據(jù)的采集又是非常困難的,因?yàn)獒槍o人機(jī)目標(biāo)檢測問題,并不存在公開的標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫能夠訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),所以只能按照現(xiàn)有的條件重新采集新的數(shù)據(jù)。無人機(jī)數(shù)據(jù)集采集主要是通過使用攝像機(jī)對6種市面主流的消費(fèi)級(jí)無人機(jī)(五種不同大小不同形狀的四旋翼無人機(jī)和一種直升機(jī))和主要干擾物氣球進(jìn)行拍攝視頻,然后對視頻進(jìn)行抽幀,得到無人機(jī)圖片,之后再對圖片進(jìn)一步篩選標(biāo)注,就得到了無人機(jī)的數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集的分布與樣例如表1-表3。對得到的數(shù)據(jù)集進(jìn)一步預(yù)處理,首先包括顏色隨機(jī)調(diào)整(包括對比度、飽和度、亮度和灰度)以及對圖像進(jìn)行裁剪、縮放和翻轉(zhuǎn)操作,其次使用雙邊濾波對圖像進(jìn)行去噪,從而達(dá)到保持圖像邊緣特性平滑去噪的目的。
由于雙階段目標(biāo)檢測算法具有檢測精度更高的優(yōu)點(diǎn),所以本文采用倆階段檢測算法中的經(jīng)典框架Faster R-CNN[5]作為主要檢測框架。Faster R-CNN使用區(qū)域候選網(wǎng)絡(luò)(RPN)替代Fast R-CNN[14]中的選擇搜索,同時(shí)引入錨框(anchor box)應(yīng)對目標(biāo)形狀的變化問題,另外Faster R-CNN使用感興趣區(qū)域池化層(ROI pooling layer)把不同大小輸入映射到一個(gè)固定尺度的特征向量。Faster R-CNN檢測算法的主要流程如下:將整張圖片輸進(jìn)特征提取網(wǎng)絡(luò),得到feature map;將卷積特征輸入到RPN,得到候選框的特征信息;對候選框中提取出的特征,使用分類器判別是否屬于一個(gè)特定類;對于屬于某一類別的候選框,用回歸器進(jìn)一步調(diào)整其位置?蚣芰鞒倘鐖D2所示。4.2 RFB-Darknet特征提取器
本文編號(hào):3449117
【文章來源】:現(xiàn)代計(jì)算機(jī). 2020,(15)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
RFB-Darknet特征提取器
數(shù)據(jù)決定了學(xué)習(xí)的上限,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只是逼近這個(gè)上限,所以一開始的數(shù)據(jù)收集工作,起到了關(guān)鍵的作用。其中,數(shù)據(jù)的采集又是非常困難的,因?yàn)獒槍o人機(jī)目標(biāo)檢測問題,并不存在公開的標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫能夠訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),所以只能按照現(xiàn)有的條件重新采集新的數(shù)據(jù)。無人機(jī)數(shù)據(jù)集采集主要是通過使用攝像機(jī)對6種市面主流的消費(fèi)級(jí)無人機(jī)(五種不同大小不同形狀的四旋翼無人機(jī)和一種直升機(jī))和主要干擾物氣球進(jìn)行拍攝視頻,然后對視頻進(jìn)行抽幀,得到無人機(jī)圖片,之后再對圖片進(jìn)一步篩選標(biāo)注,就得到了無人機(jī)的數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集的分布與樣例如表1-表3。對得到的數(shù)據(jù)集進(jìn)一步預(yù)處理,首先包括顏色隨機(jī)調(diào)整(包括對比度、飽和度、亮度和灰度)以及對圖像進(jìn)行裁剪、縮放和翻轉(zhuǎn)操作,其次使用雙邊濾波對圖像進(jìn)行去噪,從而達(dá)到保持圖像邊緣特性平滑去噪的目的。
由于雙階段目標(biāo)檢測算法具有檢測精度更高的優(yōu)點(diǎn),所以本文采用倆階段檢測算法中的經(jīng)典框架Faster R-CNN[5]作為主要檢測框架。Faster R-CNN使用區(qū)域候選網(wǎng)絡(luò)(RPN)替代Fast R-CNN[14]中的選擇搜索,同時(shí)引入錨框(anchor box)應(yīng)對目標(biāo)形狀的變化問題,另外Faster R-CNN使用感興趣區(qū)域池化層(ROI pooling layer)把不同大小輸入映射到一個(gè)固定尺度的特征向量。Faster R-CNN檢測算法的主要流程如下:將整張圖片輸進(jìn)特征提取網(wǎng)絡(luò),得到feature map;將卷積特征輸入到RPN,得到候選框的特征信息;對候選框中提取出的特征,使用分類器判別是否屬于一個(gè)特定類;對于屬于某一類別的候選框,用回歸器進(jìn)一步調(diào)整其位置?蚣芰鞒倘鐖D2所示。4.2 RFB-Darknet特征提取器
本文編號(hào):3449117
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