改进Retina-Net的草坪杂草目标检测

改进Retina-Net的草坪杂草目标检测

宋建熙;李兴科;于哲;李西兵

【期刊名称】《中国农机化学报》

【年(卷),期】2022(43)12

【摘要】在城市规划与园林景观中,人工养护的草坪起到美化环境的作用,但是各类草坪杂草的滋生,严重损害景观草坪的观赏性。而人工分辨杂草费时费力,影响后续的除草效率。因此,借助深度学习的研究成果,对现有的Retina-Net目标检测模型进行针对性改进,通过提取训练集目标图像特征信息、增设多尺度感受野、改进软池化层等方式,提升模型的杂草检测和种类分辨的能力,有助于后续除草工作的高效展开。最终试验对6类杂草的识别率分别为

85.3%,84%,89.6%,86.7%,95.1%,91.5%。相比较于其他主流目标检测算法,识别率分别提高2.2%~9.3%。

【总页数】8页(P170-177)

【作者】宋建熙;李兴科;于哲;李西兵

【作者单位】福建农林大学机电工程学院

【正文语种】中文

【中图分类】TP391.41

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计算机视觉中的目标检测与图像识别算法

计算机视觉中的目标检测与图像识别算法随着计算机科学和人工智能的发展,计算机视觉领域取得了巨大的进步。目标检测与图像识别算法作为计算机视觉的重要组成部分,被广泛应用于图像处理、自动驾驶、安防监控等领域。本文将介绍目标检测与图像识别算法的基本原理和现有的一些应用案例。 一、目标检测算法的基本原理 目标检测算法是一种将图像中的目标物体准确定位并进行分类的技术。下面简要介绍几种常见的目标检测算法。 1. Haar特征和级联分类器 Haar特征是一种在图像中表示目标物体特征的算法。通过计算图像的亮度差异和边缘信息,可以将目标物体与背景区分开来。级联分类器是通过级联多个分类器来提高检测的准确率和速度,例如Viola-Jones算法就是基于这个思想。 2. HOG特征和支持向量机 HOG(Histogram of Oriented Gradients)特征是一种在图像中表示目标物体轮廓和纹理信息的算法。通过计算图像中不同方向的梯度直方图,可以提取出物体的边缘特征。支持向量机是一种常用的机器学习算法,通过构建一个二分类模型,可以将图像中的目标物体和背景进行分类。 3. 卷积神经网络

卷积神经网络(Convolutional Neural Network,简称CNN)是一种 深度学习算法。通过多层卷积、池化和全连接层的组合,可以有效地 提取图像的局部特征和全局特征,从而实现目标检测和图像分类。目前,一些基于CNN的目标检测算法,如YOLO和Faster R-CNN等, 取得了很好的效果。 二、图像识别算法的基本原理 图像识别算法是一种通过学习和推理来自动识别图像中的物体或场 景的技术。下面介绍几种常见的图像识别算法。 1. 特征提取和分类器 特征提取是将图像中的像素点转化成数值特征的过程,常用的方法 有颜色直方图、纹理特征和形状特征等。分类器是通过学习一组样本 数据来构建一个分类模型,可以将图像的特征和已知类别进行关联。 2. 深度学习算法 深度学习算法是一种通过多层神经网络来模拟人脑进行图像识别的 方法。通过大量的训练数据和反向传播算法,可以训练神经网络从图 像中提取高级特征,并进行分类判断。深度学习在图像识别领域取得 了许多突破性的成果,如Google的Inception和Microsoft的ResNet等。 三、目标检测与图像识别算法的应用案例 目标检测与图像识别算法在许多实际应用中都有重要的地位。下面 介绍一些常见的应用案例。

一种基于ResNet的雷达弱小目标检测方法

一种基于ResNet的雷达弱小目标检测方法雷达技术一直以来都是探测和跟踪目标的重要手段之一。然而,在雷达应用中,由于复杂的背景干扰和目标微弱的回波信号,弱小目标的检测仍然是一个具有挑战性的问题。为了解决这一问题,研究人员提出了基于深度学习的雷达弱小目标检测方法,其中基于ResNet的方法表现出良好的性能。 一、简介 基于ResNet的雷达弱小目标检测方法是使用ResNet架构作为主干网络,通过对雷达回波图像进行特征提取和目标分类,实现对弱小目标进行准确检测。ResNet是一种深度残差网络,具有较好的特征提取和学习能力。 二、方法步骤 1. 数据预处理 将雷达回波图像进行预处理,包括去噪、尺度归一化和对比度增强等。这些预处理操作可以有效地减少背景干扰,提高目标的可见性。 2. 基于ResNet的特征提取 将预处理后的雷达回波图像输入ResNet网络进行特征提取。ResNet 网络的深度架构使得其可以学习到更加丰富和抽象的特征表达,有助于区分目标和背景。 3. 目标检测与分类

提取的特征经过分类器进行目标检测和分类。常用的分类器包括支持向量机(SVM)、卷积神经网络(CNN)等。这些分类器可以根据特征的相似度将目标和背景进行区分,并给出目标的位置和类别信息。 4. 弱小目标的筛选和优化 在检测到的目标中,通过一定的阈值筛选弱小目标。为了进一步优化目标的检测结果,可以采用非极大值抑制(NMS)等方法对目标进行精细化的筛选和定位。 三、实验评估 为了验证基于ResNet的雷达弱小目标检测方法的有效性,可以使用公开的雷达数据集进行实验评估。实验结果可以通过计算准确率、召回率、F1值等指标来评估方法的性能,并与其他方法进行比较。 实验结果表明,基于ResNet的方法相较于传统的目标检测方法具有更高的准确率和鲁棒性。其通过深度学习提取的特征能够更好地区分目标和背景,从而有效地检测到弱小目标。 四、应用前景 基于ResNet的雷达弱小目标检测方法在军事、航空航天等领域具有广阔的应用前景。它能够帮助准确地探测和跟踪弱小目标,为决策提供重要依据。此外,该方法也可以应用于其他领域,如智能交通、环境监测等。 总结:

深度学习的目标检测算法改进综述

深度学习的目标检测算法改进综述 随着技术的快速发展,深度学习目标检测算法在越来越多的应用场景中得到了广泛的应用。目标检测是计算机视觉领域的重要任务之一,其目的是在图像或视频中准确地检测出目标对象的位置和轮廓。本文将介绍深度学习目标检测算法的改进方法,包括传统算法和深度学习算法的优缺点,不同改进方法的适用场景和效果评估,以及未来的研究方向。 在传统的目标检测算法中,常常采用基于特征的方法,如SIFT、SURF 等,以及基于分类器的方法,如支持向量机(SVM)和神经网络。这些方法通常需要手动设计和调整特征提取和分类器参数,而且对于不同的任务和领域需要不同的算法和参数设置,不够灵活和通用。 随着深度学习技术的发展,越来越多的研究者将深度神经网络应用于目标检测任务中。深度神经网络具有较强的表示学习能力,可以自动学习和提取图像中的特征,而且可以适用于不同的任务和领域。在深度学习目标检测算法中,常见的算法包括R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN、YOLO等。这些算法通常由卷积神经网络(CNN)和全连接神经网络(FCN)组成,可以高效地检测出目标对象的位置和轮廓。 除了上述的深度学习目标检测算法之外,还有一些研究者尝试对算法

进行改进。其中,一些研究者尝试引入新的损失函数来提高目标检测的准确性。例如,GIOU损失函数可以更好地衡量检测框与真实框之间的差距,而focal loss函数则可以在解决类别不平衡问题上表现出更好的效果。另外,一些研究者还尝试采用不同的网络结构来提高目标检测的效率,例如轻量级的MobileNetV2和结构化的PPON等。在实验研究方面,一些文献通过实验验证了改进方法的有效性和可行性。例如,使用GIOU损失函数的实验结果表明,该方法可以显著提高目标检测的准确性。同样,使用focal loss函数的实验结果也表明,该方法可以有效解决类别不平衡问题,提高目标检测的性能。另外,一些采用不同网络结构的实验研究也表明,这些结构可以有效地提高目标检测的效率。 虽然深度学习目标检测算法的改进已经取得了很大的进展,但是仍然存在一些不足和挑战。对于复杂场景和遮挡情况下的目标检测,现有的算法还无法达到完全准确的效果。虽然一些轻量级的算法可以提高目标检测的效率,但是精度上的损失仍然是一个问题。如何将目标检测与其他技术相结合,以实现更复杂的应用场景,还需要进一步的研究和实践。 未来,深度学习目标检测算法将继续得到研究和发展。一方面,研究

基于深度学习的目标检测最新研究进展总结概述

基于深度学习的目标检测最新研究进展总结概述 一、研究现状 目标检测是计算机视觉领域的重要问题之一,其目标是在给定的图像中准确地定位和识别出感兴趣的目标。在过去的几年内,基于深度学习的目标检测方法取得了巨大的进展,并在多个任务和数据集上取得了最先进的性能。 二、基于深度学习的目标检测方法 1.基于区域提议的方法 基于区域提议的方法将目标检测任务分为两个阶段:候选区域生成和目标分类。首先,通过使用区域建议网络(RPN)生成候选区域,然后对这些候选区域进行分类、位置回归等操作。这一类方法的代表有Faster R-CNN、R-FCN等。 2.单阶段方法 单阶段方法将目标检测任务简化为一个端到端的模型,直接预测目标的位置和类别。这类方法通常使用卷积神经网络(CNN)提取特征,并通过增加额外的检测层来实现目标检测。这一类方法的代表有YOLO系列、SSD等。 三、最新研究进展 近年来,基于深度学习的目标检测方法在准确性和效率方面取得了显著的进展。以下是最新的研究进展的总结:

1. 骨干网络的改进:研究者们提出了一些新的骨干网络结构,如ResNet、Inception等,这些网络具有更深的结构和更强的特征表示能力,可以有效提高目标识别和定位的准确性。 2.多尺度特征表示:为了提高对不同尺度目标的检测效果,研究者们 提出了一些多尺度特征表示的方法,如金字塔金字塔(FPN)、特征金字 塔网络(FPN)等。 3.单阶段方法的改进:为了提高单阶段方法的准确性,研究者们提出 了一些改进方法,如使用注意力机制提升关键特征的表示能力、引入特征 金字塔结构等。 4. 目标检测的实时性:为了提高目标检测方法的实时性,研究者们 提出了一些轻量级网络结构,如MobileNet、Pelee等,这些网络在保持 一定的准确性的同时,极大地提高了目标检测的速度。 5.跨域目标检测:研究者们提出了一些跨域目标检测方法,通过在源 域和目标域之间进行知识迁移,可以在目标域上取得较好的检测结果。 通过以上总结,我们可以看到,基于深度学习的目标检测在准确性和 效率方面取得了显著的进展。然而,目标检测仍然面临着一些挑战,如小 目标检测、目标遮挡等问题。未来的研究方向包括更好的特征表示方法、 更有效的网络结构设计等,这将进一步提高目标检测的性能和应用范围。

基于深度学习的目标检测算法综述

基于深度学习的目标检测算法综述 一、本文概述 随着技术的飞速发展,深度学习作为其中的重要分支,已经在各个领域取得了显著的成果。其中,目标检测作为计算机视觉领域的关键技术之一,广泛应用于自动驾驶、安全监控、医疗影像分析等多个领域。本文旨在对基于深度学习的目标检测算法进行全面的综述,探讨其发展历程、主要方法、性能评估及其在实际应用中的挑战与前景。 本文首先回顾了目标检测技术的发展历程,从传统的方法到基于深度学习的现代算法,分析了各种方法的优缺点。然后,重点介绍了基于深度学习的目标检测算法,包括经典的R-CNN系列、YOLO系列、SSD 等,以及近年来提出的新型算法,如基于注意力机制的算法、多尺度特征融合的算法等。接着,本文讨论了目标检测算法的性能评估指标,如准确率、召回率、mAP等,并分析了各种算法在不同数据集上的表现。 本文还深入探讨了基于深度学习的目标检测算法在实际应用中面临 的挑战,如小目标检测、遮挡目标检测、复杂背景下的目标检测等,并提出了相应的解决策略。本文展望了基于深度学习的目标检测算法

的未来发展趋势,包括算法性能的进一步提升、多模态数据的融合、端到端的可训练模型等。 通过对基于深度学习的目标检测算法的综述,本文旨在为相关领域的研究人员提供一个全面的视角,以推动目标检测技术的进一步发展。 二、深度学习基础 深度学习(Deep Learning)是机器学习的一个子领域,主要是通过学习样本数据的内在规律和表示层次,让机器能够具有类似于人类的分析学习能力。深度学习的最终目标是让机器能够识别和解释各种数据,如文字、图像和声音等,从而实现的目标。 深度学习的核心是利用神经网络来模拟人类的神经网络,从而实现对数据的处理和分析。神经网络由多个神经元组成,每个神经元接收来自输入数据的信号,通过加权求和和激活函数的处理,输出一个结果。多个神经元组合在一起,形成一个多层的网络结构,这就是深度学习中的深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)。 深度神经网络的特点是具有强大的特征学习和分类能力。通过逐层的学习,深度神经网络可以从原始数据中自动提取出有用的特征,这些特征可以用于分类、识别等任务。与传统的机器学习算法相比,深度

resnet50 目标检测训练

resnet50 目标检测训练 一、引言 目标检测是计算机视觉领域中一个重要的任务,其目的是在图像 中检测出物体的位置和类别。目标检测可以应用在很多领域,比如智 能监控、自动驾驶、工业质检等。而ResNet50是一个经典的深度学习 模型,可以用于目标检测任务。 二、ResNet50简介 ResNet50是由微软提出的一种深度残差网络结构,它在ImageNet 数据集上取得了非常好的性能。ResNet50深度网络结构更深,且有残 差块的结构,可以解决深度神经网络训练过程中的梯度消失和梯度爆 炸问题,训练更加容易收敛。 ResNet50由多个残差块(Residual Block)组成,每个残差块之 间有恒等映射(Identity Mapping),可以跳过一些层进行信息传递。这样可以避免过深的网络结构导致的信息丢失问题。 三、目标检测训练流程

1.数据准备 在进行目标检测训练之前,首先需要准备好训练数据。训练数据一般包括图像数据和标注信息,标注信息包括物体的类别和位置。可以使用开源的数据集,也可以自己标注数据集。 2.搭建模型 使用ResNet50作为基础模型,通常会在其顶部增加一些额外的层用来做目标检测任务。可以在ResNet50的最后几层添加全连接层和分类器,也可以使用卷积层和边界框回归器来实现目标检测任务。 3.训练模型 将准备好的训练数据输入到模型中,使用反向传播算法来更新模型参数,使模型能够逐渐优化到最佳状态。可以使用像素级别的损失函数,比如交叉熵损失和均方误差损失,来评估模型的性能。 4.评估模型 在训练过程中,需要定期评估模型的性能,可以使用验证集数据来评估模型的准确率、召回率等指标。如果模型性能不理想,可以调整超参数或者增加训练数据来提升模型性能。

目标检测网络发展历程

目标检测网络发展历程 1. 传统的目标检测方法:早期的目标检测方法主要是基于传统的计算机视觉算法,如滑动窗口、特征提取和分类器等。这些方法通常需要手动设计特征和分类器,并且在处理不同尺寸和姿态的目标时效果较差。 2. 基于深度学习的目标检测方法:随着深度学习的发展,研究者开始利用具有卷积结构的神经网络来解决目标检测问题。其中最具代表性的方法是区域卷积神经网络(R-CNN)系列。它们通过将图像分成多个候选区域,然后对每个区域进行卷积操作和分类,来实现目标检测。 3. 滑动窗口的改进:在R-CNN之后,研究者提出了一些改进方法来加速滑动窗口的操作。其中最重要的是快速的R-CNN (Fast R-CNN)和更快的R-CNN(Faster R-CNN)。它们通过引入共享卷积特征,减少了特征提取的计算量,并且在滑动窗口的过程中使用了候选区域建议网络(Region Proposal Network),进一步提高了检测的速度。 4. 单阶段目标检测方法:为了进一步提高目标检测的速度,研究者们提出了一系列的单阶段目标检测方法,如YOLO(You Only Look Once)、SSD(Single Shot MultiBox Detector)和RetinaNet等。这些方法快速而准确地检测目标,但在处理小目标和密集目标时存在一定的挑战。 5. 目标检测的改进和拓展:除了提高目标检测的速度和准确性外,研究者们还在目标检测方法上进行了一些改进和拓展。例

如,跨尺度目标检测、多类别目标检测、遮挡目标检测和实时目标检测等。这些方法在特定的应用场景下有着重要的作用。 6. 目标检测的应用:目标检测方法在计算机视觉领域有着广泛的应用。例如,自动驾驶、无人机、智能监控、物体识别和场景分析等。随着深度学习的发展和计算硬件的进步,目标检测方法在这些应用中将发挥越来越重要的作用。

基于深度学习的小目标检测方法研究

基于深度学习的小目标检测方法研究基于深度学习的小目标检测方法研究 摘要:小目标检测一直是计算机视觉领域中的热点难点问题之一。由于小目标数量少、尺寸小、形状千差万别,小目标检测在实际应用中存在挑战性。本文基于深度学习,综述了目前小目标检测研究的进展,并对三种主流的基于深度学习的小目标检测方法进行了分析和比较。同时,本文通过实验分析了YOLOv3、RetinaNet和Faster R-CNN三种算法在小目标检测任务中的表现,并通过数据集COCO和PASCAL VOC,对三种算法在小目标检测上的性能进行了对比。实验结果表明,三种算法在小目标检测任务中均取得了较好的效果,其中以YOLOv3算法速度最快,RetinaNet算法精度略优,Faster R-CNN算法综合效果较好。本文的研究对小目标检测算法的优化提供了参考。 关键词:计算机视觉,小目标检测,深度学习,YOLOv3,RetinaNet,Faster R-CNN 一、引言 小目标检测是计算机视觉领域中一个具有挑战性的问题,其主要在于小目标数量少、尺寸小、形状千差万别,而且往往由于环境、遮挡等因素而难以观察。因此,在实际应用中如人类安全监控、智能交通、无人驾驶等领域,小目标的检测一直是非常具有挑战性的领域。

此外,传统的目标检测技术往往需要针对目标的尺度、纹理等进行特征提取和预处理,导致算法的复杂度增加,而准确率却往往无法满足实际应用的需要。因此,利用深度学习进行小目标检测是当下研究中的热点方向之一。 二、相关研究进展 随着深度学习技术的发展,基于深度学习的小目标检测算法逐渐成为主流。针对小目标检测问题,近年来提出了很多基于深度学习的算法,如RPN、SSD、YOLO、Faster R-CNN等。其中,Faster R-CNN算法是当前小目标检测领域的主流算法之一, 具有较高的准确率和较快的速度。同时,YOLOv3算法也被广 泛用于小目标检测领域。除此之外,RetinaNet算法由于在处 理小目标的正负样本不平衡问题上有较好的性能,也被用于小目标检测领域。 三、基于深度学习的小目标检测算法分析 1. YOLOv3算法 YOLOv3算法是一种在速度和准确率上都有较为出色表现的目 标检测算法。在小目标检测领域中,YOLOv3算法依靠Darknet 前端特征提取网络框架进行特征提取,再利用YOLOv3分类器 对特征进行分类,从而实现小目标的检测。实验结果表明,YOLOv3算法在小目标检测任务中有着较快的检测速度和良好 的检测效果。

基于深度学习的实时目标检测与识别算法研究

基于深度学习的实时目标检测与识别算法研 究 近年来,随着计算机视觉领域的不断发展,基于深度学习的目标检测和识别算法越来越受到人们的关注。这些算法以较高的准确率和较低的误报率在图像和视频领域中大放异彩,被广泛应用于人脸识别、自动驾驶、智能安防等领域。本文将深入探讨基于深度学习的实时目标检测与识别算法的研究现状和进展。 一、深度学习在目标检测和识别中的应用 传统的目标检测和识别算法主要采用传统计算机视觉技术,例如特征提取、分类器等方法,在图像或视频中实现目标的定位和分类。然而,这种方法的准确率和效率受到提取的特征和选择的分类器等因素的影响,存在诸多局限性。相比之下,深度学习算法以极强的适应性和泛化性著称,能够在大规模数据集中自主学习和提取特征,从而实现在图像和视频中的目标检测和识别。基于深度学习的目标检测和识别算法主要分为两类:一是基于区域提取的算法,例如R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN等;二是基于回归的算法,例如YOLO和SSD等。 二、基于区域提取的算法

基于区域提取的算法能够实现较高的检测精度,它们主要由三 个组成部分构成:候选区域提取、卷积神经网络(CNN)特征提取和分类器。其中,候选区域提取的目的是确定图像中可能存在目标 的位置和尺寸,这些区域由一些算法自主提取,例如选择性搜索(Selective Search)等。在确定好候选区域后,这些区域经过CNN 网络进行特征提取,在最后的分类器中进行图像分类。这类算法 与传统的目标检测方法相比,能够在一定程度上提高检测精度和 泛化性,然而速度较慢,难以满足实时目标检测的需求。 三、基于回归的算法 基于回归的算法能够在保持较高检测精度的同时,大大提高实 时目标检测的速度。它们主要采用单次前向传递的方式,与区域 提取方法不同,能够基于整个图像完成目标的识别和定位。例如,YOLO(v3)算法采用了Darknet-53网络进行特征提取,通过较小的 神经网络输出预测框和类别得分信息,对图像中的目标进行定位 和分类。这类算法以其高速度和较高的准确度著称,能够广泛应 用于诸如自动驾驶等智能化场景的实时目标检测和识别。 四、算法的优化和改进 目前基于深度学习的实时目标检测和识别算法已经取得了一定 的进展。然而,这些算法仍然存在一些问题和限制:一是算法中 存在较多的假阳性和误报率,这会给实际应用造成较大的困扰; 二是算法对目标的尺寸和角度敏感,难以适应多种尺寸和角度的

基于深度学习的快速目标检测技术研究

基于深度学习的快速目标检测技术研究 摘要:目标检测是计算机视觉领域的重要研究方向之一。随着深度 学习的发展,基于深度学习的快速目标检测方法逐渐取代了传统的目 标检测技术,为计算机视觉应用带来了显著的改进。本文将介绍基于 深度学习的快速目标检测技术的研究进展和方法原理,并探讨其在实 际应用中的优势和挑战。 1. 引言 目标检测是计算机视觉中的一项重要任务,其目标是在图像或视频 中准确地识别和定位特定的目标物体。过去,传统的目标检测技术主 要依赖于手工设计的特征和分类器,效果受限。而基于深度学习的快 速目标检测技术则通过深度神经网络自动学习特征和分类器,不仅准 确度更高,而且具备较快的速度,因此得到了广泛的研究与应用。 2. 基于深度学习的快速目标检测方法 2.1 R-CNN系列方法 R-CNN(Region-based Convolutional Neural Networks)是基于深度 学习的目标检测方法的先驱之一。它通过在图像中提取候选目标区域,然后使用卷积神经网络从每个候选区域提取特征,最后使用分类器进 行目标识别。虽然R-CNN在准确度上取得了较好的结果,但其速度较慢。后续的改进方法如Fast R-CNN和Faster R-CNN将目标检测过程进一步优化,取得了更快的检测速度。 2.2 YOLO与SSD YOLO(You Only Look Once)和SSD(Single Shot MultiBox Detector)是另外两个基于深度学习的快速目标检测方法。它们采用了 不同于R-CNN的思路,在一次前向传播中同时预测目标的类别和位置。YOLO以较快的速度实现了实时目标检测,并且在目标小而密集的场 景中具有较好的效果;而SSD则通过在网络中不同层次上预测不同尺 度和长宽比的边界框,实现了更好的多尺度目标检测。 3. 基于深度学习的快速目标检测技术的优势

基于改进的Faster R-CNN目标检测研究与应用

基于改进的Faster R-CNN目标检测研究与应用 基于改进的Faster R-CNN目标检测研究与应用 一、引言 随着计算机视觉技术的不断发展和应用需求的增加,目标检测成为了一个重要的研究方向。目标检测是计算机视觉中的一项基础任务,其目的是在图像或视频中准确地确定和定位出感兴趣的目标物体。 在目标检测的研究中,人们提出了许多不同的算法。其中,深度学习方法在目标检测领域取得了显著的进展。Faster R-CNN(Region-based Convolutional Neural Network)是一种目标检测算法,由于其卓越的性能和鲁棒性,已经成为了目标检测中的热门方法之一。 二、Faster R-CNN算法简介 Faster R-CNN是由两个主要组件构成的目标检测框架: 区域生成网络(Region Proposal Network,RPN)和Fast R-CNN。RPN用于生成候选目标区域,而Fast R-CNN则用于对这 些候选区域进行分类和边界框回归。 RPN是一种全卷积网络,它通过在输入图像上滑动一个小 型的感兴趣区域(Region of Interest,RoI)来生成候选目 标区域。每个候选区域都与一个二值标签相关联,表示该区域中是否存在目标。RPN最终输出一系列候选框,每个框都有一 个置信度得分。 Fast R-CNN利用RPN生成的候选框对图像进行分类和位 置回归。它首先对所有候选框进行RoI池化操作,将每个候选框变换成固定大小的特征图。然后,这些特征图通过全连接层和softmax层进行分类,同时进行边界框的回归。

Faster R-CNN在目标检测任务上取得了前所未有的准确性和速度。它不仅能够准确地检测出图像中的目标,还能够快速地生成候选框,大大提高了目标检测的效率和实时性。 三、改进的Faster R-CNN算法 尽管Faster R-CNN已经取得了巨大的成功,但仍然存在一些问题。首先,RPN在生成候选区域时,可能会产生大量的冗余和重叠区域,导致冗余计算和低效率。其次,原始的Faster R-CNN在处理小目标时表现不佳,容易漏检或错误检测。 针对这些问题,研究者们进行了一系列的改进。一种改进的方法是引入网络剪枝技术,通过剪枝掉冗余的权重连接和通道,减少模型的参数量和计算量,提高检测速度。另一种改进方法是利用多尺度特征融合,将图像特征在不同尺度下进行融合,提高对小目标的检测能力。 四、Faster R-CNN在实际应用中的应用 Faster R-CNN已经在许多领域中得到了广泛的应用。在自动驾驶领域,Faster R-CNN被用于实时检测和跟踪道路上的交通标志和行人。在工业领域,Faster R-CNN被用于检测和识别生产线上的缺陷和故障。在医学领域,Faster R-CNN 被用于图像识别和病变检测,辅助医生进行诊断和治疗。 总之,Faster R-CNN是一种非常有效和高效的目标检测算法,具有较高的准确性和实时性。通过改进算法的结构和特征融合,可以进一步提高其性能和适应性。随着技术的不断进步和研究的深入,相信Faster R-CNN在目标检测领域的应用将不断拓展和完善

yolov8的results -回复

yolov8的results -回复 YOLOv8是一种目标检测模型,它在计算机视觉领域被广泛应用,能够从图像或视频中快速准确地识别和定位多个目标。本文将详细介绍YOLOv8的原理、应用和结果,以及其影响和未来发展方向。 一、YOLOv8的原理 YOLOv8,全称为You Only Look Once version 8,是对YOLO系列模型的最新改进。YOLO使用单个卷积神经网络模型直接在整个图像上预测边界框和类别概率。相比之前的版本,YOLOv8在精度和速度上都有显著提升。 YOLOv8的结构包括主干网络和检测头两部分。主干网络采用了Darknet-53网络,它由53层卷积层和残差连接组成,具有较强的特征提取能力。检测头则由三个不同尺度的卷积层组成,分别用于预测不同大小的目标。 为了提升YOLOv8的性能,研究人员还引入了一些技巧和改进。例如,采用了多尺度训练策略,可以更好地捕捉不同大小目标的特征。此外,利用自适应增强方法可以在训练过程中提高模型的鲁棒性,使其能够在复杂环境下具有更好的泛化能力。

二、YOLOv8的应用 YOLOv8在目标检测领域具有广泛的应用。它可以应用于交通领域,用于车辆、行人和交通标志的检测和识别。同时,YOLOv8还可以应用于安防领域,用于监控摄像头中的人员、物体和异常行为的检测。此外,YOLOv8还可以用于自动驾驶领域,用于障碍物检测和路况分析等。 与传统的目标检测方法相比,YOLOv8具有以下优势。首先,YOLOv8是端到端的模型,可以直接从原始图像中提取目标信息,减少了额外的处理步骤。其次,YOLOv8具有较高的实时性能,可以在处理速度和检测精度之间取得良好的平衡。此外,YOLOv8还可以处理大规模目标检测问题,能够同时检测多个目标。 三、YOLOv8的结果 YOLOv8在目标检测任务中取得了令人瞩目的结果。在自己的测试集上,YOLOv8相比之前的版本具有更高的平均精度,快速准确地识别和定位目标物体。此外,YOLOv8在复杂环境下的鲁棒性也得到了显著提高。 除了在公开数据集上的验证,YOLOv8还被广泛应用于实际项目中。例如,在交通监控系统中,YOLOv8可以准确地识别交通标志、车辆和行

公园绿地及草坪杂草清洁方案

公园绿地及草坪杂草清洁方案 1. 背景介绍 公园绿地及草坪是城市中重要的休闲活动场所,但由于环境因 素和管理不当等原因,常常会出现杂草滋生的情况。杂草不仅给公 园绿地的美观度造成影响,还可能危害到植物的生长和人们的健康。因此,制定一套规范的公园绿地及草坪杂草清洁方案是非常必要的。 2. 目标和原则 通过制定公园绿地及草坪杂草清洁方案的实施,我们的目标是:- 保持公园绿地及草坪的良好景观质量; - 防止杂草的滋生及扩散,保障植物的生长和健康; - 提升公园绿地的使用体验; - 保障公园绿地及草坪的生态环境。 在制定方案时,我们将遵循以下原则: - 依法治理,遵守相关法律法规; - 环保可持续,采用绿色和生物控制的方式,尽量避免使用化 学草药;

- 综合管理,结合物理、机械和手工方法进行清洁,确保清洁效果。 3. 实施措施 3.1 日常管理 - 定期巡视公园绿地及草坪,发现杂草问题及时处理; - 增加浇水频次,保持土壤湿润度,抑制杂草的生长; - 增加施肥量,提高草坪密度,减少杂草的空隙生长机会; - 配备专业的园林工人,进行草坪修剪和整理工作。 3.2 生物控制 - 引入天敌生物,如天牛、蚂蚁等,进行杂草的防治; - 推广生物除草剂,如生物有机液体肥料等,以生物方式控制杂草的生长。 3.3 机械清洁 - 使用手动割草机进行草坪修剪,确保杂草和幼苗得到有效清理; - 草坪修剪后,使用梳子进行梳理,清除残留的杂草。

3.4 物理清洁 - 采用人工除草方式,如拔草、铲除等,清除难以通过其他方式清理的杂草; - 使用遮草膜覆盖草坪,有效阻止杂草的生长; - 定期进行地面清洗,清除杂草残留和污垢。 4. 监督与评估 为确保公园绿地及草坪杂草清洁方案的有效实施,我们将建立监督与评估机制: - 每月开展巡查,检查清洁工作的实施情况; - 每季度组织相关人员进行清洁效果评估,并根据评估结果进行方案修订; - 接受公众的意见和建议,及时调整改进方案。 5. 宣传与教育 为提高公众对公园绿地及草坪杂草清洁工作的认识和理解,我们将积极开展宣传与教育工作: - 制作宣传海报,张贴在公园绿地及草坪周边; - 利用社交媒体平台开展宣传活动; - 组织公园绿地及草坪维护知识讲座,提高公众的环保意识。

目标检测模型之YOLO系列

目标检测模型之YOLO系列 摘要:目标检测(Object Detection)是计算机视觉领域的基本任务之一, 学术界已有较长时间深入地研究历史。近些年随着深度学习技术的火热发展,目 标检测算法也从基于手工特征的传统算法转向了基于深度神经网络的检测技术。 本文广泛调研国内外目标检测方法,主要介绍一阶段目标检测算法——YOLO (You Only Look Once)系列的发展历程。 关键词:目标检测,YOLO,发展历程 一、研究背景 从 2006 年以来,在 Hinton、Bengio、Lecun 等人的引领下,大量深度神 经网络的论文被发表,尤其是 2012 年,Hinton课题组首次参加 ImageNet图像 识别比赛,其通过构建的 CNN 网络AlexNet[1]一举夺魁,从此神经网络开始受 到广泛的关注。深度学习利用多层计算模型来学习抽象的数据表示,能够发现大 数据中的复杂结构,目前,这项技术已成功地应用在计算机视觉、自然语言处理、语音识别等领域在内的多种模式分类问题上。 目标检测的任务是找出图像或视频中感兴趣的物体,同时能够定位出其位置。Joseph Redmon于2015年提出YOLO算法[2]是单阶段目标检测算法的开山鼻祖, 跟R.Girshick于2014年提出的RCNN[3]系列两阶段目标算法一起引领基于深度 学习的目标检测算法的发展。两者的主要区别在于两阶段算法需要先生成候选框(一个有可能包含待检物体的预选框),然后进一步实现目标检测。而一阶段算 法会直接在网络中提取特征来预测目标所属的类别和位置。两者优缺点及主要算 法汇总如下表1所示: 表1 One-stage和Two-stage算法比较

基于改进YOLOv3的目标检测方法研究

基于改进YOLOv3的目标检测方法研究作者:王继千刘唤唤廖涛朱小东 来源:《现代信息科技》2022年第16期

摘要:针对目标检测算法YOLOv3检测精度低、目标识别效果差等问题,从特征提取和特征融合的角度提出一种改进的YOLOv3目标检测算法。采取连续残差结构和深度卷积双路特征提取来扩展感受野,在深度卷积模块中以改进的混合池化来替换最大池化;在特征融合方面,引入CBAM,并在增强残差模块中增加了注意力特征融合模块。实验结果表明,改良后的YOLOv3算法在百度与北京林业大学合作的Insects昆虫数据集上的检测精度达到了 71.22%,比原始算法的检测精度提升4.88个百分点,验证了该算法的有效性。 关键词:目标检测;YOLOv3;注意力机制;昆虫;CBAM 中图分类号:TP391.4 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2022)16-0071-04 Research on Target Detection Method Based on Improved YOLOv3 WANG Jiqian, LIU Huanhuan, LIAO Tao, ZHU Xiaodong (Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China) Abstract: Aiming at the problems of low detection accuracy and poor target recognition effect of target detection algorithm YOLOv3, an improved YOLOv3 target detection algorithm is proposed from the perspective of feature extraction and feature fusion. The continuous residual structure and deep convolution two-way feature extraction are adopted to expand the receptive field,and the improved mixed pooling is used to replace the maximum pooling in the deep convolution module; in the aspect of feature fusion, CBAM is introduced, and the attention feature fusion module is added to the enhanced residual module. The experimental results show that the detection accuracy of the improved YOLOv3 algorithm on the Insects insect data set cooperated by Baidu and Beijing Forestry University reaches 71.22%, which is 4.88% higher than the detection accuracy of the original algorithm, which verifies the effectiveness of the algorithm. Keywords: target detection; YOLOv3; attention mechanism; insect; CBAM 0 引言 目标检测是当前的研究热点,其主要目标是确定物体在图像中的位置,并分辨出当前目标的类别,是模式识别中的重要算法。目前已应用于行人检测[1]、医学图像检测[2]、人脸检测[3]等领域,由此可以看出目标检测具有重要的研究价值与现实意义。目标检测在农业领域也有不错的应用前景。随着农业生产中不断引入科学技术,农作物的产量及质量都有了显著的提高。伴随着农业生产和科学技术的快速融合,虽然很多农业问题已经得以解决,但是农业昆虫灾害依然是农业生产中科学技术无法完全攻克的一大难题,例如,昆虫啃食对农作物的数量和质量造成较为严重的影响。因此,如何快速检测出农业昆虫的种类和数量,并保证较高的检测精准度就成为农业生产中的一项重要工作。随着科学技术的快速发展,昆虫的检测方式也发生

resnet50 目标检测 模型训练

resnet50 目标检测模型训练 ResNet50是一种深度神经网络,通过引入“残差块”(Residual Block)的方式来解决深度神经网络在层数较深时出现的梯度消失或爆炸问题。在目标检测任务中,ResNet50可以作为特征提取器,为后续的检测器提供特征输入。 以下是使用ResNet50进行目标检测模型训练的一般步骤: 1. 准备数据集:准备用于目标检测的数据集,并确保数据集的格式符合要求。 2. 下载预训练模型:可以从公开的模型库中下载预训练的ResNet50模型。这些预训练模型在大型数据集上进行了训练,可以帮助初始化模型并提高训练速度。 3. 修改模型结构:在下载的预训练模型的基础上,修改最后一层全连接层,使其适应目标检测任务。例如,可以将全连接层替换为卷积层或RoI (Region of Interest)池化层等。 4. 准备损失函数和优化器:选择适合目标检测任务的损失函数,如交叉熵损失函数或Smooth L1损失函数等。同时,选择适合的优化器,如Adam或SGD等。

5. 开始训练:将数据集分为训练集和验证集,使用训练集对模型进行训练,并在验证集上验证模型的性能。根据验证集上的结果调整模型的超参数或修改模型结构。 6. 测试和评估:在测试集上对训练好的模型进行测试和评估,记录模型的准确率、精度、召回率等指标,并对模型进行调优。 需要注意的是,目标检测任务中除了使用ResNet50作为特征提取器外,还可以结合其他算法和技术,如Faster R-CNN、YOLO等,以提高模型的性能和准确率。同时,目标检测任务中还需要考虑数据增强、多尺度训练等技术,以提高模型的泛化能力。

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