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基于轻量化YOLOv7-tiny的快速车辆检测算法

计算机视觉与模式识别 2023-04-18 v3

摘要

车辆的快速精确检测在智能交通系统中具有重要作用。当前车辆检测算法面临计算复杂度高、检测速率低以及在移动设备上可行性有限等挑战。针对这些问题,本文提出一种基于YOLOv7-tiny(You Only Look Once version seven)的轻量化车辆检测算法,称为Ghost-YOLOv7。将模型宽度缩放至0.5,并用Ghost卷积替换主干网络的标准卷积,以实现更轻量的网络并提升检测速度;随后将自行设计的Ghost双向特征金字塔网络(Ghost-BiFPN)嵌入到颈部网络中,以增强算法的特征提取能力并丰富语义信息;并采用Ghost解耦头(GDH)对车辆位置与类别进行精确预测;最后在输出层引入坐标注意力机制以抑制环境干扰。采用WIoU损失函数进一步提升检测精度。在PASCAL VOC数据集上的消融实验结果表明,Ghost-YOLOv7优于原始的YOLOv7-tiny模型。其计算量降低29.8%,参数量减少37.3%,模型权重减小35.1%,平均精度均值(mAP)提高1.1%,检测速度较原算法提升27FPS。Ghost-YOLOv7还在KITTI和BIT-vehicle数据集上进行了对比,结果表明该算法具有总体最优性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.06002,
  title  = {Fast vehicle detection algorithm based on lightweight YOLO7-tiny},
  author = {Bo Li and YiHua Chen and Hao Xu and Fei Zhong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.06002},
  year   = {2023}
}