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面向边缘部署的小目标检测框架:SDD-YOLO 用于地面-空中反无人机监视

计算机视觉与模式识别 2026-03-27 v1

摘要

从地面-空气(G2A)视角检测小型无人机(UAV) presents significant挑战,包括极低的像素占有率、杂乱的航空背景以及严格的实时性约束。现有的YOLO-based 检测器主要针对通用目标检测优化,往往缺乏针对亚像素目标的足够特征分辨率,同时在部署时引入复杂性。本文提出 SDD-YOLO,一个为G2A反无人机监视量身定制的小目标检测框架。为捕获微目标所必需的细粒度空间细节,SDD-YOLO引入了一个在4倍下采样上工作的P2高分辨率检测头。进一步集成YOLO26的最新架构进展,包括无DFL、无NMS的架构以简化推理,以及MuSGD混合训练策略结合ProgLoss和STAL,显著缓解稀疏小目标信号上的梯度振荡。为支持评估,我们构建了DroneSOD-30K数据集,包含约30,000张标注图像,覆盖多样气象条件。实验表明,SDD-YOLO-n 在DroneSOD-30K上实现86.0%的[email protected],超越YOLOv5n基线提升7.8个百分点。广泛的推理分析显示,该模型在NVIDIA RTX 5090上达到226 FPS,在Intel Xeon CPU上达到35 FPS,显示出面向未来边缘部署的卓越效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.25218,
  title  = {SDD-YOLO: A Small-Target Detection Framework for Ground-to-Air Anti-UAV Surveillance with Edge-Efficient Deployment},
  author = {Pengyu Chen and Haotian Sa and Yiwei Hu and Yuhan Cheng and Junbo Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.25218},
  year   = {2026}
}