基于改进的Faster R-CNN图像目标检测方法研究

随着科技的不断发展,图像充斥在人类生活的任何角落,因此如何提取出图像中包含的信息,完成对图像目标的检测是当前研究的热点问题。针对一阶段目标检测算法可能会对目标图像产生漏检的情况,本文使用MobileNet V2和ResNet50网络对传统的Faster R-CNN的主干特征提取网络进行改进。在公开数据集上的实验结果表明,基于MobileNet V2特征提取的Faster R-CNN网络占用的计算资源和存储资源最少,基于ResNet50特征提取的Faster R-CNN网络的检测效果最优。此外,两种改进的Faster R-CNN网络均能有效克服一阶段目标检测算法中的漏检问题。     

基于改进的Faster R-CNN目标人物检测

针对图像中人物的检测,为了能够更加精确地检测定位图像中的人物,在基于Faster R-CNN框架的基础上提出了一种改进其特征网络ResNet-101的方法来进行人物深层特征的提取。在实验阶段,通过配置GPU环境以调用GPU加速和并行处理器来提高训练速度,实验结果表明,模型迭代1 000次后,所提出的改进的特征网络模型相较于原始特征网络模型在准确度上提高了1.6%,平均检测精度提高了5.1%,说明改进的算法降低了人物的的漏检测率和误检测率,相对于原算法具有更好的准确度和识别精度。     

基于Faster R-CNN的金属表面缺陷检测研究

目标检测是计算机视觉领域一个重点研究内容,Faster R-CNN作为目标检测新秀,被越来越多的应用于缺陷检测研究。本文基于Faster R-CNN的特征提取、RPN、RC三个核心部份做了实验设计,利用旋转和随机裁剪等方法构建金属表面有麻点和划痕瑕疵缺陷的数据集,并进行了模型训练及测试,麻点的检测结果为90.56%,划痕的检测结果为91.21%,整个模型的平均检测精度为90.78%,实验结果表明Faster R-CNN模型在金属表面缺陷检测中表现优异。     

融合自适应注意力机制的Faster R-CNN目标检测算法

针对Faster R-CNN目标检测算法存在的定位和检测精度问题,设计了一种可嵌入Faster R-CNN目标检测算法并进行端到端训练的可移动的注意力（MA）模型。首先,为了获取更加精确的空间位置信息,MA采用两个自适应最大池化分别基于输入特征图的水平和竖直两个方向进行特征聚合,生成两个独立的方向感知特征图;其次,为了防止模型过拟合,使用Sigmoid激活函数增加网络非线性;最后,为了充分利用已经得到的空间位置信息,将具有非线性的两个特征图与输入特征图依次相乘以增强输入特征图的表征能力。实验结果表明：基于MA改进的Faster R-CNN目标检测算法有效地提升了网络对感兴趣目标的定位能力,并且平均检测精度也得到了明显的提升。     

基于Faster R-CNN的旋转机械红外检测与识别

旋转机械是机械设备的核心部件,一旦发生故障会造成不可估量的损失,因此旋转机械的实时监测诊断显得尤为必要。无人值守的红外智能监测诊断将是故障诊断新的发展方向,要实现红外智能监测诊断首先要准确识别旋转机械部件。本文利用红外热像仪监测旋转机械的运行状态,获得了电动机、联轴器、轴承座、齿轮箱等设备的红外热图;采用Faster R-CNN算法对测量得到的旋转机械红外图像进行了学习训练和目标识别,结果表明该算法能够准确识别旋转机械部件;研究了单角度和旋转角度红外监测的识别效果,发现在相同角度下使用红外灰度图像进行训练的检测效果比使用红外伪彩色图像训练的检测效果更佳;对比了4种预训练网络对于红外目标识别的影响,采用Resnet50预训练网络的平均检测精度为0.9345,识别精度更高。     

一种改进的Faster R-CNN对小尺度车辆检测研究

针对传统Faster R-CNN算法对小尺度车辆检测效果不佳的问题,提出一种改进型网络进行车辆检测的方法。首先,通过改进经典全卷积网络和区域建议网络的结构,增强低层特征与高层特征之间的信息传递;其次,增加更小尺度的锚,从而改善Faster R-CNN对小目标的检测能力;最后,增加锚选择策略,通过平衡锚数量的差异,缓解区域建议网络生成的正负锚数量不平衡问题。文中实验分别在VOC2007、Kitti、真实数据集上对所提方法和传统Faster R-CNN算法进行比较,检测准确率分别提高了9%,8.1%,8.9%。     

一种改进Faster R-CNN的太阳能电池片缺陷检测方法

针对传统太阳能电池片检测方法中检测时间过长,检测精度不高等缺点,提出了一种改进Faster R-CNN的太阳能电池片缺陷检测方法.以Faster R-CNN为框架,以ResNet50为网络主干,针对小目标缺陷,融入了基于FPN的多尺度检测网络,并应用了 GA-RPN结构,实现对太阳能电池片缺陷的检测.实验结果表明,较原...     

基于改进的Faster R-CNN模型的异常鳞状上皮细胞检测

宫颈癌是目前世界上最常见的妇科恶性肿瘤,患者死亡率非常高.新柏氏液基细胞学检测(TCT)是宫颈癌筛查的基本方法,病理医生在显微镜下观察子宫颈脱落的鳞状上皮细胞,查看是否存在异常鳞状上皮细胞进行诊断.TCT对宫颈癌的检出率为100％,同时还可以发现部分癌前病变和微生物感染.目前国内的病理医生只有10000人左右,而且培养...     

采用改进Faster R-CNN的遥感图像目标检测方法

遥感图像目标检测能为军事和民用领域提供重要的可利用信息,成为近年来的研究热点。针对现有目标检测技术不能兼顾检测速度和精度的问题,本文对Faster R-CNN做了优化:将轻量化的深度可分离残差网络作为Faster R-CNN的基础网络,降低基础网络模型的参数数量;将基础网络中的多层卷积特征经局部响应归一化后进行融合,增强目标特征信息的完备性,改善小目标易漏检的问题;联合softmax损失函数和中心损失函数训练网络模型,增加类别之间的差异性,缩小类内变化,使网络模型能学习到更具差异性的目标特征。在VEDAI、NWPU VHR-10、DOTA三个数据集上对本文方法进行验证,与传统Faster R-CNN相比,本文方法的检测精度提高了约7.0%。      

基于Faster R-CNN模型的低空平台偏振高光谱目标检测

随着无人机等低空平台在侦察领域的不断扩展以及对性能要求的不断提高,各应用场景对目标检测精度和速度也提出了越来越高的要求.传统的目标成像方法难以满足图像质量需求,人工识别目标的方法也无法应对战场环境的快速变化.结合深度学习和偏振高光谱成像技术的发展,通过模拟偏振高光谱低空目标检测平台,提出基于Faster R-CNN的地面军事目标检测方法.采用区域建议网络模块进行模型训练,而在目标检测阶段通过对特征图进行兴趣区域池化操作得到建议特征图,最后利用建议特征图完成目标类别判定.实验选取3种典型的军事车辆缩比模型,通过偏振高光谱相机在室内外模拟环境中获取目标在不同场景条件的图像数据,以及某型无人机在低空条件下的地面车辆目标数据进行实验验证.实验表明,该方法在有效完成地面目标的检测时,能够达到理想的检测精度和速度.     

基于Faster R-CNN的航拍图像中绝缘子识别

为了解决传统绝缘子识别方法存在适用性不强、识别效率低的问题,结合深度卷积神经网络思想,提出一种从电网巡检航拍图像中自动识别绝缘子的方法。应用Faster R-CNN框架,结合电网巡检航拍图像数据库,构建绝缘子识别系统,自动识别航拍图像中的绝缘子,并分析不同模型和参数对识别精确度的影响。实验结果表明,相比于传统航拍绝缘子识别方法,采用深度卷积神经网络对航拍绝缘子进行学习和识别,具有较高的识别准确率和效率,可以很好地识别各种类型的绝缘子,识别性能大幅度提高。     

基于YOLO-MIR算法的多尺度红外目标检测网络

针对红外图像相对于可见光检测精度低,鲁棒性差的问题,提出了一种基于YOLO的多尺度红外图目标检测网络YOLO-MIR（YOLO for Multi-scale IR image）。首先,为了提高网络对红外图像的适应能力,改进了特征提取以及融合模块,使其保留更多的红外图像细节。其次,为增强对多尺度目标的检测能力,增大了融合网络的尺度,加强红外图像特征的进一步融合。最后,为增加网络的鲁棒性,设计了针对红外图像的数据增广算法。设置消融实验评估不同方法对网络性能的影响,结果表明在红外数据集下网络性能得到明显提升。与主流算法YOLOv7相比在参数量不变的条件下平均检测精度提升了3%,提高了网络对红外图像的适应能力,实现了对各尺度目标的精确检测。     

基于Faster R-CNN的光刻热点检测

光刻热点检测是集成电路可制造性设计的一项重要环节。已有研究将卷积神经网络应用于光刻热点的检测,但在卷积运算的重复性、检测结果准确度等方面存在较多问题。为了解决上述问题,提出一种基于Faster R-CNN并结合在线难例挖掘和软性非极大值抑制的光刻热点检测算法。采用ICCAD 2012 Contest的版图基准作为验证载体。实验结果表明,该算法能有效提高检测的精度和效率,平均检测耗时为0.6 h/mm²,召回率为96.1%,精确率可达40.3%。     

基于偏振权重局部对比度的目标检测

分焦平面红外偏振探测器输出的是红外偏振马赛克图像,传统处理流程需要进行去马赛克恢复出四个偏振通道的完整图像,然后再实现后续的任务。然而,去马赛克过程会引入误差,而且计算复杂度高、耗时长。针对如何直接在红外偏振马赛克图像上进行目标检测的问题,本文提出了一种偏振权重局部对比度的目标检测方法。首先分析了目标与背景的偏振特性差异;然后设计了红外偏振马赛克图像的斯托克斯矢量计算卷积核;在此基础上提出了基于偏振权重的偏振度显著图,在偏振度显著图上利用自适应阈值操作实现目标检测。此外,利用边缘检测方法进一步优化目标检测结果,得到更加完整的检测结果。最后,使用采集的红外偏振马赛克数据集验证了所提出的目标检测算法在复杂背景以及恶劣天气影响下的鲁棒性。