基于深度学习的快速行人检测算法研究

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lliiuuffuuyyaann
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行人检测技术一直是目标检测领域的一大难题,也是安防监控、智能交通以及人体识别等领域基础而关键的一环。本文基于深度学习的相关理论知识,针对公共交通场景下的快速行人检测算法进行研究。首先,分两类介绍基于深度学习的行人检测算法,第一类是基于候选区域的行人检测算法,以Faster RCNN为例;第二类是基于回归的行人检测算法,以SSD和YOLO系列为例。之后,介绍基于注意力机制的行人检测算法。其次,针对YOLOv3-tiny算法在平均准确率上较低,对小目标行人和存在遮挡情况的行人检测效果一般的问题,提出了改进的方法:(1)改进多尺度预测结构,构建浅层信息预测层y3,解决网络丢失浅层低维特征的问题;(2)在网络深层加入空间金字塔池化模块,在增加感受野的同时使网络具有更强的语义表征能力;(3)增加改进的注意力机制模块,使网络模型更加关注行人的特征。建立公共交通场景下的行人数据集,并使用K-means++进行聚类,使新的先验框可以更好适用于单类别行人数据集。对改进后的算法进行训练并验证性能,结果表明,改进后的算法在保持一定速度的情况下,可以改善检测效果。最后,针对YOLOv4-tiny召回率较低的问题提出改进方法:(1)对原始网络中部分卷积层进行轻量化处理;(2)改进特征融合网络,有效加强浅层细节信息进入深层次特征层;(3)修改激活函数,提高网络的准确性。使用Masaic数据增广,CIoU损失函数对网络进行训练,结果表明,改进后的算法提高了2.3%的平均准确率和6.3%的召回率。在保证较快检测速度的前提下,行人检测效果有明显改善。
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