1.一种基于边缘提取与空洞卷积的抓取目标检测算法,其特征在于,包括Edge feature模块、Darknet‑53特征提取模块、特征金字塔结构、Dilation‑ASFF网络,具体步骤为:步骤1,图像采集:采集目标的RGB图像,并利用Edge feature模块提取图像的边缘信息,形成四通道的特征信息;Edge feature模块是基于Canny算子,将图像边缘信息作为YOLOv3网络的先验信息;
步骤2,特征提取:将采集的特征信息输入到Darknet‑53特征提取模块中,进行特征提取,改进损失函数为CIoU损失函数,并构建特征金字塔结构;
步骤3,特征融合:将特征金字塔结构中的特征信息通过结合空洞卷积的Dilation‑ASFF网络将不同尺度的特征信息进行融合;
所述步骤1中利用Edge feature模块提取图像的边缘信息的具体实现步骤为:步骤1.1,高斯平滑:使用3×3的高斯核对输入样本进行滤波去噪,将以每个像素点3×
3范围内的像素进行加权求和,作为新的像素点值;
步骤1.2,使用Sobel算子计算像素梯度幅值与方向:将3×3的算子在经过高斯平滑的图像上滑动一遍,利于像素点与周围像素的加权和在边缘位置为极值的特点检测边缘信息;
步骤1.3,根据角度对幅值抑制非极大值:对角度在四个方向划分形成新的角度图,表征其梯度方向,之后根据角度图对幅值进行非极大值抑制,对边缘信息进行细化;
步骤1.4,运用双阈值法将边缘像素点拼接成轮廓:设定两个阈值Ymin和Ymax,梯度值大于Ymax的为强边缘,梯度值在Ymin和Ymax之间的为弱边缘,使用弱边缘将强边缘连接形成轮廓。
2.根据权利要求1所述的一种基于边缘提取与空洞卷积的抓取目标检测算法,其特征在于,所述步骤1.1中高斯平滑的计算过程为:其中,Q(i,j)为经过高斯平滑后坐标(i,j)处的值,P(i,j)为输入图像在坐标(i,j)处的灰度值。
3.根据权利要求1所述的一种基于边缘提取与空洞卷积的抓取目标检测算法,其特征在于,所述步骤1.2的具体计算过程为:其中,Si表示Sobel算子在横向上的模板,Sj表示Sobel算子在纵向上的模板,*表示二维卷积运算,Q表示图像中的各个像素点灰度值,S为像素梯度幅值,θ为像素梯度方向。
4.根据权利要求1所述的一种基于边缘提取与空洞卷积的抓取目标检测算法,其特征在于,所述步骤2中CIoU的计算过程具体为:其中,LossCIoU表示CIoU损失函数,L表示预测框B与标签框A中心点之间的欧氏距离,IoU表示交并比,a表示标签框A的面积,b表示预测框B的面积,c表示能够包含标签框A和预测框B的最小框C的对角线距离,λ和u分别表示惩罚因子,dA表示标签框A的宽度,dB表示预测框B的宽度,hA表示标签框A的高度,hB表示预测框B的高度。
5.根据权利要求1所述的一种基于边缘提取与空洞卷积的抓取目标检测算法,其特征在于,所述步骤3中Dilation‑ASFF网络为6层空洞卷积网络。
6.根据权利要求5所述的一种基于边缘提取与空洞卷积的抓取目标检测算法,其特征在于,所述Dilation‑ASFF的6层空洞卷积网络的空洞卷积扩张率分别为1、2、4、8、16、1。