利索能及
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专利号: 2024110196657
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进YOLOv5n的目标检测方法,其特征在于:所述检测方法包括以下内容:S1:获取整张图像;利用RepConv改进FasterNet主干网络;

使用RepVGG中的RepConv取代FasterNet中的PConv;

所述S1中,RepConv的核心思想是使用多分支结构,将多个卷积核和其它操作组合起来,若一个包含三个分支的结构:一个3×3卷积,一个1×1卷积和一个恒等映射;

其输出分别为:

Y1=W1*X

Y2=W2*X

Y3=X

将这三个输出进行融合,得到最终的输出:

Y=Y1+Y2+Y3;

Y=(W1*X)+(W2*X)+X

在训练期间,使用上述多分支结构,在推理阶段,将分支重新参数化为单个卷积核;具体步骤如下:S11:恒等映射的重新参数化:将恒等映射表示为一个具有恒等卷积核的1×1卷积,即:Y3=X=W3*X

其中,W3是一个1×1的恒等卷积核;

S12:卷积核融合:将所有分支的卷积核融合成一个卷积核,若所有卷积核大小相同,则融合后的卷积核为:Wfused=W1+W2+W3

S13:推理阶段的单一卷积操作:在推理阶段,只需使用融合后的卷积核进行单次卷积操作:Y=Wfused*X;

S2:替换原C3主干网络;

将改进后的Faster_Rep与原主干网络的C3模块融合,使用改进后的C3‑FR主干替换原主干网络的backbone;

S3:对改进后的模型进行剪枝;并使用上述模型处理获取的整张图像,根据整张图像内容进行描述,并结合目标物体的特征信息,确定该物体的类别与位置,完成检测出目标;

通过对YOLOV5算法进行改进,优化了整个算法的检测效果。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进YOLOv5n的目标检测方法,其特征在于:所述S3中,通道剪枝通过对训练过程中不同参数的重要性进行判断,剔除不重要的通道及其对应的输入和输出,其主要过程包括:对网络进行稀疏化训练,判断不同通道的重要程度,去掉不重要的通道,最后得到剪枝后的网络模型,并给出了通道稀疏化训练和剪枝过程,给卷积层中每个通道分配一个评价其重要性的尺度因子γ;

通过大量训练使一些γ分布不断靠近于0,对其进行排序并根据分布给定一个阈值参数,最后直接剔除掉小于阈值的通道,用于减少其计算量和模型大小。

3.根据权利要求2所述的一种基于改进YOLOv5n的目标检测方法,其特征在于:在检测网络中,每一个卷积层后均有批标准化BN层,通过对输入数据进行归一化来加速网络收敛,对应的公式为:2

式中:yin和yout表示BN层的输入和输出,μ和σ分别表示输入特征图的均值和方差;β为偏置;ε为极小因子,防止分母为0。

4.根据权利要求2所述的一种基于改进YOLOv5n的目标检测方法,其特征在于:在训练时,稀疏化训练的损失函数为:式中:第一项表示YOLO的损失函数;第二项使用L1正则化来对缩放因子γ进行约束;α为稀疏参数,用来平衡两个损失。