1.一种采用特征处理和IoU策略的车辆实时检测方法,其特征在于,包括:获取包括车辆信息的待检测图像;
将待检测图像输入到采用特征处理和IoU策略生成的车辆检测模型中,输出车辆检测结果;
得到车辆检测模型的方法,包括:
设置特征提取模块,基于Sim_DFC模块进行车辆特征的多尺度提取和融合;
设置边界框优化模块,通过Shape‑IoU与Inner‑IoU结合的策略优化车辆的边界框回归;
设置特征融合模块,基于改进的BiFPN结构进行车辆特征的多尺度融合和传递;
基于特征提取模块、边界框优化模块及特征融合模块确定初始车辆检测模型;
获取样本数据集,基于样本数据集对初始车辆检测模型进行训练,得到车辆检测模型;
设置特征提取模块,包括:
特征提取模块包括三个并行的卷积层,从左至右依次确定为第一卷积层、第二卷积层及第三卷积层;其中,第三卷积层为3×3大小,第一卷积层及第二卷积层为1×1大小;
基于SimAM注意力对第一卷积层确定的特征进行加权处理,从空间及通道两个方面寻找信息焦点,以突出重要特征;
重要特征会经过sigmoid函数输出,将重要特征的重要性以0‑1的权重分布在加权特征图中,并向右侧传递;
在右侧的特征融合部分,经过Conv、Ghost、深度可分离卷积DSConv层层提取的特征与左侧的加权特征图融合后再次送入EMA注意力机制中平衡了通道和空间注意力的学习,增强捕获关键特征的能力;
获取多种处理后的特征,并进行拼接,结合注意力机制的多维度与特征的多尺度,通过第四卷积层生成输出。
2.如权利要求1所述的采用特征处理和IoU策略的车辆实时检测方法,其特征在于,获取包括车辆信息的待检测图像的方式包括:直接获取方式及间接获取方式;
直接获取方式为从预设图像数据库中获取图像或现场图像拍摄;
间接获取方式为从预设视频数据库中获取视频或现场视频拍摄,对获取的视频进行图像分帧处理,得到待检测图像。
3.如权利要求1所述的采用特征处理和IoU策略的车辆实时检测方法,其特征在于,设置边界框优化模块,包括:引入Shape‑IoU,通过关注边界框本身的形状和尺度来计算损失;
引入Inner‑IoU,通过使用辅助边界框和比例因子比来加速回归过程;
结合两者,利用Inner‑IoU的辅助机制来加强Shape‑IoU的学习能力。
4.如权利要求3所述的采用特征处理和IoU策略的车辆实时检测方法,其特征在于,Shape‑IoU与Inner‑IoU结合公式,包括:shape shape
LossShape‑IoU=1‑IoU+distance +0.5×Ωgt
其中,GT框和边界框表示为b 和b;IoU表示二者的交并比;c表示边界框和GT框之间的gt gt最小检测框的斜边长度;w 、h 表示GT框的宽度和高度;ww和hh是引入的宽度和高度的权shape重系数,其受到边界框形状和尺寸影响;scale为比例因子,该参数由人为设定;Ω 表示shape尺度惩罚;distance 表示形状损失; 和 是GT框的中心点坐标,而xc和yc表示锚框的中心点坐标;w、h表示锚框的宽度和高度;将w、h带入wt中的t,得到ww和wh,ww和wh为宽高权重之差的比例;LossShape‑IoU表示Shape‑IoU损失;
gt gt 2 2
union=(w ×h )×(ratio) +(w×h)×(ratio) ‑inter其中, 分别表示GT框的第一计算参数、第二计算参数、第三计算参数及第四计算参数;bl、br、bt、bb分别表示边界框的第一计算参数、第二计算参数、第三计算参数及第四计算参数;ratio对应尺度变换因子;inter表示GT框与边界框的筛选参数;
inner
union表示GT框与边界框的差异参数;IoU 表示Inner‑IoU损失;
将Shape‑IoU与Inner‑IoU结合,得到结合损失函数LossInner‑ShapeIoU;
inner
LossInner‑ShapeIoU=LossShape‑IoU+IoU‑IoU确定边界框优化模块包括的损失函数。
5.如权利要求1所述的采用特征处理和IoU策略的车辆实时检测方法,其特征在于,所述特征融合模块,包括:基于BiFPN模块替换了原有的ELAN‑T模块,BiFPN模块对原有的ELAN‑T模块中的横向边缘侧去除了融合贡献小于预设阈值的模块节点;BiFPN模块斜向创造了一条通路来实现简化的双向融合网络;BiFPN模块对于非边缘的中间层,添加了一条边,从原来的输入节点到输出节点上,对于该传递中的输出节点多语义信息同时结合。
6.如权利要求1所述的采用特征处理和IoU策略的车辆实时检测方法,其特征在于,样本数据集为UA‑DERTAC数据集以及Visdrone2019数据集。