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基于改进YYOOLLOOvv 5的轻量级船舶目标检测算法

         
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针对海上船舶目标检测准确率不高的问题,提出一种基于改进YOLOv5的轻量级船舶目标检测算法YOLOShip。首先将空洞卷积与通道注意力(CA)引入空间金字塔快速池化(SPPF)模块,以融合不同尺度的空间特征细节信息,强化语义信息,提升区分前景与背景的能力;其次将协同注意力与轻量化的混合深度卷积引入特征金字塔网络(FPN)和路径聚合网络(PAN)结构中,以强化网络中的重要特征,获取含有更多细节信息的特征,并提升模型检测能力及定位精度;然后考虑到数据集中目标分布不均匀及尺度变化相对较小的特点,在修改锚框,减少检测头数量以精简模型的同时进一步提升模型性能;最后,引入更加灵活的多项式损失(PolyLoss)以优化二元交叉熵损失(BCE Loss),提升模型收敛速度及模型精度。在SeaShips数据集上的实验结果表明,相较于YOLOv5s,YOLOShip的精确率、召回率、mAP@0.5与mAP@0.5:0.95分别提升4.2、5.7、4.6和8.5个百分点,能在满足检测速度要求的同时得到更优的检测精度,有效地实现了高速、高精度的船舶检测。

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