💡💡💡数据集特点:标签大小各异,既有小目标又有大目标,因此考虑多尺度和注意力机制方向优化
💡💡💡解决方案:1)MSAM(CBAM升级版),通道注意力具备多尺度性能,多分支深度卷积更好的提取多尺度特征,最后高效结合空间注意力;2)小目标到大目标一网打尽GPFN;
💡💡💡一种基于YOLO11的高精度船舶(ship-obb)检测算法,mAP50从原始的0.828提升至0.877
消融实验:
MSAM 加入backbone | mAP50从原始的0.828提升至0.862,适用于obb其他既有小目标又有大目标的任务
小目标到大目标一网打尽GPFN | mAP50从原始的0.828提升至0.847,适用于obb其他既有小目标又有大目标的任务
1.船舶(ship-obb)检测系统
1.1D船舶(ship-obb)检测数据集介绍
数据集大小:
874 images for training 343 Images for validation 101 Images for testing
类别1类:
names: 0: ship
细节图:
标签可视化分析
数据集特点:标签大小各异,既有小目标又有大目标,因此考虑多尺度和注意力机制方向优化
2.一种基于YOLO11的高精度船舶(ship-obb)检测算法
1)MSAM(CBAM升级版),通道注意力具备多尺度性能,多分支深度卷积更好的提取多尺度特征,最后高效结合空间注意力;2)小目标到大目标一网打尽GPFN;
结构图如下:
编辑
2.1 MSAM(CBAM升级版)
💡💡💡本文自研创新改进:MSAM(CBAM升级版):通道注意力具备多尺度性能,多分支深度卷积更好的提取多尺度特征,最后高效结合空间注意力
💡💡💡 在多个数据集验证涨点,尤其对存在多个尺度的数据集涨点明显
💡💡💡提供多种yaml改进方法
2.2 小目标到大目标一网打尽GPFN
本文提出了GiraffeDet用于高效目标检测,giraffe包含轻量space-to-depth chain、Generalized-FPN以及预测网络
FPN旨在对CNN骨干网络提取的不同分辨率的多尺度特征进行融合。上图给出了FPN的进化,从最初的FPN到PANet再到BiFPN。我们注意到:这些FPN架构仅聚焦于特征融合,缺少了块内连接。因此,我们设计了一种新的路径融合GFPN:包含跳层与跨尺度连接,见上图d。
3.如何提升船舶(ship-obb)检测精度
3.1 原始网络性能
实验结果如下:
原始mAP50为0.828
YOLO11-obb summary (fused): 302 layers, 2,689,022 parameters, 0 gradients, 7.3 GFLOPs Class Images Instances Box(P R mAP50 mAP50-95): 100%|██████████| 22/22 [00:09<00:00, 2.23it/s] all 342 337 0.805 0.76 0.828 0.436
3.2 小目标到大目标一网打尽GPFN
mAP50从原始的0.828提升至0.847
YOLO11-obb-CSPStage summary: 338 layers, 3,237,662 parameters, 0 gradients, 7.6 GFLOPs Class Images Instances Box(P R mAP50 mAP50-95): 100%|██████████| 22/22 [00:10<00:00, 2.13it/s] all 342 337 0.872 0.76 0.847 0.458
结构图如下:
3.3 MSAM加入backbone
mAP50从原始的0.828提升至0.862
YOLO11-obb-MSAM summary (fused): 270 layers, 2,747,968 parameters, 0 gradients, 6.6 GFLOPs Class Images Instances Box(P R mAP50 mAP50-95): 100%|██████████| 22/22 [00:09<00:00, 2.44it/s] all 342 337 0.837 0.825 0.862 0.485
结构图如下:
3.4 一种基于YOLO11的高精度船舶(ship-obb)检测算法
mAP50从原始的0.828提升至0.877
YOLO11-obb-MSAM-CSPStage summary: 351 layers, 3,331,712 parameters, 0 gradients, 7.7 GFLOPs Class Images Instances Box(P R mAP50 mAP50-95): 100%|██████████| 22/22 [00:10<00:00, 2.04it/s] all 342 337 0.886 0.795 0.877 0.482
原文:
https://cv2023.blog.csdn.net/article/details/148494926