改进的YOLOv3算法及其在军事目标检测中的应用

作     者：于博文 吕明 YU Bowen;Lü Ming

作者机构：南京理工大学自动化学院江苏南京210094 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2022年第43卷第2期

页      面：345-354页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：江苏省自然科学基金项目(BK20180467) 

主　　题：目标检测 可形变卷积 YOLOv3算法 特征融合 注意力机制 

摘      要：复杂环境下军事目标检测技术是提高战场态势生成、分析能力的基础和关键。针对军事目标检测任务在复杂环境下传统检测算法的检测性能较低问题,提出一种基于改进YOLOv3的军事目标检测算法,通过深度学习实现复杂环境下军事目标的自动检测。构建军事目标图像数据集,为各类目标检测算法提供测试环境;在网络结构上通过引入可形变卷积改进的ResNet50-D残差网络作为特征提取网络,提高网络对形变目标的检测精度和速度;在特征融合阶段引入双注意力机制和特征重构模块,增强目标特征的表征能力,抑制干扰,提升检测精度;利用DIOU损失函数和Focal损失函数重新设计目标检测器的损失函数,进一步提高其对军事目标的检测精度;在军事目标图像数据集中进行测试实验。实验结果表明,改进的YOLOv3算法相比于原YOLOv3算法,平均精度均值提高了2.98%,检测速度提高了8.6帧/s,具有较好的检测性能,可为战场态势生成、分析提供有效的辅助技术支持。