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基于改進(jìn)YOLOv5s的四旋翼自主降落標識檢測算法
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作者:
作者單位:

南京航空航天大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院

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基金項目:

南京航空航天大學(xué)前瞻布局科研專(zhuān)項(1003-ILA22064);航空科學(xué)基金(No.20180511001)。


Object Detection Based on Improved YOLOv5s for Quadrotor UAV Auto-Landing
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    摘要:

    無(wú)人機自主降落是無(wú)人機領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一,導航信息在自主降落過(guò)程中又起到至關(guān)重要的作用,而視覺(jué)導航相較于傳統導航方式可以提供更多環(huán)境信息,有利于提高無(wú)人機著(zhù)陸安全性。當無(wú)人機飛行高度越高,機載相機捕獲到的降落標識物就越小,為了提升無(wú)人機識別標識物的能力,基于YOLOv5s算法提出了一種改進(jìn)的無(wú)人機實(shí)時(shí)小目標檢測算法。首先,為了檢測到更小尺度的目標在原算法基礎上新增一個(gè)檢測頭;然后采用BiFPN代替原先PANet結構,提升不同尺度的檢測效果;最后將EIoU Loss替換CIoU Loss作為算法的損失函數,在提高邊界框回歸速率的同時(shí)提高模型整體性能。將改進(jìn)算法應用于無(wú)人機自主降落場(chǎng)景下的二維碼降落標識檢測,實(shí)驗結果表明改進(jìn)后的算法在小目標檢測中相比于原始YOLOv5s算法的特征提取能力更強、檢測精度更高,證明了改進(jìn)算法的優(yōu)越性。

    Abstract:

    Nowadays, the research of UAV auto-landing is quite hot. Navigation information plays an important role in the process of autonomous landing. And compared with traditional navigation methods, visual navigation can provide more environmental information, which is conducive to improving the landing safety of UAV. The higher the flying height of UAV, the smaller the landing marker captured by airborne camera. In order to improve the ability of UAV to recognize small landing marker, an algorithm based on yolov5s was proposed. Firstly, a prediction head was added to detect smaller targets. Secondly, the Bi-FPN was used to replace the PANet. Finally, EIoU Loss was used to replace CIoU Loss. The improved algorithm was applied to the landing marker detection. The results show that our algorithm has stronger feature extraction ability and higher detection accuracy in small object detection, which proves the superiority of the improved algorithm.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

李曉軒,甄子洋,劉彪,梁永勛,黃祎聞.基于改進(jìn)YOLOv5s的四旋翼自主降落標識檢測算法計算機測量與控制[J].,2023,31(6):80-86.

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歷史
  • 收稿日期:2022-10-18
  • 最后修改日期:2022-11-07
  • 錄用日期:2022-11-08
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2023-06-15
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