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A Real-Time UAV Target Detection Algorithm Based on Edge Computing

delete2023-01-30
delete18
delete
OA
AI
Q
Qianqing Cheng
王
王红军 (Hongjun Wang) *
B
Bin Zhu
Y
Yingchun Shi
B
Bo Xie
DOI:10.3390/drones7020095delete
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摘要

摘要

En 中文
小型无人机目标探测在维护城市和市民安全方面发挥着重要作用。无人机目标具有低空飞行、速度慢、小型化等特点。考虑到这些特点,我们提出了一种基于边缘计算的实时无人机目标检测算法Fast-YOLOv4。通过采用边缘计算平台NVIDIA Jetson Nano中的Fast-YOLOv4,可以对视频进行智能分析,从而实现对无人机目标的快速检测。然而,当前迭代的边缘嵌入检测算法精度低,实时性差。为了解决这些问题,本文引入了轻量级网络MobileNetV3,multisscale-PANet,并对YOLOv4进行了软合并改进,从而得到了Fast-YOLOv4模型。该模型的主干使用深度可分离卷积和逆残差结构来简化网络的结构并提高其检测速度。该模型的颈部增加了尺度融合分支,提高了特征提取能力,加强了小尺度目标检测。然后,预测盒过滤算法使用软合并函数来替换传统上使用的NMS (非最大值抑制)。软合并可以通过融合预测框的信息来提高模型的检测精度。最后,实验结果表明,在工作站中,Fast-YOLOv4的mAP (平均平均精度) 和FPS (每秒帧数) 分别达到90.62% 和54 f/s。在NVIDIA Jetson Nano平台中,Fast-YOLOv4的FPS是yolov4的2.5倍。改进后的模型性能满足实时检测的要求,具有理论意义和应用价值。
Keyword:
unmanned aerial vehicle (UAV)
object detection
non-maximum suppression (NMS)
weighted boxes fusion (WBF)
lightweight network
multiscale

期刊

D
Drones
IF:
4.8
论文数:
4.0K
被引数:
8.3K

机构

N
national university of defense technology - china
学者数:
1.8W
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