基于YOLOv8的无人机高空红外(HIT-UAV)检测算法,新的混合型扩张型残差注意力(HDRAB)助力涨点(二)

💡💡💡本文内容:针对基于YOLOv8的无人机高空红外(HIT-UAV)检测算法进行性能提升,加入各个创新点做验证性试验。

💡💡💡一种新的混合型扩张型残差注意力(HDRAB),去除图像采集或传输过程中产生的真实噪声(即空间变异噪声)

1)混合型扩张型残差注意力(HDRAB):mAP从原始的0.773 提升至 0 .779

1.无人机高空红外数据集介绍

无人机高空红外检测数据集大小,训练集2008,验证集287,测试集571张,类别

0: Person
1: Car
2: Bicycle
3: OtherVehicle
4: DontCare

细节图如下:

1.1 split_train_val.py

# coding:utf-8

import os
import random
import argparse

parser = argparse.ArgumentParser()
#xml文件的地址,根据自己的数据进行修改 xml一般存放在Annotations下
parser.add_argument('--xml_path', default='Annotations', type=str, help='input xml label path')
#数据集的划分,地址选择自己数据下的ImageSets/Main
parser.add_argument('--txt_path', default='ImageSets/Main', type=str, help='output txt label path')
opt = parser.parse_args()

trainval_percent = 0.9
train_percent = 0.8
xmlfilepath = opt.xml_path
txtsavepath = opt.txt_path
total_xml = os.listdir(xmlfilepath)
if not os.path.exists(txtsavepath):
    os.makedirs(txtsavepath)

num = len(total_xml)
list_index = range(num)
tv = int(num * trainval_percent)
tr = int(tv * train_percent)
trainval = random.sample(list_index, tv)
train = random.sample(trainval, tr)

file_trainval = open(txtsavepath + '/trainval.txt', 'w')
file_test = open(txtsavepath + '/test.txt', 'w')
file_train = open(txtsavepath + '/train.txt', 'w')
file_val = open(txtsavepath + '/val.txt', 'w')

for i in list_index:
    name = total_xml[i][:-4] + '\n'
    if i in trainval:
        file_trainval.write(name)
        if i in train:
            file_train.write(name)
        else:
            file_val.write(name)
    else:
        file_test.write(name)

file_trainval.close()
file_train.close()
file_val.close()
file_test.close()

1.2 voc_label.py生成适合YOLOv8训练的txt

# -*- coding: utf-8 -*-
import xml.etree.ElementTree as ET
import os
from os import getcwd

sets = ['train', 'val', 'test']
classes = ["Person","Car","Bicycle","OtherVehicle","DontCare"]   # 改成自己的类别
abs_path = os.getcwd()
print(abs_path)

def convert(size, box):
    dw = 1. / (size[0])
    dh = 1. / (size[1])
    x = (box[0] + box[1]) / 2.0 - 1
    y = (box[2] + box[3]) / 2.0 - 1
    w = box[1] - box[0]
    h = box[3] - box[2]
    x = x * dw
    w = w * dw
    y = y * dh
    h = h * dh
    return x, y, w, h

def convert_annotation(image_id):
    in_file = open('Annotations/%s.xml' % (image_id), encoding='UTF-8')
    out_file = open('labels/%s.txt' % (image_id), 'w')
    tree = ET.parse(in_file)
    root = tree.getroot()
    size = root.find('size')
    w = int(size.find('width').text)
    h = int(size.find('height').text)
    for obj in root.iter('object'):
        difficult = obj.find('difficult').text
        #difficult = obj.find('Difficult').text
        cls = obj.find('name').text
        if cls not in classes or int(difficult) == 1:
            continue
        cls_id = classes.index(cls)
        xmlbox = obj.find('bndbox')
        b = (float(xmlbox.find('xmin').text), float(xmlbox.find('xmax').text), float(xmlbox.find('ymin').text),
             float(xmlbox.find('ymax').text))
        b1, b2, b3, b4 = b
        # 标注越界修正
        if b2 > w:
            b2 = w
        if b4 > h:
            b4 = h
        b = (b1, b2, b3, b4)
        bb = convert((w, h), b)
        out_file.write(str(cls_id) + " " + " ".join([str(a) for a in bb]) + '\n')

wd = getcwd()
for image_set in sets:
    if not os.path.exists('labels/'):
        os.makedirs('labels/')
    image_ids = open('ImageSets/Main/%s.txt' % (image_set)).read().strip().split()
    list_file = open('%s.txt' % (image_set), 'w')
    for image_id in image_ids:
        list_file.write(abs_path + '/images/%s.png\n' % (image_id))
        convert_annotation(image_id)
    list_file.close()

2.基于YOLOv8的无人机高空红外识别

2.1 原始结果

原始mAP为0.773

YOLOv8n summary (fused): 168 layers, 3006623 parameters, 0 gradients, 8.1 GFLOPs
                 Class     Images  Instances      Box(P          R      mAP50  mAP50-95): 100%|██████████| 9/9 [00:07<00:00,  1.13it/s]
                   all        287       2460      0.818      0.707      0.773      0.525
                Person        287       1168      0.933      0.799      0.908      0.495
                   Car        287        719      0.942      0.945      0.979      0.743
               Bicycle        287        554      0.911      0.756      0.885      0.513
          OtherVehicle        287         12      0.865       0.75      0.781      0.722
              DontCare        287          7      0.439      0.286      0.314      0.152

2.2 一种新颖的双分支残差注意,助力低光照、红外小目标检测

原文链接:YOLOv8独家原创改进:图像去噪 |一种新颖的双分支残差注意,助力低光照、红外小目标检测 | 2024年最新发表(全网独家首发)_yolo双分支网络-CSDN博客

💡💡💡解决什么问题:许多网络不能很好地去除图像采集或传输过程中产生的真实噪声(即空间变异噪声),这严重阻碍了它们在实际图像去噪任务中的应用。

💡💡💡创新点: 提出了一种新的双分支残差注意网络用于图像去噪 ,它具有广泛的模型架构和注意引导特征学习的优点。该模型包含两个不同的并行分支,可以捕获互补特征,增强模型的学习能力。我们分别设计了一种新的残差注意力(RAB)和一种新的混合型扩张型残差注意力(HDRAB)

改进1结构图如下:

mAP有原始的0.773提升至0.779

YOLOv8-HDRAB summary (fused): 248 layers, 10410279 parameters, 0 gradients, 23.2 GFLOPs
                 Class     Images  Instances      Box(P          R      mAP50  mAP50-95): 100%|██████████| 9/9 [00:09<00:00,  1.02s/it]
                   all        287       2460      0.832      0.754      0.779      0.498
                Person        287       1168      0.841      0.887      0.904      0.489
                   Car        287        719      0.911      0.962      0.978      0.746
               Bicycle        287        554        0.8      0.843      0.892       0.52
          OtherVehicle        287         12      0.869      0.667      0.729      0.611
              DontCare        287          7      0.738      0.408      0.392      0.125

3.系列篇

  1. 魔改SimAM注意力助力涨点

2) 新的混合型扩张型残差注意力(HDRAB)助力涨点

3) 一种基于YOLOv8的高精度无人机高空红外检测算法(原创自研)

关注下方名片点击关注,源码获取途径。

相关推荐
Tinalee-电商API接口呀4 分钟前
python爬虫爬取淘宝商品比价||淘宝商品详情API接口
大数据·开发语言·人工智能·爬虫·python·json
week_泽5 分钟前
安装python,jupter notebook,anaconda换源
开发语言·python
朗迪锋11 分钟前
航空维修培训中的虚拟现实辅助工程技术应用
大数据·人工智能·安全·vr·虚拟现实
星空下夜猫子19 分钟前
JAVA 使用POI实现单元格行合并生成
java·开发语言
张琪杭23 分钟前
卷积神经网络(二)CIFAR100类别分类
人工智能·分类·cnn
liangshanbo121530 分钟前
JavaScript 中的一些常见陷阱
开发语言·javascript·ecmascript
AI创客岛34 分钟前
如何通过LlamaIndex工作流程简化我的研究和演示
人工智能·计算机视觉
Youkiup41 分钟前
【重构数组,形成排列的最大长度】
算法
星夜孤帆1 小时前
LeetCode之图的广度优先搜索
算法·宽度优先
忍界英雄1 小时前
LeetCode: 673.最长子序列的数量 动态规划 时间复杂度O(n*n)
算法·leetcode·动态规划