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

复制代码
# 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

复制代码
# -*- 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

复制代码
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

复制代码
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
weixin_452159552 分钟前
高级爬虫技巧:处理JavaScript渲染(Selenium)
jvm·数据库·python
策知道4 分钟前
依托政府工作报告准备省考【经验贴】
大数据·数据库·人工智能·搜索引擎·政务
多米Domi0119 分钟前
0x3f 第48天 面向实习的八股背诵第五天 + 堆一题 背了JUC的题,java.util.Concurrency
开发语言·数据结构·python·算法·leetcode·面试
小Tomkk9 分钟前
PyTorch +YOLO + Label Studio + 图像识别 深度学习项目实战 (二)
pytorch·深度学习·yolo
2301_8223776510 分钟前
模板元编程调试方法
开发语言·c++·算法
csbysj202013 分钟前
Python 循环嵌套
开发语言
深蓝海拓15 分钟前
PySide6从0开始学习的笔记(二十六) 重写Qt窗口对象的事件(QEvent)处理方法
笔记·python·qt·学习·pyqt
纠结哥_Shrek15 分钟前
外贸选品工程师的工作流程和方法论
python·机器学习
工程师老罗15 分钟前
Pytorch如何加载和读取VOC数据集用来做目标检测?
人工智能·pytorch·目标检测
测试_AI_一辰15 分钟前
Agent & RAG 测试工程05:把 RAG 的检索过程跑清楚:chunk 是什么、怎么来的、怎么被命中的
开发语言·人工智能·功能测试·自动化·ai编程