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专利号: 2020107451106
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于YOLO v3改进算法的车辆检测方法,其特征在于,包括步骤:S1、采集车辆数据集,车辆数据集包含物体GT框的多幅图像I,GT框为Ground Truth,物体对象为车辆,GT框数据为(c*,x*,y*,w*,h*),c*表示GT框内物体的类别,x*、y*分别表示GT框内中心点的x坐标和y坐标,w*、h*分别表示GT框的高度和宽度;

S2、使用维度聚类方法对GT框的宽和高进行聚类,生成聚类后的框宽和高尺寸;

S2.1、聚类输入的原始数据是GT框数据,数据中每行都包含 j∈(1,

2,…,N), 是GT框的中心点, 分别表示GT框的宽和高,N是所有GT框的个数;

S2.2、首先初始化K个聚类中心centroid(Wi,Hi),i∈(1,2,…,k),K为需要生成的先验框个数,Wi、Hi分别是聚类中心的宽和高;

S2.3、通过计算GT框与聚类中心的距离,把GT框划分到与之最近的一个簇中,计算GT框box与聚类中心距离d时,选用两者之间的交并比值作为距离指标,交并比值为IoU,距离计算公式为:其中γ表示映射函数的收缩率;

S2.4、所有GT框划分完毕后,对每个簇重新计算聚类中心,更新聚类中心的值(Wi,Hi),更新为当前簇中的所有GT框的宽和高的均值;

S2.5、重复S2.3和S2.4步骤,直到聚类中心改变量收敛,最终得到K个聚类中心(Wi″,Hi″),Wi″、Hi″分别表示先验框的宽和高,即得到K个先验框的宽和高的尺寸;

S3、将图像I输入到YOLO v3的骨架网络Darknet-53中进行特征提取,在Darknet-53中,经过多次卷积层进行下采样,输出不同尺度的特征图;

S4、将S2.5中得到的K个先验框尺寸平均分配到S3中的不同尺度的特征图上,每个尺度的特征图预测一定量的先验框,并生成相应的候选框;

S5、根据S4中生成的候选框,选出最终的预测框;

S6、根据特征图与原图的关系,将S5选出的最终的预测框映射到原图上,定位出图像中车辆信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于YOLO v3改进算法的车辆检测方法,其特征在于,S2.3中通过控制映射函数中γ的取值可以确定d的范围。

3.根据权利要求1所述的一种基于YOLO v3改进算法的车辆检测方法,其特征在于,S2.4中,计算方式为 Ni是第i个簇的GT框个数,Wi′、Hi′分别表示更新后聚类中心宽和高的值。

4.根据权利要求1所述的一种基于YOLO v3改进算法的车辆检测方法,其特征在于,S5中,采用回归的方式对S4中生成的候选框进行类别、置信度的预测,将置信度大于一定阈值的框设定为预测框,然后根据每个预测框的得分,使用非极大抑制算法选出最终的预测框。

5.根据权利要求1所述的一种基于YOLO v3改进算法的车辆检测方法,其特征在于,S3中,卷积层的步长为2,并输出大、中、小3种不同尺度的特征图。

6.根据权利要求5所述的一种基于YOLO v3改进算法的车辆检测方法,其特征在于,S4中,对于小尺度的特征图,通过进一步卷积之后直接得到后续候选框信息。

7.根据权利要求6所述的一种基于YOLO v3改进算法的车辆检测方法,其特征在于,S4中,对于中尺度的特征图,首先将小尺度输出的特征图进行上采样,然后再与此中尺度特征图相加,相加之后再通过多个卷积输出后续候选框信息。

8.根据权利要求7所述的一种基于YOLO v3改进算法的车辆检测方法,其特征在于,S4中,对于大尺度的特征图,首先将中尺度输出的特征图进行上采样,然后再与此大尺度特征图相加,相加之后再通过多个卷积输出后续候选框信息。

9.根据权利要求1所述的一种基于YOLO v3改进算法的车辆检测方法,其特征在于,S2.2中聚类中心的个数K=9。

10.根据权利要求1所述的一种基于YOLO v3改进算法的车辆检测方法,其特征在于,S2.3中映射函数的收缩率γ=2000。