基于YOLO神经网络的车辆信息检测研究

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车辆信息的检测是智能交通系统的核心任务之一,在复杂多变的自然场景下,快速准确地检测车辆信息对于智能交通系统至关重要。随着车辆保有量的不断增加,与之相关的交通问题也变得日益严重。因此,实现对道路上车辆的实时检测和分类势在必行。除此之外,通过对该技术的优化,可以为无人驾驶以及智慧城市的建设提供一定的技术支持。针对车辆检测的实时性与高效性,采用了YOLOv4目标检测模型作为基础模型,提出车辆信息检测优化模型YOLOv4_AF,主要进行以下优化:1)在YOLOv4主干网络中,卷积核提取特征过程时,主要对特征图中的高宽信息进行提取,忽略了通道之间的相互作用。在YOLOv4_AF中引用注意力机制模块,通过通道和空间维度抑制照片的干扰特征,辅助卷积层对空间和通道间的特征图进行学习,提升特征图的表达能力。2)鉴于道路上车辆之间的小间隙以及可能包含多个车辆等干扰因素,很难快速准确地检测和识别车辆类型。为了解决这一问题,设计新型特征金字塔结构,将双过程单连接模式改为三过程双连接模式,并通过下采样再次增强有效特征。这样,可以在三维空间中精准地定位对象,提高模型的检测和分类能力。3)设计并实现了车辆信息检测系统,首先通过对车辆进行定位裁剪,然后获取车辆牌照信息,进行字符分割,并且通过HSV色彩空间获得车辆牌照颜色信息。在BIT-Vehicle Dataset上进行的5折交叉检验结果表明,提出的YOLOv4_AF模型的检测精度和F1值分别达到82.95%和0.816,优于YOLOv4、Faster R-CNN以及Efficient Det模型,精度分别提升了5.48%、9.46%和0.25%。在UA-DETRAC车辆数据集上进行相同条件的实验,提出的新模型的精度比YOLOv4、Faster RCNN以及Efficient Det模型分别提升了3.87%、4.30%和0.74%,结果表明提出的新模型优于以上模型。图33幅;表16个;参54篇。
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