1.一种基于改进YOLOv5的舰船目标识别方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:S1:获取待检测图像,分为训练集和测试集;
S2:改进YOLOv5模型:以YOLOv5模型为基本架构,使用CSPOSA模块作为特征提取模块、使用BiFPN结构作为特征融合结构、设置Alpha‑IoU损失函数;
S3:利用训练集对改进的YOLOv5模型进行训练;
S4:利用训练好的YOLOv5模型对测试集进行检测,输出船舰目标检测结果。
2.如权利要求1所述的舰船目标识别方法,其特征在于,所述S2中,对 BiFPN结构进行改进:在原有BiFPN结构的基础上,去除只有一条输入边的节点;在分辨率较小的特征图上增加输入特征图数量;在上采样过程中采用拼接操作,在下采样过程中采用叠加操作。
3.如权利要求1所述的舰船目标识别方法,其特征在于,所述Alpha‑IoU损失函数设置如下:(1)在DIoU的基础上,CIoU_Loss添加一个影响因子,并且考虑预测框和目标框二者的长宽比:gt
其中,β是权重函数,b为预测框中心点坐标,b 为真实框中心点坐标,ρ(, )是欧式距离计算;c为预测框、真实框最小包围框的对角线长度,IoU为交并比损失函数,v是度量框的长宽比的相似性可表示为:gt gt
其中,w 、h 分别是预测框的宽和高,w、h是目标框的宽和高;
(2)为提高网络精度,为小数据集和嘈杂的边界框提供更强的鲁棒性,最终得到的损失函数如下:gt
其中,β是权重函数,b为预测框中心点坐标,b 为真实框中心点坐标,ρ(, )是欧式距离计算;c为预测框、真实框最小包围框的对角线长度,IoU为交并比损失函数。
4.如权利要求3所述的舰船目标识别方法,其特征在于,上述损失函数中,通过设置α次幂使得在高IoU状态下,预测框更好的回归真实框;当α为3时,模型性能达到最优。
5.如权利要求1所述的舰船目标识别方法,其特征在于,所述S1中,获取的图像中还包括退化图像,即雨、雾和弱光图像。
6.如权利要求5所述的舰船目标识别方法,其特征在于,退化图像的模拟仅在训练集中进行;对待操作的图像进行随机选择,确定图像的模拟退化操作,操作分别为合成雾天图像、合成弱光图像和合成雨天图像;最终训练集中原始、雾天、雨天、弱光图像占比为3:1:1:
1。
7.一种基于权利要求1所述方法的舰船目标识别的系统,其特征在于,包括:数据采集模块,用于采集舰船图像;舰船识别模块,训练改进YOLOv5模型、将舰船图像输入训练好的识别模型中,并输出识别结果。