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专利号: 2024114220369
申请人: 杭州电子科技大学
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:2026-01-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于MCD-YOLO网络的遥感图像目标检测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、获取公开的遥感数据集并预处理;

步骤2、配置训练环境;

步骤3、构建MCD-YOLO网络模型,所述MCD-YOLO网络模型以YOLOv8网络作为基础网络,将YOLOv8网络的主干网络中的C2f模块替换为C2f_LVMB模块作为特征提取模块,在主干网络中的SPPF模块中融入CA注意力机制;将YOLOv8网络的头部网络采用轻量化旋转框检测头替换原始的检测头;

原始的所述YOLOv8网络的主干网络中设置有4个C2f模块,将后面的两个替换为C2f_LVMB模块;所述C2f_LVMB模块为使用VSSBlock模块代替C2f模块中的Bottleneck模块;

所述C2f_LVMB模块提取特征的方法为:

首先使用1*1卷积将输入特征图的通道数i改变为模型配置文件中指定的输出通道数m,然后通过Split函数将输入分为两个通道数为0.5*m的分支,其中一个分支通过n个VSSBlock模块提取图像特征,然后经过n个残差连接与另一个分支拼接起来得到通道数为(n+2)*0.5m的特征图,最后经过1*1卷积将通道数改变为m就得到了输出;

所述轻量化旋转框检测头的构建方法为:采用分组卷积替代原始检测头中的标准卷积,从而得到轻量化检测头,然后在轻量化检测头的基础上,添加了输出通道数为1的角度分支,并结合sigmoid激活函数将输出映射到所需的角度范围,最终与回归信息和类别置信度共同组成输出,从而构建了轻量化旋转框检测头;

所述MCD-YOLO网络模型采用MPDIoU作为损失函数,算法如下:定义两个任意凸性状:

对于A和B,(x1

(x1

d1

d2

MPDIoU=(A∩B)/(AUB)-d1

步骤4、应用预处理后的数据集训练并验证MCD-YOLO网络模型;

步骤5、将待检测的遥感图像作为输入通过预训练的MCD-YOLO网络模型进行目标检测。

2.根据权利要求1所述的基于MCD-YOLO网络的遥感图像目标检测方法,其特征在于,所述预处理方法为:通过分割来处理高分辨率图像,从而将图像划分为固定大小的块。

3.根据权利要求2所述的基于MCD-YOLO网络的遥感图像目标检测方法,其特征在于,所述分组卷积的分组数g设置为输入通道数的八分之一。

4.根据权利要求3所述的基于MCD-YOLO网络的遥感图像目标检测方法,其特征在于,所述分组卷积把通道数为c1的输入数据分为g组分别卷积,每组的通道数为输入通道数的g分之一,即c1/g,每组卷积核的深度也变为了输入通道数的g分之一,即c1/g,而每组卷积核的个数变为了输出通道数c2的g分之一个,然后用每组的卷积核与它们对应组内的输入数据卷积,得到输出数据之后,再用拼接的方式组合起来,最终的输出通道数仍是c

5.根据权利要求1所述的基于MCD-YOLO网络的遥感图像目标检测方法,其特征在于,所述MCD-YOLO网络模型的训练方法为:将数据集按照7:3划分为训练集和验证集,设置的训练系数为400轮次,每次训练输入的图片为8张,训练过程时通过wandb实时观察训练过程,训练结束后,保存训练好的权重。