基于改进Faster-RCNN的机场场面小目标物体检测算法
作者:
作者单位:

1.四川大学空天科学与工程学院,成都,610065;2.南京航空航天大学民航学院,南京,211106

作者简介:

韩松臣,四川大学空天科学与工程学院教授、博导,教育部高等学校教学指导委员会委员。1997年毕业于哈尔滨工业大学飞行器设计专业,获得博士学位。先后任教于哈尔滨工业大学、南京航空航天大学、四川大学,从事与航空航天领域的教学与科研工作。发表论文120余篇,其中被SCI/Ei/ISTP收录50余篇。申请并获得授权专利10余项,多次获得省部级科技进步奖励。研究方向:空管系统自动化、面向飞行器控制的信息工程与人工智能技术。E-mail: hansongchen@scu.edu.cn。

通讯作者:

李炜,男,博士,副教授,E-mail: li.wei@scu.edu.cn。

中图分类号:

V351

基金项目:

国家重点研发计划专项 2018YFC0809500┫资助项目国家重点研发计划专项(2018YFC0809500)资助项目。


Small Target Detection in Airport Scene via Modified Faster-RCNN
Author:
Affiliation:

1.School of Aeronautics and Astronautics, Sichuan University, Chengdu, 610065, China;2.College of Civil Aviation, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing, 211106, China

Fund Project:

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    摘要:

    针对目前应用于机场视频监控中的卷积神经网络方法存在小目标物体识别准确率较低的问题,本文提出了一种基于Faster-RCNN并结合多尺度特征融合与在线难例挖掘的机场场面小目标检测算法。该算法采用ResNet-101作为特征提取网络,并在该网络基础上建立了一个带有上采样的“自顶向下”的特征融合模块,以生成语义信息更加丰富的高分辨率特征图。并在网络训练过程中,采用在线难例挖掘的训练策略使模型更加鲁棒地对小目标样本进行定位。最后,手工构建了一个包含 5 982 张图片的机场数据集,用于检测模型的训练和测试。结果表明,本文所提出算法显著提升了机场场面小目标物体检测的准确率,且使整体平均检测准确率达到了80.8%,该结果高于其他先进的目标检测模型。

    Abstract:

    For the low precision of small target detection in the existing convolution neural network methods used in airport video surveillance, in this paper, a small target detection algorithm based on Faster-RCNN combined with multi-scale feature fusion and online-hard-example-mining(OHEM) is proposed. First of all, ResNet-101 is adopted as the feature extraction backbone, and a top-down multi-scale feature fusion pathway is established based on the ResNet-101 to generate richer semantic feature maps of a fine resolution. During the network training, OHEM is adopted to make the network more robust to locate the region of small target objects. At last, an airport dataset containing 5 982 pictures is constructed manually, which is used to verify the training and testing of the model. The results show that our modified Faster-RCNN algorithm significantly improves the accuracy of small target detection under airport situation. Besides, the mean average precision reaches 80.8%, which is higher than other advanced object detection models.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

韩松臣,张比浩,李炜,汤新民,付道勇.基于改进Faster-RCNN的机场场面小目标物体检测算法[J].南京航空航天大学学报,2019,51(6):735-741

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  • 收稿日期:2019-10-27
  • 最后修改日期:2019-11-30
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  • 在线发布日期: 2020-01-06
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