抗尺度变化和遮挡的行人检测算法研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kissall79
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
行人检测是铁路周界异物入侵检测的一项关键技术。近年来,随着计算机技术的不断发展,提出了深度学习方法,显著提高了行人检测算法的性能。受高铁站台行人尺度变化大和遮挡的影响,现有行人检测算法的漏检率高,不能满足铁路周界异物入侵检测应用的要求。本文针对小尺度和遮挡行人漏检率高的问题,利用深度学习方法,开展对多尺度变化和遮挡鲁棒的行人检测算法研究,对提高行人检测算法的性能,保障高铁安全运行有重要的应用价值。本文主要工作内容分为以下几点:(1)针对公开数据集City Persons和自制高铁站台行人数据集Hust Persons,利用Faster RCNN、Retina Net和CSP等经典代表性算法进行实验,在City Persons数据集上的对数平均漏检率分别为16.9%、15.6和11.0%,在Hust Persons数据集上的对数平均漏检率分别为17.6%、17.3和16.2%。实验结果表明,CSP算法的检测效果最好,但对小尺度和遮挡行人的漏检率高,难以满足实际应用要求。(2)针对小尺度行人漏检率高的问题,本文提出了一种基于递归多尺度特征融合的行人检测方法(Recursively Fusion Feature Pedestrian Detection method,RFFPD),通过递归特征金字塔模块、混合注意力增强模块和自适应加权特征拼接模块,使行人检测特征同时具有高层语义信息和浅层纹理细节。在City Persons和Hust Persons数据集上的实验结果表明,相比于CSP方法,RFFPD在小尺度行人子集上的对数平均漏检率分别下降了2.9%和7.4%。(3)针对遮挡行人漏检率高的问题,本文提出了一种面向遮挡行人的多任务检测方法(Multi-Tasks based Occluded Pedestrian Detection method,MTOPD)。MTOPD在CSP网络的基础上增加二阶段分类网络、密度预测分支和最邻近行人预测分支。对CSP网络的检测结果,二阶段分类网络提取对应特征,在抑制背景的同时提高行人的置信度。密度预测分支预测行人密度,根据行人密度动态调整NMS阈值。最邻近行人预测分支预测最邻近行人距离,根据距离更新候选框置信度,在抑制相同行人的邻近框的同时,能保留邻近行人的检测框。在City Persons和Hust Persons数据集上的实验结果表明,相比于CSP方法,MTOPD在严重遮挡行人子集上的对数平均漏检率分别下降了1.9%和4.0%。综合上述,本文针对小尺度和遮挡行人检测漏检率高的问题,分别提出了两种不同的检测方法,并对两种方法进行了有效结合。实验结果表明,本文提出的方法显著降低了多尺度和遮挡行人检测的漏检率,具有高铁站台密集行人检测的实际应用价值。
其他文献
激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术具有快速、原位、实时以及多元素同时检测等优点,被广泛应用于环境监测、工业生产及医药食品检测等众多领域。由于LIBS检测技术会受样本性质、仪器设备及环境等影响而引起光谱波动,导致其在定性识别中准确率降低。提高准确率通常依靠硬件设备和数据处理两种方法。硬件设备改造空间小且费用昂贵,而数据处理方法在
学位
红外窗口是空天导弹和飞行器的关键部件,具有传输红外信号、保持气动外形和保护成像系统等重要作用。快速又精确地测量红外窗口薄膜材料的光学常数,是薄膜工作者研究后续镀膜工艺的关键步骤。针对目前常用薄膜软件对中红外吸收型薄膜材料光学常数计算效果的不足,设计了一款计算可见光-中红外波段薄膜材料光学常数的应用程序。主要研究内容包括以下几个方面:(1)分析了中红外薄膜材料中可能存在的水吸收效应,使用Drude-
学位
近年来,新能源清扫车以其排放少、噪音小等优点,逐渐在城市道路清扫工作中普及开来。为进一步提高新能源清扫车的性能,可以引入嵌入式平台,对路面的清洁情况进行感知。本文针对此需求,设计了一种智能清扫车路面垃圾检测系统软件,为机器视觉算法的部署提供设备控制、数据管理和远程调试功能。本文分析了应用于智能清扫车的路面垃圾检测系统的功能需求,从降低系统资源占用的角度将系统分为控制端和监控端两部分。控制端部署于嵌
学位
涡旋光束是一类携带轨道角动量的特殊光束,其波前呈螺旋型,光场分布呈环状。这些特殊的性质使得涡旋光束在微型粒子操纵、光信息传输以及激光整形等领域有着广泛的应用,尤其是环半径不随拓扑荷数改变的完美涡旋光束。近年来,对完美涡旋光束的研究不再局限于光场呈圆对称的传统光束,越来越多不同模式的完美涡旋光被提出,这对于信息传输、光束整形等具有重要意义。本论文基于飞秒激光直写技术,设计并制备了用于实现不同模式完美
学位
随着国家城市化进程的不断加快,地下轨道交通作为一种能极大缓解城市人口流动压力且几乎不会对地面交通产生影响的公共基础设施,已成为国家的重点建设工程。然而,随着承载地下交通的盾构隧道服役时间的增加及岩土层压力、地质环境、第三方施工等因素的影响,隧道结构将会出现各种病害问题,这存在极大的安全隐患,亟需对隧道结构实时监测。目前,隧道结构监测设备主要采用激光扫描仪、静力水准仪、全站仪和基于视觉的系统,它们具
学位
傅里叶变换光谱仪(Fourier Transform Spectrometer)-FTS主要工作在红外或近红外波段内,可用于多种化学物质以及生物材料的成分分析,具有较高的灵敏度与准确性,广泛应用于食品安全、环境监测、工农业生产等诸多领域。传统傅里叶变换光谱仪体积大、价格昂贵,常用于实验室研究或者分析中心测试。而基于微机电系统(Micro-electro-mechanical Systems)-ME
学位
光电成像系统的主要功能是获取目标物体的图像信息,近年来随着光电成像技术应用的不断深入,图像测量技术已在工业检测、科学研究、国防及人们的日常生活中得到了广泛的应用。在许多工业检测的现场应用中,光电成像检测系统需要在得到目标物体图像信息的同时,也获得目标的距离信息,以满足系统高精度测量的要求。因此,研究基于光电成像的距离测量方法,提高其测量精度,对拓宽光电成像检测系统的应用领域具有重要的实用价值。本论
学位
道路清洁是建设卫生城市的重要关注点之一,而清洁程度指标是评判路面是否干净的重要依据。路面清洁程度的评判若是人工进行,效率低下,而多数清洁程度评判算法部署后无法满足作业车辆高实时性、低成本、低功耗要求。如何解决路面清洁程度评判算法部署并满足系统高要求是一个值得研究的问题。针对上述问题,本文对路面清洁程度评判算法和算法如何部署展开研究,主要包含以下工作:研究了一种基于FPGA的路面清洁程度评判算法,该
学位
<正>2022年央视的《开学第一课》以“奋斗成就梦想”为主题,分为“砥砺奋斗、接续奋斗、团结奋斗”三个篇章,聚焦党的十八大以来我国经济社会发展取得的历史性成就,邀请“时代楷模”、“八一勋章”获得者、载人航天工程总设计师、科学家、冬奥冠军、考古学家等奋斗者现身说法,讲述新时代的奋斗故事。节目值得一提的是,将课堂“搬到”了中国空间站的问天实验舱,通过AR技术1:1在演播厅现场还原实验舱。正在太空“出差
期刊
目标检测旨在对图片中的目标进行定位和识别,随着深度学习与高精标记数据集的快速发展,该视觉任务取得了重大进展。然而,很多情况难以获得训练样本,这极大限制了识别类别的种类,阻碍了目标检测的实际应用。因此,近几年零样本目标检测得到了广泛的关注。零样本目标检测任务是在测试阶段定位并且识别训练阶段未见过的类别。该任务不需要进行繁重的数据采集,只需要对每个类别进行语义信息标注。与完全监督目标检测相比,零样本目
学位