基于细节增强的级联多分类光电船舶检测

摘要

为提升无人船航行环境中船舶目标的感知精度,提出一种基于细节增强的级联多分类船舶检测模型。首先,提出混合平移数据增强(pan-mixed data augmentation,PMDA)算法,减少模型对船舶整体轮廓的依赖;其次,设计可变卷积平衡特征金字塔(deformable convolution-balanced feature pyramid,DC-BFP),提高模型对船体细节特征的提取能力;再次,将全连接层和卷积层联合构成级联交叉检测器(cascaded cross detector,CCD),提高模型对船体细节特征的解析能力;最后,采用标签平滑正则化(label smoothing regularization,LSR)方法,改善多分类检测的过拟合问题。在自建11分类光电船舶检测数据集MCSD11上进行消融和对比实验,特征提取结果和实验结果数据可视化表明,模型的各个改进部分能够提升船舶检测效果,平均精度达到了91.53%,相比主流的检测模型,算法得到大幅提升。