关键词:
机械臂
目标检测
YOLOv5
注意力
损失函数
摘要:
针对现有的目标检测算法部署在机械臂上会占用大量系统资源、检测实时性差、模型参数量大等问题,提出一种改进YOLOv5的目标检测算法。首先,在YOLOv5骨干网络融入ShfflenetV2模块代替原本的焦点模块和跨级局部暗格网络,实现网络的轻量化;其次,主干网络末端颈部将带有残差精化的上下文转换器注意力(context-transformer with residual refinement,CTR3)模块嵌入到所设计的骨干网络中,来改善模型的特征提取潜力并减小采样带来的损失;再次,头部采用基于一致性的自适应信息传递注意力(similarity-based adaptive message passing attention,SimAM)模块来增强特征的跨尺度融合能力;最后,为提高检测算法对目标的边界框回归速率和样本稳固性,引入新型加权交并比(weighted intersection over union,WIoU)函数,在目标检测网络设计完成后,将其部署在机械臂上并完成验证。实验结果表明:文中改进的检测算法准确率为96.5%;检测速度为每秒82帧,相比原算法提高32帧;参数量为430×10^(4),相比原算法减少了39%;每秒浮点数计算次数为6.7次,约为原计算次数的1/3。数据表明改进后的检测算法检测速度快、参数量少、占用内存小,满足精准检测的前提下提高了检测效率。