重庆理工大学学报2023，Vol.37Issue(21) ：20-31.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.11.003

雨天下基于注意力机制与特征融合的交通标志识别

Traffic sign recognition based on attention mechanism and feature fusion in rainy weather

查超能 罗素云 何佳
重庆理工大学学报2023，Vol.37Issue(21) ：20-31.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.11.003
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雨天下基于注意力机制与特征融合的交通标志识别

Traffic sign recognition based on attention mechanism and feature fusion in rainy weather

查超能 1罗素云 1何佳1
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作者信息

  • 1. 上海工程技术大学 机械与汽车工程学院,上海 201620
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摘要

旨在解决特殊环境下的交通标志检测识别问题,并提出一种基于改进YOLOv5 的雨天环境下的交通标志检测识别算法,即YOLOv5s-traffic.在预处理阶段,引入基于对抗生成网络的去雨算法和基于多尺度残留块的图像增强算法,以保证雨天环境下模型的可靠性;在网络改进方面,引入Transformer模块、加入CA注意力机制和ASFF特征融合机制,以及改进检测框损失函数提升网络性能;在数据集处理方面,对原始数据集进行大规模处理和重构,加入大中小3 种不同程度的雨天驾驶环境,构建并划分了3 类雨天环境交通标志数据集.在TT100K交通标志数据集上进行的实验表明,与现有方法相比,本研究提出的算法可以通过不同的模块搭配分别针对2 种不同环境(雨天和原环境)实现显著的性能改进.在原环境下,本算法的mAP达到了90.4%,FPS为50.4 帧/s;在大雨环境下,mAP为75.3%,相比原网络提升了12.5%,且FPS达到49.4 帧/s,满足实时检测条件.因此,该算法能取得准确性与实时性的平衡,可以有效解决雨天环境下的交通标志识别问题.

关键词

交通标志检测/雨天环境/注意力机制/特征融合/YOLOv5s

Key words

traffic sign detection/rainy environment/attention mechanisms/feature fusion/YOLOv5s

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基金项目

国家自然科学基金(62101314)

出版年

2023
重庆理工大学学报
重庆理工大学

重庆理工大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.567
ISSN：1674-8425
参考文献量6
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