山东大学学报(工学版)2024,Vol.54Issue(5) :34-41.DOI:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2023.232

改进Faster R-CNN的交通标志检测算法

Traffic sign detection algorithm of improving Faster R-CNN

薛健 赵琳 张浩 杨璐 郝凡昌
山东大学学报(工学版)2024,Vol.54Issue(5) :34-41.DOI:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2023.232

改进Faster R-CNN的交通标志检测算法

Traffic sign detection algorithm of improving Faster R-CNN

薛健 1赵琳 1张浩 1杨璐 1郝凡昌1
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作者信息

  • 1. 山东建筑大学计算机科学与技术学院,山东 济南 250101
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摘要

针对目前交通标志检测方法受光照影响较大,模型精度低等问题,提出一种更快基于区域卷积神经网络(faster region-based convolutional neural network,Faster R-CNN)的交通标志检测算法.针对图像中天空与非天空区域的光照不均匀现象,引入伽马变换增强交通标志在模型中的特征表达能力;利用基于卷积注意力模块的高效网络(convolutional block attention module-based an efficient network,CBAM-EfficientNet)解决网络深度退化问题,提高浅层网络的特征获取能力,降低参数量;在网络中引入特征金字塔网络以检测不同尺寸目标,增强网络对不同尺寸交通标志的感知能力,解决交通标志尺寸差异问题.试验结果表明,该算法在GTSDB数据集上的平均准确率均值PmA达到 99.79%,在CCTSDB2021 数据集上的PmA达到87.62%.为光照不均匀图像的交通标志检测提供一种高准确性的方法.

Abstract

To address the current limitations of illumination effects and low accuracy of model,a faster region-based convolutional neural network(Faster R-CNN)traffic sign detection algorithm was proposed.It addressed uneven illumination between sky and non-sky areas using Gamma transformation to improve the feature representation of traffic signs.The use of the convolutional block attention module-based an efficient network(CBAM-EfficientNet)counteracted network depth degradation,improved shallow network feature extraction and reduced parameters.The introduction of a feature pyramid network facilitated the detection of different-sized objects,enhanced the network's ability to perceive traffic signs of different sizes.Experimental results demonstrated high accuracy,with an PmA of 99.79%on the GTSDB dataset and 87.62%on the CCTSDB2021 dataset,provided a highly accurate solution for the detection of unevenly illuminated traffic signs.

关键词

交通标志检测/Faster/R-CNN/图像增强/特征金字塔网络/CBAM-EfficientNet

Key words

traffic sign detection/Faster R-CNN/image enhancement/feature pyramid network/CBAM-EfficientNet

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基金项目

山东省自然科学基金面上资助项目(ZR2022MF272)

山东省高等学校青年创新团队资助项目(2022KJ205)

山东省重点研发计划资助项目(2019GGX101068)

出版年

2024
山东大学学报(工学版)
山东大学

山东大学学报(工学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.634
ISSN:1672-3961
参考文献量27
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