在复杂的水产养殖场景中,对虾类幼虫进行高效的单阶段检测
研究背景:虾类作为重要水产品,养殖意义重大,对虾类幼虫检测很关键,计算机视觉是关键技术工具,过去依赖手动提取特征的机器学习算法有局限性,基于深度学习的物体检测因能自动提取特征逐渐取代传统方法
研究方法:提出FAMDet单阶段幼虫检测方法,用部分卷积构建高效FasterNet骨干提取多尺度特征,构建自适应双向融合颈部整合高低层次信息,用带MPDIOU的解耦检测头做精确边界框回归
研究思路:先说明深度学习对水产养殖的促进及虾类幼虫检测的重要性,指出当前检测因环境和资源有局限,接着提出FAMDet,介绍其骨干、颈部、检测头的创新
FAMDet框架
轻量级功能提取骨干
部分卷积(PConv)
有了FasterNet backbone能提取虾类幼虫的浅层特征和深层特征,捕捉多尺度特征信息,同时降低计算冗余与复杂性
颈部特征融合功能
通过不同融合重量整合特征,抑制复杂场景噪声
解耦检测头
靠头部检测头识别幼虫靶点,解耦检测头,解决了在同一种特征图上既要分类(判断是不是虾幼虫)又要回归(确定幼虫位置框)这两个任务矛盾问题
MPDIoU损失计算考虑了框重叠、中心距离还有宽高偏差这些因素,计算也简化了,通过最小化预测和真实框的距离,让位置更准
结论:PConv构建的轻质骨干网FasterNet提取多尺度特征;自适应双向融合颈部融合高低层次信息,抑制噪声;用带MPDIoU的解耦检测头精确回归边界框。大规模实验表明,该方法在准确性、速度、复杂性上效果优异,能提高检测精度和速度,降低计算与存储开销,更好应对虾类幼虫特性、复杂场景和边缘设备资源限制的挑战