针对图像中的小目标特征信息少、占比低、易受环境影响等特点,提出一种基于多分支混合注意力的小目标检测算法SMAM-YOLO。首先,将通道注意力(CA)和空间注意力(SA)相结合,重新组合连接结构,提出一种混合注意力模块(MAM),增强模型对小目标特征在空间维度上的表达能力。其次,根据不同大小的感受野对目标影响的不同,基于混合注意力提出一种多分支混合注意力模块(SMAM);根据输入特征图的尺度自适应调整感受野大小,同时使用混合注意力增强不同分支下对小目标特征信息的捕获能力。最后,使用SMAM改进YOLOv5中的核心残差模块,提出一种基于CSPNet(Cross Stage Partial Network)和SMAM的特征提取模块CSMAM,而且CSMAM的额外计算开销可以忽略不计。在TinyPerson数据集上的实验结果表明,与基线算法YOLOv5s相比,当交并比(IoU)阈值为0.5时,SMAM-YOLO算法的平均检测精度(mAP50)提升了4.15个百分点,且检测速度达到74 frame/s;此外,与现有的一些主流小目标检测模型相比,SMAM-YOLO算法在mAP50上平均提升了1.46~6.84个百分点,且能满足实时性检测的需求。