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李建东1,2,王圣龙1*,折佳佳1,齐潺彬1
摘要: 针对水下目标检测中存在的目标特征易被噪声淹没、多尺度特征融合精度不足以及小目标定位度量适配性差等问题,提出一种基于YOLO11架构的水下目标检测算法FEAR-YOLO。首先,设计通道差异化卷积注意力模块(CDCA),通过为不同通道动态生成差异化的空间注意力权重,增强模型对模糊及非显著目标的特征提取能力;其次,提出调制融合模块(MFM),通过自适应调制浅层细节与深层语义特征的融合权重,解决传统方式对跨层级特征融合不足的问题,提升模型对重叠遮挡目标的关键特征敏感度;最后,引入考虑形状和尺度的归一化Wasserstein距离(NWDSS),替代传统交并比(IoU)度量,通过刻画分布差异适配小目标尺度特性,解决小目标定位精度受尺度敏感影响的难题。实验结果表明,在URPC2020数据集上,FEAR-YOLO的mAP@0.5、mAP@0.5:0.95分别达到75.8%和44.0%,相较于YOLO11L提升了2.7、2.3个百分点,参数量仅为25.6×106。此外,在UDD、DUO、RUOD这3个水下数据集上各项性能指标均有显著提升,验证了所提方法在复杂水下环境中的有效性与泛化能力。
中图分类号: