Tecnologia de medição e reconhecimento veicular baseada em GGW-YOLOv8 com visão estéreo

CHENG Yao ,  

TANG Qingling ,  

LIU Yunyang ,  

TANG Qingtao ,  

LI Wei ,  

LIU Peng ,  

摘要

Devido aos problemas dos sensores de medição de distância caros, baixa precisão de detecção em trechos complexos e baixa velocidade de detecção nas tecnologias tradicionais de detecção de alvos e medição de distância, este artigo propõe uma tecnologia de medição de distância do veículo dianteiro e reconhecimento de alvos baseada em GGW-YOLOv8. O algoritmo aprimora o YOLOv8n ao introduzir um mecanismo de atenção global (GAM) antes das cabeças de detecção de alvos médios e grandes, melhorando a capacidade do modelo de extrair características dos veículos ao reduzir a perda de informação e ampliar a interação global; um módulo de convolução leve GSConv é introduzido na rede do pescoço, reduzindo a quantidade de parâmetros e o cálculo por meio de convoluções separáveis em profundidade e operações de embaralhamento; a função de perda CIoU original é substituída pela função de perda WIoU_v3, aprimorando a capacidade de generalização do modelo e a precisão da regressão das caixas delimitadoras da rede por meio de uma estratégia de alocação de ganho de gradiente com um mecanismo dinâmico de foco não monótono; um sistema de medição de distância de visão estéreo baseado no algoritmo de correspondência semi-global SGBM foi construído para medição de distância de veículos, foi desenvolvido um sistema anfitrião que integra detecção de alvos veiculares e medição de distância e foi portado e implantado em dispositivos de borda embarcados, realizando testes em veículos reais. Os resultados experimentais mostram que, em comparação com o modelo YOLOv8n, o modelo aprimorado reduziu o número de parâmetros em 0,3M, o cálculo em 0,2G, e aumentou a precisão de detecção em 0,8% e 4,4% nos conjuntos de dados próprios e públicos, respectivamente; em trechos fechados do campus, o valor absoluto médio do erro de medição foi 104 mm, o erro relativo médio foi 1,49%; no ambiente de estradas reais, o valor absoluto médio do erro foi 307,4 mm, o erro relativo médio foi 3,29%, o tempo médio por quadro foi 30,12 ms, atendendo às necessidades dos cenários reais de medição.

关键词

Detecção de alvos veiculares;YOLOv8;Medição estéreo;Implantação embarcada

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