通过网络结构适配、训练策略针对性优化、推理工程化加速三维度协同,可实现堆物检测精度与实时性的双向突破。
一、网络结构优化:适配堆物检测特性
增强多尺度特征融合:将原始 FPN 升级为 BiFPN,强化中小尺度堆物特征传递,解决堆物尺度差异大的问题。
嵌入空间注意力机制:在 Backbone 的 C3 模块中加入 CoordAttention,聚焦堆物核心区域,抑制背景干扰和遮挡带来的特征混淆。
动态锚框调整:基于目标堆物数据集重新聚类生成专属锚框,提升边界框初始匹配精度,减少回归难度。

二、训练策略优化:强化堆物特征学习
针对性数据增强:采用 Mosaic-9 增强密集堆物场景,搭配随机遮挡、尺度缩放、亮度扰动,模拟真实堆物的复杂环境。
损失函数改进:使用 EPGIoU 损失优化边界框回归,结合 Focal Loss 缓解堆物密集导致的正负样本不平衡问题。
多阶段微调训练:先基于 COCO 预训练权重进行大类训练,再用堆物专属数据集进行小类微调,提升特征收敛效率。
三、推理加速方案:平衡速度与精度
轻量化量化:采用 INT8 校准量化方案,在精度下降≤2% 的前提下,推理速度提升 30%-50%,适配边缘设备部署。
结构化剪枝:对 Backbone 和 Neck 的冗余通道进行剪枝,保留堆物特征关键通道,模型体积缩减 40% 以上。
工程化优化:通过 ONNX 导出优化,结合 TensorRT 推理加速,针对 GPU/CPU 硬件特性调整推理参数,降低延迟。
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