三维多层次特征协同的无人机遥感目标检测算法

针对无人机航拍图像小目标占比大和背景复杂的特点,当前目标检测模型存在精度低和小目标漏检等问题。基于YOLOv8s模型,提出了三维多层次特征协同的无人机遥感目标检测算法。首先,在坐标注意力的基础上提出了三维多分支坐标注意力(MBCA),通过增加通道维度的信息交互和扩展分支的拆分融合,减少空间维度的计算量,提高了模型全局特征提取能力。其次,采用SPD-Conv替换部分标准卷积,在下采样时有效保留更多特征信息并加快推理速度。然后,在C2f模块中采用了更高效的FastDBB_Bottleneck模块,结合PConv与DBB结构重参数化叠加,以进一步降低模型计算量。最终,通过引入PG-Detect检测头,显著减少计算量并有效降低小目标的漏检率。在VisDrone2019数据集上的实验结果显示,该方法的mAP50值达到了44.5%,较YOLOv8s基线模型提升了5.7个百分点。同时,在自建水坝裂缝数据集上,进行裂缝检测验证实验,改进方法的mAP50值相比YOLOv8s提升了3.3个百分点,FPS达到289帧。实验结果表明在复杂场景目标检测中,所提方法提升了检测模型的精度和实时性,具有良好的适应性和鲁棒性。