全局-局部协同感知的无人机航拍图像目标检测算法
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作者:
作者单位:

1.燕山大学 智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心 2.燕山大学 河北省工业计算机控制工程重点实验室

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通讯作者:

中图分类号:

TP391.4

基金项目:

省级重点实验室绩效补助经费项目(22567612H)


Global-Local Collaborative Perception Network for Object Detection in UAV Aerial Imagery
Author:
Affiliation:

Fund Project:

Project of Performance Subsidy for Provincial Key Laboratory (No. 22567612H)

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    摘要:

    针对无人机航拍图像中目标尺寸微小、分布密集、背景复杂所导致的特征判别性弱、检测精度低的核心挑战,本文提出一种全局-局部协同感知的无人机航拍图像目标检测算法。首先,本文模拟“先概览后细察”的视觉认知机制设计了全局-局部协同感知网络(GLCD-Net),借助全局语义先验引导动态卷积核生成,增强模型对全局上下文关系的建模能力。其次,构建了融合幅度感知线性注意力的C2PSA-MALA 模块,通过幅度感知因子增强对微弱特征信号的关注,在保持检测精度的前提下降低了计算复杂度。最后,提出了频域背景平滑注意力模块(FBSEMA),通过空-频协同优化机制抑制背景高频噪声,进而强化小目标的特征表示。在VisDrone2019数据集和TinyPerson 数据集上的实验结果表明,改进算法表现出良好的检测性能。

    Abstract:

    To address the challenges of weak feature discriminability and low detection accuracy caused by small object sizes, dense distribution, and complex backgrounds in UAV aerial imagery, this paper proposes a global-local collaborative perception network for object detection. First, inspired by the “overview-then-scrutiny” visual cognition mechanism, we design a Global-Local Collaborative Dynamic Network (GLCD-Net) that leverages global semantic priors to guide dynamic kernel generation, enhancing global context modeling. Second, we construct a C2PSA-MALA module that integrates magnitude-aware linear attention, where a magnitude-aware factor strengthens the focus on weak feature signals while reducing computational complexity without sacrificing detection accuracy. Third, we introduce a Frequency-Aware Background Smoothing Attention (FBSEMA) module, which suppresses high-frequency background noise through spatial-frequency collaborative optimization, thereby improving feature representations for small objects. Experimental results on the VisDrone2019 and TinyPerson datasets demonstrate that the proposed method achieves competitive detection performance.

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  • 收稿日期:2026-04-24
  • 最后修改日期:2026-07-07
  • 录用日期:2026-07-09
  • 在线发布日期: 2026-07-15
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