第47卷第1期燕山大学学报Vol.47No.12023年1月JournalofYanshanUniversityJan.2023文章编号:1007-791X(2023)01-0064-09一种基于YOLOv5的小样本目标检测模型侯玥,王开宇*,金顺福(燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004)收稿日期:2022-04-08责任编辑:唐学庆基金项目:国家自然科学基金资助项目(61872311);秦皇岛市重点研发计划资助项目(202101A015)作者简介:侯玥(1996-),女,湖北荆州人,硕士研究生,主要研究方向为小样本学习;*通信作者:王开宇(1978-),男,河南开封人,博士,副教授,主要研究方向为分布式计算,机器学习,Email:wangky@ysu.edu.cn。摘要:深度学习技术在目标检测领域取得了显著的成果,但是相关模型在样本量不足的条件下难以发挥作用,借助小样本学习技术可以解决这一问题。本文提出一种新的小样本目标检测模型。首先,设计了一种特征学习器,由SwinTransformer模块和PANET模块组成,从查询集中提取包含全局信息的多尺度元特征,以检测新的类对象。其次,设计了一种权重调整模块,将支持集转换为一个具有类属性的权重系数,为检测新的类对象调整元特征分布。最后在ImageNet-LOC、PASCALVOC和COCO三种数据集上进行实验分析,结果表明本文提出的模型在平均精度、平均召回率指标上相对于现有的先进模型都有了显著的提高。关键词:小样本;目标检测;SwinTransformer;通道注意力机制;YOLOv5中图分类号:TP391.4文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1007-791X.2023.01.0070引言近年来,在图像分类领域研究成果的基础上,以深度学习为核心的目标检测技术得到飞速发展。其在智能实时监测[1]、船舶检测[2]、自动驾驶[3]、人脸识别[4]等领域得到广泛的应用。目前,基于深度学习的目标检测模型想要训练出好的效果,须要以大量的标注样本为基础,但是在实际应用中,很难获得大规模样本数据。而小样本学习只需要少量样本就可以实现对新类目标的分类识别,减少对大规模标签数据的依赖。受到小样本学习的启发,小样本条件下的目标检测技术也在不断崛起。基于包含足够标记样本的数据集,小样本目标检测只需检测新类别中的少量标记样本,然后构建正确的训练方法,设计合适的模型结构以及与训练相对应的损失函数,就可以得到具有泛化性能的检测模型。这大大提高了模型开发的效率。目前,小样本目标检测方法有基于单阶段或两阶段的目标检测算法。文献[5]以FasterR-CNN为骨干网络,也有一些研究基于单阶段目标检测算法。文献[6...