本技术介绍了一种创新的道路边坡落石检测方法,该方法基于改进的FCOS算法。主要步骤包括:首先,对FCOS算法进行优化,通过引入轻量级主干网络来替换原有的特征提取网络,实现模型的轻量化。
背景技术
我国地形复杂多样,一些公路或铁路不可避免地建在山坡旁边,这些坡地受到雨水和地震等因素影响,可能发生滑坡和落石等地质灾害,导致交通阻塞甚至对车辆和行人造成危害。因此,对道路边坡落石情况进行实时监测具有重要的实际意义。
目前,主流的目标检测识别算法通常依赖于云服务器进行模型推理和预测。然而,这种做法受限于通信链路带宽,可能导致目标检测和识别过程中的高延迟和实时性不足,无法对突发的道路入侵地质灾害做出快速反应。随着网络数据量的持续增长,大量低质量或无效数据可能超出网络和服务器的处理能力。
随着技术的进步,嵌入式微处理器的性能得到了显著提升,使得边缘计算的研究和应用成为解决上述问题的热点。边缘计算能够在数据源附近进行处理,减少数据传输的延迟,提高实时性。
在现有技术中心也存在以下技术方案解决上述问题:1.通过使用OPPO A5手机和补光器在山区采集岩石样本,训练深度学习模型以实现对落石的实时检测,最终,研究将训练好的模型部署在手机上,通过摄像头进行实时图像处理和落石检测,但是并未实现落石实时监测,需要人工操作智能手机进行图像拍摄,影响检测的实时性,人工拍摄图像的方式难以实现长时间连续监测,这限制了监测系统在落石检测中的持续应用;2.通过改进YOLOv5模型,加入SimAM注意力机制和加权双向特征金字塔(BiFPN)提高检测精度,加入轻量级卷积GSConv模块,在模型的颈部引入GSConv轻量化卷积模块,以减少模型计算量并提升检测速度,同时保持检测精度,实现对落石的实时检测,虽然模型经过轻量化处理,但其具体大小和资源占用情况未明确量化,这使得评估模型是否适合边缘设备运行变得困难,模型尚未在实际的边缘计算设备上进行部署测试,因此无法确定其在资源受限的边缘端环境中的性能和可靠性,模型的实时监测能力可能受到边缘设备处理能力的限制,未能完全实现在边缘端的实时落石监测。
为克服相关技术中存在的问题,本发明实施例提供一种基于改进FCOS的道路边坡落石检测方法。
实现思路