基于YOLOv5的雾霾天气下交通标志识别模型

作者：尹靖涵; 瞿绍军^*; 姚泽楷; 胡玄烨; 秦晓雨; 华璞靖

来源：计算机应用, 2022, 42(09): 2876-2884.

• 深度学习
• 目标检测
• YOLOv5
• 特征金字塔
• 雾霾天气
• 交通标志识别

针对雾霾、雨雪等恶劣天气下小型交通标志识别精度低、漏检严重的问题，提出一种基于YOLOv5的雾霾天气下交通标志识别模型。首先，对YOLOv5的结构进行优化，采用逆向思维，通过削减特征金字塔深度、限制最高下采样倍数来解决小目标难以识别的问题，并通过调整残差模块的特征传递深度来抑制背景特征的重复叠加；其次，引入数据增强、K-means先验框、全局非极大值抑制（GNMS）等机制到模型；最后，在中国交通标志数据集TT100K上验证改进YOLOv5模型在面对恶劣天气时的检测能力，并对精度下降最显著的雾霾天气下的交通标志识别展开了重点研究。实验结果表明，改进YOLOv5模型的F1-score达0.921 50，平均精度均值@0.5(mAP@0.5)达95.3%，平均精度均值@0.5:0.95(mAP@0.5:0.95)达75.2%，且所提模型在恶劣天气下仍能进行交通标志的高精度识别，每秒检测帧数（FPS）达到50，满足实时检测的需求。

• 单位
  湖南师范大学