Reliable drone detection is challenging due to limited annotated real-world data, large appearance variability, and the presence of visually similar distractors such as birds. To address these challenges, this paper introduces SimD3, a large-scale high-fidelity synthetic dataset designed for robust drone detection in complex aerial environments. Unlike existing synthetic drone datasets, SimD3 explicitly models drones with heterogeneous payloads, incorporates multiple bird species as realistic distractors, and leverages diverse Unreal Engine 5 environments with controlled weather, lighting, and flight trajectories captured using a 360 six-camera rig. Using SimD3, we conduct an extensive experimental evaluation within the YOLOv5 detection framework, including an attention-enhanced variant termed Yolov5m+C3b, where standard bottleneck-based C3 blocks are replaced with C3b modules. Models are evaluated on synthetic data, combined synthetic and real data, and multiple unseen real-world benchmarks to assess robustness and generalization. Experimental results show that SimD3 provides effective supervision for small-object drone detection and that Yolov5m+C3b consistently outperforms the baseline across in-domain and cross-dataset evaluations. These findings highlight the utility of SimD3 for training and benchmarking robust drone detection models under diverse and challenging conditions.


翻译:可靠的无人机检测因标注真实世界数据有限、外观变化大以及存在鸟类等视觉相似干扰物而具有挑战性。为应对这些挑战,本文提出了SimD3,这是一个专为复杂空中环境中鲁棒无人机检测而设计的大规模高保真合成数据集。与现有合成无人机数据集不同,SimD3明确对携带异构有效载荷的无人机进行建模,引入多种鸟类物种作为真实干扰物,并利用多样化的Unreal Engine 5环境,通过360度六相机阵列捕获受控的天气、光照和飞行轨迹。基于SimD3,我们在YOLOv5检测框架内进行了广泛的实验评估,包括一种名为Yolov5m+C3b的注意力增强变体,其中标准的基于瓶颈结构的C3模块被C3b模块取代。模型在合成数据、合成与真实数据的组合数据以及多个未见过的真实世界基准测试上进行了评估,以检验其鲁棒性和泛化能力。实验结果表明,SimD3为小目标无人机检测提供了有效的监督,并且Yolov5m+C3b在域内和跨数据集评估中均持续优于基线模型。这些发现凸显了SimD3在多样化和挑战性条件下训练与评估鲁棒无人机检测模型的实用性。

0
下载
关闭预览

相关内容

《城市三维环境下无人机路径规划算法效能比较分析》
专知会员服务
31+阅读 · 2025年3月25日
面向无人机视角的多源信息融合目标检测
专知会员服务
21+阅读 · 2025年2月2日
无人机空地网络研究综述
专知会员服务
49+阅读 · 2024年5月19日
无人机飞控系统故障诊断技术研究综述
专知会员服务
59+阅读 · 2023年12月18日
基于深度学习的无人机目标检测研究综述
专知会员服务
106+阅读 · 2023年6月22日
无人预警机系统架构及关键技术分析
专知
13+阅读 · 2022年8月6日
读者来稿 | 有效遮挡检测的鲁棒人脸识别
计算机视觉战队
19+阅读 · 2019年3月28日
新年快乐!无人机测控通信自组网技术综述
无人机
31+阅读 · 2019年2月5日
无人机集群、蜂群与蜂群算法
无人机
95+阅读 · 2018年9月25日
【pix4D篇】——Pix4D软件介绍
无人机
18+阅读 · 2018年8月1日
智能无人机集群技术概述
无人机
44+阅读 · 2018年2月28日
无人机飞行控制方法概述
无人机
12+阅读 · 2017年10月7日
国家自然科学基金
32+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
14+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
26+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
27+阅读 · 2011年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
32+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
14+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
26+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
27+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员