摘要:在无人机红外小目标检测领域, 复杂地面背景与目标尺寸微小的特性常使检测模型出现漏检或误检问题. 针对这一情况, 本研究以YOLOv7框架为基础, 设计出一种轻量级的高精度红外小目标检测算法, 命名为UAV-YOLO (unmanned aerial vehicle-you only look once). 首先, 考虑到检测目标多为小目标, 对YOLOv7基础网络进行轻量化改造, 将ELAN、ELAN-W和CARAFE模块中的1×1卷积以及颈部网络的1×1卷积替换为GSConv, 同时去除检测效率不高的P5检测头, 并新增专门用于检测小目标的P2检测头. 不仅提升了检测效率, 还大幅减少了参数量, 实现了模型的轻量化. 其次, 在骨干网络中融入了改进后的金字塔池化模块SPPFCSPC. 该模块的加入, 能够有效扩展模型的感知范围, 从而提高对红外小目标的检测精度. 然后, 把内容感知特征重组(CARAFE)架构集成到YOLOv7中. 这一架构可以更好地保留和优化小目标的特征表示. 同时, 在检测头前引入CA (coordinate attention)注意力机制模块. 该模块能够精准定位小目标, 让检测头更容易聚焦于关键区域. 最后, 采用归一化高斯Wasserstein距离(NWD)损失来替代CIoU. 这种替代降低了模型对位置偏差的敏感性, 进一步提升了检测效率. 实验数据显示, 与原始模型相比, 该模型的mAP达到了95.7%, 比YOLOv7基础模型提升了5.2%; 而参数量仅为 12.0M, 下降了67.7%. 这些优化改进在保证高精度的同时, 大幅减少了参数量, 充分验证了基于YOLOv7的红外小目标检测模型的实用性, 使检测性能得到了显著提升.