Возможно будет интересно кому то, чем закончилась борьба с памятью.
Так как утечка наблюдалась при работе на локальной машине под родным фласковским сервером, настройки uwsgi отброшены. При вызове напрямую из консоли питоновского файла detect.py все работало четко, значит функция обработки не причем. Поэтому решил послушаться советов и запустить detect.py отдельным потоком используя Redis Queue (RQ).
Заменил в
def index()count = detect(images=img)
return redirect(url_for("result", count=count))
на
job = q.enqueue(detect, img)
while job.result is None:
pass
else:
count = job.result
return redirect(url_for("result", count=count))
И завертелось, никакой утечки. Для меня остается загадкой куда девалась память, но результатом я вполне удовлетворен. Плюс немного новых знаний по Redis, RQ, Supervisor поднял для себя)