上海交通大学学报 ›› 2022, Vol. 56 ›› Issue (8): 994-1003.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.416
收稿日期:
2021-10-18
出版日期:
2022-08-28
发布日期:
2022-08-26
通讯作者:
任晓明
E-mail:renxm@sdju.edu.cn
作者简介:
李登攀(1996-),男,河南省焦作市人,硕士生,从事新能源发电及并网技术研究.
基金资助:
LI Dengpan1, REN Xiaoming1(), YAN Nannan2,3
Received:
2021-10-18
Online:
2022-08-28
Published:
2022-08-26
Contact:
REN Xiaoming
E-mail:renxm@sdju.edu.cn
摘要:
由无人机代替人工进行电力绝缘子巡检具有重要意义,针对无人机的上位机算力和存储资源有限的问题,提出一种适用于绝缘子掉串故障检测的实时目标检测改进算法.以YOLOv5s检测网络为基础,将颈部结构中路径聚合网络替换为双向特征金字塔网络,以提升特征融合能力;使用DIoU优化损失函数,对模型进行γ系数的通道剪枝和微调,总体上提升检测网络的精度、速度和部署能力;在网络输出处进行图像增强以提升算法可用性.在特殊扩增的绝缘子故障数据集下测试,相较于原始的YOLOv5s算法,改进算法在精度平均值上提升了3.91%,速度提升了25.6%,模型体积下降了59.1%.
中图分类号:
李登攀, 任晓明, 颜楠楠. 基于无人机航拍的绝缘子掉串实时检测研究[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(8): 994-1003.
LI Dengpan, REN Xiaoming, YAN Nannan. Real-Time Detection of Insulator Drop String Based on UAV Aerial Photography[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2022, 56(8): 994-1003.
表1
所有网络模型的测试结果汇总
组别 | 网络模型 | mAP(50%) | | NRAM/MB | 体积/MB | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
绝缘子整体 | 掉串故障位置 | 平均值 | |||||
1 | YOLOv5s | 0.908 | 0.798 | 0.853 | 12.4 | 7.02 | 13.7 |
2 | YOLOv5s+数据集扩充 | 0.927 | 0.861 | 0.894 | 12.5 | 7.02 | 13.7 |
3 | YOLOv5s+数据集扩充+DIoU | 0.939 | 0.862 | 0.901 | 12.5 | 7.02 | 13.7 |
4 | YOLOv5s+数据集扩充+BiFPN | 0.929 | 0.847 | 0.888 | 12.2 | 7.08 | 13.9 |
5 | YOLOv5s+数据集扩充+ BiFPN +DIoU | 0.945 | 0.868 | 0.907 | 12.7 | 7.08 | 13.9 |
6 | YOLOv5s+数据集扩充+ BiFPN + DIoU+γ系数剪枝微调 | 0.951 | 0.906 | 0.929 | 9.3 | 2.79 | 5.60 |
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