基于轻量化YOLOv4的复杂场景绝缘子缺陷检测算法
DOI:
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作者:
作者单位:

(1.湖北工业大学 电气与电子工程学院,湖北 武汉 430068; 2.湖北工业大学 太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北 武汉 430068)

作者简介:

李利荣(1974-),女,博士,讲师,硕士生导师,主要研究 方向为计算机视觉、图像分析与处理.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(62071171)、湖北省自然科学基金(2019CF530)和新能源及电网装备安全检测湖北省工程研究中心 2021年度开放研究基金(HBSKF20212)资助项目


Insulator defect detection algorithm for complex scenes based on lightweight YOL Ov4
Author:
Affiliation:

(1.School of Electrical & Electronic Engineering,Hubei University of Technology ,Wuhan,Hubei 430068,China;2.Hubei Collaborative Innovation Center for High-efficiency Utilization of Sol ar Energy,Hubei University of Technology,Wuhan,Hubei 430068,China)

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    摘要:

    针对目前高压线路绝缘子缺陷检测速度慢,复杂 场景下精度低的问题,提出一种基于轻量化 YOLOv4(you only look once)的复杂场景绝缘子缺陷检测算法。首先利用轻量级的ECA-Gho stNet(efficient channel attention GhostNet)作为骨干网络,以提升检测速度;然后在预测层引入分类- 定位质量估计联合 表示方法,并采用广义分布表示边界框的灵活分布,以提升复杂场景下的检测性能。训练阶 段分别采用 定位质量焦损失函数(quality focal loss,QFL)与分布焦损失函数(distribution focal l oss,DFL)更好地监督联合 表示与边框回归。将该算法在具有复杂背景的数据集上对正常与自爆缺陷绝缘子两类目标进 行验证实验, 结果表明,该算法在复杂场景下的检测精度均优于目前主流算法,且检测速度达49 FPS,比YOLOv4原始算法检测速度提升了约40%。

    Abstract:

    Aiming at the problem of current slow detection speed of insulator def ects in high-voltage lines and low accuracy in complex scenarios,this paper proposes an insulator de fect detection algorithm for complex scenes based on lightweight you only look once (YOLOv4).Firstly,the lightweight efficient channel attention GhostNet (ECA-Gh ostNet) is used as the backbone to improve the detection speed.Then the classification-IoU joint representation is introduced in the head,and the general distribution is utilized to represent th e flexible distribution of the bounding boxes to improve detection performance in complex scenes.In the training pha se,quality focal loss (QFL) and distribution focal Loss (DFL) are used to better supervise joint representati on and bounding boxes regression. Proposed method verifies the two types of targets of normal and self-explosive defective insulators on a dataset with complex background.The results shows that the detection accuracy of our approach in complex scenes is better than the current mainstream algorithms,and the detecti on speed reaches 49 FPS,which is about 40% higher than the original YOLOv4 algor ithm′s detection speed.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李利荣,张云良,陈鹏,张开,熊炜,巩朋成.基于轻量化YOLOv4的复杂场景绝缘子缺陷检测算法[J].光电子激光,2022,33(6):598~606

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  • 收稿日期:2021-10-17
  • 最后修改日期:2021-11-20
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  • 在线发布日期: 2022-08-17
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