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基于改进的U-Net和YOLOv5的绝缘子掩模获取与缺陷检测
引用本文:唐小煜,熊浩良,黄锐珊,林威霖. 基于改进的U-Net和YOLOv5的绝缘子掩模获取与缺陷检测[J]. 数据采集与处理, 2021, 36(5): 1041-1049
作者姓名:唐小煜  熊浩良  黄锐珊  林威霖
作者单位:华南师范大学物理与电信工程学院,广州 510006;广东省量子调控工程与材料重点实验室,广州 510006;广东省光电检测仪器工程技术研究中心,广州 510006;华南师范大学物理国家级实验教学示范中心,广州 510006
基金项目:国家自然科学基金(61371176)资助项目。
摘    要:输电线路的绝缘子定期巡检是必不可少的一项任务,而传统的人工巡检存在着效率低、工作强度大等问题。因此,本文设计了一种改进的U-Net模型实现对绝缘子的分割,并使用改进的YOLOv5实现在复杂背景下对爆破绝缘子的定位。本文基于U-Net图像语义分割模型,提出一种改进的网络结构SERes-Unet。模型引入残差结构减少卷积过程中存在的梯度消失、结构信息损耗的影响,引入注意力机制对特征权重进行校正,从而提升网络性能。为实现对高分辨率图像的爆破绝缘子检测,提出将图片进行切割再进行检测,再通过非极大值抑制(Non-maximum suppression,NMS)进行筛选,获取图像全部爆破绝缘子的位置。本文设计的多组实验验证了模型的有效性和高效性。本文方法绝缘子分割精度达到0.96,爆破绝缘子检测精确率达到0.97,召回率达到0.99。

关 键 词:爆破绝缘子  图像语义分割  目标检测  U-Net模型
收稿时间:2020-09-23
修稿时间:2021-02-28

Insulator Mask Acquisition and Defect Detection Based on Improved U-Net and YOLOv5
TANG Xiaoyu,XIONG Haoliang,HUANG Ruishan,LIN Weilin. Insulator Mask Acquisition and Defect Detection Based on Improved U-Net and YOLOv5[J]. Journal of Data Acquisition & Processing, 2021, 36(5): 1041-1049
Authors:TANG Xiaoyu  XIONG Haoliang  HUANG Ruishan  LIN Weilin
Affiliation:1.School of Physics and Telecommunication Engineering, South China Normal University, Guangzhou 510006, China;2.Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials, Guangzhou 510006, China;3.Guangdong Provincial Engineering Technology Research Center for Optoelectronic Instrument, Guangzhou 510006, China;4.National Demonstration Center for Experimental Physics Education, South China Normal University, Guangzhou 510006, China
Abstract:
Keywords:blasting insulator  image semantic segmentation  object detection  U-Net model
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