SCL-YOLOv8: un modelo de alto rendimiento para la detección de objetos extraños en la línea de transmisión

Área de la Ciencia:

• Ingeniería eléctrica
• Visión por computadora
• Inteligencia artificial

Sus antecedentes:

• Las líneas de transmisión enfrentan riesgos de intrusión de objetos extraños, lo que podría causar cortes de energía.
• Las inspecciones actuales basadas en UAV carecen de análisis y eficiencia en tiempo real debido a las necesidades de transmisión de datos.
• Los modelos YOLO existentes son demasiado intensivos desde el punto de vista computacional para el despliegue eficiente de los UAV.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un algoritmo ligero de detección de objetos extraños para el análisis en tiempo real en plataformas de UAV.
• Mejorar la eficiencia y precisión de la detección de objetos extraños en las líneas de transmisión.
• Reducir la complejidad computacional y el tamaño del modelo de los sistemas de detección de objetos para los VANT.

Principales métodos:

• Propuso SCL-YOLOv8, un nuevo algoritmo de detección ligero basado en YOLO.
• Reemplazó el backbone CSPDarknet53 con StarNet para reducir la complejidad computacional y la extracción eficiente de características.
• Se introdujo un módulo CGLU-ConvFormer para una extracción mejorada de características a escala múltiple y local.
• Mejoró la cabeza de detección con capas convolucionales compartidas y normalización de grupos para reducir el cálculo y una mejor fusión de características.

Principales resultados:

• SCL-YOLOv8 logró una precisión media (mAP@0.5) del 94,2%.
• Los parámetros del modelo se redujeron significativamente en un 56,8%, las operaciones de punto flotante (FLOP) en un 45,7% y el tamaño del modelo en un 50% en comparación con YOLOv8n.
• Se ha demostrado una mayor precisión de detección y una reducción de los requisitos computacionales.

Conclusiones:

• SCL-YOLOv8 ofrece una solución eficiente y precisa para la detección de objetos extraños en tiempo real en líneas de transmisión a través de UAV.
• El diseño ligero permite el despliegue en plataformas de UAV con recursos limitados.
• Este avance contribuye a mejorar la seguridad de la red eléctrica y la eficiencia operativa.