APF-YOLOV8:UAVベースの絶縁電源ラインの検査のためのマルチスケール検出とクラス内の偏差処理の強化
Rita Aitelhaj1, Badr-Eddine Benelmostafa1, Hicham Medromi1
1System Architecture Team (EAS), Engineering Research Laboratory (LRI),, National High School of Electricity and Mechanic (ENSEM), Hassan II University, Casablanca, Morocco, CASABLANCA, Morocco.
F1000Research
|September 2, 2025
まとめ
APF-YOLOは 絶縁装置の検出を向上させることで UAVの電力線検査を改善します この高度なモデルは,統合された公共断熱器データセットと組み合わせて,重要なインフラストラクチャのモニタリングの正確性と効率性を高めます.
科学分野:
- コンピュータ・ビジョン
- 人工知能
- 電気工学
背景:
- 無人航空機 (UAV) による電源ラインの検査は,アイソレーターの検出に問題があり,アイソレーターのタイプ間の異なるオブジェクトスケールと視覚的な類似性があります.
- 自動化されたUAVアプローチと比較して,従来の検査方法はしばしば安全で効率的ではありません.
研究 の 目的:
- UAVベースの電力線検査において,正確かつ効率的な断熱器検出のための高度なディープラーニングモデルを開発する.
- 様々な現実環境下での断熱器検出モデルの訓練と評価のための包括的なデータセットを導入する.
主な方法:
- YOLOv8ベースのモデルであるAPF-YOLOが導入され,アダプティブ・パス・フュージョン (APF) ネックとアダプティブ・フィーチャー・アラインメント・モジュール (AFAM) が組み込まれている.
- AFAMは,異なるスケールのオブジェクトの特徴抽出をバランスさせるための注意力メカニズムを持つローカルとグローバル経路を使用します.
- 閉塞とスケール変動を含む多様なトレーニングデータの必要性を解決するために,統合された公共断熱器データセット (MPID) を開発しました.
主要な成果:
- APF-YOLOは,MPIDにおける最先端モデルよりも優れたパフォーマンスを示し,mAP@0. 5: 0. 9で +2. 71%,リコールで +1. 24%の増加を達成しました.
- このモデルは,計算上の要求がわずかに増加したにもかかわらず,実用的なアプリケーションに適したリアルタイムのパフォーマンスを維持した.
- 評価は,現実世界の電力線環境に固有の遮断やスケール変動などの課題に対処するモデルの有効性を確認しました.
結論:
- APF-YOLOは,MPIDと共に,UAVベースの断熱器検出のための堅牢なソリューションを提供し,電力ラインの監視の安全性と効率性を向上させます.
- 開発されたモデルは,自動化されたインフラストラクチャの検査技術の重要な進歩を表しています.
- APF-YOLOをエッジデバイスに最適化して適用範囲をさらに広げる研究に重点を置きます.
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