基于卷积神经网络的加油站设备识别技术研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a398215555
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前汽车的人均拥有量逐年增长,对加油站设备的规划建设和运营维护的要求越来越高,而随着人工智能的飞速发展,基于深度学习的目标检测与识别方法逐渐运用到各行业领域中,如何利用有关的理论和技术进行加油站内部设施的自动安全检查,以提高工作效率,节省人力资源和成本也引起了人们的关注。本文主要根据加油站设备安全的相关规范,重点研究了基于深度卷积神经网络的加油站设备识别方法,完成了以下几个方面的工作:1.通过查阅目标检测和识别相关研究领域的文献资料,以及加油站建设和运行过程中对内部设施布局的相关标准,根据设备安全检查工作的具体实际需求,分析了传统识别方法与深度学习神经网络结构的特点,对比了有关方法的性能及其适用性。针对加油站复杂环境下的场景特点,为解决多物体识别的问题,重点探讨了Mask RCNN算法,对Mask RCNN神经网络结构的优势和不足进行了分析,明确了本文的主要研究内容和采用的方法。2.针对Mask RCNN网络中存在分割效果参差不齐的问题,提出了一种多卷积分支处理结构。该结构是以Mask RCNN网络框架为基础,添加Mask Io U模块,通过增加卷积层和全连接层,来提高mask掩膜的分割精度,进而改善整体识别效果。在COCO2017公共数据集上,用改进网络模型进行了实验验证工作。实验结果表明,基于Mask RCNN网络的多卷积分支处理结构在分割精度上大幅提升,分割效果和识别准确率上更加优秀。在此基础上,使得识别准确率上升到了新的层次。3.依据《汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2012》中的条例,进行了加油站场景实验样本集的设计和图像数据的采集。针对加油站内不同设备,在不同环境下进行了现场照片拍摄、整理和增强等。接着进行数据预处理工作,并用VIA插件对采集的数据进行了人工标注,从而完成了数据集的构建。4.基于本文制作的数据集,采用改进的多卷积分支处理结构模型进行了训练和测试,通过特征金字塔网络方法融合上下文特征,可以学习不同尺度下的特征图像,以此为基础,在区域推荐网络中生成候选窗口,同时完成分类与分割处理,实现对加油站实景图像的检测、识别、分类与分割一体化操作。经过对比实验,验证了本文方法的识别性能、学习能力、稳定性以及速度上均有不错的表现。使用实景数据进行测试的结果在准确率和效率上也有较好的表现。
其他文献
通过研究动物的运动机理,发展仿生机器人是机器人研究的一个重要方法。跳跃是许多陆生动物重要的运动能力,使之能适应各种复杂地形的运动。猫是一种显著善跳的动物。本文研究是在通过对猫在跳跃过程中的运动动力学原理进行分析,以解释其所具有的运动灵活性的生物动力学机理,从而研究具有仿猫跳跃能力的机器人机构。(1)建立了猫的骨骼机构模型。通过分析猫骨骼机构的解剖构型,研究其在跳跃运动中的特点,对猫的机构进行简化,
电力负荷预测是电力系统规划、建设和调度的重要基础,提升电力负荷预测的精度有助于提高电力系统的运行效率,降低运营成本。随着电力需求的不断发展,电力负荷与经济政策、人类活动和气象条件等影响因素之间的不确定性关系愈加复杂,传统的统计学方法已难以满足电力负荷预测的精度要求。为此,本文运用多种机器学习算法的强数据挖掘和拟合能力,对电力负荷中长期和短期预测分别进行了研究,论文的主要工作如下:(1)概述了电力负
模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)是一种高性能电机控制策略,具有结构简洁和动态性能好的优点。但现有的MPC电机控制系统控制周期恒定,预测算法架构单一,没有充分发挥MPC的优势,无法实现系统在各种工况下的最优控制。针对这一现象,本文以永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)为研究对象,结合变开关频率PWM(V
面对供应链/物流和制造等领域,需要机器人与操作者协同作业,但是面对越来越多机器人意外事故的发生,安全性已经被放到目前机器人研究的首要方向。当机械臂的末端在期望轨迹上执行跟踪时,障碍物的碰撞识别和位置反馈往往都是通过外置的传感器,但是这不仅增加了机器人的成本和控制系统的复杂性,而且外部传感器在恶劣环境下会受不同程度的干扰,甚至无法完成任务,比如视觉传感器无法正常工作在浓雾、黑暗等能见度低的环境下。因
随着现代工业的发展,不锈钢材料因其具有优良的耐腐蚀性、耐磨性以及高强度等一系列的综合机械性能,被广泛应用在核电、航空航天以及医疗等高科技领域,此外,对不锈钢零件的钻削加工需求量与日俱增,对加工精度和加工质量的要求也越来越高。然而,由于不锈钢属于典型的难加工材料,其高塑性、低导热系数以及易产生积屑瘤的切削特性使得钻削加工难度不断升高。对于传统钻削加工工艺,由于在钻削过程中常常伴有轴向力大,刀具磨损严
化石能源的过度消耗与环境污染的加剧迫使人们需要开发一种清洁、高效的可再生能源。氢能作为一种极具潜力的新兴能源受到人们的广泛关注。电解水制氢是一种绿色、环保和高效的制氢方式,但其过高的能耗和成本限制了其大规模应用。因此,发展低成本、高活性和高稳定性的非贵金属析氢(HER)电催化剂是解决上述问题的关键。本论文针对高导电性的尖晶石型结构NiCo2S4,通过引入空位和构建异质结构的策略,对其结构进行调控,
随着社会工业的发展,自然水体中各类金属离子浓度逐渐增多,金属离子可通过与有机物的络合作用影响混凝处理效果,也可通过催化等作用影响消毒剂与水体中有机污染物的反应过程,为分析金属离子在混凝过程中对消毒副产物前驱体的影响,本文以两种不同来源的富里酸(FA)作为底物,以硫酸铝和聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂,考察络合能力不同的Pb2+和Mn2+对混凝过程的影响,并通过紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱(FTI
目前,以Fe-Ga、Terfenol-D与Fe-Co-V合金为代表的磁致伸缩材料被广泛应用于多个领域,其呈现出的高频率、高磁密、微型化、多功能的发展格局对相关器件的影响深远。利用新型磁致伸缩材料研制的高频换能器,应明确其核心驱动部件的磁特性参数以及换能器的结构及输出特性。因此,本文测量并对比了不同种类磁致伸缩材料的高频磁特性,分析了窗式磁致伸缩换能器的结构、多场耦合关系、磁场分布以及特征频率,搭建
近年来,半导体二维原子晶体材料凭借其独特的性质和广泛的应用前景吸引广泛的研究关注。二硫化钼作为二维材料中的典型材料,具有随着层数变化的带隙,具有原子级的表面平整度和稳定性,同时具有超高的表面积体积比,在电子器件、光电器件、传感器和能量器件等领域具有广阔的应用前景。然而,在二硫化钼场效应晶体管中,二硫化钼/金属界面的杂质和接触时的费米能级钉扎效应严重限制了器件性能。因此,优化二硫化钼器件的加工工艺并
肺癌成为中国第一位癌症死因,并且也是全球死亡率最高的癌症。经过临床诊断显示,肺癌患者的五年生存率很大程度上取决于被发现时是早期还是晚期,罹患肺癌的病人越早被发现并被治疗其五年存活率就越高。然而,肺癌早期往往没有明显临床表现,肺癌患者大多数被诊断出癌症时就已经是晚期,丧失最佳治疗机会。因此,肺癌早期诊断至关重要。影像学医师通过肉眼观察来诊断肺癌的最基本依据就是胸腔CT影像。随着CT技术的发展,CT图