基于图像增广的YOLOv3改进算法在电力施工场景中的应用研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laoka
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
电力施工安全一直是电网的重要课题之一。然而,电力施工场景复杂,个别电力施工人员安全意识不强,往往会导致意外事故的发生。对电力施工管理而言,依靠传统人工监督,存在监督效率低、实时性差和成本高等缺点。随着科学技术的发展,人工智能技术为传统电力施工场景提供了新思路,利用机器学习或深度学习进一步加强智能化监管,从而有效降低管理成本。本文以电力施工场景中的安全帽为检测目标,对“一步法”目标检测方式做重点分析,提出添加融合注意力机制的YOLOv3(You Only Look Once)改进算法。同时对分辨率较低、特定场景数据集较少的图像提出数据增广技术,旨在对一线施工人员是否正确佩戴安全帽提供智能监测,尽可能减少因人为原因而导致事故的发生,为打造安全、稳定的电力施工场景奠定良好的基础。本文的具体研究工作如下:(1)探究在电力施工场景中安全帽检测应用注意力机制的可能性和方式。从数学的角度分析注意力机制通用模型及其衍射变换,对在计算机视觉中的注意力机制作分类研究,提出融合通道-空间混合注意力机制,该机制既利用了通道注意力机制关注特征目标属性的同时又结合了空间注意力机制注意特征目标空间位置的优点。提出的通道-空间混合注意力机制与安全帽检测形成很好的契合,既提高了检测的准确率,又保留了较高的检测速度,达到实时性检测的要求。(2)针对于图像分辨率较低及特定场景下数据集较少的情况,提出图像增广技术进行数据集扩充。分别探究传统图像增广和生成网络图像增广两种图像增广方法,从数学的角度对生成网络图像增广方法进行充分分析,提出GAN(Generative Adversarial Nets)及其改进算法WGAN(Wasserstein Generative Adversarial Nets)。将两种图像增广方法应用在手工挑选的数据集上,以平均准确率、召回率和F1分数三个方面对图像增广技术进行定性分析,引入Brenner梯度法和方差法对图像增广技术进行定量分析。(3)对于提出的基于图像增广的YOLOv3改进算法在电力施工场景中的应用研究,设置两组对照实验,从三个角度验证应用图像增广技术和改进模型对安全帽带来的检测精度提升。本文提出的基于图像增广的YOLOv3改进算法在准确率、召回率与m AP@0.5(Average Precision)等评价指标均有所提升,相较于未改进之前的算法,模型拥有更好的泛化能力。
其他文献
学位
学位
垃圾填埋场广泛分布,蕴藏着丰富的可再生能源,并配建污水处理厂等重要负荷,但一般分布在电网末端,供电质量较差。通过在垃圾填埋场建设分布式电源,利用微电网接入电网,能够解决其供用电矛盾并提高能源利用效率。垃圾填埋场微电网应兼顾供电可靠性和运行经济性,需着力解决以下问题:1)在孤岛工况下,确保微电网的电压和频率稳定;2)在并网工况下,合理配置储能系统,实现最优的投资回报。因此,本文针对垃圾填埋场微电网频
学位
有机发光二极管(OLED)由于具有结构简单、发光效率高、制造工艺简单和厚度超薄的特点,结合柔性基底可以制备具有弯曲和折叠功能的柔性OLED器件,在柔性显示、柔性照明等领域发挥了重要作用。在承受以弯曲为主的外加载荷时,柔性OLED器件中的无机薄膜很容易出现裂纹、脱层和屈曲等形式的失效,这些失效会使器件的导电性下降并破坏器件原有的结构,从而影响器件的效率与可靠性。中性层的使用能够有效减小器件关键部位的
期刊
本文采用微乳液法调控含铜电镀污泥用作脱硝催化剂,并与含铜电镀污泥原样、油相调控和酸相调控后的含铜电镀污泥制备的脱硝催化剂进行脱硝效果对比。结果表明,相较于其他三种样品,微乳液法调控的含铜电镀污泥制备的催化剂样品具有最佳的NO去除率,其在300~400 ℃的温度区间能保持90%以上的NO去除率。其中,含铜电镀污泥原样与油相调控后的含铜电镀污泥催化活性较低,酸相处理的电镀污泥在300 ℃时NO去除效率
期刊
当前国内低压配电网的供电方式主要是三相四线制,用户用电多以单相为主,随着近年电网业扩报装的不断增加,以及负荷特性的快速变化,三相不平衡问题变得越发普遍和严峻。低压配电网的三相电流不平衡易造成额外的线损和电压越限,降低了电网经济效益和电能质量,如何高效治理低压配电网三相不平衡问题成为当前配电网运行关注的重点之一。随着高级量测体系和自动化集抄系统的发展,低压配网对全量数据采集有了现实的条件,为分析负荷
学位
针对公路危岩的监测预警问题,提出基于数字图像技术和无线网络技术的监测预警系统设计方案。该方案采用运动目标检测与跟踪算法来实现危岩监测预警功能,并通过WIFI无线网络实现数据通信。最后通过系统测试证明,该系统具有良好的有效性和稳定性。
期刊
电-气互联综合能源系统为提高能源利用效率、多能互补及构建低碳可持续能源系统奠定了基础。然而随着电-气互联综合能源系统耦合程度不断加深,其在安全性、经济性、灵活性等层面的耦合作用影响愈发明显。考虑多种能源之间的耦合特性,以电-气互联综合能源系统的安全、低碳和经济运行为目标,本文对电-气互联综合能源系统的优化调度展开了深入研究。主要工作内容如下:1.在分析了电-气互联综合能源系统组成和结构的基础上,建
学位
在社会经济蓬勃发展、需求不断上升的今天,人们对电力的依赖和对供电可靠性的要求日益增强,做好继保自动化二次回路的隐患排查工作可以从源头减少事故的发生概率。基于此,变电站二次信号回路硬接点正确性的核对工作在新建、基建、改造时期尤为重要,为后续运维工作中能够迅速发现并处理故障告警、了解站内实际设备状态打下坚实基础,能够增强电网整体的安全运行状况。变电站的二次信号回路硬接点正确性核对工作中主要包含了对硬接
学位
火灾现场复杂多变,为提高火灾勘察在火灾现场使用高科技产品的能力,面对残留有大量的隐藏的现场物证,现场燃烧留下的残骸,类似插头、家用电器等塑料熔块,单靠目视和普通手段无法进行勘查,利用便携式X光机第一时间准确定性火场中塑料熔块残骸内隐藏的痕迹,提升火灾调查工作效率。文章介绍了便携式X光机的结构、原理、应用、防护及维护,特别是在涉及电气火灾、建筑火灾等案件中作用较突出,便于火灾勘查员熟练掌握各项应用能
期刊