基于改进YOLO v3的机械装置目标检测算法Object Detection Algorithm of Mechanical Equipment Based on Improved YOLO v3
马钰淮,武向军,孙红,李海虹
摘要(Abstract):
基于计算机视觉的机械装置检测技术虽然已有研究,但大多检测效率低。为此提出基于改进的YOLO v3算法的机械装置识别方法,对YOLO v3算法进行剪枝优化研究,即通过对图像数据标注,构建机械装置红外图像数据集;运用L1正则化将神经网络稀疏化进而剔除冗余通道,以达到网络精简。实验结果表明,进行剪枝后的目标检测算法综合性能有较大提升,其模型体积缩小82.14%,运行速度加快74.38%,准确率为92.47%,检测速率为27.9 fps.通过性能对比分析,证实此方法在满足检测准确率条件下显著提高了检测速率,降低检测所使用设备的硬件要求及功耗,易于满足实际中对机械装置快速识别检测的要求。
关键词(KeyWords): 深度学习;目标检测;剪枝优化;机械装置识别
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(51541501);; 山西省留学回国人员科研基金(HGKY2019087)
作者(Author): 马钰淮,武向军,孙红,李海虹
参考文献(References):
- [1] 王耀南,陈铁健,贺振东,等.智能制造装备视觉检测控制方法综述[J].控制理论与应用,2015,32(3):273-286.
- [2] GIRSHICK R,DONAHUE J,DARRELL T,et al.Rich feature hierarchies for accurate object detection and semantic segmentation[C]//2014 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition,Columbus,OH,USA,2014:580-587.
- [3] GIRSHICK R.Fast R-CNN[C]//2015 IEEE International Conference on Computer Vision,Santiago,Chile,2015:1440-1448.
- [4] REN S,HE K,GIRSHICK R,et al.Faster R-CNN:Towards real-time object detection with region proposal networks[J].IEEE Transactions on Pattern Analysis & Machine Intelligence,2017,39(6):1137-1149.
- [5] REDMON J,DIVVALA S,GIRSHICK R,et al.You only look once:Unified,real-time object detection[C]// 2016 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition,Las Vegas,NV,USA,2016:779-788.
- [6] REDMON J,FARHADI A.YOLO9000:better,faster,stronger[C]//2017 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition,Honolulu,HI,USA,2017:6517-6525.
- [7] REDMON J,FARHADI A.YOLO v3:an incremental improvement[J].IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition,2018(1):89-95.
- [8] 方明,孙腾腾,邵桢.基于改进YOLO v2的快速安全帽佩戴情况检测[J].光学精密工程,2019,27(5):1196-1205.
- [9] 吴天舒,张志佳,刘云鹏,等.基于改进SSD的轻量化小目标检测算法[J].红外与激光工程,2018,47(7):47-53.
- [10] 吴言枫,王延杰,孙海江,等.复杂动背景下的“低小慢”目标检测技术[J].中国光学,2019,12(4):160-172.
- [11] 贾鑫,张惊雷,温显斌.双监督信号深度学习的电气设备红外故障识别[J].红外与激光工程,2018,47(7):32-38.
- [12] 吴贺贺,王安红,王海东.基于Faster R-CNN的隧道图像裂缝检测[J].太原科技大学学报,2019,40(3):165-168.
- [13] 范丽丽,赵宏伟,赵浩宇,等.基于深度卷积神经网络的目标检测研究综述[J].光学精密工程,2020,28(5):1152-1164.
- [14] 王春哲,安军社,姜秀杰,等.基于卷积神经网络的候选区域优化算法[J].中国光学,2019,12(6):1348-1361.