改进YOLOv5的绝缘子旋转目标检测

来源：电子测量技术杂志2023年第15期北京时间：

作者：张珂，余锟铻，石怀涛

单位：沈阳建筑大学机械工程学院 沈阳 110000

摘要：为实现输电线路绝缘子的精确定位与快速识别，提出了一种基于YOLOv5（You Only Look Once v5）的旋转目标检测算法。针对绝缘子自爆故障，提出了一种三标签的旋转矩形框标注方法，能够提升模型的检测效果和收敛速度；引入Hardswish激活函数加速计算，同时提高模型的数值稳定性；用Ghost module代替Conv结构，以此来降低模型的参数量，提升模型的检测效率；将位置损失使用的CIOU Loss(Complete IoU loss)函数改进为EIOU Loss(Efficient IoU Loss)函数，添加一个角度损失函数SLL(Smooth L1 Loss)，用于矩形框角度的回归，使模型能更精准的定位绝缘子的位置，提高模型的检测效果。实验表明，改进的绝缘子故障检测算法相较于YOLOv5s模型的浮点计算量减小了487%，模型大小降低了445%，推理速度提升29%，模型的整体检测精度能达到977%，同时还能满足移动端部署的实时性要求。

关键词：精准定位;快速检测;主干网络轻量化;损失函数;旋转目标检测

基金资助：辽宁省科技重大专项(2020JH1/10100012)资助