结合分支特征和排斥损失的绝缘子检测研究

来源：计算机工程与应用杂志2025年第7期北京时间：

作者：季星宇, 黄陈蓉, 姚军财, 王凯

单位：1.南京工程学院 电力工程学院，南京 211100；2.南京工程学院 计算机工程学院，南京 211100

摘要：针对高压线路中绝缘子检测中存在目标背景多样化、缺陷不规则、闪络缺陷不明显等问题，提出了结合多样化分支特征和排斥损失的YOLOv11绝缘子缺陷检测算法。设计了SEAM（spatially enhanced attention module）模块，将排斥损失（repulsion loss）融入模块中，并对C2PSA（C2PSA-SEAM）模块中的PSA注意力层进行了更新，提出C2PSA-S模块，来补偿被遮挡区域的响应损失，抑制背景多样化对特征图的干扰。并引入GELAN（generalized ELAN）思想，设计使用多分支卷积模块DBB-GC（diverse branches block-GELAN）来增强在特征提取时的空间感知能力，在基准模型中对C3K2内部结构进行重构，提升目标复合特征的质量。在此基础上，加入融合了多层次点采样策略的动态上采样器DySample（upsampling by dynamic），将上采样过程定义为点采样（point sampling），提升上采样的质量和效率。并使用参数化修正线性单元PReLU（parametric rectified linear unit）替换SiLU（sigmoid linear unit），利用参数传播使网络更好地拟合数据。实验结果表明，该模型的mAP@0.5和mAP@0.95分别达到了92.5%和63.0%，较基准模型mAP@0.5和mAP@0.95分别提升了3.4个百分点和2.2个百分点。同时，绝缘子破损、闪络缺陷的检测精度分别提高了5.0个百分点和4.9个百分点，满足背景多样化下绝缘子的实际检测需求。

关键词：绝缘子检测,YOLOv11,小目标,排斥损失,多分支卷积,动态采样