طريقة تعزيز الصور منخفضة الإضاءة مدركة للبنية متعددة المقاييس لتركيبات السكك الحديدية

MA Siwei ,  

HU Henan ,  

LI Ronghua ,  

摘要

نظرًا للمشاكل الناجمة عن الإضاءة المنخفضة، والإضاءة غير المتساوية، والظلال الجزئية داخل الأنفاق في فحص تركيبات السكك الحديدية المحمولة على السيارة، والتي تؤدي إلى ضعف سطوع الصورة، وتشويش الحواف، وصعوبة تمييز الهياكل الرئيسية، تم اقتراح شبكة تعزيز الصور منخفضة الإضاءة مدركة للبنية متعددة المقاييس (Multi-Scale Structure-Aware Network، MSA-Net). تعتمد هذه الشبكة على شبكة الإضاءة المعايرة ذاتيًا (Self-Calibrated Illumination، SCI)، وتستخدم وحدة استخراج الميزات متعددة المقاييس (Multi-Scale Feature Extraction Module، MSFE) للحصول على معلومات الإضاءة والملمس والحواف ضمن مجالات استقبال مختلفة، وتستخدم وحدة الانتباه المدركة للبنية منخفضة الإضاءة (Structure-Sensing Attention Module، SSA) لتعزيز استجابة ملامح البراغي، وملمس القضبان، وحدود التركيبات، وتعتمد وحدة الدمج المتبقي التكيفية (Adaptive Residual Fusion Module، ARF) لضبط قوة التعزيز ديناميكيًا حسب درجة تدهور المنطقة. أجريت تجارب الإزالة، والمقارنة الخوارزمية، واختبارات الكشف الخلفي على مجموعة بيانات تركيبات السكك الحديدية منخفضة الإضاءة لخط فوزhou الساحلي السريع. أظهرت النتائج أن قيمة الانحراف المعياري، ومعدل التدرج المتوسط، وإنتروبيا المعلومات، وتقييم جودة الصورة الطبيعية، وتقييم جودة الصورة الفضائية بدون مرجع تعادل 46.39، 30.49، 4.88، 21.36 و 26.34 على التوالي؛ يبلغ عدد معلمات النموذج 0.016 مليون، وحجم الحساب 9.782 GFLOPs، وسرعة التعزيز تصل إلى 302.39 إطارًا في الثانية. عند استخدام كاشف YOLOv8 المدرب على الصور ذات الإضاءة العادية، بلغت الدقة، والاستدعاء، وmAP@0.5، وmAP@0.5:0.95 للمدخلات المعززة من MSA-Net 86.10%، 83.60%، 85.80%، و 59.00%، مع سرعة معالجة من النهاية إلى النهاية تصل إلى 99.02 إطارًا في الثانية؛ وعند استخدام كاشف YOLOv8 المدرب على الصور الأصلية منخفضة الإضاءة، بلغت المؤشرات الأربع 88.10%، 85.40%، 88.60%، و 61.80%. أكدت التجارب على مجموعتي بيانات صور منخفضة الإضاءة عامتين قابلية تعميم الطريقة على مختلف المشاهد. يمكن للطريقة المقترحة تحسين جودة صورة التركيبات منخفضة الإضاءة وقابلية تمييز الهيكل مع الحفاظ على كفاءة المعالجة في الوقت الحقيقي، وتوفير مدخلات صورة مستقرة لفحص تركيبات السكك الحديدية المحمولة على السيارة.

关键词

تعزيز الصور منخفضة الإضاءة;تركيبات السكك الحديدية;استخراج الميزات متعددة المقاييس;انتباه مدرك للبنية;دمج متبقي تكيفي

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website