电网图像样本管理系统设计与实现

作     者：夏源 

作者单位：东南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：舒华忠;沈傲东;罗旺

授予年度：2021年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：电网图像样本 编码 图像标注 图像增广 图像清洗 

摘      要：近年来,随着人工智能技术及图像采集手段的发展,其在电网领域的应用不断增长,电网企业在各环节部署了数十万的摄像机,并引入了无人机、机器人等先进设备,对电网进行监控巡查,采集了海量的视频及图像数据,但是数据未能得到统一有效的管理及利用。本文针对目前存在的数据管理、标注、质量提升、小样本增广问题进行了研究,主要开展了以下工作:1、通过对电网业务中的图像样本进行调研分析,基于业务特点建立相应的编码机制,实现样本数据文件命名、标注标签的统一规范化处理。2、针对电网图像样本进行辅助标注技术研究,设计了基于双线性插值法的连续帧图像标注方法、基于高分辨模型的图像分割标注方法和基于卷积神经网络的目标检测标注等三种辅助标注方法,通过实验验证了三种方法的有效性。3、针对电网图像样本质量提升,设计了基于特征的去重、去相似、去低质量数据的样本清洗方法,并通过实验验证了方法的有效性。4、针对电网图像样本的增广问题,对几何变换、色域变换等常规增广方法进行了试验,确认了其在电网图像领域的有效性。同时利用生成式对抗网络技术实现了电网图像样本的增广,并针对部分数据风格迁移很难成功的特点,设计实现了基于贴图和循环生成式对抗网络（Copy-Paste And Cycle Gan,简称CPCG）的电网图像样本增广方法。实验证明本方法可有效提升算法效果。5、基于业务需求,融合上述研究内容,设计实现一套适用于电网图像样本的管理系统。