自监督E-Swin的输电线路金具检测

目的输电线路金具种类繁多、用处多样,与导线和杆塔安全密切相关。评估金具运行状态并实现故障诊断,需对输电线路金具目标进行精确定位和识别,然而随着无人机巡检采集的数据逐渐增多,将全部数据进行人工标注愈发困难。针对无标注数据无法有效利用的问题,提出一种基于自监督E-Swin Transformer(efficient shifted win⁃dows Transformer)的输电线路金具检测模型,充分利用无标注数据提高检测精度。方法首先,为了减少自注意力的计算量、提高模型计算效率,对Swin Transformer自注意力计算进行优化,提出一种高效的主干网络E-Swin。然后,为了利用无标注金具数据加强特征提取效果,针对E-Swin设计轻量化的自监督方法,并进行预训练。最后,为了提高检测定位精度,采用一种添加额外分支的检测头,并结合预训练之后的主干网络构建检测模型,利用少量有标注的数据进行微调训练,得到最终检测结果。结果实验结果表明,在输电线路金具数据集上,本文模型的各目标平均检测精确度(AP50)为88.6%,相比传统检测模型提高了10%左右。结论本文改进主干网络的自注意力计算,并采用自监督学习,使模型高效提取特征,实现无标注数据的有效利用,构建的金具检测模型为解决输电线路金具检测的数据利用问题提供了新思路。