高精度轻量级目标检测产业应用,实现多类通信塔识别

原创
2022/03/08 05:06
阅读数 1.4K

随着科技的发展,各种即时通讯早已是人类日常生活不可分割的一部分,而这一便捷服务的实现离不开各种通信塔。通信塔主要用于运营商、广播电视等部门架设信号发射天线或微波传输设备,对通信塔及时正确地维护是保障无线通信系统正常运行的必要手段。

897d8a38d2608e0eb9eb19a6540f1a4f.png

在真实产业应用过程中,通信塔的外观会根据所处地貌、环境特点被设计成不同形态,比如上图中的仿生树、路灯杆等。不同类别塔的维护方式以及运营策略也均不相同,而传统的通信塔类别信息主要靠人工根据经验进行判断,这就会导致以下问题:

1、人工判断费时费力效率低下;

2、塔身外观种类多样,人工判断难免出错;

3、类别判断失误导致维修、运营策略不匹配,既耽误工时也影响企业信誉。

高效准确的塔型识别关乎国家每年高达数亿元的收入与支出,那如何利用AI技术赋能产业实践,实现智能化识别呢?

飞桨产业实践范例库开源通信塔识别场景应用,提供了从数据准备、技术方案、模型训练优化,到模型部署的全流程可复用方案,有效地解决了针对高长宽比目标物,在复杂场景中的准确实时识别问题。

⭐项目链接⭐

https://github.com/PaddlePaddle/awesome-DeepLearning

所有源码及教程均已开源,欢迎大家star鼓励~

项目难点

  • 数据方面,部分类别塔身外观相似度高、露天环境干扰信息多,易导致误检;

  • 模型方面,目标检测模型众多,如何快速选择最契合场景的优秀算法?

  • 部署方面,想要便携又易用,手机端的高效部署如何实现?

项目方案

基于上述难点,我们与中国铁塔股份有限公司就通信塔识别项目开展了合作研发。经过多次业务场景讨论和模型效果验证,最终选用飞桨目标检测开发套件PaddleDetection中的PP-PicoDet模型进行训练与优化。

4d450144ed62bf95aaed69b234c25a16.png

方案优化:

在优化方面,尝试了以下模型优化策略:迁移学习(预训练模型)、修改Loss、学习率、量化训练,下表详细展示了不同的实验结果(在麒麟980移动端测试速度):

方案

模型

推理时间/ms

mAP0.5

1

PP-PicoDet(Baseline)

-

90.6%

2

PP-PicoDet+COCO预训练

125

94.7%

3

PP-PicoDet+COCO预训练+修改loss

-

94.5%

4

PP-PicoDet+COCO预训练+调小lr

-

94.7%

5

PP-PicoDet+COCO预训练+修改lr再训练

-

94.9%

6

PP-PicoDet+COCO预训练+量化

78

94.5%

项目效果:

根据实验结果,我们推荐方案6使用PP-PicoDet+COCO预训练模型+量化训练的模型,mAP达到94.5%的同时,预测速度可提升至78ms,实现了速度与精度的平衡。

另外,我们发现其他优化策略几乎没有提升精度,这是因为PP-PicoDet网络本身已经包含了目前得到验证的最优策略,如自研的轻量级骨干网络、激活函数、高效数据增强等,已经达到了目前开源模型的最优性能,因此很难再仅通过叠加策略大幅提升模型精度。具体的模型调优思路,欢迎大家锁定直播!

e3f4ed112f5e2f730209d9378f621244.png

部署方案:

在模型部署上,PaddleDetection支持飞桨轻量化推理引擎PaddleLite,可以轻松实现高性能端侧部署。同时也支持ONNX转出,适配MNN/NCNN/OpenVINO等预测库。不仅如此,我们还提供了完备的Android部署方案和demo,方便开发者能够参考快速进行端侧效果验证。

2deeed7ade799e47bea320e14a8763c8.png

产业实践范例教程

助力企业跨越AI落地鸿沟

飞桨产业实践范例,致力于加速AI在产业落地的前进路径,减少理论技术与产业应用的差距。范例来源于产业真实业务场景,通过完整的代码实现,提供从数据准备到模型部署的方案过程解析,堪称产业落地的“自动导航”。

  • 真实产业场景:与实际具有AI应用的企业合作共建,选取企业高频需求的AI应用场景如智慧城市-安全帽检测、智能制造-表计读数等;

  • 完整代码实现:提供可一键运行的代码,在“AIStudio一站式开发平台”上使用免费算力一键Notebook运行;

  • 详细过程解析:深度解析从数据准备和处理、模型选择、模型优化和部署的AI落地全流程,共享可复用的模型调参和优化经验;

  • 直达项目落地:百度高工手把手教用户进行全流程代码实践,轻松直达项目POC阶段。

精彩课程预告

为了让小伙伴们更便捷地应用通信塔识别范例教程,百度高级研发工程师于31020:30-21:00为大家深度解析从数据准备、方案设计到模型优化部署的开发全流程,手把手教大家进行代码实践。

欢迎小伙伴们扫码进群,免费获取直播课和回放视频链接,更有机会获得覆盖智慧城市、工业制造、金融、互联网等行业的飞桨产业实践范例手册!也欢迎感兴趣的企业和开发者与我们联系,交流技术探讨合作。

扫码报名直播课,加入技术交流群

1a43b189af96ebedcd22c00765c96855.png

88ae7c19f88ef61782c531f93959bd7a.png

女生节有奖互动

在科技领域

她们用技术向我们展示了女性力量

一年一度女生节即将到来

我们也推出【有奖答题】活动

祝程序媛们节日快乐!

点击下方小程序参与有奖互动,

也欢迎分享转发给朋友一起参加~~

6ef3c47670a778f878b79d234355f40c.png

d7034fae6a69389e271931101f0de051.gif

关注飞桨公众号,获取更多技术内容~

本文同步分享在 博客“飞桨PaddlePaddle”(CSDN)。
如有侵权,请联系 support@oschina.cn 删除。
本文参与“OSC源创计划”,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

展开阅读全文
加载中

作者的其它热门文章

打赏
0
0 收藏
分享
打赏
0 评论
0 收藏
0
分享
返回顶部
顶部