論文の概要: Multi-visual modality micro drone-based structural damage detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.08807v1
• Date: Wed, 15 Jan 2025 14:03:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-16 16:46:28.441695
• Title: Multi-visual modality micro drone-based structural damage detection
• Title（参考訳）: マルチ視覚型マイクロドローンによる構造損傷検出
• Authors: Isaac Osei Agyemanga, Liaoyuan Zeng, Jianwen Chena, Isaac Adjei-Mensah, Daniel Acheampong,
• Abstract要約: DetectorXは、マイクロドローンと組み合わせた構造損傷検出のための堅牢なフレームワークである。 幹ブロックは2つのディープ畳み込みニューラルネットワーク(DCNN)モデルの出力を活用することで動的視覚的モダリティを導入する。 オンライン画像拡張手法であるスパイラルプール技術は,特徴表現の増大によってフレームワークを強化している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3495246564946556
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Accurate detection and resilience of object detectors in structural damage detection are important in ensuring the continuous use of civil infrastructure. However, achieving robustness in object detectors remains a persistent challenge, impacting their ability to generalize effectively. This study proposes DetectorX, a robust framework for structural damage detection coupled with a micro drone. DetectorX addresses the challenges of object detector robustness by incorporating two innovative modules: a stem block and a spiral pooling technique. The stem block introduces a dynamic visual modality by leveraging the outputs of two Deep Convolutional Neural Network (DCNN) models. The framework employs the proposed event-based reward reinforcement learning to constrain the actions of a parent and child DCNN model leading to a reward. This results in the induction of two dynamic visual modalities alongside the Red, Green, and Blue (RGB) data. This enhancement significantly augments DetectorX's perception and adaptability in diverse environmental situations. Further, a spiral pooling technique, an online image augmentation method, strengthens the framework by increasing feature representations by concatenating spiraled and average/max pooled features. In three extensive experiments: (1) comparative and (2) robustness, which use the Pacific Earthquake Engineering Research Hub ImageNet dataset, and (3) field-experiment, DetectorX performed satisfactorily across varying metrics, including precision (0.88), recall (0.84), average precision (0.91), mean average precision (0.76), and mean average recall (0.73), compared to the competing detectors including You Only Look Once X-medium (YOLOX-m) and others. The study's findings indicate that DetectorX can provide satisfactory results and demonstrate resilience in challenging environments.
• Abstract（参考訳）: 構造物の損傷検出における物検知器の正確な検出とレジリエンスは, 土木インフラの継続的な利用を保証する上で重要である。 しかし、物体検出器の堅牢性を達成することは依然として永続的な課題であり、それらが効果的に一般化する能力に影響を与える。 本研究では,マイクロドローンと組み合わされた構造損傷検出のためのロバストなフレームワークであるTectorXを提案する。 DetectorXは2つの革新的なモジュール(ステムブロックとスパイラルプール技術)を組み込むことで、オブジェクト検出器の堅牢性の課題に対処する。 幹ブロックは2つのディープ畳み込みニューラルネットワーク(DCNN)モデルの出力を活用することで動的視覚的モダリティを導入する。 このフレームワークは、イベントベースの報酬強化学習を用いて、親と子DCNNモデルの行動が報酬につながることを抑制している。 これにより、赤、緑、青(RGB)データとともに2つの動的視覚モーダルが誘導される。 この強化は、様々な環境状況におけるインテクターXの認識と適応性を著しく増強する。 さらに、オンライン画像拡張手法であるスパイラルプーリング技術は、スパイラル化された特徴と平均/最大の特徴を連結することにより、特徴表現を増大させることにより、その枠組みを強化する。 1) 太平洋地震工学研究ハブ画像Netデータセットを用いたロバストネスと(3) フィールド実験の3つの実験において、ディテクターXは、You Only Look Once X-medium(YOLOX-m)などの競合検出器と比較して、精度(0.88)、リコール(0.84)、平均精度(0.91)、平均精度(0.76)、平均リコール(0.73)など、様々な指標で良好に実行された。 この研究の結果は、DetectorXが良好な結果をもたらし、挑戦的な環境におけるレジリエンスを実証できることを示唆している。

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