論文の概要: CFIS-YOLO: A Lightweight Multi-Scale Fusion Network for Edge-Deployable Wood Defect Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.11305v1
• Date: Tue, 15 Apr 2025 15:45:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-24 00:00:06.309402
• Title: CFIS-YOLO: A Lightweight Multi-Scale Fusion Network for Edge-Deployable Wood Defect Detection
• Title（参考訳）: CFIS-YOLO:エッジ展開可能な木材欠陥検出のための軽量マルチスケール核融合ネットワーク
• Authors: Jincheng Kang, Yi Cen, Yigang Cen, Ke Wang, Yuhan Liu,
• Abstract要約: 木材の欠陥検出は木材加工業界における品質管理の確保に不可欠である。 本研究では,エッジデバイスに最適化された軽量物体検出モデルCFIS-YOLOを提案する。 このモデルでは、強化されたC2f構造、動的特徴組換えモジュール、および補助的有界ボックスと角度制約を組み込んだ新しい損失関数を導入している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.900619657426212
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Wood defect detection is critical for ensuring quality control in the wood processing industry. However, current industrial applications face two major challenges: traditional methods are costly, subjective, and labor-intensive, while mainstream deep learning models often struggle to balance detection accuracy and computational efficiency for edge deployment. To address these issues, this study proposes CFIS-YOLO, a lightweight object detection model optimized for edge devices. The model introduces an enhanced C2f structure, a dynamic feature recombination module, and a novel loss function that incorporates auxiliary bounding boxes and angular constraints. These innovations improve multi-scale feature fusion and small object localization while significantly reducing computational overhead. Evaluated on a public wood defect dataset, CFIS-YOLO achieves a mean Average Precision (mAP@0.5) of 77.5\%, outperforming the baseline YOLOv10s by 4 percentage points. On SOPHON BM1684X edge devices, CFIS-YOLO delivers 135 FPS, reduces power consumption to 17.3\% of the original implementation, and incurs only a 0.5 percentage point drop in mAP. These results demonstrate that CFIS-YOLO is a practical and effective solution for real-world wood defect detection in resource-constrained environments.
• Abstract（参考訳）: 木材の欠陥検出は木材加工業界における品質管理の確保に不可欠である。 従来の手法はコストがかかり、主観的であり、労働集約的であるのに対して、主流のディープラーニングモデルは、エッジデプロイメントにおける検出精度と計算効率のバランスをとるのに苦労することが多い。 そこで本研究では,エッジデバイスに最適化された軽量物体検出モデルCFIS-YOLOを提案する。 このモデルでは、強化されたC2f構造、動的特徴組換えモジュール、および補助的有界ボックスと角度制約を組み込んだ新しい損失関数を導入している。 これらのイノベーションは、計算オーバーヘッドを大幅に削減しつつ、マルチスケールのフィーチャ融合と小さなオブジェクトのローカライゼーションを改善している。 CFIS-YOLOは、木質欠陥データセットに基づいて平均平均精度(mAP@0.5)を77.5\%とし、ベースラインのYOLOv10を4ポイント上回った。 SOPHON BM1684Xエッジデバイスでは、CFIS-YOLOは135 FPSを提供し、元の実装の17.3\%まで消費電力を削減し、mAPの0.5ポイント低下しか発生しない。 これらの結果から,CFIS-YOLOは資源制約環境における実世界の木材欠陥検出の実用的で効果的なソリューションであることが示された。

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