南京中鑫智电科技有限公司张锦程获国家专利权
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龙图腾网获悉南京中鑫智电科技有限公司申请的专利一种改进YOLO模型的容性设备故障诊断方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119832259B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-08发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510324386.X,技术领域涉及:G06V10/30;该发明授权一种改进YOLO模型的容性设备故障诊断方法是由张锦程;杨铭;杨恒思;程顺足设计研发完成,并于2025-03-19向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种改进YOLO模型的容性设备故障诊断方法在说明书摘要公布了:本发明提出一种基于改进YOLO模型的容性设备故障诊断方法,涉及电力电数字数据处理技术领域,包括采集容性设备红外图像;使用中值滤波算法对图像进行去噪;使用YOLOv7模型对去噪后的图像进行识别和目标提取;使用FCM算法对处理后的红外图像进行聚类;采用F‑measure方法对聚类结果进行评估。本发明通过图像去噪和目标提取,实现了对容性设备的高效识别,并通过FCM算法,将容性设备的红外图像进行聚类,诊断所述故障类型,便于实现电网智能化管控,提高了故障诊断的效率,降低了人工诊断的危险性。
本发明授权一种改进YOLO模型的容性设备故障诊断方法在权利要求书中公布了:1.一种改进YOLO模型的容性设备故障诊断方法,其特征在于:包括, 采集容性设备的红外图像; 对红外图像进行预处理,采用中值滤波算法去噪; 应用YOLOv7模型对预处理后的红外图像设备进行识别和提取; 应用FCM均值聚类方法对YOLOv7模型处理后的红外图像进行聚类; 引入F-measure评估指标对聚类结果进行评估; 所述YOLOv7模型使用resize_image函数对输入图片进行缩放,将输入的图片调整为640×640大小; 调整后的图片输入backbone网络进行处理;在backbone网络的卷积层后,添加SE模块; 在Squeeze阶段:通过全局平均池化将特征图的空间信息压缩为通道级的全局信息,给定输入特征图X∈RH×W×C,其中H和W是特征图的空间维度,C是通道数,全局平均池化操作GAP将每个通道的H×W维度压缩为一个标量: 其中,xijc是输入特征图X在位置i,j和通道c上的值,zc是通道c的全局描述符,同时得到C维的向量z=[z1,z2,...,zC],表示每个通道的全局信息; 在Excitation阶段,使用全连接层生成每个通道的权重系数,通过Sigmoid激活函数将权重值归一化,并对输入特征图的每个通道进行加权调整: s1=ReLUW1z+b1 s2=SigmoidW2s1+b2 X′ijc=Xijc·s2c,c=1,2,...,C 其中,W1、W2是降维的权重矩阵,b1、b2是偏置项,s1是中间激活向量,s2是一个C维的向量,表示每个通道的权重系数,Xijc是原特征图在位置i,j和通道c上的值,s2c是在Excitation阶段得到的通道权重; 所述中值滤波算法对图像进行初步的降噪处理,具体操作为: 根据红外成像仪拍摄图片的形状,选取方形滤波窗口; 选择3×3的滤波窗口,将窗口内的所有像素值进行排序,生成一个单调的二维数据序列; 从排序后的像素值中取出中间值,并将当前图像的像素点数替换为中值; 表达式为: 其中,yi表示选取的中间值,Med表示取中值操作,fi表示框图的像素值,N表示自然数,m表示窗口长度,v表示窗口两侧包含的样本数; 图片经过4个CBS模块后,引入Transformer模块的自注意力机制优化特征提取过程,将Transformer模块与卷积层结合,通过自注意力机制在输入图像的不同位置之间建立依赖关系,并通过ELAN模块连接卷积层的输入和输出; 所述特征图经过Head部分,将不同层级的特征图进行融合,并预测结构,具体操作为: C5特征图经过SPPCSP模块处理,通道数被减少至512,然后,C5特征图按照top-down顺序与C4和C3特征图进行融合,同时,特征图逐步从高层次到低层次进行融合,形成P3、P4、P5三个不同层级的特征图; 按照bottom-up顺序,P4和P5特征图再次进行融合,以确保多层级特征的互补性; 在特征图融合后,通过卷积层将这些融合后的特征图映射到不同的目标变量上,包括容性设备的类别、边界框坐标以及物体存在的概率; 最后,红外特征图被输入到Head模块,将所有特征图转化为最终的目标检测结果; 所述YOLOv7模型需要数据库对进行训练,基于网络搜索获取的容性设备红外图像,得到用于训练模型的图像数据,同时通过红外成像仪从各种容性设备的红外图像,以建立数据集用于模型的训练。
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