개선된 단일 단계 회귀 구조를 기반으로 한 담배 브랜드 식별을 위한 실시간 객체 감지 모델

Jun Liu; Jianguang Yi; Hongli Deng; Wencan Li; Feng Yang; Xiaobo Zhao; Baobin Luo

doi:10.3791/69657

이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

연구 논문

개선된 단일 단계 회귀 구조를 기반으로 한 담배 브랜드 식별을 위한 실시간 객체 감지 모델

363 조회수

⸱

DOI:

10.3791/69657

⸱

2026년 1월 9일

Jun Liu¹ , Jianguang Yi² , Hongli Deng³ , Wencan Li³ , Feng Yang⁴ , Xiaobo Zhao¹ , Baobin Luo⁵

¹Key Laboratory of Intelligent Manufacturing for Aerodynamic Equipment of Zhejiang Province, College of Mechanical Engineering, Quzhou University, ²College of Mechanical Engineering, Zhejiang University of Technology, ³Longyan Tobacco Industrial Co., Ltd., ⁴College of Civil Engineering and Architecture, Quzhou University, ⁵Baoji Cigarette Factory, China Tobacco Shaanxi Industrial Co., Ltd.

이 논문에서

요약

자동화된 창고에서의 가림 및 조명 변화와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 논문은 담배 상자 브랜드 감지를 위한 개선된 단일 단계 회귀 아키텍처를 소개합니다. 적응형 다운샘플링, 역효과 다중 스케일 주의 메커니즘, 동적 탐지 헤드를 통합함으로써, 제안된 모델은 정확하고 실시간 지능형 재고 측정을 달성합니다.

초록

자동 담배 재고의 시각적 인식은 조명 변경, 다양한 박스 크기, 부분 기능 가림 등 브랜드 검증과 잘못된 박스 감지를 복잡하게 만드는 큰 장애물에 직면해 있습니다. 이 글은 이미지 인식 문제를 해결하고 정확도를 향상시키기 위한 향상된 실시간 탐지 모델을 제안합니다. 첫째, YOLO 시리즈의 백본 및 넥 네트워크 모두에서 다운샘플링 컨볼루션 모듈을 대체하기 위해 적응형 다운샘플링 모듈이 배치되어 기본 또는 원래 검출기로서 더 많은 특징 세부사항을 효과적으로 유지하고 모델의 경량성을 실현합니다. 둘째, 서로 다른 스케일의 공간 맥락 정보를 포착하고 보다 정확한 공간 주의 지도를 생성하는 반전 효율 다중 스케일 주의 모듈이 도입되어, 복잡한 특징과 가림 대상에 대한 기준선 모델의 예측 정확도를 향상시킵니다. 마지막으로, 동적 탐지 헤드 모듈이 기초 모델의 원래 검출 헤드를 대체하고, 백본 네트워크와 넥 네트워크에서 추출한 특징 지도에 대해 다중 스케일 객체 탐지를 수행하여 예측된 목표물의 정확한 위치 및 카테고리 분할을 달성합니다. 개선된 모델의 현장 성능을 평가하기 위해, 우리는 담배 상자 브랜드의 시각적 데이터셋을 구축했습니다. 데이터셋은 영역별 복사-붙여넣기 및 전통적인 증강 기법을 통해 보강되었으며, 얻은 데이터셋에는 복잡한 배경, 폐색, 겹침, 작은 표적 및 기타 요인들이 포함되어 있습니다. 이 실험은 이 글에서 제시한 개선된 모델이 현장에서의 실시간 탐지 요구사항을 효과적으로 충족함을 입증합니다. 제안된 모델은 97.9%의 mAP를 달성하며, 파라미터와 FLOP은 각각 1,849,679 G와 5.1 G입니다. 기본 모델과 비교했을 때, 제안된 모델은 mAP를 0.9% 개선하고 매개변수를 28.78% 감소시키고 부동소수점 연산을 1.4G로 줄였습니다. 또한 모델은 38.5 FPS의 추론 속도를 달성하여 실시간 산업 탐지 요구사항을 충족합니다.

서론

현대 제조 및 물류는 고밀도 저장, 효율적인 자재 취급, 정확한 재고 관리를 달성하기 위해 자동화 저장 및 회수 시스템(AS/RS)¹에 크게 의존하고 있습니다. AS/RS는 높은 효율성과 지능적인 특성 덕분에 기업이 창고 효율성을 높이고 비용을 절감하는 데 중요한 수단이 되었습니다. 다층 선반, 다양한 적하차 장비를 기반으로 한 AS/RS는 기계, 전자, 컴퓨터 과학, 통신, 네트워킹, 센서, 자동 제어^등 여러 기술을 통합한 컴퓨터 제어 메카트로닉스 ^{시스템입니다.} AS/RS는 선반, 스태커 크레인, 컨베이어 라인, 제어 시스템 및 기타 장비의 통합과 최적화를 통해 효율적이고 정확하며 안전한 화물 저장 및 취급을 실현하여 저장 효율성을 크게 향상시킵니다. 인더스트리 4.0의 핵심 요소인 AS/RS에 컴퓨터 비전을 통합함으로써, 시스템이 시각적 데이터를 바탕으로 보고 의사결정을 내릴 수 있게 하여 전례 없는 수준의 자동화와 지능을 가능하게 합니다^.

담배 공장에서 AS/RS가 널리 적용됨에 따라