AI-based optical-thermal video data fusion for near real-time blade segmentation in normal wind turbine operation

计算机科学 刀(考古) 分割 融合 人工智能 计算机视觉 涡轮叶片 涡轮机 热的 航空航天工程 机械工程 气象学 哲学 物理 工程类 语言学
作者
Xiaodong Jia,Xiao Dong Chen
出处
期刊:Engineering Applications of Artificial Intelligence [Elsevier BV]
卷期号:127: 107325-107325 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.engappai.2023.107325
摘要

Blade damage inspection without stopping the normal operation of wind turbines has significant economic value. Blade segmentation is a fundamental task for blade damage inspection in the field without stopping wind turbines. This study proposes an AI-based method AQUADA-Seg to segment the images of blades from complex backgrounds by fusing optical and thermal videos taken from normal operating wind turbines. The method follows an encoder–decoder architecture and uses both optical and thermal videos to overcome the challenges associated with field application. A memory is designed between the encoder and decoder to improve the method’s performance by utilizing time history information in the videos to achieve temporal complementarity. The designed memory shares information between optical and thermal modalities to achieve multimodal complementarity. We collected a large-scale dataset, i.e., 100 video pairs and over 55,000 images, of optical-thermal videos of blades in operational wind turbines to train and test the method. Experimental results show that AQUADA-Seg: i) achieves near real-time thermal-optical blade video segmentation and can analyze videos with complex backgrounds in real-world field applications; ii) achieves 0.996 and 0.981 MIoU on optical and thermal videos, respectively, outperforming state-of-the-art methods, particularly in the videos with complex backgrounds. This study provides an essential step towards automated blade damage detection using computer vision without stopping the normal operation of wind turbines.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zc发布了新的文献求助10
刚刚
啦啦啦啦发布了新的文献求助10
刚刚
风吹麦浪的应助被长情白柏采纳,获得10
1秒前
爱看电影的真诚完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
大力发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
初初初啊发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Owen的应助被张张晶晶采纳,获得10
2秒前
3秒前
聂建宇发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
牛豁发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
江河完成签到,获得积分10
5秒前
府于杰发布了新的文献求助10
6秒前
Derek发布了新的文献求助30
6秒前
zc完成签到,获得积分10
7秒前
螺蛳粉大王完成签到 ,获得积分10
8秒前
wlm发布了新的文献求助10
9秒前
会飞的蜗牛完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
何佳发布了新的文献求助10
10秒前
数树发布了新的文献求助10
10秒前
Nole的应助被西西想发paper采纳,获得20
11秒前
脑洞疼的应助被不周采纳,获得10
11秒前
Japrin完成签到,获得积分10
13秒前
氼乚完成签到 ,获得积分10
13秒前
cq完成签到,获得积分10
13秒前
李健的小迷弟的应助被gjww采纳,获得10
15秒前
FeiBai完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
在水一方的应助被JIN采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
LIQIANG完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
阿星完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8146337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9544945
关于积分的说明 21666423
捐赠科研通 7732426
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423009
关于科研通互助平台的介绍 2548028
邀请新用户注册赠送积分活动 2465930