深度学习在受电弓弓头故障检测与分类中的应用

针对因受电弓弓头形变与损坏而影响列车的安全可靠运行，提出基于深度学习的检测方法。通过采集到的列车运行中受电弓的监控视频以及实验室模拟的受电弓视频经滤波后制作数据集，任务中受电弓弓头的分类为三类，包括弓头完整，弓头残缺与弓头变形。采用基于YOLOv4与Faster R-CNN的目标检测算法对受电弓弓头进行检测。其中YOLOv4算法mAP为93.58%,Faster R-CNN算法mAP为96.85%。考虑到实际工程应用中相机采集位置与受电弓位置相对固定，所以提出另一种通过截取受电弓弓头区域再使用分类网络进行分类的方法，分类网络包括ResNet152、VGG16和MobileNetv2。三个分类网络的正确率、准确率、召回率几乎都能达到90%以上。