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面向边缘设备的EL图像光伏电池缺陷检测模型OA

An EL image photovoltaic cell defect detection model for edge devices

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针对现有模型复杂度高、难以实时应用的问题,提出一种针对电致发光(EL)图像的轻量高效光伏电池缺陷检测器(PVDet)模型.首先针对主干,采用更轻量高效的下采样模块,并设计新的特征提取模块,减少网络参数的同时提升对不同尺度信息的敏感度.然后,为增强网络主干和颈部连接处的信息交互,提出新的特征金字塔池化结构,增加感受野的同时进一步提高分类性能.最后,采用轻量动态采样,提升模型的上采样效果.在公共EL图像数据集PVEL-AD上的实验结果表明,所提出的PVDet模型仅需 2.0×105 的参数和 5.0×108 的浮点运算次数就可达到 89.4%的精度.与最新的YOLO11 模型相比,PVDet模型的参数量和浮点运算次数减少将近 92%,并且在速度上优于其他主流的YOLO模型,满足工业边缘设备部署的需求.

To address the issues of high complexity and difficulty in real-time application of existing models,a lightweight and efficient photovoltaic cell defect detector(PVDet)model is proposed for electroluminescence(EL)image.First,for the backbone,we adopted a lightweight and efficient downsampling module and designed a new feature extraction module,with the aim of reducing network parameters while enhancing sensitivity to information at different scales.Secondly,in order to enhance the information interaction at the connection between the network backbone and neck,we propose a new feature pyramid structure.This structure increases the receptive field and further improves classifi-cation performance.Finally,we introduce a lightweight dynamic sampling,to improve the model's upsampling effect.Experimental results on the public EL image dataset PVEL-AD demonstrate that the proposed PVDet model achieves 89.4%average precision with only 2.0×105 parameters(Params)and 5.0×108 floating-point operations(FLOPs).Compared to the latest YOLO11 model,the number of Params and FLOPs is reduced by nearly 92%.It outperforms other mainstream YOLO models in terms of speed,making it suitable for deployment on industrial edge devices.

陈天祥;陈志聪;吴丽君;郑浩鑫;林培杰;程树英

福州大学物理与信息工程学院,微纳器件与太阳能电池研究所,福建 福州 350108福州大学物理与信息工程学院,微纳器件与太阳能电池研究所,福建 福州 350108福州大学物理与信息工程学院,微纳器件与太阳能电池研究所,福建 福州 350108福州大学物理与信息工程学院,微纳器件与太阳能电池研究所,福建 福州 350108福州大学物理与信息工程学院,微纳器件与太阳能电池研究所,福建 福州 350108福州大学物理与信息工程学院,微纳器件与太阳能电池研究所,福建 福州 350108

信息技术与安全科学

光伏电池电致发光图像缺陷检测动态采样实时应用

photovoltaic cellselectroluminescence imagedefect detectiondynamic samplingreal-time application

《福州大学学报(自然科学版)》 2026 (1)

1-9,9

国家自然科学基金资助项目(62271151)福建省自然科学基金资助项目(2021J01580)福建省科技厅引导性基金资助项目(2022H0008)

10.7631/issn.1000-2243.24283

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