Detecção de animais com risco de extinção utilizando arquiteturas You Only Look Once (YOLO) para rodovias inteligentes com suporte a computação de borda (2023)
- Authors:
- Autor USP: FERRANTE, GABRIEL SOUTO - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SSC
- DOI: 10.11606/D.55.2023.tde-15012024-092508
- Subjects: REDES NEURAIS; VISÃO COMPUTACIONAL; ANIMAIS SILVESTRES; ACIDENTES
- Keywords: Animal detection; Classificação; Classification; Computação de borda; Computer vision; Convolutional neural networks; Detecção animal; Edge computing; Rodovias inteligentes; Smart highways; YOLO; YOLO
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: No Brasil, o problema de acidentes rodoviários envolvendo animais é recorrente, tendo um grande número de incidentes em todas as regiões e biomas. Este problema afeta negativamente a vida de espécies silvestres em áreas florestais próximas às pistas e com a falta de medidas de proteção e monitoramento ou alternativas de passagem segura para os animais, esse problema se intensifica com os animais realizando o cruzamento das vias, gerando risco a suas vidas e a dos condutores. Com a falta de medidas de proteção ambiental nas estradas, organizações voluntárias e científicas brasileiras criaram alguns sistemas para entender o fenômeno dos acidentes com os animais, porém tais sistemas não são ágeis e nem automáticos, pois não implementam soluções computacionais para o monitoramento inteligente. Este trabalho apresenta uma proposta de elaboração de mecanismos de detecção de animais silvestres com risco de extinção que estão mais envolvidos em acidentes rodoviários no Brasil. Tais mecanismos são especializados para rodovias inteligentes com uso de visão computacional e computação de borda. Assim, a proposta possui etapas fundamentais como a aquisição e criação de um conjunto de imagens especializado para o tema, juntamente com aplicação de técnicas de aumento de dados, treinamento de modelos de detecção de objetos baseados em arquitetura YOLO (YoloV4, Scaled-YoloV4, YoloV5, YoloR, YoloX e YoloV7), testes e validação em dados de imagem e vídeo. Ainda dentro do contexto da proposta,foi realizada uma avaliação de desempenho em ambiente de borda com um recurso computacional limitado. Em conjunto, também é feita uma análise qualitativa sobre os modelos em desafios clássicos de visão computacional. Como conclusão, a execução em tempo-real dos modelos aplicados a dispositivos de computação de borda com baixo poder computacional ainda é um desafio, visto que os modelos mais complexos e robustos em detecção tiveram dificuldades de serem executados, obtendo baixas velocidades de inferência e alto consumo de memória, inviabilizando suas implementações. Já os modelos em suas versões menos complexas e não tão acuradas, permitiram a execução dos experimentos em tempo real. Nenhum modelo utilizado teve desempenho adequado que fosse capaz de superar as problemáticas de detecção dos cenários propostos, demonstrando que tais problemas ainda são desafiadores para as arquiteturas tradicionais do YOLO em geral.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2023
- Data da defesa: 30.10.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
FERRANTE, Gabriel Souto. Detecção de animais com risco de extinção utilizando arquiteturas You Only Look Once (YOLO) para rodovias inteligentes com suporte a computação de borda. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-15012024-092508/. Acesso em: 29 maio 2024. -
APA
Ferrante, G. S. (2023). Detecção de animais com risco de extinção utilizando arquiteturas You Only Look Once (YOLO) para rodovias inteligentes com suporte a computação de borda (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-15012024-092508/ -
NLM
Ferrante GS. Detecção de animais com risco de extinção utilizando arquiteturas You Only Look Once (YOLO) para rodovias inteligentes com suporte a computação de borda [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-15012024-092508/ -
Vancouver
Ferrante GS. Detecção de animais com risco de extinção utilizando arquiteturas You Only Look Once (YOLO) para rodovias inteligentes com suporte a computação de borda [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-15012024-092508/ - Brazilian Road's Animals (BRA): an image dataset of most commonly run over animals
- Evaluating YOLO architectures for detecting road killed endangered Brazilian animals
- Detection and tracking of multiple vehicles using semantic information
- Understanding the state of the art in animal detection and classification using computer vision technologies
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.55.2023.tde-15012024-092508 (Fonte: oaDOI API)
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
