[pt] O segmento offshore de produção de petróleo é o principal produtor nacional desse insumo. Nesse contexto, inspeções submarinas são cruciais para a
manutenção preventiva dos equipamentos, que permanecem toda a vida útil
em ambiente oceânico. A partir dos dados de imagem e sensor coletados nessas
inspeções, especialistas são capazes de prevenir e reparar eventuais danos. Tal
processo é profundamente complexo, demorado e custoso, já que profissionais especializados têm que assistir a horas de vídeos atentos a detalhes. Neste
cenário, o presente trabalho explora o uso de modelos de classificação de imagens projetados para auxiliar os especialistas a encontrarem o(s) evento(s) de
interesse nos vídeos de inspeções submarinas. Esses modelos podem ser embarcados no ROV ou na plataforma para realizar inferência em tempo real, o que
pode acelerar o ROV, diminuindo o tempo de inspeção e gerando uma grande
redução nos custos de inspeção. No entanto, existem alguns desafios inerentes
ao problema de classificação de imagens de inspeção submarina, tais como:
dados rotulados balanceados são caros e escassos; presença de ruído entre os
dados; alta variância intraclasse; e características físicas da água que geram certas especificidades nas imagens capturadas. Portanto, modelos supervisionados
tradicionais podem não ser capazes de cumprir a tarefa. Motivado por esses
desafios, busca-se solucionar o problema de classificação de imagens submarinas a partir da utilização de modelos que requerem menos supervisão durante
o seu treinamento. Neste trabalho, são explorados os métodos DINO (Self-DIstillation with NO labels, auto-supervisionado) e uma nova versão multi-label proposta para o PAWS (Predicting View Assignments With Support Samples, semi-supervisionado), que chamamos de mPAWS (multi-label PAWS). Os
modelos são avaliados com base em sua performance como extratores de features para o treinamento de um classificador simples, formado por uma camada
densa. Nos experimentos realizados, para uma mesma arquitetura, se obteve
uma performance que supera em 2.7 por cento o f1-score do equivalente supervisionado. / [en] The offshore oil production segment is the main national producer of this input. In this context, underwater inspections are crucial for the preventive maintenance of equipment, which remains in the ocean environment for its entire useful life. From the image and sensor data collected in these inspections,experts are able to prevent and repair damage. Such a process is deeply complex, time-consuming and costly, as specialized professionals have to watch hours of videos attentive to details. In this scenario, the present work explores the use of image classification models designed to help experts to find the event(s) of interest in under water inspection videos. These models can be embedded in the ROV or on the platform to perform real-time inference,which can speed up the ROV, monitor notification time, and greatly reduce verification costs. However, there are some challenges inherent to the problem of classification of images of armored submarines, such as: balanced labeled data are expensive and scarce; the presence of noise among the data; high intraclass variance; and some physical characteristics of the water that achieved certain specificities in the captured images. Therefore, traditional supervised models may not be able to fulfill the task. Motivated by these challenges, we seek to solve the underwater image classification problem using models that require less supervision during their training. In this work, they are explorers of the DINO methods (Self-Distillation with NO labels, self-supervised) anda new multi-label version proposed for PAWS (Predicting View AssignmentsWith Support Samples, semi-supervised), which we propose as mPAWS (multi-label PAWS). The models are evaluated based on their performance as features extractors for training a simple classifier, formed by a dense layer. In the experiments carried out, for the same architecture, a performance was obtained that exceeds by 2.7 percent the f1-score of the supervised equivalent.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:63187 |
| Date | 11 July 2023 |
| Creators | AMANDA LUCAS PEREIRA |
| Contributors | MARCO AURELIO CAVALCANTI PACHECO, MARCO AURELIO CAVALCANTI PACHECO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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