《電子技術應用》
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基于改進MobileNetV3-SSD的數據可視化區域實時檢測方法
電子技術應用
李文釗1,董曉煒2,趙芳1,楊才1
1.重慶市氣象信息與技術保障中心;2.重慶賽寶工業技術研究院有限公司
摘要: 數據可視化在氣象大數據中扮演重要角色,用戶通過數據“看板”,從視覺上可以便捷地了解復雜數據的基本情況,而由于“看板”中不同數據版塊的位置和大小具有可變性,用戶難以快速尋找到自己所需的數據版塊位置。基于此,提出一種基于改進MobileNetV3-SSD的數據可視化區域實時檢測方法,在標準SSD的基礎上結合MobileNetV3的注意力機制,并利用改進FPN模塊對特征信息融合,可以快速精準地找到目標數據板塊的“Title”位置,從而展示出所需的數據版塊。該改進模型在大幅削減參數量的同時,Precision、Recall、mAP分別達到了83.05%、85.02%、74.35%,CPU每次推理時間降低至244 ms。
中圖分類號:TP391 文獻標志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256320
中文引用格式: 李文釗,董曉煒,趙芳,等. 基于改進MobileNetV3-SSD的數據可視化區域實時檢測方法[J]. 電子技術應用,2025,51(12):103-109.
英文引用格式: Li Wenzhao,Dong Xiaowei,Zhao Fang,et al. Real-time detection method for data visualization regions based on improved MobileNetV3-SSD[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(12):103-109.
Real-time detection method for data visualization regions based on improved MobileNetV3-SSD
Li Wenzhao1,Dong Xiaowei2,Zhao Fang1,Yang Cai1
1.Chongqing Meteorological Information and Technology Support Center;2.Chongqing Ceprei Industrial Technology Research Instutute Co., Ltd.
Abstract: Data visualization plays an important role in meteorological big data. Through the display of data panel, users can visually and conveniently understand the basic situation of complex data. However, due to the variability of the location and size of different data sections of the panel, it is difficult for users to quickly find the location of various data sections. Based on this, this study proposes a real-time detection method of data visualization area based on improved MobileNetV3-SSD.On the basis of standard SSD, the attention mechanism is combined, and the improved FPN module is used to fuse the feature information, which can efficiently locate the “Title” position of the target data section, and then display that area for users. The proposed model can significantly reduce the number of parameters, and the precision ,recall and mAP indexes reach 83.05%, 85.02%, 74.35% respectively, meanwhile, the inference time based on CPU is reduced to 244 ms per image.
Key words : data visualization;SSD algorithm;feature pyramid;automatic generation of datasets

引言

隨著大數據時代的全面到來,如何更好地展示大數據已成為各行各業研究的重要課題。對于政府和企事業單位亟需將自身數據資產提取、分析與利用,以便更好地服務于內部管理、信息查詢需求以及對外宣傳工作。在此過程中,數據可視化就扮演著至關重要的角色[1-3],它借助統計圖表、圖形、地圖等圖形化手段,將數據中包含的有用信息清晰、高效地傳達出來,以便于數據使用者更好地理解和分析數據,也方便管理團隊、參觀人員討論、決策,其主要應用領域包括氣象大數據的直觀展示、城市交通分布數據的全局概覽以及工業現場監管情況呈現等。如圖1所示,在氣象數據可視化界面上,不同的“數據版塊”將被用來以多種形式(如數字、折線圖、柱狀圖,餅狀圖等)展示數據,每一個版塊對應一種具體數據,同時關聯有一個固定的“標題”(以下簡稱“Title”),當數據版塊出現系統問題,比如空白屏、文字重疊、圖文遮擋等,如果能夠確定某個版塊中Title的位置和大小,也就可以間接確定其數據顯示區域的位置和大小。然而大多數可視化軟件通常考慮到用戶體驗和操作的便捷性,會允許用戶對數據進行特殊處理、擴展部分功能等操作,例如調整成位置可變、大小任意縮放的控件或窗口來顯示數據,由于這些改變的存在,使得其他用戶難以快速準確地找出所需要的數據區域 [4-5]。因此,能否從數據可視化界面上快速自動定位,并為用戶展示出所需數據區域成為本文研究的內容。

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圖1 氣象數據可視化界面

近年來,深度學習技術的快速發展極大地推動了目標檢測在效率和精度上的提升,本研究針對上述問題,擬通過目標檢測技術實現對氣象數據可視化界面中的不同數據版塊自動定位,從而展示出用戶需求的數據[6]。本研究提出一種基于改進MobileNetV3-SSD的數據可視化區域實時檢測方法,在標準SSD框架中結合MobileNetV3的深度可分離卷積技術以實現模型輕量化,并利用改進FPN模塊對特征信息融合,可以快速精準地找到目標數據版塊的Title位置,從而通過控


本文詳細內容請下載:

http://www.jysgc.com/resource/share/2000006884


作者信息:

李文釗1,董曉煒2,趙芳1,楊才1

(1.重慶市氣象信息與技術保障中心, 重慶 401147;

2.重慶賽寶工業技術研究院有限公司, 重慶 400440)


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