A Feasibility Study on Translation of RGB Images to Thermal Images: Development of a Machine Learning Algorithm
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The thermal image is an important source of data in the fire safety research area, as it provides temperature information at pixel-level of a region. The combination of temperature value together with precise location information from thermal image coordinates enables a comprehensive and quantitative analysis of the combustion phenomenon of fire. However, it is not always easy to capture and save suitable thermal images for analysis due to several limitations, such as personnel load, hardware capability, and operating requirements. Therefore, it is necessary to have a substitution solution when thermal images cannot be captured in time. Inspired by the success of previous empirical and theoretical study of deep neural networks from deep learning on image-to-image translation tasks, this paper presents a feasibility study on translating RGB vision images to thermal images by a brand-new model of deep neural network. It is called dual-attention generative adversarial network (DAGAN). DAGAN features attention mechanisms proposed by us, which include both foreground and background attention, to improve the output quality for translation to thermal images. DAGAN was trained and validated by image data from fire tests with a different setup, including room fire tests, single item burning tests and open fire tests. Our investigation is based on qualitative and quantitative results that show that the proposed model is consistently superior to other existing image-to-image translation models on both thermal image patterns quality and pixel-level temperature accuracy, which is close to temperature data extracted from native thermal images. Moreover, the results of the feasibility study also demonstrate that the model could be further developed to assist in the analytics and estimation of more complicated flame and fire scenes based only on RGB vision images.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».