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Enregistrement W7115887896 · doi:10.3390/ecsa-12-26597

Forest Fire Monitoring from Unmanned Aerial Vehicles Using Deep Learning

2025· article· en· W7115887896 sur OpenAlexaff

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueFire Detection and Safety Systems
Établissements canadiensUniversity of Ottawa
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésDeep learningConvolutional neural networkOverhead (engineering)DroneBottleneckBenchmark (surveying)SegmentationArtificial neural networkPooling

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Forest fires pose a serious threat to the environment with the potential of causing ecological harm, financial losses, and human casualties. While research suggests that climate change will increase the frequency and severity of these fires, recent developments in deep learning and convolutional neural networks (CNN) have greatly enhanced fire detection techniques and capability. These models can be leveraged by unmanned aerial vehicles (UAVs) to automatically monitor burning areas. However, drones can carry only limited computational and power resources; therefore, on-board computing capabilities are constrained by hardware limitations. This work focuses on the design of segmentation models to identify and localize active burning areas from aerial RGB images processed on limited computing resources. To achieve this goal, the research compares the performance of different variants of the DeepLabv3 neural network model for fire segmentation when trained and tested with the FLAME dataset using a k-fold cross validation approach. Experimental results are compared with U-Net, a benchmark model used with the FLAME dataset, by implementing this model in the same codebase as the DeepLabv3 model. This work demonstrates that a refined version of DeepLabv3, with a MobileNetv2 backbone using pretrained layers and a simplified atrous spatial pyramid pooling (ASPP) module, yields a similar performance to U-Net, with a precision of 87.8% and a recall of 83.2%, while only requiring 20% of the number of parameters involved with the U-Net topology. This significantly reduces memory and power consumption, enabling longer UAV flight duration and reducing the processing overhead associated with sensor input, making it more suitable for deployment on unmanned aerial vehicles. The model’s compact architecture, implemented using TensorFlow and Keras for model design and training, along with OpenCV for image preprocessing, makes it portable and easy to integrate with edge devices such as NVIDIA Jetson boards.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,015
Score d'incertitude au seuil0,030

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,010
Tête enseignante GPT0,220
Écart entre enseignants0,209 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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