Detección de embarcaciones utilizando Deep Learning e imágenes satelitales ópticas

Abstract

La detección de embarcaciones es un tema prioritario que ayuda a combatir la pesca ilegal, en búsqueda y rescate de navíos perdidos, entre otras actividades prioritarias en el mar Actualmente el uso técnicas de Aprendizaje Profundo en la detección de objetos está dando buenos resultados sobre imágenes satelitales. En la presente investigación se presenta un modelo que permite detectar embarcaciones dentro de las 100 millas del borde costero del Perú, utilizando técnicas de Aprendizaje Profundo e Imágenes Satelitales. Se realizó una comparación entre la última versión de You Only Look Once (YOLO) y You Only Look Twice (YOLT) para resolver el problema de detectar objetos pequeños (barcos) en el mar sobre imágenes satelitales ópticas debido a la gran diversidad de embarcaciones que existen en el Perú. Se trabajó con dos conjuntos de datos: High-Resolution Ship Collection (HRSC) y Mini Ship Data Set (MSDS), este último fue construido a partir de embarcaciones provenientes del borde costero del Perú. El ancho promedio de los objetos para HRSC y MSDS son 150 y 50 píxeles respectivamente. Los resultados mostraron que YOLT es bueno solo para objetos pequeños con 76,06% de Average Precision (AP), mientras que YOLO alcanzó 69,80 % en el conjunto de datos HRSC. Además, en el caso del conjunto de datos HRSC donde tienen objetos de diferentes tamaños, YOLT obtuvo un 40% de AP contra 75% de YOLO