Modeling the impact of dataset size and class imbalance on YOLOv10-based PPE detection systems

PeerJ Computer Science, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.7717/peerj-cs.3891
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This article investigates the effects of dataset size and class imbalance on the performance of You Only Look Once (YOLO)v10-based personal protective equipment (PPE) detection systems. Six YOLOv10 configurations (n, s, m, b, l, and x) were evaluated using domain-specific datasets from construction, industrial, and medical contexts. A novel mathematical model is proposed to characterize the nonlinear relationship between dataset size and detection performance (mean Average Precision (mAP)@50), revealing a saturation threshold beyond which additional data yield diminishing performance gains (R² = 0.981). The analysis further demonstrates that the superior accuracy of more complex YOLOv10-x models deteriorates significantly under conditions of pronounced class imbalance. These findings underscore the critical importance of balanced and sufficiently large datasets for optimizing detection accuracy in real-world safety applications.