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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
矿山采动地表裂缝智能识别的YOLOv7模型改进研究
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  • 作者

    苏宇汤伏全李景祥王聪张馨月

  • 单位

    西安科技大学测绘科学与技术学院自然资源部煤炭资源开发与综合利用重点实验室

  • 摘要
    矿山开采引起的地表裂缝对煤矿安全生产造成严重影响,利用无人机影像识别采煤沉陷区裂缝发育特征具有实用价值。目前广泛应用于目标识别的深度学习模型YOLOv7仍不适用采动地表裂缝等小目标的特征提取。提出一种改进的YOLOv7采动裂缝智能化识别模型,通过在模型主干网络中添加GAM全局注意力机制,减少图像卷积过程中特征信息的丢失;同时,引入深度可分离卷积代替主干网络中的普通卷积,使得图像特征图尺寸减半,而卷积过程中并不会造成特征缺失,进一步采用GIOU_Loss对网络边界框损失函数进行改进,提升了模型的小目标识别能力,实验中使用LabelImg图像标注软件制作包含2 143张5 472×3 648pixels的采动裂缝识别训练数据集,对沉陷区无人机影像进行初处理构建DOM后,使用640×640的滑动窗口裁剪DOM,对裁剪后的DOM进行特征识别。结果表明:改进后的YOLOv7模型对于密集、细小、植被覆盖三类裂缝图像的识别效果和漏检情况得到明显改善,平均准确度(mAP)达到0.84,该模型可应用于智慧矿山中数字图像的特征识别。
  • 关键词

    无人机影像采动裂缝特征提取YOLOv7全局注意力机制

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