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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
基于改进YOLOv5的带式输送机大块煤检测
  • 46
  • 作者

    秦宇龙程继明任一个王晓晴赵青安翠娟

  • 单位

    北京科技大学自动化学院煤炭科学技术研究院有限公司

  • 摘要
    过大的煤块在带式输送机上运输时易造成煤流不畅、堵塞及堆煤,然而大块煤和普通煤块在外形和颜色上的差异较小,且煤块间存在遮挡和堆叠的情况,现有煤块检测方法对大块煤与普通煤块的区分不够精确,容易出现漏检或误检。针对上述问题,提出了一种改进YOLOv5模型,用于带式输送机大块煤检测。利用并行空洞卷积模块替换YOLOv5骨干网络中的部分普通卷积模块,扩大感受野,提升多尺度特征学习能力,从而更好地区分大块煤与普通煤块;在颈部网络中加入联合注意力模块,更好地融合上下文信息,提高对大块煤的定位能力。利用训练好的改进YOLOv5模型对摄像仪采集的实时输煤视频进行检测,根据大块煤的数量信息实时联动PLC示警。实验结果表明:相比于比原始YOLOv5模型,改进YOLOv5模型在召回率和平均精度上分别提高了3.4%,2.0%;PLC可根据改进YOLOv5模型检测的大块煤数量操作相应的指示灯和蜂鸣器进行示警;将改进YOLOv5模型应用于煤矿井下实际输煤视频中,对大块煤的检测精确率达97.0%,有效避免了漏检和误检现象。
  • 关键词

    带式输送机大块煤检测YOLOv5空洞卷积注意力机制PLC联动示警感受野

  • 文章目录
    0 引言
    1 带式输送机大块煤检测方法
    1.1 方法原理
    1.2 改进YOLOv5模型
    1.2.1 并行空洞卷积模块
    1.2.2 联合注意力模块
    1.3 PLC联动示警
    2 实验设置
    2.1 实验环境
    2.2 数据集
    2.2.1 数据来源
    2.2.2 图像预处理
    2.3 评价指标
    3 实验结果
    3.1 改进YOLOv5模型识别结果
    3.2 PLC联动示警结果
    3.3 实际场景检测结果
    4 结论
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