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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YOLOv8n+DeepSORT的带式输送机异物检测及计数方法
  • 115
  • 作者

    陈腾杰 李永安 张之好 林斌

  • 单位

    太原理工大学机械与运载工程学院太原理工大学山西省煤矿智能装备工程研究中心太原理工大学智能采矿装备技术全国重点实验室华晋焦煤有限责任公司沙曲一号煤矿

  • 摘要
    现有带式输送机异物检测方法存在提取目标语义信息能力弱、检测精度差等问题,且仅对异物进行识别检测,不能准确计算异物数量。针对该问题,设计了一种基于改进YOLOv8n+DeepSORT的带式输送机异物检测及计数方法。对YOLOv8n模型进行改进,再使用改进YOLOv8n模型对带式输送机异物进行识别;将改进YOLOv8n模型的异物检测结果作为DeepSORT算法的输入,实现带式输送机异物跟踪和计数。YOLOv8n改进方法:使用C2f_MLCA模块替换主干网络中的C2f模块,提高网络在颜色信息单一环境下的信息提取能力;使用分离和增强注意力模块(SEAM)改进Head部分,以提高异物被遮挡情况下的检测精度;采用Focaler-IoU优化损失函数,解决检测目标形状差异大的问题。MSF-YOLOv8n模型性能验证实验结果表明,MSF-YOLOv8n模型的mAP50达93.2%,相较于基础模型提高了2.1%;参数量仅为2.8×106,比基础模型少了0.19×106,更适合部署到巡检机器人等边缘设备中;检测精度比YOLOv5s,YOLOv7,YOLOv8s算法分别高2.2%,1.3%,0.3%;其帧率虽然比YOLOv8s和YOLOv8n低,但仍可满足视频实时性检测要求。异物检测及计数实验结果表明,DeepSORT算法的准确率达80%,可准确跟踪被遮挡的锚杆及形状差异较大的目标。
  • 关键词

    带式输送机目标检测与跟踪异物检测及计数MSF-YOLOv8nDeepSORT

  • 文章目录

    0 引言
    1 改进YOLOv8n模型
    1.1 模型结构
    1.2 C2f_MLCA模块设计
    1.3 SEAM设计
    1.4 损失函数优化
    2 异物检测及计数方法流程
    3 MSF-YOLOv8n模型性能验证实验
    3.1 数据采集
    3.2 消融实验
    3.3 可视化分析
    3.4 对比实验
    4 异物检测及计数实验
    4.1 异物检测实验结果与分析
    4.2异物计数实验结果与分析
    5 结论
  • 引用格式
    陈腾杰,李永安,张之好,等.基于改进YOLOv8n+DeepSORT的带式输送机异物检测及计数方法[J/OL].工矿自动化,1-9[2024-08-29].https://doi.org/10.13272/j.issn.1671-251x.2024070043.
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