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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
煤矿井下暗光环境人员行为检测研究
  • 12
  • 作者

    董芳凯 赵美卿 黄伟龙

  • 单位

    山西工程技术学院机械工程系中北大学机械工程学院中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心

  • 摘要
    煤矿井下环境复杂,对部分作业现场人员行为进行检测时易出现漏检与误检问题。针对该问题,提出一种井下暗光环境人员行为检测方法,包括暗光环境图像增强网络和行为检测网络2个部分。暗光环境图像增强网络基于自校准光照学习(SCI)进行改进,提出由图像增强网络和校准网络构成的SCI+网络。人员行为检测网络通过引入Dynamic Head检测、跨尺度融合模块和Focal-EIoU损失函数来改进YOLOv8n模型。SCI+增强后的图像作为改进后人员行为检测模型检测的对象,完成井下暗光环境人员行为的检测任务。实验结果表明:① 井下暗光环境人员行为检测方法的mAP@0.5为87.6%,较YOLOv8n提升了2.5%,较SSD,Faster RCNN,YOLOv5s,RT-DETR-L分别提升了15.7%,11.5%,0.9%,4.3%。② 井下暗光环境人员行为检测方法的参数量为3.6×106,计算量为11.6×109,检测速度为95.24 帧/s。③ 在公开数据集EXDark上,井下暗光环境人员行为检测方法的mAP@0.5为74.7%,较YOLOv8n提升了1.5%,表明该方法具有较强的泛化能力。
  • 关键词

    暗光环境井下人员行为检测自校准光照学习图像增强SCI+网络DynamicHead跨尺度融合模块Focal-EIoU损失函数YOLOv8n

  • 文章目录


    0 引言
    1 井下暗光环境人员行为检测网络结构
    1.1 SCI+网络
    1.2 YOLOv8n改进算法
    1.2.1 Dynamic Head检测
    1.2.2 跨尺度特征融合
    1.2.3 优化损失函数
    2 实验结果及分析
    2.1 实验数据
    2.2 行为检测实验分析
    2.3 消融实验分析
    2.4 图像增强分析
    2.5 与目前主流模型对比
    2.6 泛化性测试
    3 结论
  • 引用格式
    董芳凯,赵美卿,黄伟龙.煤矿井下暗光环境人员行为检测研究[J/OL].工矿自动化,1-10[2025-01-25].https://doi.org/10.13272/j.issn.1671-251x.2024090032.
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