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作者:张旭辉;余恒翰;杜昱阳;杨文娟;赵亦辉;万继成;王彦群;赵典;汤杜炜;
单位:西安科技大学机械工程学院;西安科技大学陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室;西安煤矿机械有限公司;
摘要:井下人员危险行为检测是煤矿安全防控的关键环节。现有目标检测技术用于人员危险行为检测时,受煤矿井下复杂工况、设备遮挡、多目标密集、粉尘干扰等因素影响,存在特征提取不准确等问题,且未明确界定人员危险行为。以YOLOv8-pose模型为基准架构,采用DCNv4和PConv模块融合的DCNv4-PConv混合模块代替标准卷积,添加混合局部通道注意力(MLCA)模块,并采用感受野注意力卷积(RFAConv)模块替换检测头,构建了PMR-YOLO模型,用于检测井下监控图像中人体关键点,提升检测精度和运算速度。在此基础上设计了人员行为识别算法,将井下人员行为划分为9种类别,基于YOLOv8-pose模型检测的人体关键点形成人体骨架,判断人员行为类别型。采用DsLMF+数据集进行消融实验、对比实验和人员行为识别实验,结果表明:DCNv4-PConv混合模块、MLCA模块、RFAConv模块的引入有效提高了YOLOv8-pose模型的精确度、召回率和平均精度均值(mAP);PMR-YOLO模型对人体关键点特征提取的精确度、召回率和m AP分别为0.893,0.841, 0.852,较YOLOv8-pose模型分别提高了6.9%,14.4%,10.5%;基于PMR-YOLO模型的检测方法可有效识别井下人员9种行为类别,识别准确率均不低于96%。
关键词:视频识别;危险行为检测;人员行为识别;YOLOv8-pose模型;人体关键点检测
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52104166,52174150); 陕西省关键核心技术攻关重点项目(2024CY2-GJHX-35); 陕西省博士后科研资助项目(2024BSHYDZZ007)