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煤矿井下人员危险行为检测方法
引用本文:张旭辉,余恒翰,杜昱阳,等. 煤矿井下人员危险行为检测方法[J]. 工矿自动化,2025,51(5):64-71. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2025010043
作者姓名: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
作者单位:1.西安科技大学 机械工程学院,陕西 西安 710054;2.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,陕西 西安 710054;3.西安煤矿机械有限公司,陕西 西安 710032
基金项目: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)。
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mAP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
收稿时间:2025-01-16
修稿时间:2025-05-16
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