中国安全科学学报 ›› 2026, Vol. 36 ›› Issue (5): 139-149.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.05.1332
荣海1,2(
), 习洲勇1,2,**(
), 李锦程1, 潘相伊3, 张伟达1, 韩明玉4
Rong Hai1,2(
), Xi Zhouyong1,2,**(
), Li Jincheng1, Pan Xiangyin3, Zhang Weida1, Han Mingyu4
摘要:
为解决煤矿井下环境由于光照不足、人员尺度差异大及易被设备遮挡等问题而导致的现有检测算法精度低、鲁棒性弱,且部分模型参数量和计算量偏高,难以适配井下边缘设备问题,提出一种改进的YOLOv8n模型,优化矿井复杂环境下的人员检测任务。引入改进的空间到深度可分离卷积(SPDs-Conv)模块增强小目标特征提取能力,提升对远景低像素人员的识别精度;跨阶段部分特征融合+选择性注意力机制(C2f_SKAttention)强化模型对不同尺度目标的关注度,应对井下人员尺度差异;构建动态检测头以适应目标多样性与复杂性,提高对遮挡等场景的适配性;改进加权交并比(WIoU)损失函数提升边界框定位精度,减少因低照度导致的定位偏差。结果表明:提出的改进YOLOv8n模型在煤矿井下人员检测数据集上的平均精度均值(mAP)@0.5为83.5%、mAP@0.5:0.95为39.0%,相较于原YOLOv8n,精确率提升8.5%,召回率提升11.9%,mAP@0.5提升4.7%,mAP@0.5:0.95提升3.3%;参数量从3.1M增至3.2M,浮点运算数(GFLOPs)从14.0G增至14.4G,在轻量化基础上提升了检测精度与鲁棒性,有助于解决井下小目标漏检、多尺度适配不足及复杂环境抗干扰弱等问题,适配井下边缘设备算力限制。
中图分类号: