基于改进YOLOv8的露天矿区行车障碍物检测

顾清华, 周琼, 王丹

黄金科学技术 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (02) : 345-355.

基于改进YOLOv8的露天矿区行车障碍物检测

  • 顾清华, 周琼, 王丹
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摘要

露天矿区场景复杂,行车障碍物检测受扬尘和颗粒物等粉尘噪声干扰严重,难以准确识别障碍物,尤其是光线较差的夜间,不利于做出正确决策,从而影响无人作业的安全性和整体效率。针对以上问题,提出了一种基于YOLOv8n模型的露天矿区行车障碍物检测算法YOLOv8n-Enhanced。该算法主要从3个方面进行了改进,具体包括:首先,针对受粉尘噪声干扰严重和夜间光线不足的问题,提出了C2fCA模块结构,提高了模型特征提取能力;其次,使用轻量级卷积技术GSConv和VoV-GSCSP模块,减轻模型复杂性,实现检测器更高的计算成本效益;最后,使用WIOU损失函数,提高了模型泛化能力。试验结果表明:改进算法在保持实时性的前提下,可将YOLOv8n的平均精度(mean Average Precision,mAP)分别提高1.8%和2.6%,实现白天与夜间场景下不同尺度的障碍物识别。

关键词

露天矿区 / 无人驾驶 / 障碍物检测 / YOLOv8检测模型 / 矿区复杂场景

中图分类号

TD57 / TP183 / TP391.41

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顾清华, 周琼, 王丹. 基于改进YOLOv8的露天矿区行车障碍物检测. 黄金科学技术. 2024, 32(02): 345-355

基金

国家自然科学基金资助项目“金属露天矿无人驾驶多工序多目标协同智能调度方法研究”(编号:52074205); 陕西省杰出青年基金资助项目“时空路况下金属露天矿无人驾驶多车协同智能调度集成建模”(编号:2020JC-44)联合资助

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