摘要:为实现煤矿下定向钻进钻机钻孔深度的精准测量,提出一种融合注意力机制与逆残差结构的轻量级钻机目标检测网络 (GCI-YOLOv4),通过自动、快速及准确检测记录钻机的运动轨迹,获取打入钻杆数量,计算出钻孔深度。 针对煤矿下色域区分 度低问题,采用 GhostNet 作为特征提取网络去除复杂背景的冗余特征,同时轻量化模型,加快推理速度。 针对煤矿井下光照不 均导致钻机目标显著度低的问题,引入注意力模块增强钻机在复杂背景中的显著度。 针对钻机高速运动时难以被准确检测的 问题,引入逆残差结构,提取更丰富语义特征的同时保持速度与精度的均衡。 为保证模型的准确性和可靠性,将提出的检测算 法与 5 种经典目标检测算法进行对比。 实验结果表明,GCI-YOLOv4 可以较好的解决煤矿下背景色域区分度低、钻机高速运动 以及受光照不均等问题,平均检测精度达到 99. 49%,检测速度达到 58. 10 FPS,性能优于经典目标检测算法。 将 GCI-YOLOv4 部署在工作面现场进行测试,能够准确获取钻机的运动轨迹,通过滤波处理统计上升沿计算钻杆数量,钻杆计数精度达到 99. 4%,精确计算出钻孔深度,验证了该方法的可行性和实用性。