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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于YOLOv5的矿井火灾视频图像智能识别方法
  • 作者

    王伟峰张宝宝王志强张方智任浩王京

  • 单位

    西安科技大学 安全科学与工程学院西安科技大学 电气与控制工程学院西安科技大学 计算机科学与技术学院陕西陕煤澄合矿业有限公司 董家河煤矿分公司

  • 摘要

    针对煤矿井下光照分布不均匀造成视频图像失真,火灾识别精度低等问题,提出了一种矿井火灾视频图像智能识别方法。该方法以YOLOv5为识别模型,采用K-means算法对传统的暗通道图像去雾算法进行改进,并用改进算法对采集的火焰图像进行去雾处理,提高矿井火灾视频图像识别精度;为减少静态背景对火灾识别的影响,采用帧差法与混合高斯模型融合算法,对动态演化的火焰图像进行特征提取,并采用形态学处理算法消除图像中存在的缺口,从而得到更加完整的火焰目标图像;对火灾视频图像数据集进行标注,并输入到YOLOv5算法模型进行训练及测试。结果表明:基于YOLOv5的矿井火灾视频图像智能识别方法平均精度为92%,损失函数为0.6,比传统算法Alexnet,VGG16,Inceptionv3的平均精度分别高9.6%,13.5%,4.9%,表明该方法检测速度快、精度高,可有效提高矿井火灾识别准确率。

  • 关键词

    矿井火灾视频图像智能识别YOLOv5K-means暗通道去雾算法帧差法混合高斯模型

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划(2021YFE0105000);国家自然科学基金(52074213)
  • 文章目录

    0 引言

    1 YOLOv5算法模型及目标检测过程

    2 图像处理算法

       2.1 暗通道去雾算法

       2.2 K-means改进的暗通道去雾算法

    3 动态火焰目标提取

    4 实验结果及分析

       4.1 评价指标

       4.2 实验结果分析

    5 结论

  • 引用格式
    王伟峰,张宝宝,王志强,等.基于YOLOv5的矿井火灾视频图像智能识别方法[J].工矿自动化,2021,47(9):53-57.
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