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面向钻孔救援的UWB雷达回波信息处理关键问题研究进展
被引量：
3
1
作者
郑学召
丁文
+3 位作者
蔡国斌
黄渊
寇智哲
周博
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023年第10期219-225,共7页
钻孔救援技术作为一种生命通道快速构建的新型救援技术已得到广泛应用。UWB雷达可基于钻孔实现非视条件下的人员生命信息探测,但UWB雷达回波易受井下环境噪声、背景杂波和探测目标运动状态影响,难以从中获得有效的被困人员生命信息。对...
钻孔救援技术作为一种生命通道快速构建的新型救援技术已得到广泛应用。UWB雷达可基于钻孔实现非视条件下的人员生命信息探测,但UWB雷达回波易受井下环境噪声、背景杂波和探测目标运动状态影响,难以从中获得有效的被困人员生命信息。对基于钻孔救援的UWB雷达回波信息处理研究现状进行归纳总结:从杂波滤除方法、算法和模型3个方面对杂波的滤除现状进行梳理总结;从时域/频域分析方法、时频分析方法、数字处理技术和其他处理方式4个方面对有效特征提取的研究现状进行归纳;得出当前在钻孔救援中UWB雷达回波信息处理存在的主要问题:杂波滤除技术和滤除种类比较单一且缺乏滤波后信息验证、缺乏多类型的微多普勒特征提取、矿井灾害环境下UWB雷达回波信息处理研究较少、现有信息处理设备不能满足矿山钻孔救援需求。提出UWB雷达回波信息处理在钻孔救援中的发展趋势:(1)结合时频分析方法和多域处理进行杂波滤除研究;(2)利用神经网络模型研究基于钻孔救援的UWB雷达回波成分,并与地面环境对比;(3)运用ICA算法提取多种微多普勒特征,利用同步挤压短时傅里叶变换提取运动特征,基于互相关的联合多距离门信号的体征提取算法加强心跳信号提取;(4)研发融合多领域技术设备满足钻孔救援需求,扩充井下回波数据训练集,建立深度自学习的有效特征数据库。
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关键词
钻孔救援技术
UWB雷达回波
信息处理
杂波滤除
有效特征提取
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职称材料
基于改进YOLOv5的安全帽佩戴检测算法
2
作者
周华平
郭依文
孙克雷
《安徽理工大学学报（自然科学版）》
CAS
2022年第3期99-108,共10页
针对现有的安全帽佩戴检测算法难以有效地检测小目标、重叠和遮挡目标的错检、漏检等问题,提出了一种基于改进YOLOv5的安全帽佩戴检测算法。首先,在主干网络增加了一层有效特征提取层更容易检测小目标,同时对颈部原有的特征金字塔结构...
针对现有的安全帽佩戴检测算法难以有效地检测小目标、重叠和遮挡目标的错检、漏检等问题,提出了一种基于改进YOLOv5的安全帽佩戴检测算法。首先,在主干网络增加了一层有效特征提取层更容易检测小目标,同时对颈部原有的特征金字塔结构进行改进,使特征融合得到加强,提升了对小目标检测的准确性;其次,在主干网络中引入了有效通道注意力机制模块(ECA-Net),更容易获取小目标的关键信息,增强了模型对小目标检测的性能;最后,引入CIOU-NMS替换NMS使得网络既考虑到预测框和真实框之间的重叠面积,还考虑到两个框之间的中心点的距离和宽高比,解决了对重叠和遮挡目标的错检、漏检问题。实验结果证明,改进后的算法平均检测精度(MAP)达到了97.2%,较原始YOLOv5算法提升了3.8%,满足施工场景下对安全帽佩戴检测准确率的要求。
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关键词
YOLOv5
有效特征提取
层
特征
金字塔结构
注意力机制模块
非极大值抑制(NMS)
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职称材料
题名
面向钻孔救援的UWB雷达回波信息处理关键问题研究进展
被引量：
3
1
作者
郑学召
丁文
蔡国斌
黄渊
寇智哲
周博
机构
西安科技大学安全科学与工程学院
国家矿山救援西安研究中心
出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023年第10期219-225,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(52174197)
陕西省重点研发计划资助项目(2023-YBSF-101)。
文摘
钻孔救援技术作为一种生命通道快速构建的新型救援技术已得到广泛应用。UWB雷达可基于钻孔实现非视条件下的人员生命信息探测,但UWB雷达回波易受井下环境噪声、背景杂波和探测目标运动状态影响,难以从中获得有效的被困人员生命信息。对基于钻孔救援的UWB雷达回波信息处理研究现状进行归纳总结:从杂波滤除方法、算法和模型3个方面对杂波的滤除现状进行梳理总结;从时域/频域分析方法、时频分析方法、数字处理技术和其他处理方式4个方面对有效特征提取的研究现状进行归纳;得出当前在钻孔救援中UWB雷达回波信息处理存在的主要问题:杂波滤除技术和滤除种类比较单一且缺乏滤波后信息验证、缺乏多类型的微多普勒特征提取、矿井灾害环境下UWB雷达回波信息处理研究较少、现有信息处理设备不能满足矿山钻孔救援需求。提出UWB雷达回波信息处理在钻孔救援中的发展趋势:(1)结合时频分析方法和多域处理进行杂波滤除研究;(2)利用神经网络模型研究基于钻孔救援的UWB雷达回波成分,并与地面环境对比;(3)运用ICA算法提取多种微多普勒特征,利用同步挤压短时傅里叶变换提取运动特征,基于互相关的联合多距离门信号的体征提取算法加强心跳信号提取;(4)研发融合多领域技术设备满足钻孔救援需求,扩充井下回波数据训练集,建立深度自学习的有效特征数据库。
关键词
钻孔救援技术
UWB雷达回波
信息处理
杂波滤除
有效特征提取
Keywords
borehole rescue technology
UWB radar echo
information processing
clutter filtering
effective feature extraction
分类号
TD679 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
基于改进YOLOv5的安全帽佩戴检测算法
2
作者
周华平
郭依文
孙克雷
机构
安徽理工大学计算机科学与工程学院
出处
《安徽理工大学学报（自然科学版）》
CAS
2022年第3期99-108,共10页
基金
国家自然科学基金项目(61703005)
安徽省重点研发计划国际科技合作专项(202004b11020029)
文摘
针对现有的安全帽佩戴检测算法难以有效地检测小目标、重叠和遮挡目标的错检、漏检等问题,提出了一种基于改进YOLOv5的安全帽佩戴检测算法。首先,在主干网络增加了一层有效特征提取层更容易检测小目标,同时对颈部原有的特征金字塔结构进行改进,使特征融合得到加强,提升了对小目标检测的准确性;其次,在主干网络中引入了有效通道注意力机制模块(ECA-Net),更容易获取小目标的关键信息,增强了模型对小目标检测的性能;最后,引入CIOU-NMS替换NMS使得网络既考虑到预测框和真实框之间的重叠面积,还考虑到两个框之间的中心点的距离和宽高比,解决了对重叠和遮挡目标的错检、漏检问题。实验结果证明,改进后的算法平均检测精度(MAP)达到了97.2%,较原始YOLOv5算法提升了3.8%,满足施工场景下对安全帽佩戴检测准确率的要求。
关键词
YOLOv5
有效特征提取
层
特征
金字塔结构
注意力机制模块
非极大值抑制(NMS)
Keywords
YOLOv5
effective feature extraction layer
characteristic pyramid structure
attention mechanism module
Non Maximum Suppression(NMS)
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TU714 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向钻孔救援的UWB雷达回波信息处理关键问题研究进展
郑学召
丁文
蔡国斌
黄渊
寇智哲
周博
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2023
3
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职称材料
2
基于改进YOLOv5的安全帽佩戴检测算法
周华平
郭依文
孙克雷
《安徽理工大学学报（自然科学版）》
CAS
2022
0
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职称材料
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