第50卷第2期2023年2月Vol.50，No.2Feb.2023湖南大学学报（自然科学版）JournalofHunanUniversity（NaturalSciences）基于改进YOLOv5的露天矿山目标检测方法秦晓辉1，2†，黄启东1，常灯祥1，刘建3，胡满江1，2，徐彪1，2，谢国涛1，2（1.湖南大学机械与运载工程学院，湖南长沙410082；2.湖南大学无锡智能控制研究院，江苏无锡214072；3.潍柴智能科技有限公司，山东潍坊261000）摘要：目前实地部署的商用采矿无人系统大都采用激光雷达和毫米波雷达作为感知传感器，难以准确识别障碍物的类型，尤其是较远处障碍物，不利于正确决策，从而影响无人作业的安全和整体效率.针对这些问题，本文采集了不同场景的矿山数据，并提出了一种基于YOLOv5S的图像目标检测算法.该算法主要进行了三方面改进：首先，使用不同的填充策略和空间注意模块优化采样方法，提高了模型的采样能力；其次，解耦Head预测分支，让每个分支专注自己的任务；最后，优化损失函数，耦合定位和分类，实现定位和分类任务的联合优化.试验表明，三种方法在保持实时性的前提下，可将YOLOv5S的平均精度（AveragePrecesion，AP）从49.9%提高至58.9%，实现白天、夜间场景下不同尺度的障碍物识别.关键词：露天矿山；自动驾驶；目标检测；深度学习中图分类号：U461文献标志码：AObjectDetectionMethodinOpen-pitMineBasedonImprovedYOLOv5QINXiaohui1，2†，HUANGQidong1，CHANGDengxiang1，LIUJian3，HUManjiang1，2，XUBiao1，2，XIEGuotao1，2（1.CollegeofMechanicalandVehicleEngineering，HunanUniversity，Changsha410082，China；2.WuxiIntelligentControlResearchInstitute（WICRI）ofHunanUniversity，Wuxi214072，China；3.WeichaiIntelligentTechnologyLTD，Weifang261000，China）Abstract：MostofthecommerciallydeployedunmannedminingsystemsuseLiDARandradarassensors，whichisdifficulttoidentifyobjecttypes，especiallyfordistantobjects.Thisaffectsthesubsequentcorrectdecision-making，aswellasthesafetyandoverallefficiencyoftheunmannedsystem.Tosolvetheseproblems，thispapercollectsminedatafromdifferentscenesandproposesanimageobjectdetectionalgorithmbasedonYOLOv5S.Thealgorithmmainlyimprovesinthefollowingthreeaspects.Firstly，thesamplingabilityofthemodelisoptimizedby∗收稿日期：2022-01-05基金项目：国家自然科学基金资助项目（52172384，52102456...
