改进YOLOv3的复杂施工环境下安全帽佩戴检测算法

作者：赵红成; 田秀霞; 杨泽森; 白万荣

来源：中国安全科学学报, 2022, 32(05): 194-200.

DOI：10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.05.0714

• YOLOv3
• 复杂施工环境
• 安全帽佩戴
• 检测算法
• Focal Loss
• 空间金字塔池化(SPP)
• 注意力机制
• 并集上的广义交集(GIoU)

为解决施工场所环境复杂导致的智能监控下安全帽佩戴检测准确率低及漏检等问题，提出一种改进YOLOv3的安全帽佩戴检测算法。采用Focal Loss专注困难正样本训练，提高模型在复杂环境下的鲁棒性；在原始网络基础上使用空间金字塔多级池化融合局部与整体特征，提高多尺度检测能力；引入注意力机制，将通道和空间注意力模块分别集成到YOLOv3的主干网络和检测层的残差结构中，使模型专注于安全帽特征学习；使用GIoU提高定位准确率，在复杂施工环境不同视觉条件下验证算法的有效性。结果表明：改进模型的平均精度达到88%,较原始模型提高13.3%,其中person及helmet的精度分别提高17.2%、9.5%,召回率分别提高15.3%、7.6%。

• 单位
  上海电力大学; 国网甘肃省电力公司电力科学研究院