基于改进YOLOv5m的滚轮罐耳磨损状态实时检测方法

张昭喜; 马宁; 步达; 冯宏普; 白星振; 陆翔

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.05.013

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (05) : 130 -140. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.05.013

基于改进YOLOv5m的滚轮罐耳磨损状态实时检测方法

张昭喜, 马宁, 步达, 冯宏普, 白星振, 陆翔

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摘要

针对立井提升系统中现有滚轮罐耳磨损状态检测方法流程复杂且实时性差的问题，提出一种基于改进YOLOv5m的滚轮罐耳磨损状态实时检测方法。首先，采用YOLOv5m模型对滚轮罐耳进行识别与定位，并将完全交并比损失函数替换为高效交并比损失函数，以提高算法准确性和边界框纵横比的收敛速度；其次，基于生成的检测框提出一种滚轮罐耳尺寸测量方案，该方案在测量精度和消除透视投影误差方面均具有显著优势；然后，利用得到的滚轮罐耳尺寸信息判断其磨损状态；最后，将尺寸测量模块与磨损状态检测模块集成到YOLOv5m检测模型中，实现滚轮罐耳磨损状态的实时检测。实验结果表明，基于改进YOLOv5m的检测方法在滚轮罐耳数据集上检测精度达到99.14%,尺寸测量误差小于3 mm,在磨损状态检测性能方面，本方法检测正确率达到99.89%,且每张图像检测时间仅为2.15 s,满足实际工程应用需求。