现代矿业 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (02): 1-7.
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李 进1,2 李志国3 杨 敏1 全中学1
摘要: 为解决传统 DeepLabv3+模型在巷道围岩裂隙检测中存在的计算冗余、小目标丢失及 背景干扰敏感问题,提出基于多尺度特征增强的轻量化协同语义分割方法及模型。以寨湾磷矿 9 处开采区域为研究对象,构建含 540 张样本的高分辨率裂隙数据集(裂隙像素占比 2.7%~4.1%)。 模型优化核心:以 MobileNetV2作为主干网络,实现 83% 参数量压缩;重构尺度特征提取模块,ASPP 模块膨胀率为[2,3,7](无公因数设计),增强小目标感受野;在 ASPP 后嵌入 CBAM 双维度注意力 机制强化特征定位;引入 Dice Loss-Focal Loss 组合损失函数(λ=0.4),解决极端样本不均衡问题。 设计 6 组对比实验,验证模型有效性,结果表明:最优模型(M5)mIoU 达 74.2%,较基线提升 4.73 个 百分点,参数量仅 3.4 M(约为 Xception 的 14.8%)。工程验证表明,模型提取的裂隙倾角、间距等参 数与现场人工调查结果偏差小于 8%,可精准支撑寨湾磷矿岩体质量分级,满足透明地质模型构建 相关裂隙参数需求。该模型实现了裂隙分割精度与轻量化的协同优化,可部署于嵌入式巡检设 备,为矿山工程地质调查、地质灾害预警提供可靠技术支撑,其设计思路可为同类极端样本分割任 务提供参考。