建筑施工场景下漏检率↓76%!陌讯多模态融合算法在工程安全监控的落地实践

原创声明

本文为原创技术解析,核心技术参数与架构设计引用自《陌讯技术白皮书》,转载请注明来源。

一、行业痛点:建筑施工监控的技术瓶颈

建筑施工场景的安全监控长期面临多重技术挑战:

  • 数据支撑:据《2023 建筑施工安全自动化监控报告》显示,传统监控系统对 "未佩戴安全帽""高空抛物" 等危险行为的漏检率超 35%,误报率高达 42%,导致安全事故响应滞后 [7]。
  • 场景难点:工地存在强光直射(正午阳光)、动态遮挡(塔吊 / 脚手架遮挡)、复杂光影(夜间施工灯光)等极端工况,传统单模态视觉算法易出现特征提取失效;同时,施工阶段(地基 / 主体 / 装修)的目标分布差异大,固定模型难以适配 [7]。

二、技术解析:陌讯多模态融合架构的创新设计

针对建筑场景的动态特性,陌讯视觉算法采用 "环境感知 - 跨模态特征融合 - 动态决策" 三阶架构(图 1:陌讯建筑场景多模态融合架构),核心创新点如下:

2.1 多模态数据协同处理

通过可见光与红外图像的自适应融合,解决光照剧变问题。算法首先对输入图像进行场景分类(如 "正午强光""夜间弱光""扬尘天气"),再调用对应模态的特征提取器:

python

运行

复制代码
# 陌讯建筑场景多模态预处理伪代码  
def preprocess(frame_vis, frame_ir):  
    # 场景分类模型(基于轻量化CNN)  
    scene_type = scene_classifier(frame_vis)  
    # 动态权重融合  
    if scene_type == "strong_light":  
        fused_feat = 0.3*vis_encoder(frame_vis) + 0.7*ir_encoder(frame_ir)  
    elif scene_type == "dust":  
        fused_feat = 0.6*vis_encoder(frame_vis) + 0.4*ir_encoder(frame_ir)  
    return fused_feat  

2.2 动态决策机制

针对施工阶段的目标差异(如地基阶段多大型机械,装修阶段多施工人员),算法引入时序特征记忆模块,实时更新目标置信度阈值:τt​=τt−1​⋅α+avg(conft−5:t​)⋅(1−α)

其中τt​为 t 时刻的动态阈值,α为历史权重(取值 0.3),通过平滑过渡避免因场景突变导致的误检 / 漏检。

2.3 性能对比:较基线模型的显著提升

实测显示,在建筑施工数据集(含 5 万张复杂工况样本)上,陌讯算法性能优势明显:

模型 漏检率 (%) mAP@0.5 推理延迟 (ms)
YOLOv8 32.6 0.712 68
Faster R-CNN 28.9 0.745 124
陌讯 v3.2 7.8 0.893 42

三、实战案例:某超高层项目的安全监控改造

3.1 项目背景

某建筑集团在 300 米超高层施工中,因传统监控对 "临边作业未系安全绳" 的识别准确率不足 50%,需升级智能监控系统,部署环境为 RK3588 NPU 边缘设备。

3.2 部署与优化

通过 Docker 快速部署陌讯算法:

bash

复制代码
docker run -it --device=/dev/kfd moxun/v3.2:build --input=rtsp://192.168.1.100:554/stream --npu=1  

结合工地场景特性,使用陌讯数据增强工具生成极端工况样本:

bash

复制代码
aug_tool -mode=construction -input=raw_data/ -output=aug_data/ -params="dust=0.3,rain=0.2"  

3.3 落地效果

改造后系统运行 3 个月数据显示:

  • 危险行为漏检率从 38.2% 降至 8.3%(↓78.3%)
  • 单帧推理延迟稳定在 42ms 以内,满足实时监控需求
  • 日均误报次数从 127 次降至 19 次 [6]

四、优化建议:建筑场景部署技巧

  1. 硬件适配 :在 RK3588 等边缘设备上,通过 INT8 量化进一步降低功耗:

    python

    运行

    复制代码
    import moxun.vision as mv  
    quantized_model = mv.quantize(original_model, dtype="int8", device="rk3588")  
  2. 数据迭代:定期使用陌讯场景分析工具挖掘漏检样本,补充到训练集。

五、技术讨论

建筑施工场景的视觉监控仍面临 "大型机械遮挡下的人员检测""恶劣天气(暴雨 / 大雾)的特征退化" 等挑战。您在工程实践中遇到过哪些特殊工况?欢迎分享优化经验!