消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (8): 57-63.DOI: 10.20168/j.1009-0029.2026.08.0057.07
展杰1, 胡斌1, 孟冠辰2
Zhan Jie1, Hu Bin1, Meng Guanchen2
摘要: 在水域应急救援任务中,受水体浑浊度、光照衰减等影响,光学成像设备可视距离极短甚至失效,前视声呐(FLS)成为探测水下遇难人员的关键设备。然而,声呐图像存在严重的散斑噪声及多径效应,且人体声学数据极度稀缺,导致现有通用目标检测算法在人体声呐图像小数据量条件下漏检率高、泛化能力差。针对人体声呐成像特征,本文面向小样本场景提出一种基于物理引导的改进YOLO11n水下前视声呐人体目标检测算法。首先,在主干网络引入基于小波的下采样模块(WDB),利用离散小波变换实现频域噪声抑制与轮廓保留;其次,提出声学阴影感知注意力模块(SHAA),联合建模高亮回波与声学阴影,在深层特征上显式注入声呐成像物理先验;最后,设计动态声学上下文模块(DACM),通过双分支几何建模自适应捕捉人体目标形态。在自制水下人体数据集的小样本训练设置下,与YOLO11n基线模型相比,改进算法的mAP50最高提升了35.6%,同时模型参数量仅增加了3.1%,在保持实时性的前提下显著降低了漏检和误检,为水域应急救援中的水下人体目标快速探测提供了一种有效方案。