AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThese findings inform the selection and deployment of robust, AI-driven compliance monitoring solutions and contribute to the design of safer, more effective occupational safety systems.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
The construction industry consistently reports a high incidence of work-related injuries. Consequently, effective safety interventions—particularly the enforcement of protective helmet use—are essential for mitigating risk. Although contemporary deep learning methods can automatically detect helmet compliance, their performance may deteriorate under adverse conditions (e.g., low illumination), noncompliant wear (e.g., loosely fastened or tilted helmets), and variability in helmet appearance. To address these challenges, this study systematically benchmarks YOLO (You Only Look Once) object detection models. We develop a deep learning–based monitoring system for construction sites and evaluate four YOLO variants—YOLOv5s, YOLOv8s, YOLOv11s, and YOLOv12s—on the Hard Hat Workers and BAC_HIEN_CONSTRUCTION_SAFETY_2024 datasets. Models are compared using mean average precision (mAP), precision, recall, and F1-score, together with inference time and real-time detection capability. The results provide empirical guidance on the trade-off between accuracy and speed across YOLO versions, highlighting the models best suited for reliable helmet detection under realistic site conditions. These findings inform the selection and deployment of robust, AI-driven compliance monitoring solutions and contribute to the design of safer, more effective occupational safety systems.
Özet
İnşaat sektörü, iş kazalarının en fazla yaşandığı alanlardan biridir. Bu nedenle, işçilerin sağlığını korumak ve kazaları önlemek amacıyla alınacak güvenlik önlemleri, özellikle güvenlik kasklarının kullanımı, büyük önem taşımaktadır. Derin öğrenme yöntemleri kaskları tespit edebilse de düşük ışık koşulları, yanlış kullanım ve güvenlik kasklarının tasarımlarındaki farklılıklar gibi zorluklar performansı etkileyebilmektedir. Bu zorlukların üstesinden gelebilmek için YOLO (You Only Look Once) gibi hızla gelişen derin öğrenme tabanlı nesne tespit algoritmalarının performanslarını karşılaştırmak gereklidir. Bu çalışma, YOLO algoritmasının çeşitli sürümlerinin büyük veri kümeleri üzerindeki performans analizini sunmaktadır. İnşaat sahalarında güvenlik kasklarının kullanımını izlemek ve iş kazalarını önlemeye yardımcı olmak amacıyla derin öğrenme tabanlı bir nesne tespit sistemi geliştirilmiştir. Bu amaçla, Hard Hat Workers ve BAC_HIEN_CONSTRUCTION_SAFETY_2024 veri setlerinde YOLOv5s, YOLOv8s, YOLOv11s ve YOLOv12s sürümleri değerlendirilmiştir. Deneysel sonuçlar, her bir modeli ortalama doğruluk, kesinlik, duyarlılık ve F1 skoru açısından, ayrıca işleme süresi ve gerçek zamanlı tespit yeteneği bakımından incelemiştir. Bulgular, güvenlik ihlallerinin tespiti için en uygun YOLO sürümünün belirlenmesine dair değerli bilgiler sunmakta ve iş güvenliği sistemlerinde daha etkili yapay zekâ tabanlı nesne tespit çözümlerinin geliştirilmesine katkı sağlamaktadır.