基于双卷积神经网络的桥梁裂纹实时检测技术研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:serene_he
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
桥梁是一个国家的经济命脉,而桥梁结构在整个使用寿命周期中,不可避免地受到疲劳载荷环境侵蚀和突然的地震等灾害等复杂因素的耦合作用,结构损伤逐渐的发展和积累,导致安全性不断下降,服役性能不断下降。这个研究课题已经进行了很多年,国内外学者提出了很多接触非接触式桥梁结构安全性评估方法,如声波法,红外法等,但普遍存在成本高昂,效率低下,鲁棒性低的问题。裂缝是混凝土桥梁最常见、最重要的病害之一,随着计算机视觉技术和深度学习的发展,图像法桥梁裂纹检测成为了新的研究热点。近年来,基于深度学习的图像如理方法发展起来,算法效果显著提升的同时,仍然容易出现非裂纹区域错误识别,准确度不高的问题。针对这些问题本文提出了一种由一个卷积神经网络(CNN)模型和一个语义分割神经网络(Segnet)模型组成的双卷积神经网络模型来识别图像中的裂纹。首先,构建CNN模型识别裂纹分割兴趣区域。CNN模型将排除非裂纹区域的斑点、阴影、水渍、涂鸦等干扰因素。然后用Segnet模型对CNN获得的裂纹兴趣区域进行像素级分割,提取出长度、宽度等裂缝特征。通过使用公开数据集训练CNN-Segnet模型来识别实际混凝土桥梁裂缝,与现有的图像识别方法相比,本文模型在裂纹识别过程中具有良好的准确性。单张照片往往难以覆盖一条完整的裂纹,所以本文为了进一步解决获取完整裂纹图像的难题,提出基于图像拼接技术的桥面缺陷总图构建方法。获取完整裂纹图像后,利用连通域求取与骨架化算法,构建了裂纹的尺寸信息识别方法,自动获取裂纹的长度与宽度,大大提高自动化程度。最后,针对桥梁裂纹检测算法进行了实验验证和结果定量评估。实验平台确定后,采集了1000张含有裂纹的原始图像,预处理以及标注后产生两万张227×227像素的数据集,随机取出其中的%70作为训练数据集对模型进行训练。剩下的作为测试集用来评估准确度。结果表明可以达到96%的像素准确度和65%的区域交占比,由于当前主流语义分割算法。该方法大大提高了识别的可靠性和准确性。最后分步分析了算法的实时性。
其他文献
民生高质量发展作为“六个高质量”的一个方面,既是高质量发展的逻辑起点,也是高质量发展的最终目的。通过对民生高质量发展各指标进行计算加总,最终得出长三角26个城市的民
[目的]通过临床回顾性分析104例急慢性肝病肝脏病理结果,总结肝脏组织病理学检查在非病毒性肝损伤及不明原因肝损伤诊治和慢性HBV携带状态抗病毒治疗时机选择的作用,并对比分
新冠肺炎疫情爆发以来,高校采取了一系列积极的防控措施,防止疫情在校园扩散蔓延。物业因其承担着公共卫生和秩序维护职责的职业特性,而且员工队伍庞大、分布广泛,从防控工作
学位
在我国的水利工程当中,最为常见的一种工程项目就是堤坝,可以说是水利工程的一个主体部分,在水库建设中处于非常重要的地位。堤坝的主要功能体现在蓄水调水方面,总体上来说和
结合埋石混凝土在实际工程中的应用,统计了埋石混凝土合理的埋石率以及在重力坝、护坡和厚大构造坡道等工程实际中的应用、有效的施工方式、技术要求、质量控制要点和施工工
2015年10月教育部、国家发改委、财政部三部委联合下发了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》(教发[2014]6号),该意见主要是指导部分普通高校顺应时代发
<正>"空军一号"是美国总统的专机,它除了具备安全运送总统至世界上任何一个地区的能力外,更是一个移动的总统全球空中指挥中心。印有美国国旗和总统印章的"空军一号",现已成
新闻提示$$5月23日,美国总统奥巴马访问越南,媒体关注的除了这场“外交秀”,另一个焦点则是奥巴马的专机“空军一号”。由于“空军一号”独特的地位和用途,大多数人仍然是只闻其
报纸
PIC系列单片机是美国Microchip公司生产的高性能价格比的标志产品,CPU采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard双总线结构,运行速度快,低工作电压,低功耗,较大的输