基于U-net神经网络的混凝土路面图像裂缝识别算法研究

发布时间：2024-04-13 19:22

　　随着我国公路交通的不断发展,我国逐渐成为一个交通大国,道路里程数在不断增加的同时,道路养护也逐渐成为一个研究的热点。裂缝是混凝土路面病害的早期表现形式,因此,对它的早发现、早治理对路面的养护起着重要的作用。自动化的裂缝检测技术相较于传统的人工检测方式,有着低成本、高效率的优点。而随着计算机硬件技术的不断突破,深度学习算法的不断优化,相较于基于传统数字图像处理的算法,利用深度学习算法自动化的裂缝检测技术有着更精确、鲁棒性更强的优势,因此利用其对混凝土路面裂缝图像的研究也成为一个趋势。本文主要对混凝土路面裂缝的检测算法进行研究。图像上包含阴影等噪声时,当前裂缝检测算法普遍存在裂缝召回率不高的问题,针对该问题,本文将改进的Unet网络应用于裂缝检测,提升检测召回率。为了进一步的提高裂缝检测算法的精度,以U-net网络结构为基础,提出全U型网络结构对混凝土路面裂缝进行提取。本文的主要工作为:1.针对基于数字图像处理算法因混凝土路面裂缝图像表面噪声导致召回率不高的问题,深入研究U-net网络结构,改进U-net网络并应用于裂缝检测。首先为获取更多裂缝图像细节信息,增加一次下采样与上采样过程。其次...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1现运营老旧隧道严重病害

重庆邮电大学硕士学位论文第1章引言2所示[1]，那么，危害的早发现、早治理的养护工作就显得尤为重要，不仅减少了后期的维护成本，同时减少交通隐患。(a)边墙渗漏(b)拱顶开裂(c)拱顶空洞(d)衬砌欠厚且背后脱空图1.1现运营老旧隧道严重病害1.2研究目的及意义为了评估混凝土路面的....

图1.2CNN网络结构

重庆邮电大学硕士学位论文第1章引言4随后2016年，钱彬等人[7]提出利用多特征流行学习和矩阵分解进行裂缝检测，该算法有更好的鲁棒性，能在无人为干预下提取出较完整裂缝；TakafumiN.等人[8,9]于2012年提出基于遗传规划算法的多图像滤波裂缝检测算法；YamaguchiT....

图2.1混凝土表面裂缝示意图

重庆邮电大学硕士学位论文第2章裂缝检测相关技术94.施工方式和质量在路面施工时，对凝胶材料与集料配比控制不对，使用过多的水泥或者水泥质量存在问题，同时在路面浇筑完成之后，混凝土表面没有及时遮盖保护，导致混凝土表面水分流失过快，体积减小，最后抗拉强度不够，不能抵抗形变而产生裂缝。混....

图2.2基于Canny的检测结果图

重庆邮电大学硕士学位论文第2章裂缝检测相关技术11图2.2基于Canny的检测结果图2.2基于随机森林的裂缝检测算法基于随机结构森林裂缝[36,37]检测算法，该类算法采用随机森林的算法思想，首先将图像进行分块处理，利用图像中裂缝的特征训练图像分类器。该算法为了尽可能使模型学习到....

本文编号：3953504