纪泳丞1 李毅1 陈汉平2 梁洋2
2.中铁投资集团有限公司,北京 100039
JI Yongcheng1 LI Yi1 CHEN Hanping2 LIANG yang2
1. School of Civil Engineering and Transportation, Northeast Forestry University, Harbin 150000, Heilongjiang, China;
2. Railway Investment Group Co. , Ltd. , Beijing 100039
摘要:
路面作为交通基础设施,在长期承受荷载和环境侵蚀作用下易产生裂缝等病害。传统人工巡检方法存在效率低、主观性强、安全风险大等问题,难以满足大规模路面网络的高效养护需求。提出一种轻量级高精度路面裂缝检测算法LMC-YOLO,针对细长裂缝在图像中易出现的特征丢失和检测精度不足问题,对检测网络的主干结构、注意力机制融入方式和轻量化策略进行了系统性优化。算法通过在主干网络中引入轻量化的MobileNetV4(MNV4)结构,利用其高效的通用反转瓶颈模块(UIB),实现了强大特征提取能力与低计算开销的统一;通过将改进的上下文锚点注意力机制(CAA)融入检测网络的颈部部分,在条带卷积基础上引入裂缝形状感知模块,有效增强了对细长裂缝的检测能力;通过精细化的网络设计,模型参数量减少24%,计算量降至4.6GFLOPs。结果表明LMC-YOLO在裂缝检测任务中取得了91.1%的精确率、84.6%的mAP@0.5和70.3%的mAP@0.5:0.95,F1-score达到80.40%,推理速度达到345FPS,在DIOR和DOTA-v2数据集上的交叉验证进一步证实了模型的跨领域迁移能力。该方法成功实现了高精度与高效轻量化的有机结合,为移动端和嵌入式设备上的路面裂缝实时检测提供了切实可行的解决方案。