华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (10): 146-158.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.230350
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蒋盛川1 钟山2 吴荻非2 刘成龙2
1.上海理工大学 交通系统工程系,上海 200093;
2. 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804
JIANG Shengchuan1 ZHONG Shan 2 WU Difei2 LIU Chenglong2
1. Department of Traffic Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China;
2. Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education, Tongji University, 201804, Shanghai
摘要:
基于深度学习的交通基础设施裂缝检测模型依赖于大规模的数据进行训练。针对特定交通设施场景下多种形态的裂缝样本图像难以获取的问题,本文提出了一种基于Pix2pixHD的交通基础设施裂缝病害图像增广方法。首先,基于收集的少量裂缝图像数据利用Pix2pixHD模型建立裂缝病害的真实图像和标注标签之间的空间映射关系。其次,编辑标签域中的对象,可通过迁移其他数据集标签、人工编辑、图像形态学膨胀操作、随机叠加操作等方法生成表征多种形态的裂缝轮廓。最后,将编辑后的标签域通过Pix2pixHD模型转换回图像域,以实现交通基础设施裂缝数据集自适应增广。本文考虑了主要的交通基础设施材料和结构(沥青路面,隧道衬砌和混凝土材料结构),选取GAPS384、Tunnel200和DeepCrack数据集进行实验。结果表明,通过扩增数据集训练的U-Net模型检测精度更高,更易于跳出局部最优解。相比于DCGAN方法,本方法能够控制裂缝的形态且保证骨架的连续性,可以有针对地提高原有裂缝数据集的形态多样性,使得检测模型在特定交通基础设施场景下具有更好的泛化能力。
中图分类号: