基于迁移学习和改进YOLOv8的密布钢筋区域空洞检测方法
编号:159
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更新:2024-10-16 17:48:43
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口头报告
摘要
探地雷达(GPR)作为一种无损探测方法,常用于检测隧道衬砌内部的缺陷。但是,衬砌内部双层钢筋网会在GPR检测时产生强烈的杂波干扰,导致GPR的B-Scan图像缺陷特征不明显。为了提高检测精确度,我们提出一种基于改进YOLOv8模型的从全局到局部的二次识别方法,该方法可以有效地识别GPR图像内存在密布钢筋杂波干扰的缺陷特征信息(如位置和形状)。我们制作了全局GPR图像和局部GPR图像两份数据集,然后对原始YOLOv8结构添加注意力机制。利用迁移学习使用预训练权重后,训练两份数据集得到两个模型。利用两个模型对正演模拟与实际检测得到的GPR图像进行识别。结果表明,改进后的YOLOv8结构可以使平均精确率(mAP)从0.673提升至0.736。此外,通过不同工况的正演模拟GPR图像对比,我们得到钢筋间距在0.3-0.5m时模型识别效果最佳,二次识别置信度为0.91;钢筋-缺陷距离在1.05m时模型识别效果最佳,二次识别置信度为0.92,且模型拥有识别不同缺陷形状的能力。通过与前人研究对比,该方法在训练成本降低前提下,达到较高精度,并且在识别工程实际GPR图像时,置信度从0.37提升到0.73,对衬砌内部缺陷的检测与自动识别有重大帮助。
关键词
改进YOLOv8模型;注意力机制;迁移学习;钢筋干扰;探地雷达;空洞检测;钢筋间距;钢筋-缺陷距离;空洞形状
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