基于数字图像的混凝土道路裂缝检测方法综述 被引量：18

1

作者 蒋文波 罗秋容 张晓华 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第1期75-84,共10页

裂缝的实时监测在混凝土结构设施维护中具有重要的作用。基于数字图像的自动检测技术具有快速、精确、智能等特点,已被广泛运用于道路裂缝检测。文章从硬件、软件2方面对公路、隧道和桥梁3种不同类型混凝土道路裂缝检测方法的研究现状... 裂缝的实时监测在混凝土结构设施维护中具有重要的作用。基于数字图像的自动检测技术具有快速、精确、智能等特点,已被广泛运用于道路裂缝检测。文章从硬件、软件2方面对公路、隧道和桥梁3种不同类型混凝土道路裂缝检测方法的研究现状进行了全面分析与总结,指出现有检测方法在系统完善性、通用性、精确性等方面普遍存在不足,急需开发更高效、稳定、智能的裂缝自动检测系统,这也将是混凝土裂缝检测的研究热点之一。 展开更多

关键词 混凝土裂缝检测 数字图像处理 自动检测系统 公路 隧道 桥梁

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混凝土裂缝监测与检测技术发展动态综述 被引量：14

2

作者 张宏建 孔燕 +2 位作者 赵启林 范宇鑫 李金成 《现代交通技术》 2019年第4期42-48,共7页

混凝土裂缝的监测与检测工作对于基础设施的养护管理和性能评价具有重要意义,然而,传统监测技术难以感知新裂缝的产生,传统检测技术高度依赖检测人员的经验。针对以上问题,分别介绍了基于柔性导电涂料、长标距光纤光栅的混凝土裂缝监测... 混凝土裂缝的监测与检测工作对于基础设施的养护管理和性能评价具有重要意义,然而,传统监测技术难以感知新裂缝的产生,传统检测技术高度依赖检测人员的经验。针对以上问题,分别介绍了基于柔性导电涂料、长标距光纤光栅的混凝土裂缝监测技术及基于机器视觉的混凝土裂缝检测技术,分析其工作原理与应用案例,为混凝土裂缝监测技术和检测技术的研究提供参考。 展开更多

关键词 混凝土裂缝 监测技术 检测技术

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面向混凝土裂缝检测的级联神经网络算法研究 被引量：7

3

作者 张辉霖 李登华 丁勇 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期134-143,共10页

针对传统深度学习的裂缝检测方法在复杂环境下鲁棒性低、边缘区域识别精度差、损伤量化结果误差大的问题,本文提出一种复杂环境下基于级联神经网络的混凝土裂缝检测方法。该方法分为三步:第一步利用改进的语义分割模型对复杂环境下的裂... 针对传统深度学习的裂缝检测方法在复杂环境下鲁棒性低、边缘区域识别精度差、损伤量化结果误差大的问题,本文提出一种复杂环境下基于级联神经网络的混凝土裂缝检测方法。该方法分为三步:第一步利用改进的语义分割模型对复杂环境下的裂缝进行初步识别,判断图像中裂缝的大致感兴趣区域;第二步采用本文所提基于金字塔池化的掩膜优化方法对粗分割图像进行优化,精确捕获裂缝边缘上下文信息;第三步采用二维码靶标的图像像素解析度和裂缝宽度参数获取算法计算裂缝宽度。试验结果表明,相较于传统裂缝识别方法,本文方法在精确率、召回率、准确率、F1分数和交并比五项评价指标上均有提升,且总体检测准确率在95%以上,能实现复杂环境下混凝土裂缝的检测与定量分析。 展开更多

关键词 混凝土裂缝检测 复杂环境 级联神经网络 裂缝识别 掩膜优化

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混凝土裂缝深度的激光超声探测方法 被引量：8

4

作者 刘学增 段俊铭 +2 位作者 桑运龙 赖浩然 周若阳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期839-847,共9页

为探究激光超声技术检测混凝土裂缝深度的可行性,首先,建立平面应变的有限元模型,研究激光激发的表面波与混凝土表面裂缝的作用规律;其次,分析表面波与裂缝前沿(波与裂缝最先作用的纵向边沿)作用的散射回波特征,讨论裂缝深度对散射回波... 为探究激光超声技术检测混凝土裂缝深度的可行性,首先,建立平面应变的有限元模型,研究激光激发的表面波与混凝土表面裂缝的作用规律;其次,分析表面波与裂缝前沿(波与裂缝最先作用的纵向边沿)作用的散射回波特征,讨论裂缝深度对散射回波特征点时间差的影响;最后,在自主研制的激光超声试验平台上,采用激光扫描混凝土表面激发声场、表面波探头接收信号的方法,分析裂缝深度分别为1,2和3 cm混凝土试块的时域波形信号。研究结果表明:裂缝前沿棱角作为一个次声源与表面波作用时发生明显反射,并在时域波形信号中产生了滞后于反射表面波的波峰波谷特征点波形;波峰波谷特征点到达时间差随裂缝深度增大呈线性增长,由此可根据裂缝前沿与表面波作用产生的散射回波特征实现混凝土裂缝深度的定量检测;物理试验中混凝土裂缝与表面波作用表现出相同规律,并结合数值模拟结果建立了检测裂缝深度的线性公式,试验检测裂缝精度最高可达90%。 展开更多

关键词 混凝土裂缝 深度检测 激光超声 表面波 数值模拟与试验

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激光扫描混凝土裂缝的超声检测 被引量：8

5

作者 金谏 周若阳 +4 位作者 赵金峰 潘永东 刘学增 桑运龙 顾盛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期453-459,共7页

为了探究激光扫描混凝土裂缝进行超声检测的可行性,采用激光扫描混凝土表面激发声场、表面波探头接收超声信号的方法,进行了相应的实验验证.通过对实验信号峰峰值和双极性特征分析,实现了混凝土表面裂缝的定位.同时采用有限元方法模拟... 为了探究激光扫描混凝土裂缝进行超声检测的可行性,采用激光扫描混凝土表面激发声场、表面波探头接收超声信号的方法,进行了相应的实验验证.通过对实验信号峰峰值和双极性特征分析,实现了混凝土表面裂缝的定位.同时采用有限元方法模拟了扫描激光在材料表面激发声场的过程,对超声信号进行了时域和频域上的分析.结果表明,当激光与裂缝边沿距离在1mm时,接收信号具有典型的双极性,且峰峰值达到极大值;当激光与裂缝边沿距离继续减小时,峰峰值迅速降低.通过扫描激光激发超声,在打点范围上形成由信号峰峰值表征的2维图像,由峰峰值突变特征和信号的双极性特征,可以实现混凝土表面缺陷边缘的定位. 展开更多

关键词 激光技术 混凝土裂缝检测 激光超声 双极性

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基于改进U-net的大坝表面混凝土裂缝图像分割方法

6

作者 赵普 谷艳昌 +1 位作者 张大伟 吴云星 《人民长江》 北大核心 2024年第4期252-261,共10页

大坝表面混凝土裂缝的检测与识别对大坝安全具有重要意义,为此开展了基于深度学习方法的混凝土裂缝织别方法研究。针对裂缝图像具有复杂拓扑结构和正负样本不平衡等特点,在典型U-net中嵌入了ASPP和CBAM优化模块,同时以Dice+BCE混合损失... 大坝表面混凝土裂缝的检测与识别对大坝安全具有重要意义,为此开展了基于深度学习方法的混凝土裂缝织别方法研究。针对裂缝图像具有复杂拓扑结构和正负样本不平衡等特点,在典型U-net中嵌入了ASPP和CBAM优化模块,同时以Dice+BCE混合损失函数代替了单一交叉熵损失函数。结果表明:所创建的改进U-net在自制实例大坝裂缝图像数据集上表现优异,交并比IoU和F1分数分别为47.05%和62.99%,对比典型U-net分别提高了5.41%和5.19%,对比PSPNet分别提高了3.05%和3.31%。改进的U-net在裂缝分割任务中像素分类更精确,多尺度信息更丰富,具有良好的泛化能力和鲁棒性,可为大坝混凝土结构表面裂缝检测与识别提供更优的手段。 展开更多

关键词 混凝土裂缝检测 深度学习 语义分割 U-net模型优化 大坝安全

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基于改进深度学习网络对裂缝检测研究

7

作者 刘威志 宁晓骏 刘国坤 《工业安全与环保》 2024年第4期8-13,共6页

提出了一种运用于混凝土裂缝检测的模型yolov5-slC,该方法建立在yolov5模型的基础上,改进yolov5s网络结构,将普通卷积替换为轻量卷积GSConv,在此基础上继续引用slimneck结构,降低网络复杂度的同时并未丧失精度,缩短检测时间,减少计算量... 提出了一种运用于混凝土裂缝检测的模型yolov5-slC,该方法建立在yolov5模型的基础上,改进yolov5s网络结构,将普通卷积替换为轻量卷积GSConv,在此基础上继续引用slimneck结构,降低网络复杂度的同时并未丧失精度,缩短检测时间,减少计算量;引入轻量化上采样算子CARAFE,减少了计算开销。与原yolov5s相比,该方法的mAP_(50)提高了3.5百分点,mAP95提高了9.4百分点。在试验数据集和补充数据集进行可视化对比,yolov5-slC均表现良好,能高效精确地为混凝土裂缝检测提供新方法。 展开更多

关键词 深度学习 计算机视觉 卷积神经网络 yolov5神经网络 混凝土裂缝检测

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瑞利波法检测混凝土表面裂缝深度的影响因素研究 被引量：6

8

作者 罗广衡 潘坚文 王进廷 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第9期165-171,共7页

基于瑞利波检测具有对裂缝敏感、操作简单、可单侧检测等优点,采用有限元数值模拟试验方法,进行了瑞利波检测混凝土表面裂缝深度的定量研究。在频谱比和频率的变化曲线中,给出截止频率与瑞利波波长之间的关系,建立了不同裂缝深度与截止... 基于瑞利波检测具有对裂缝敏感、操作简单、可单侧检测等优点,采用有限元数值模拟试验方法,进行了瑞利波检测混凝土表面裂缝深度的定量研究。在频谱比和频率的变化曲线中,给出截止频率与瑞利波波长之间的关系,建立了不同裂缝深度与截止频率之间的关系,并提出合适的激励频率范围。通过分析近场瑞利波的衍射效应,总结了不同深度的裂缝对相同频率瑞利波的放大规律,从而确定出由裂缝引起的振荡区间,提出了合适的检测道距以减弱衍射效应。通过讨论SASW法相位谱和频散曲线中由于裂缝的存在而产生的“突变点”与截止频率之间的关联,比较分析了截止频率法和SASW方法对裂缝的识别结果,根据频率的变化阐述两种方法内在的联系,为实际工程中混凝土表面裂缝检测提供理论依据。 展开更多

关键词 混凝土 裂缝 瑞利波 截止频率 衍射效应 SASW

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基于DC-Unet的混凝土桥梁表观裂缝识别方法

9

作者 马亚飞 孙文康 +1 位作者 何羽 王磊 《长安大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期66-75,共10页

为解决服役混凝土桥梁表观损伤检测存在误检率高、受背景噪声影响大等问题,提出一种基于DC-Unet的表观裂缝识别方法。首先,使用密集残差连接模块(DRCM)替换U-net模型中每次下采样和上采样前以及最后1×1卷积前的卷积操作,增加了模... 为解决服役混凝土桥梁表观损伤检测存在误检率高、受背景噪声影响大等问题,提出一种基于DC-Unet的表观裂缝识别方法。首先,使用密集残差连接模块(DRCM)替换U-net模型中每次下采样和上采样前以及最后1×1卷积前的卷积操作,增加了模型深度;其次,在模型第1次上采样前的位置融入空洞空间池化金字塔模块,扩大了模型感受野,提升了模型获取多层次表观裂缝特征的能力;最后,将结合了空间和通道的注意力模块以残差连接的方式融入DRCM结构中,提高了模型对表观裂缝特征区域的关注,使用Labelme软件标注50张3 648像素×2 736像素分辨率的表观裂缝图像,基于窗口滑动算法构建了包含1 347张混凝土表观裂缝图像及标签图像的TimCracks数据集,将提出的表观裂缝识别方法与U-net模型、SegNet模型、U-net++模型、传统OTSU阈值分割算法和基于Canny算子的边缘检测算法进行了比较。结果表明:提出的方法能准确分割识别混凝土桥梁表观裂缝,具有精度高和抗噪性好等优势,在表观裂缝图像背景存在涂层干扰及不光滑褶皱状况下均可有效降低误检率,裂缝识别准确率、交并比和F_(1)-score分别达96.28%、73.80%和84.91%,3个评价指标较U-net模型、SegNet模型、U-net++模型均有提升,与传统裂缝分割算法相比,提出的DC-Unet网络解决了传统方法的误检问题,能将裂缝从涂层背景中有效分割。 展开更多

关键词 桥梁工程 混凝土裂缝 U-net结构 密集残差连接 空洞空间池化金字塔 损伤检测

原文传递

基于三维重建的结构表面裂缝检测方法

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作者 张昊宇 丁勇 李登华 《工业建筑》 2024年第5期60-67,共8页

针对传统基于数字图像处理的裂缝监测方法缺乏对裂缝区域参数集成化表达,提出一种基于三维重建的结构表面裂缝检测方法。该方法在提高裂缝边缘识别精度的同时,实现了裂缝的区域集成及参数计算。使用二维裂缝映射到三维模型的方法完成裂... 针对传统基于数字图像处理的裂缝监测方法缺乏对裂缝区域参数集成化表达,提出一种基于三维重建的结构表面裂缝检测方法。该方法在提高裂缝边缘识别精度的同时,实现了裂缝的区域集成及参数计算。使用二维裂缝映射到三维模型的方法完成裂缝的定位。根据建筑物的立面高度和结构特点,规划摄影路径、采集影像数据、构建针对建筑裂缝的影像数据集;结合SfM重建技术建立裂缝所在外立面区域三维模型,根据相机光心到裂缝所在拟合平面的距离,实现无测距设备条件下物距信息的获取;利用级联神经网络完成结构表面裂缝的识别与分割;利用实景三维模型获取像素解析度完成裂缝参数的计算。试验结果表明,所提方法可准确识别建筑外立面裂缝,同时计算裂缝宽度和长度,最终完成裂缝集成与定位。裂缝宽度相对误差小于1.5%,具有良好的实用价值。 展开更多

关键词 混凝土裂缝检测 深度学习 三维实景模型 像素解析度

原文传递

基于图像配准技术的裂缝变化检测方法

11

作者 张治成 刘金童 《低温建筑技术》 2023年第7期94-98,共5页

为解决人工定期跟踪观测裂缝耗时费力且易引入主观误差的问题,提出一种自动化多时态裂缝变化检测方法。通过图像配准技术处理一般相机运动图像,并采用区域减法来实现裂缝时序图像的关联分析。试验结果表明,所提方法可以较为准确地对齐裂... 为解决人工定期跟踪观测裂缝耗时费力且易引入主观误差的问题,提出一种自动化多时态裂缝变化检测方法。通过图像配准技术处理一般相机运动图像,并采用区域减法来实现裂缝时序图像的关联分析。试验结果表明,所提方法可以较为准确地对齐裂缝,具有良好的可行性,可提高工程实际效率。 展开更多

关键词 混凝土裂缝 变化检测 特征匹配

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大坝混凝土裂缝检测方法及应用 被引量：3

12

作者 唐加尔克·也斯木汉 《水科学与工程技术》 2019年第5期89-93,共5页

结合混凝土大坝裂缝深度检测工程实例,介绍了瑞利波法、对穿声波法和钻孔取芯法在裂缝深度检测中的应用,通过对典型裂缝采用瑞利波法、对穿声波法和钻孔取芯法在同一时期的深度检测成果、以及采用瑞利波法、对穿声波法和钻孔取芯法在不... 结合混凝土大坝裂缝深度检测工程实例,介绍了瑞利波法、对穿声波法和钻孔取芯法在裂缝深度检测中的应用,通过对典型裂缝采用瑞利波法、对穿声波法和钻孔取芯法在同一时期的深度检测成果、以及采用瑞利波法、对穿声波法和钻孔取芯法在不同时期的深度检测成果进行对比分析,结果表明,对穿声波法能准确测定混凝土裂缝的深度,具有精度高、成本低、基本无损伤等特点,在大坝混凝土裂缝深度检测领域具有很好的应用价值。 展开更多

关键词 混凝土裂缝 深度检测 瑞利波 对穿声波 钻孔取芯

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混凝土梁桥裂缝可视化检测系统技术方案 被引量：3

13

作者 常丁 党李涛 《筑路机械与施工机械化》 2019年第7期105-109,共5页

为了解决目前桥梁养护检测工作效率低、费用高、人工消耗大以及安全性低等问题,针对混凝土梁桥的特点,通过采用相机和利用图像处理的可视化技术对梁桥裂缝进行检测。根据行业规范要求对不同硬件设备和图像识别算法使用性能进行分析和研... 为了解决目前桥梁养护检测工作效率低、费用高、人工消耗大以及安全性低等问题,针对混凝土梁桥的特点,通过采用相机和利用图像处理的可视化技术对梁桥裂缝进行检测。根据行业规范要求对不同硬件设备和图像识别算法使用性能进行分析和研究,确定可视化检测系统的组成。结果表明,该系统硬件的选取和图像处理算法能够满足使用性能要求,为该系统的完整研制奠定了良好的理论基础。 展开更多

关键词 桥梁工程 混凝土梁桥裂缝 可视化检测系统 图像处理

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基于数字图像的混凝土桥梁裂缝检测技术 被引量：42

14

作者 许薛军 张肖宁 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期34-40,共7页

应用visual C++6.0语言编制程序,研究了基于数字图像的桥梁裂缝检测方法,深入分析评价了图像灰度化、棋盘格角点求解像素率、滤波除噪、边缘检测等图像处理算法,实现了基于视频(或图像)的桥梁裂缝宽度计算和软件系统,并用15幅桥梁裂缝... 应用visual C++6.0语言编制程序,研究了基于数字图像的桥梁裂缝检测方法,深入分析评价了图像灰度化、棋盘格角点求解像素率、滤波除噪、边缘检测等图像处理算法,实现了基于视频(或图像)的桥梁裂缝宽度计算和软件系统,并用15幅桥梁裂缝图像验证了其裂缝检测精度.结果表明:本文提出的裂缝识别方法能较好地用于钢筋混凝土桥梁和B类预应力混凝土桥梁的裂缝检测,当裂缝宽度大于0.3mm时,图像计算出的裂缝宽度值与实测值非常接近,相对误差在6%以内;当裂缝宽度为0.2～0.3mm时,相对误差在10%以内. 展开更多

关键词 混凝土桥梁 裂缝检测 数字图像 计算机识别 图像处理

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现浇混凝土楼板裂缝及检测 被引量：2

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作者 宋翔 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2005年第z1期837-839,共3页

结合现有工程实例和对40块楼板检测数据的分析,阐述了现浇混凝土楼板裂缝的基本情况及其检测方法,系统归纳研究了各种现浇混凝土楼板裂缝的规律性,提出了预防现浇混凝土楼板开裂的措施和建议。

关键词 现浇混凝土楼板 裂缝 检测 建议

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