|
||
水力发电学报 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (12): 23-33.doi: 10.11660/slfdxb.20241203
摘要: 针对一般分割模型用于表观裂缝分割时训练数据短缺导致的模型精度不足的问题,本文提出了一种适用于坝面混凝土裂缝分割的图像处理方法,该方法融合图像特征提取与深度学习技术,实现了裂缝的自动标注与高精度分割。该算法首先采用Otsu二值化和边缘检测相结合的策略,融合裂缝的形状特征与轮廓信息,对无标签的裂缝缺陷进行自动标注,构建了一个包含19101张裂缝掩膜的大规模数据集;然后将Swin-Transformer的层次化注意力机制引入Unet架构,设计了一种结合Swin-Transformer和Unet的混合模型(Swin-Unet);最后在自建数据集上对该模型进行了实验验证和结果分析。结果表明:Swin-Unet在裂缝分类准确度上达到最高(100%),在分割IoU指标上达到93.1%,比Unet分割模型(85.6%)提高了7.5个百分点,表明Swin-Transformer架构的引入能够增强模型对全局特征与局部特征的关联能力,显著提高裂缝缺陷的分割精度;此外,通过对裂缝最小外接矩形的分析发现,裂缝的方向分布与形状分布具有明显聚集性,这对于理解裂缝形成的机制以及预测裂缝扩展方向具有重要参考价值。
京ICP备13015787号-3 版权所有 © 2013《水力发电学报》编辑部 编辑部地址:中国北京清华大学水电工程系 邮政编码:100084 电话:010-62783813 本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn |