中国科技核心期刊
中国建筑科学领域高质量科技期刊分级目录T2级期刊
RCCSE中国核心学术期刊
美国化学文摘社(CAS)数据库 收录期刊
日本JST China 收录期刊
世界期刊影响力指数(WJCI)报告 收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

面向桥梁拉吊索护套的三阶段表观病害检测流程

刘玉静 栗竞帆 范毅 张佰林 朱尧于 魏晓晨 刘宇飞

刘玉静, 栗竞帆, 范毅, 张佰林, 朱尧于, 魏晓晨, 刘宇飞. 面向桥梁拉吊索护套的三阶段表观病害检测流程[J]. 工业建筑, 2025, 55(7): 11-20. doi: 10.3724/j.gyjzG25062002
引用本文: 刘玉静, 栗竞帆, 范毅, 张佰林, 朱尧于, 魏晓晨, 刘宇飞. 面向桥梁拉吊索护套的三阶段表观病害检测流程[J]. 工业建筑, 2025, 55(7): 11-20. doi: 10.3724/j.gyjzG25062002
LIU Yujing, LI Jingfan, FAN Yi, ZHANG Bailin, ZHU Yaoyu, WEI Xiaochen, LIU Yufei. A Three-Stage Surface-Defect Detection Pipeline for Bridge Stay-Cable Sheaths[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2025, 55(7): 11-20. doi: 10.3724/j.gyjzG25062002
Citation: LIU Yujing, LI Jingfan, FAN Yi, ZHANG Bailin, ZHU Yaoyu, WEI Xiaochen, LIU Yufei. A Three-Stage Surface-Defect Detection Pipeline for Bridge Stay-Cable Sheaths[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2025, 55(7): 11-20. doi: 10.3724/j.gyjzG25062002

面向桥梁拉吊索护套的三阶段表观病害检测流程

doi: 10.3724/j.gyjzG25062002
详细信息
    作者简介:

    刘玉静,硕士,高级工程师,主要从事桥隧养护技术研究。

    通讯作者:

    刘宇飞,博士,副研究员,主要从事工程结构性态感知识别与评价预测研究,liuyufei@tsinghua.edu.cn。

A Three-Stage Surface-Defect Detection Pipeline for Bridge Stay-Cable Sheaths

  • 摘要: 拉吊索护套的表观病害直接关系桥梁结构的安全冗余与使用寿命。然而,大景深成像、复杂背景及索体长度带来的信息割裂,仍制约着拉吊索护套表观病害自动化检测精度。针对现有研究中数据预处理不足与整体性分析缺失的问题,构建了一套涵盖实例分割背景去除、图像拼接、YOLO检测验证三阶段智能检测流程。首先,设计了基于微调后的U2-Net对爬索机器人实采图像进行像素级裁剪,消除背景干扰并保留护套精细特征;随后,采用改进区域SIFT特征匹配实现纵向展开与横向拼接,获得索体图像拼接结果;最后通过针对护套表观病害任务改进后的YOLOv5目标检测模型验证上述流程的有效性。在涵盖1500幅原始缺陷图像的自建数据集上,修改后的模型mAP@0.5指标相比基础YOLOv5提升2.8%。三阶段检测流程能够有效提升拉吊索护套病害的检测精度,并为后续拉吊索病害的三维定位与寿命评估提供高质量数据支撑。
  • [1] KONG X,LIU Z,LIU H,et al. Recent advances on inspection,monitoring,and assessment of bridge cables[J]. Automation in Construction,2024,168,105767.
    [2] LIU Z,GUO T,HEBDON M H,et al. Corrosion fatigue analysis and reliability assessment of short suspenders in suspension and arch bridges[J]. Journal of Performance of Constructed Facilities,2018,32(5),04018060.
    [3] 韩亮,樊健生. 近年国内桥梁垮塌事故分析及思考[J]. 公路,2013(3):124-127.
    [4] BRODIE G H,CHAN J J,MICHAEL B. Towards UAV-based bridge inspection systems:a review and an application perspective[J]. Structural Monitoring and Maintenance 2015,2(5):283-300.
    [5] HOU S,DONG B,WANG H,et al. Inspection of surface defects on stay cables using a robot and transfer learning[J]. Automation in Construction,2020,119,103382.
    [6] HUANG Z,GUO B,DENG X,et al. Trans-DCN:a high-efficiency and adaptive deep network for bridge cable surface defect segmentation[J]. Remote Sensing,2024,16(15),2711.
    [7] 吴华勇,孟庆领,王枫,等. 基于深度学习算法的桥梁拉索护套表观病害识别[J]. 建筑科技,2024,8(8):37-42.
    [8] DING N,ZHENG Z,SONG J,et al. CCRobot-III:a split-type wire-driven cable climbing robot for cable-stayed bridge inspection[C]// 2020 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA). IEEE,2020:9308-9314.
    [9] 本刊. 更轻快更智能更精准第六代桥梁拉索检测机器人首次应用于跨江桥梁[J]. 西部交通科技,2022(5):209.
    [10] LI X,GAO C,GUO Y,et al. Cable surface damage detection in cable-stayed bridges using optical techniques and image mosaicking[J]. Optics & Laser Technology,2019,110:36-43.
    [11] QIN X,ZHANG Z,HUANG C,et al. U2-Net:Going deeper with nested U-structure for salient object detection[J]. Pattern Recognition,2020,106,107404.
    [12] LOWE D G. Object recognition from local scale-invariant features[C]// Proceedings of the seventh IEEE international conference on computer vision,IEEE,1999,2:1150-1157.
    [13] LOWE D G. Distinctive image features from scale-invariant keypoints[J]. International Journal of Computer Vision,2004,60:91-110.
    [14] REDMON J. You only look once:Unified,real-time object detection[C]// Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 2016.
    [15] 崔晓宁,王起才,李盛,等. 基于YOLO-v5的双块式轨枕裂缝智能识别[J]. 铁道学报,2022,44(4):104-111.
    [16] 施辉,陈先桥,杨英. 改进YOLO v3的安全帽佩戴检测方法[J]. 计算机工程与应用,2019,55(11):213-220.
    [17] 胡晓伟,闫奕昕,王大为,等. 基于YOLOM算法的路面病害轻量化检测方法[J/OL]. 中国公路学报,1-15[ 2024-11-19]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1313.U.20241108.1337.007.html.
    [18] CHO Y J. Weighted intersection over union(wIoU):a new evaluation metric for image segmentation[J]. arXiv preprint arXiv:2107.09858,2021.
    [19] LI C,ZHOU A,YAO A. Omni-dimensional dynamic convolution[J]. arXiv preprint arXiv:2209.07947,2022.
    [20] OUYANG D,HE S,ZHANG G,et al. Efficient multi-scale attention module with cross-spatial learning[C]// ICASSP 2023-2023 IEEE International Conference on Acoustics,Speech and Signal Processing(ICASSP). IEEE,2023:1-5.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  70
  • HTML全文浏览量:  13
  • PDF下载量:  8
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2025-06-20
  • 网络出版日期:  2025-09-12

目录

    /

    返回文章
    返回