[發明專利]一種基于SCSEOCUnet的混凝土裂縫分割方法

在審

• 申請號: 202010106077.2
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111353396A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 戴嬌;張華
• 申請（專利權）人: 江蘇東印智慧工程技術研究院有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于SCSEOCUnet的混凝土裂縫分割方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：利用無人機獲取帶有裂縫的橋梁表面或者道路表面圖片；

S2：對所獲得裂縫進行標注，裂縫區域的像素值標記為1，非裂縫區域的像素值標記為0；

S3：將標記好的圖片以及原始圖片根據0.85:0.15的比例劃分為訓練集和驗證集；

S4：構建空間-通道注意力機制SCSE模塊，構建上下文推斷OC模塊形成SCSEOCUnet網絡，對S3步得到的訓練集進行訓練，對驗證集進行驗證，并保存好訓練的模型權重參數；

S5：利用訓練好的模型，對新拍攝的圖片進行識別處理，如存在裂縫則將裂縫區域分割出；若無裂縫則判定為正常圖片。

2.根據權利要求1所述的一種基于SCSEOCUnet的混凝土裂縫分割方法，其特征在于，S4中，構建空間-通道注意力機制SCSE模塊，構建上下文推斷OC模塊形成SCSEOCUnet網絡，對S3步得到的訓練集進行訓練，對驗證集進行驗證，并保存好訓練的模型權重參數，其中分為以下步驟：

S4.1構建空間-通道注意力機制SCSE模塊，輸入U進入網絡之后，會進入兩條支路：上面的支路為SC支路，該支路通過一個1×1卷積操作，得到一個長寬與輸入U相同的權重矩陣，該矩陣與U相乘，得到在空間上重新校準的特征U_SC；下面的支路為SE支路，該支路首先通過一個最大池化操作，得到一個通道數與輸入U相同的權重矩陣，該矩陣再經過兩個全連接層，第一個全連接層的神經元數量為通道數的一半，第二個全連接層數量等于通道數，經過激活函數，將經過第二全連接層還原到通道數的矩陣與U相乘，得到在通道方向上重新校準的特征U_SE，最后，將沿著通道和空間重新校準的特征合并輸出U_SCSE；

S4.2對于網絡的最后一層輸出X，先利用3×3的卷積減少Channel從2048到512記為Y，在四個分支中分別用Self-Attention模塊計算逐像素的Attention Map和ObjectContext；第一個分支把全部特征圖Y作為輸入，第二個分支把特征圖分為2×2的子區域，每個子區域應用共享的transform，第三個和第四個分支把輸入Y分為3×3和6×6的子區域，每個子區域的變換不共享；最后將每個分支的結果沿著通道方向拼接，并用1×1的卷積增加X的維度與Object Context的維度相等再進行拼接；

S4.3損失函數為Dice Loss函數，計算過程如下：

其中，L_Dice為Dice損失，y_i為第i個像素點的標簽值，P_i為第i個像素點的預測概率值，項本文設置為1。