[發明專利]一種基于語義分割網絡的路面損傷檢測方法、裝置和存儲介質

在審

• 申請號: 202111564564.4
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114373074A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 蔡長青
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G06V10/26
• 分類號: G06V10/26;G06V10/774;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 余凱歡

1.一種基于語義分割網絡的路面損傷檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取路面圖像；

對路面圖像進行預處理；

構建并訓練基于層次特征的語義分割網絡；

所述基于層次特征的語義分割網絡，工作步驟包括：

將路面圖像輸入第一分割塊，得到第一子輸出和第一中間數據；

將所述第一中間數據輸入第二分割塊，得到第二子輸出和第二中間數據；

將所述第二中間數據輸入第三分割塊，得到第三子輸出和第三中間數據；

將所述第三中間數據輸入第四分割塊，得到第四子輸出；

將所述第一子輸出、第二子輸出、第三子輸出和第四子輸出進行加權計算，得到最終輸出。

2.根據權利要求1所述的一種基于語義分割網絡的路面損傷檢測方法，其特征在于，所述對路面圖像進行預處理，具體包括：

對路面圖像進行標記，包括使用圖像注釋工具，在路面圖像中繪制損傷區域；

對路面圖像進行圖像增強，包括調整路面圖像的亮度、向路面圖像中添加隨機模糊效果和對路面圖像應用對比度歸一化處理。

3.根據權利要求2所述的一種基于語義分割網絡的路面損傷檢測方法，其特征在于，所述路面圖像中含有縱向裂紋損傷、橫向裂紋損傷、鱷魚裂紋損傷和車轍、凸起、凹坑和分離；所述對路面圖像進行標記，還包括：對縱向裂紋損傷添加第一標記、對橫向裂紋損傷添加第二標記、對鱷魚裂紋損傷添加第三標記及對車轍、凸起、凹坑和分離添加第四標記。

4.根據權利要求1所述的一種基于語義分割網絡的路面損傷檢測方法，其特征在于，所述第一分割塊、第二分割塊和第三分割塊之后，各接有一個過渡塊；過渡塊包括卷積塊和平均池化層。

5.根據權利要求1所述的一種基于語義分割網絡的路面損傷檢測方法，其特征在于，所述第一分割塊、第二分割塊、第三分割塊和第四分割塊由致密塊和AE塊組成；

所述路面圖像輸入第一分割塊中的第一致密塊，經第一致密塊處理后得到第一中間數據；將第一中間數據輸入第一AE塊，經第一AE塊處理后進行上采樣處理，得到第一子輸出；所述第一中間數據的特征矩陣大小為512×512，經上采樣后得到的第一子輸出特征矩陣大小為512×512；

所述第一中間數據輸入第二分割塊中的第二致密塊，經第二致密塊處理后得到第二中間數據；將第二中間數據輸入第二AE塊，經第二AE塊處理后進行上采樣處理，得到第二子輸出；所述第二中間數據的特征矩陣大小為256×256，經上采樣后得到的第二子輸出特征矩陣大小為512×512；

所述第二中間數據輸入第三分割塊中的第三致密塊，經第三致密塊處理后得到第三中間數據；將第三中間數據輸入第三AE塊，經第三AE塊處理后進行上采樣處理，得到第三子輸出；所述第三中間數據的特征矩陣大小為128×128，經上采樣后得到的第三子輸出特征矩陣大小為512×512；

所述第三中間數據輸入第四分割塊中的第四致密塊，經第四致密塊處理后得到第四中間數據；將第四中間數據輸入第四AE塊，經第四AE塊處理后進行上采樣處理，得到第四子輸出；所述第四中間數據的特征矩陣大小為64×64，經上采樣后得到的第四子輸出特征矩陣大小為512×512。

6.根據權利要求5所述的一種基于語義分割網絡的路面損傷檢測方法，其特征在于，所述致密塊包括四個相互串聯的Conv-BN-ReLU層。

7.根據權利要求5所述的一種基于語義分割網絡的路面損傷檢測方法，其特征在于，所述AE塊，具體包括：Conv-BN-ReLU層、第一編碼器、第二編碼器、第一解碼器和第二解碼器；

所述Conv-BN-ReLU層中包括卷積操作單元、批量歸一化單元和整流器線性單元；所述卷積操作單元進行卷積操作、批量歸一化單元生成通過卷積操作單元運算0和1獲得值的平均值和偏差；整流器線性單元作為AE塊的激活函數；

所述編碼器包括下采樣殘差網絡和跳躍連接的殘差網絡；所述下采樣殘差網絡用于減少特征矩陣的大小；

所述解碼器用于恢復所述編碼器所減小的特征矩陣的大小。