基于改进YOLOv8的隧道渗漏水轻量化检测
编号:57
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更新:2025-04-17 12:53:56 浏览:7次
口头报告
摘要
针对隧道渗漏水检测中传统方法效率低、现有深度学习模型参数量大且实时性不足的问题,本文提出一种基于改进YOLOv8n-seg的轻量化实例分割模型。通过引入Coordinate Attention(CA)注意力机制增强目标区域特征权重,采用MobileNetV4替换主干网络以降低计算复杂度,并结合EfficientHead分割头优化特征解码效率,显著提升了模型在复杂背景下的检测精度与推理速度。实验基于三维激光扫描技术构建的隧道渗漏水数据集(包含3140张增强图像),通过消融实验验证了各模块的有效性:CA机制使平均精度(AP)提升0.82%,MobileNetV4降低参数量43.2%的同时提升AP至81.21%,EfficientHead分割头进一步优化分割细节。联合改进后,模型AP达83.21%,F1值提升至78.53%,参数量仅1.96M,推理速度达355.2 FPS,较原YOLOv8n-seg提升6.6%。对比实验表明,改进模型在轻量化指标(参数量、GFLOPs)显著优于Mask R-CNN等主流模型,且精度接近两阶段方法,满足隧道渗漏水实时检测需求。研究为隧道结构健康监测提供了高效、可靠的轻量化解决方案,具有工程应用价值。
关键词
隧道病害,深度学习,病害识别,实例分割,轻量化检测
稿件作者
田城航
重庆大学 土木工程学院
赵力萌
广州地铁建设管理有限公司
李永刚
中铁十一局集团有限公司
张方剑
中铁十一局集团有限公司
仉文岗
重庆大学 土木工程学院/库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心
孙伟鑫
重庆大学 航空航天学院
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