基于光照不变正则约束的稳健性桥梁病害识别

摘要：

桥梁表观病害识别是桥梁运营养护的关键技术之一.近年来,卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)被广泛应用于桥梁表观病害识别.然而在光照不足条件下,卷积神经网络对于桥梁表观病害识别的稳健性通常不足.针对上述问题,提出一种基于光照不变正则约束的稳健性桥梁病害识别方法.该方法利用不变正则约束,同时约束CNN的特征提取模块和分类器模块,实现光照不足条件下的不变特征学习和分类器学习,进而增强CNN模型对于桥梁病害识别的光照稳健性.运用该方法基于桥梁表观病害数据集进行实验验证.实验结果表明:所提方法在光照不足条件下的桥梁病害的平均识别准确率高于对比方法;该方法在正常光照图像和光照变化图像上提取的特征矢量的欧氏距离为7.57,较对比方法提取的特征矢量具有更高的相似度.基于光照不变正则约束的稳健性桥梁病害识别方法在光照不足条件下提取的特征具有较强的不变特性,使得模型具有较强的病害识别稳健性,具有良好的工程应用价值,能够为桥梁的运营养护提供更准确的决策支持.

关键词：桥梁表观病害识别、卷积神经网络、光照稳健性、正则约束、特征学习

所属期刊栏目：20

分类号：U446;TP391.41(桥涵工程)

资助基金：重庆市教委科学技术研究资助项目;重庆市教委科学技术研究资助项目;重庆交通大学校内科学基金资助项目

在线出版日期：2023-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2728-2739