隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法及系统，属于隧道衬砌缺陷检测技术领域，通过在特征提取模块、特征金字塔结构和自定义锚框策略三个方面对现有Faster R‑CNN算法进行创新性改进，使用改进的特征提取模块(ResNet‑FMBConv)对雷达图像进行特征提取；使用改进的特征金字塔结构(FPN，Feature pyramidNetwork)得到6种不同尺寸的特征矩阵；采用K‑means++算法对雷达图像中的目标框进行聚类处理，提出了一套最合适的自定义锚框策略；最后在构建的自定义数据集(MAI‑GPR)上对智能辨识方法进行了验证。本发明专利技术填补了现有技术中难以对隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷目标进行准确辨识的空白，为后续面向隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷的研究提供了理论基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道衬砌缺陷检测，具体涉及一种隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法及系统。

技术介绍

1、隧道检测是进行隧道工程施工质量控制的一种有效手段，是隧道工程必不可少的一部分；特别地，隧道衬砌质量检测关乎隧道结构安全质量，在整个施工过程中尤为重要。因此，快速准确检测出衬砌隐蔽缺陷类型，才可以更有针对性制定有效、合理的隧道质量缺陷处置方案，控制隧道病害的产生和发展，将隧道病害影响降到最低，延长隧道使用寿命，减少隧道运营事故，保障人民的生命财产安全。

2、目前，地质雷达(ground penetrating radar，gpr)作为一种简单快捷、检测精度高的无损检测方法，依靠对雷达回波信号进行处理识别地下埋设目标，可在不损伤隧道结构的前提下得到高分辨率的地质雷达图像，同时这种检测技术对现场工作环境要求相对较低，因此适用于隧道衬砌质量检测。

3、但是，现有技术中关于隧道衬砌内隐蔽缺陷目标的检测研究，主要针对单一类型目标或两至三种类型目标，缺乏针对多类型隐蔽缺陷目标的辨识方法。在多类型隐蔽缺陷目标情景中，雷达图像复杂多样，缺乏统一的辨识特本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，所述的特征提取网络中，将ResNet-50的残差结构替换为Fused-MBConv、MBConv模块和改进的注意力机制模块，同时保留了与ResNet-50网络相同的层结构。

3.根据权利要求2所述的隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，注意力机制模块，包含一个平均池化层、两个全连接层以及Swish激活函数和hard-Sigmoid激活函数。

4.根据权利要求3所述的隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，两个...

【技术特征摘要】

1.一种隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，所述的特征提取网络中，将resnet-50的残差结构替换为fused-mbconv、mbconv模块和改进的注意力机制模块，同时保留了与resnet-50网络相同的层结构。

3.根据权利要求2所述的隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，注意力机制模块，包含一个平均池化层、两个全连接层以及swish激活函数和hard-sigmoid激活函数。

4.根据权利要求3所述的隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，两个全连接层中，一个全连接层的节点数是mbconv特征矩阵通道数的1/4，其后接swish激活函数；另一个全连接层的节点数与深度可分离卷积层输出的特征矩阵通道数相等，其后使用hard-sigmoid激活函数。

5.根据权利要求4所述的隧道衬砌中多类型隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，特征金字塔结构中，通过在输出原特征图的基础上，引入hard-sigmoid激活函数和最大池化层操作，得到新特征图；通过在特征图上使用3×3滑动窗口，实现对不同尺寸目标的目标框选。

6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳辉，崔广炎，张泰，于哲男，夏伟富，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：