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现代电子技术2025年第16期:基于YOLOv5的无人机桥面病害检测算法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:戴鹏飞;邹京汕;杨柳;刘恒;阴慧颖;

单位:南京工业大学;中铁桥隧技术有限公司;西南交通大学信息科学与技术学院;西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室;西南交通大学唐山研究院;

摘要:桥梁病害(如混凝土剥落、桥梁裂纹、铆钉锈蚀等)大多发生在局部区域,而目前对桥梁病害的检测通常没有实现病害在全桥的定位。结合无人机的高清摄像功能和YOLOv5的实时目标检测能力,可以实现对桥面病害的全场快速定位和检测。为此,提出一种基于YOLOv5的无人机桥面病害检测算法。采用无人机对桥梁路面进行数据采集,将轻量化模型YOLOv5s作为基础检测模型,并对YOLOv5s模型做如下改进:在模型现有的3个不同尺度特征图检测的基础上额外增加2个尺度,提高较大目标和较小目标的检测准确性;采用Soft-NMS算法替代NMS算法,同时为保证密集病害检测的全场快速定位和检测精度,将采集到的桥梁路面数据输入到改进YOLOv5s模型中,该模型输出即为桥面病害检测结果。实验结果表明,经过优化的YOLOv5s模型的mAP@0.5值达到了92.0%,mAP@0.5:0.95值也达到了73.2%。此外,该模型处理速度达到134 f/s,高效准确地识别了桥梁路面病害,显著提升了检测的精准性和效率。

关键词:桥面病害检测;;YOLOv5;;无人机;;图像采集;;多尺度检测;;特征融合