多维度特征融合的双核卷积路面裂缝检测算法

李欣, 王锋, 刘启明

兰州交通大学学报 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (02) : 111-122.

多维度特征融合的双核卷积路面裂缝检测算法

  • 李欣, 王锋, 刘启明
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摘要

对现有路面裂缝检测算法易受光照阴影、异物遮挡以及道路标线等条件影响,存在漏检误检、检测精度低、检测速度慢等问题进行了研究,提出了多维度特征融合的双核卷积路面裂缝检测算法。首先,添加三分支注意力机制,采用跨维度交互技术构建通道、高度和宽度维度间的相互依赖,赋予模型多维度特征提取能力;其次,使用双核卷积替换传统卷积实现模型的轻量化;再者,使用改进的MPDIoU边界框回归函数替换CIoU边界框回归函数,提高模型的收敛速度。在YOLOv8模型和RDD2022数据集上的实验表明,与YOLOv8n相比,F1和mAP分别提高了7.5%和5.3%,参数量和计算量分别下降了0.2%和0.7%,FPS提升了13;与SSD、Faster R-CNN、U-Net和DeepLabv3相比,F1提高了3.9%、mAP低于U-Net2%,参数量和计算量分别下降了0.8%和3.3%、FPS提升了19。

关键词

裂缝检测 / 特征融合 / 三分支注意力机制 / 双核卷积 / MPDIoU

中图分类号

TP391.41 / U418.6

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李欣, 王锋, 刘启明. 多维度特征融合的双核卷积路面裂缝检测算法. 兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 111-122

基金

国家自然科学基金(62067006);国家自然科学基金(62367005); 高校科研创新平台重大培育项目(2024CXPT-17); 中央引导地方科技发展资金(24ZYQA051)

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