改进U-Net的无人机航拍路面破损检测方法

来源：电子测量技术杂志2024年第19期北京时间：

作者：韩建峰，张静，宋丽丽，陶永昭

单位：1.内蒙古工业大学信息工程学院 呼和浩特 010080; 2.内蒙古自治区感知技术与智能系统重点实验室 呼和浩特 010051

摘要：为了探究无人机航拍视角下细小裂缝难以检测和检测出现断裂的问题，基于U-Net架构提出了ASE-Net网络。首先，使用改进的VGG-16作为编码器，以便提取破损的特征信息；其次在最小尺度网络层引入多尺度特征融合（MSFF）模块、通道增强条形池化（CESP）模块；最后在解码阶段添加ECA_X注意力模块。实验结果表明，本文模型在自建的无人机航拍路面破损数据集上的mIoU、mPA、mPrecision分别达到0.820 9、0.930 2、0.865 1，相比于基线U-Net分别提高15.97%、12.72%、11.02%。最后，在开源数据集Crack500中验证了本文模型相比于其他主流模型具有更强的性能和泛化能力。模型能实现对路面细小裂缝、坑槽、修补的准确检测，有效解决了裂缝检测的断裂问题，可提升大尺寸航拍图像路面破损检测效果。

关键词：无人机;破损检测;语义分割;条形池化;多尺度特征;U-Net

基金资助：内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目（JY20220228）、内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY21324)资助