Research on lightweight GPR road surface disease image recognition and data expansion algorithm based on YOLO and GAN

卷积神经网络 计算机科学 探地雷达 人工神经网络 人工智能 深度学习 功能(生物学) 特征(语言学) 图像(数学) 过程(计算) 算法 模式识别(心理学) 机器学习 雷达 电信 语言学 哲学 进化生物学 生物 操作系统
作者
Chen Liu,Yongsheng Yao,Jue Li,Junfeng Qian,Lihao Liu
出处
期刊:Case Studies in Construction Materials [Elsevier BV]
卷期号:20: e02779-e02779 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.cscm.2023.e02779
摘要

The aim of this paper is to improve the accuracy and efficiency of ground penetrating Radar (GPR) detection of internal road surface disease images. Based on the YOLOv4 target detection algorithm, this study introduces MobilenetV2 and CBAM attention mechanism, and combines the Focal loss confidence loss function to iterate the model, so as to design an efficient and lightweight GPR pavement disease image recognition algorithm, MC-YOLOv4. At the same time, in order to alleviate the problem of data scarcity in GPR, we redesign an unsupervised generative adversarial neural network based on self-attention mechanism, namely SGAN-W. Experiments show that MC-YOLOv4 not only has faster reasoning ability, but also occupies only 23% of the memory of YOLOv5-S. After using the SGAN data augmentation, the [email protected] evaluation index is further improved by 2.63%, and the collapse and mode collapse that may occur in the training process of the traditional Convolutional Generative Adversarial Neural Network (DCGAN) are avoided. After introducing the Focal loss confidence loss function to participate in the training, It significantly improves the imbalance between the precision and recall of the detection model, and this scheme is verified and supported by real scenes. The experimental results show that the proposed method has significant advantages in automatic detection and data expansion of lightweight GPR pavement invisible diseases, which has a wide range of application value and research significance.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
今后应助和谐的亦旋采纳,获得20
刚刚
科研通AI6.2应助李子吖吖采纳,获得10
2秒前
2秒前
5秒前
清河聂氏发布了新的文献求助10
5秒前
邵振启发布了新的文献求助10
6秒前
我是老大应助ericaxixi采纳,获得10
7秒前
阳光小虾米完成签到 ,获得积分10
7秒前
聂雨声发布了新的文献求助10
8秒前
LXx完成签到 ,获得积分10
10秒前
12秒前
12秒前
对方正在讲话完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
学术小白发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
阿靖完成签到 ,获得积分10
16秒前
cds发布了新的文献求助10
16秒前
downdown发布了新的文献求助10
17秒前
张欢馨应助wjunj采纳,获得30
17秒前
young_lifestyle完成签到,获得积分10
17秒前
酱紫完成签到 ,获得积分10
18秒前
粽子大王应助DD33采纳,获得10
20秒前
20秒前
20秒前
聂雨声完成签到,获得积分10
21秒前
dl应助七七采纳,获得20
21秒前
24秒前
30秒前
学术小白完成签到,获得积分20
31秒前
Ava应助YMM采纳,获得10
32秒前
36秒前
科研通AI6.1应助rxn824采纳,获得10
38秒前
39秒前
wjunj发布了新的文献求助10
39秒前
TN关闭了TN文献求助
41秒前
东方元语应助秀xiu采纳,获得20
41秒前
爆米花应助WN采纳,获得10
41秒前
42秒前
44秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6517365
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8310421
关于积分的说明 17765125
捐赠科研通 5619640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925980
邀请新用户注册赠送积分活动 1902804
关于科研通互助平台的介绍 1763853