Attention-enhanced sampling point cloud network (ASPCNet) for efficient 3D tunnel semantic segmentation

点云 增采样 采样(信号处理) 计算机科学 人工智能 分割 过程(计算) 特征(语言学) 数据挖掘 推论 交叉口(航空) 实时计算 计算机视觉 工程类 图像(数学) 滤波器(信号处理) 操作系统 哲学 航空航天工程 语言学
作者
Yunxiang Zhou,Ankang Ji,Limao Zhang,Xiaolong Xue
出处
期刊:Automation in Construction [Elsevier]
卷期号:146: 104667-104667 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.autcon.2022.104667
摘要

Laser scanning is used as a modern means to capture data from tunnels to assess their condition, but automated processing requires robust component detection and deterioration characterization. In order to segment 3D tunnel point clouds aiming at more accurate results with high time efficiency, this paper describes a point cloud technique that collects actual tunnel scenes and develops an attention-enhanced sampling point cloud network named ASPCNet. In the developed model, the feature embedding module is responsible to process the point cloud data for local features followed by the attention module for enhancing the feature extraction and learning. Additionally, the point downsampling-upsampling structure fully assists the model to strengthen the capability to process point clouds for time efficiency. In the training process, a weighted focal loss is designed to enhance the model learning by eliminating the effect of data imbalance. The developed ASPCNet is trained and then tested on a dataset collected from a cross-river metro tunnel section in China, demonstrating its efficiency and effectiveness. In comparison with different sampling ratios, state-of-the-art methods, and sampling methods, the ASPCNet with a uniform sampling rate of 2 exhibits the best performance, achieving an overall accuracy of 0.9758, a mean Intersection over Union (MIoU) of 0.8988, and an inference time of 4.1 s, demonstrating that the sampling structure involved in this research boosts the time efficiency, the developed model has superior performance, and the sampling method adopted is beneficial to strengthen the model performance.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
dery完成签到,获得积分10
刚刚
bkagyin应助NAFLD采纳,获得10
1秒前
Ammr完成签到,获得积分10
1秒前
优雅的夏旋完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
风筝发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
杰果完成签到,获得积分10
3秒前
郭莹莹发布了新的文献求助10
3秒前
凸0皿0凸完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
花Cheung完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
清风发布了新的文献求助10
7秒前
Moonlight发布了新的文献求助10
7秒前
Liuying2809完成签到,获得积分10
8秒前
刻苦小鸭子完成签到,获得积分10
9秒前
如忆婧年发布了新的文献求助10
9秒前
爱笑灵雁发布了新的文献求助10
10秒前
大媛大靳吃地瓜完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
暴走乄完成签到,获得积分10
11秒前
Sunny完成签到 ,获得积分10
12秒前
专注严青发布了新的文献求助10
13秒前
领导范儿应助爱笑灵雁采纳,获得10
14秒前
暴走乄发布了新的文献求助10
14秒前
英俊的铭应助123采纳,获得10
14秒前
小雯钱来完成签到 ,获得积分10
14秒前
细腻戒指完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
NAFLD完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
华仔应助lyy采纳,获得10
15秒前
15秒前
星辰大海应助王千鹤采纳,获得10
16秒前
熊大完成签到,获得积分10
16秒前
木句木己发布了新的文献求助20
16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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Peptide Synthesis_Methods and Protocols 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5603799
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688754
关于积分的说明 14855835
捐赠科研通 4695101
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540987
邀请新用户注册赠送积分活动 1507143
关于科研通互助平台的介绍 1471814