人才培养

交通运输工程

基于无人机图像的高速公路路面渗水变化检测技术研究

杨紫嫣

专业名称:交通运输(国际航运)
指导教师:艾青
毕业去向:本校交通运输专业硕士
在校期间学术成果或科创实践成果:2024年第43期本科生研究计划(PRP)项目结题

项目概述

本研究利用无人机每月一次采集高速公路影像,构建了双时相路面渗水变化数据集。通过改进拼接算法实现高精度路面全景构建,并优化DTCDSCN变化检测模型,引入HIoU损失与CSSM阴影抑制模块,提升了病害边缘识别能力并消除阴影干扰。结合气象数据分析病害季节性规律,提出针对性管养建议。

项目创新点

构建了首个覆盖夏秋冬三季的双时相路面渗水影像数据集;改进了SIFT拼接算法,提出ROI增强、部分仿射变换与中心优先策略;引入HIoU损失与CSSM模块,增强边缘捕捉并消除阴影误判;结合ERA5气象数据,量化降水量与冻胀压力对病害扩张的驱动作用。

项目成果及应用前景

成果包括983对数据集、拼接精度标线偏移率0.37%与SSIM 0.78、模型IoU达53.78%与F1达69.95%,并提出分季节管养建议。可应用于自动化道路巡检、智能设施管理及灾害预警,并能推广至城市道路、桥梁、机场跑道等硬质路面场景。

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