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水泥混凝土路面刻槽磨损程度三维检测方法

仪器仪表学报 2015年第8期36卷 1767-1773页

作者：郝雪丽孙朝云沙爱民李伟呼延菊长安大学信息工程学院西安710064 长安大学公路学院特殊地区公路工程教育部重点实验室西安710064

为了实现水泥混凝土路面刻槽磨损程度的自动检测,基于激光三角法实现了路面三维信息的采集与处理。结合刻槽三维数据的特点,通过数据插值技术和曲面拟合获取了刻槽区域的并行曲面,并建立了刻槽的三维空间模型,采用双重均值的方法实现了... 详细信息

为了实现水泥混凝土路面刻槽磨损程度的自动检测,基于激光三角法实现了路面三维信息的采集与处理。结合刻槽三维数据的特点,通过数据插值技术和曲面拟合获取了刻槽区域的并行曲面,并建立了刻槽的三维空间模型,采用双重均值的方法实现了刻槽区域平均构造深度的计算。设计试验对三维检测方法和铺砂法进行了对比分析,试验结果表明,本文提出的三维检测方法比铺砂法有更好的稳定性;两种方法的检测结果绝对误差大部分集中在0.1 mm以内,且相关性高,从而证明了三维检测方法有一定的准确性和可靠性,可用于刻槽区域磨损程度的自动检测。

关键词：刻槽磨损程度检测三维检测水泥混凝土路面平均构造深度并行曲面双重均值

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多尺度特征增强的路面裂缝检测方法

交通运输工程学报 2023年第1期23卷 291-308页

作者：翟军治孙朝云裴莉莉呼延菊李伟长安大学信息工程学院陕西西安710064 东南大学交通学院江苏南京211189

针对路面裂缝检测不完整和分割出现断裂的问题,提出了一种多尺度特征增强的路面裂缝检测网络MFENet,实现端到端的路面裂缝图像检测、分类和分割处理;设计了多尺度注意力特征增强模块,建立了网络模型的上层多尺度特征通道与底层特征通道... 详细信息

针对路面裂缝检测不完整和分割出现断裂的问题,提出了一种多尺度特征增强的路面裂缝检测网络MFENet,实现端到端的路面裂缝图像检测、分类和分割处理;设计了多尺度注意力特征增强模块,建立了网络模型的上层多尺度特征通道与底层特征通道权重系数之间的映射关系,以提升有效通道的特征输出;基于路面裂缝的坐标信息和像素语义信息在物理位置上的相关性,设计了多语义特征关联模块,实现不同语义信息之间的特征融合增强,并通过特征维度转换实现对路面裂缝图像的前景特征过滤;提出了一种针对深度特征强度进行量化评估的方法,用于提升模型提取特征能力的可解释性。在自采集数据集上的研究结果表明:MFENet对路面裂缝图像检测的平均精准率和平均召回率相比Mask R-CNN分别提升了4.3%和5.4%,相比基线模型RDSNet分别提升了14.6%和14.3%;MFENet对路面裂缝图像分割的平均精准率和平均召回率相比Mask R-CNN分别提升了6.6%和8.8%,相比RDSNet分别提升了8.1%和9.7%;与Mask R-CNN等主流方法相比,MFENet对不同类型路面裂缝图像的检测、分割精度最高。在公开数据集(CFD、CRACK500)上的研究结果表明:在不同场景下的数据集上,MFENet的检测、分割精度均高于Mask R-CNN等主流方法,模型的鲁棒性更强。另外与RDSNet相比,MFENet在不同数据集上的处理速度也均有所提升。

关键词：路面裂缝检测多尺度注意力特征增强多语义可解释性鲁棒性

基于3D数据和双尺度聚类算法的路面裂缝检测

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华南理工大学学报（自然科学版） 2015年第8期43卷 99-105页

作者：李伟呼延菊沙爱民孙朝云郝雪丽长安大学信息工程学院陕西西安710064 长安大学公路学院陕西西安710064

为了更加准确高效地识别路面裂缝,提出一种基于路面3D数据和双尺度聚类算法的路面裂缝检测技术.首先,使用中值滤波以及Otsu阈值分割算法对采集到的路面裂缝3D数据进行预处理,获得二值化的路面裂缝图像,在此基础上,将不规则的路面裂缝区... 详细信息

为了更加准确高效地识别路面裂缝,提出一种基于路面3D数据和双尺度聚类算法的路面裂缝检测技术.首先,使用中值滤波以及Otsu阈值分割算法对采集到的路面裂缝3D数据进行预处理,获得二值化的路面裂缝图像,在此基础上,将不规则的路面裂缝区域使用规则椭圆模型表征为裂缝基本单元,作为聚类基础.然后,使用双尺度准则函数从最优化中心距离以及角度偏差两个尺度上对基本裂缝单元进行聚类识别.最后借助杠杆原理确定聚类后裂缝中心点位置,使用最小外接椭圆表征聚类后的实际裂缝区域,并使用圆形度因子进行了路面裂缝类型判断,对网状裂缝进行了路面破损程度参数分析,为路面破损程度量化分析提供了参考因子.实际路面裂缝的实验表明,文中方法具有良好的路面裂缝检测精度.

关键词：裂缝检测聚类算法双尺度圆形度因子

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基于双相扫描检测的路面三维裂缝识别方法

中国公路学报 2015年第2期28卷 26-32页

作者：孙朝云赵海伟李伟郝雪丽呼延菊长安大学信息工程学院陕西西安710064

为了识别路面的三维裂缝,根据路面病害的特征提取与检测要求,针对路面三维裂缝数据的特点,结合数字图像处理滤波技术,提出了一种基于平均值法曲线拟合的双相扫描检测路面裂缝识别方法。识别过程中先采用双相标准差均值滤波算法与基于组... 详细信息

为了识别路面的三维裂缝,根据路面病害的特征提取与检测要求,针对路面三维裂缝数据的特点,结合数字图像处理滤波技术,提出了一种基于平均值法曲线拟合的双相扫描检测路面裂缝识别方法。识别过程中先采用双相标准差均值滤波算法与基于组合结构元素的级联形态学滤波算法相结合的方法对数据点进行去噪处理,再通过基于平均值法曲线拟合的双相扫描检测方法对裂缝进行识别;即对路面三维数据矩阵分别进行水平单相和垂直单相扫描检测得到2幅裂缝图像,然后对这2幅裂缝图像进行叠加处理,再进行区域生长,便可得到双相扫描检测识别的裂缝图像。研究结果表明:采用双相扫描检测方法,可以很好地识别裂缝;采用准确率曲线对该算法进行评估,得出该算法性能稳定且准确率高;该算法对路面养护管理决策的制定和路表三维形态的重构起到了重要的指导作用。

关键词：道路工程裂缝识别双相扫描路面三维数据区域生长

基于VGG16-UNet语义分割模型的路面龟裂形态提取与量化

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交通运输工程学报 2023年第2期23卷 166-182页

作者：张伟光钟靖涛呼延菊马涛朱俊清何亮东南大学交通学院江苏南京210096 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

提出了基于VGG16-UNet语义分割模型的路面龟裂分割技术,开发了该模型提取龟裂形态的量化评价方法;通过移动拍照设备采集路面干燥、浸水与存在道路标线影响等不同条件下的龟裂图像,构建了涵盖轻度、中度、重度3种破损程度的多场景龟裂图... 详细信息

提出了基于VGG16-UNet语义分割模型的路面龟裂分割技术,开发了该模型提取龟裂形态的量化评价方法;通过移动拍照设备采集路面干燥、浸水与存在道路标线影响等不同条件下的龟裂图像,构建了涵盖轻度、中度、重度3种破损程度的多场景龟裂图像数据集;分析了VGG16-UNet、VGG19-UNet、PSPNet、SegNet与DeepLab v3+语义分割模型的龟裂图像分割效果与相应分割指标,明确了最优分割模型并提取了龟裂形态特征;对比了外接正矩形、最小外接矩形和凸包3种轮廓形状拟合边界方法,确定了最优拟合边界,并据此计算了龟裂面积;提出了基于轮廓边界极点坐标的龟裂块度计算方法,分析了路面龟裂面积和块度特征。研究结果表明:VGG16-UNet模型与VGG19-UNet、PSPNet、SegNet、DeepLab v3+这4种语义分割模型相比,VGG16-UNet具有数量为14710464的最小总参数量,模型训练速度可达每个世代训练时间为118 s,并能达到每个图像0.021 s的最高预测速度,同时在公开数据集Crack500、CrackTree与EdmCrack600中对复杂背景的裂缝分割准确率为81%,召回率为82%,调和均值为0.81,平均交并比为0.73,优于4种对比模型,模型泛化能力更高;凸包边界拟合方法计算龟裂面积最小,相较于外接正矩形与最小外接矩形边界拟合方法,拟合率分别提高了14.47%、9.30%,能得到最优的路面龟裂轮廓边界;基于轮廓边界极点计算的龟裂块度能有效评价龟裂破损程度,弥补了现有路面龟裂块度的计算难题。

关键词：路面工程语义分割龟裂边界拟合龟裂形态龟裂面积龟裂块度

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基于线结构光的沥青路面三维数据采集系统

长安大学学报（自然科学版） 2016年第4期36卷 9-17页

作者：孙朝云呼延菊李伟魏子尧刘祝长安大学信息工程学院陕西西安710064

针对目前沥青路面表面形貌三维数据采集实时性差、精确度低,难以准确全面地提供路面三维构造形态的问题,研究了基于线结构光的沥青路面表面形貌三维数据采集系统。该系统是针对中国道路三维信息检测要求而研发设计的集光、电一体化和自... 详细信息

针对目前沥青路面表面形貌三维数据采集实时性差、精确度低,难以准确全面地提供路面三维构造形态的问题,研究了基于线结构光的沥青路面表面形貌三维数据采集系统。该系统是针对中国道路三维信息检测要求而研发设计的集光、电一体化和自动化的三维检测设备,可以完成对待测沥青路面表面形貌数据的采集、分析、处理、三维显示等。系统采用红外线阵激光光源、面阵CCD相机及数字图像检测技术,根据激光三角法计算出路面表面的三维深度信息,并利用MATLAB软件实现路面形貌的三维重构,获得了重构后的路面形貌三维显示,并进行了检测结果的定量分析。系统基于模块化设计,主要由电源模块、下位机控制模块、计数触发模块、激光三角检测模块、GPS定位模块、数据处理模块组成,通过测试软件驱动硬件模块,从而获得沥青路面三维数据的采集。研究结果表明:模块化设计提高了系统的抗干扰性,使系统结构简单清晰,免去了复杂的连线,便于调试、维修,缩短了开发周期,降低了开发、维护的成本;室内外试验测试分析同时表明,系统性能稳定,满足现场检测的要求,能够满足沥青路面表面形貌三维数据采集要求,并可以提供形象直观的路面表面三维形貌。

关键词：道路工程线结构光沥青路面三维数据

New innovations in pavement materials and engineering:A review on pavement engineering research 2021

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Journal of Traffic and Transportation Engineering(English Edition) 2021年第6期8卷 815-999页

作者： JTTE Editorial Office Jiaqi Chen Hancheng Dan Yongjie Ding Yangming Gao Meng Guo Shuaicheng Guo Bingye Han Bin Hong Yue Hou Chichun Hu Jing Hu ju huyan Jiwang Jiang Wei Jiang Cheng Li Pengfei Liu Yu Liu Zhuangzhuang Liu Guoyang Lu Jian Ouyang Xin Qu Dongya Ren Chao Wang Chaohui Wang Dawei Wang Di Wang Hainian Wang Haopeng Wang Yue Xiao Chao Xing Huining Xu Yu Yan Xu Yang Lingyun You Zhanping You Bin Yu Huayang Yu Huanan Yu Henglong Zhang Jizhe Zhang Changhong Zhou Changjun Zhou Xingyi Zhu Editorial Office of Journal of Traffic and Transportation Engineering(English Edition) Chang’an UnivieristyXi’an 710064China School of Civil Engineering Central South UniversityChangsha 410075China School of Civil Engineering Chongqing Jiaotong UniversityChongqing 400074China Department of Structural Engineering Faculty of Civil Engineering and GeosciencesDelft University of TechnologyDelft 2628 CNthe Netherlands The Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of Ministry of Education Beijing University of TechnologyBeijing 100124China College of Civil Engineering Hunan UniversityChangsha 410082China School of Civil and Transportation Engineering Beijing University of Civil Engineering and ArchitectureBeijing 100044China School of Transportation Science and Engineering Harbin Institute of TechnologyHarbin 150090China College of Metropolitan Transportation Beijing University of TechnologyBeijing 100124China School of Civil Engineering&Transportation South China University of TechnologyGuangzhou 510641China School of Transportation Southeast UniversityNanjing 211189China Department of Civil&Environmental Engineering University of WaterlooWaterlooON N2L 3G1Canada Department of Civil and Environmental Engineering The Hong Kong Polytechnic UniversityHong KongChina School of Highway Chang’an UniversityXi’an 710064China Institute of Highway Engineering RWTH Aachen UniversityAachen 52074Germany School of Transportation&Logistics Dalian University of TechnologyDalian 116024China School of Civil Engineering Southwest Jiaotong UniversityChengdu 611756China Faculty of Architecture Civil and Transportation EngineeringBeijing University of TechnologyBeijing 100124China Department of Civil Engineering Aalto UniversityEspoo 02150Finland Nottingham Transportation Engineering Center(NTEC) University of NottinghamNottingham NG72RDUK State Key Laboratory of Silicate Materials for Architectures Wuhan University of TechnologyWuhan 430070China College of Transportation Engineer

Sustainable and resilient pavement infrastructure is critical for current economic and environmental *** the past 10 years,the pavement infrastructure strongly supports the rapid development of the global social *** theories,new methods,new technologies and new materials related to pavement engineering are *** of pavement infrastructure is a typical multi-physics *** of actual coupled behaviors of traffic and environmental conditions,predictions of pavement service life become more and more complicated and require a deep knowledge of pavement material *** order to summarize the current and determine the future research of pavement engineering,Journal of Traffic and Transportation Engineering(English Edition)has launched a review paper on the topic of"New innovations in pavement materials and engineering:A review on pavement engineering research 2021".Based on the joint-effort of 43 scholars from 24 well-known universities in highway engineering,this review paper systematically analyzes the research status and future development direction of 5 major fields of pavement engineering in the *** content includes asphalt binder performance and modeling,mixture performance and modeling of pavement materials,multi-scale mechanics,green and sustainable pavement,and intelligent ***,this review paper is able to provide references and insights for researchers and engineers in the field of pavement engineering.

关键词： Asphalt binder Asphalt mixture Modeling of pavement materials Multi-scale mechanics Green and sustainable pavement Intelligent pavement

人参皂苷Rd对非家族性高血脂SD大鼠血管保护的作用机制

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兰州大学学报（医学版） 2022年第3期48卷 23-27,31页

作者：呼延丽张秀娟周进高进贤朱菊花董彦富甘肃省人民医院药剂科甘肃兰州730000

目的探讨人参皂苷Rd对非家族性高血脂SD大鼠血管保护作用及机制。方法采用全自动生化仪分析、病理学观察、实时荧光定量聚合酶链式反应、蛋白免疫印迹、酶联免疫吸附测定分别在生化、组织水平上检测。结果与高脂饲料组相比,人参皂苷Rd... 详细信息

目的探讨人参皂苷Rd对非家族性高血脂SD大鼠血管保护作用及机制。方法采用全自动生化仪分析、病理学观察、实时荧光定量聚合酶链式反应、蛋白免疫印迹、酶联免疫吸附测定分别在生化、组织水平上检测。结果与高脂饲料组相比,人参皂苷Rd不同剂量组(30、35、40、45 mg/kg)大鼠血清中胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白含量下降、动脉粥样硬化指数改善、血管壁厚度降低、血管腔面积改善;人参皂苷Rd不同剂量组血管组织中一氧化氮合酶、卵磷脂胆固醇酰基转移酶、胆固醇7-羟化酶mRNA和蛋白表达均显著上调;血清中NO含量增加,而血浆内皮素、血管性血友病因子含量明显下降。结论人参皂苷Rd对非家族性高血脂SD大鼠血管具有保护作用,呈剂量依赖性。

关键词：人参皂苷Rd 非家族性内皮型一氧化氮合酶卵磷脂胆固醇酰基转移酶胆固醇7-羟化酶