End-to-end semi-supervised deep learning model for surface crack detection of infrastructures

计算机科学 人工智能 人工神经网络 分割 深度学习 桥(图论) 网(多面体) 机器学习 试验数据 监督学习 模式识别(心理学) 图像(数学) 任务(项目管理) 标记数据 数据挖掘 工程类 数学 医学 几何学 内科学 程序设计语言 系统工程
作者
Mohammed Ameen Mohammed,Zheng Han,Yange Li,Zaid Al‐Huda,Changli Li,Weidong Wang
出处
期刊:Frontiers in Materials [Frontiers Media]
卷期号:9 被引量:3
标识
DOI:10.3389/fmats.2022.1058407
摘要

Surface crack detection is essential for evaluating the safety and performance of civil infrastructures, and automated inspections are beneficial in providing objective results. Deep neural network-based segmentation methods have demonstrated promising potential in this purpose. However, the majority of these methods are fully supervised, requiring extensive manual labeling at pixel level, which is a vital but time-consuming and expensive task. In this paper, we propose a novel semi-supervised learning model for crack detection. The proposed model employs a modified U-Net, which has half the parameters of the original U-Net network to detect surface cracks. Comparison using 20 epochs shows that the modified U-Net network requires only 15% training time of the traditional U-net, but improves the accuracy by 20% upwards. On this basis, the proposed model (modified U-Net) is trained based on an updated strategy. At each stage, the trained model predicts and segments the unlabeled data images. The new strategy for updating the training datasets allows the model to be trained with limited labeled image data. To evaluate the performance of the proposed method, comprehensive image datasets consisting of the DeepCrack, Crack500 datasets those open to public, and an expanded dataset containing 2068 images of concrete bridge surface crack with our independent manual labels, are used to train and test the proposed method. Results show that the proposed semi-supervised learning method achieved quite approaching accuracies to the established fully supervised models using multiple accuracy indexes, however, the requirement for the labeled data reduces to 40%.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
科研通AI5应助dongdong采纳,获得10
1秒前
2秒前
科研通AI5应助感动秋采纳,获得10
3秒前
一得完成签到,获得积分10
4秒前
然而。完成签到 ,获得积分10
4秒前
liangtaotao发布了新的文献求助10
5秒前
石璐洋发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
WLL完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
鱼鱼鱼完成签到,获得积分10
12秒前
晨曦发布了新的文献求助10
13秒前
搜集达人应助liangtaotao采纳,获得10
13秒前
15秒前
乐风完成签到,获得积分10
15秒前
NexusExplorer应助vkingda采纳,获得10
17秒前
Siriluck完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
cc发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
23秒前
23秒前
23秒前
liu发布了新的文献求助10
25秒前
动听的笑南完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
感动秋发布了新的文献求助10
28秒前
ttt发布了新的文献求助10
28秒前
顾矜应助XY采纳,获得10
32秒前
可鹿丽完成签到 ,获得积分10
37秒前
37秒前
等待白安完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
默默火发布了新的文献求助10
42秒前
完美世界应助XY采纳,获得10
43秒前
蹲坑的撕裂者完成签到,获得积分20
44秒前
赘婿应助东风第一枝采纳,获得10
45秒前
呜呜发布了新的文献求助10
45秒前
科研通AI5应助luckygirl采纳,获得10
46秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
Transnational East Asian Studies 400
Towards a spatial history of contemporary art in China 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3846823
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3389336
关于积分的说明 10556828
捐赠科研通 3109741
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1713870
邀请新用户注册赠送积分活动 825023
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 775164