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數(shù)據(jù)應(yīng)用-智能識(shí)別系統(tǒng)

公路路面病害智能識(shí)別系統(tǒng)

研發(fā)中心

研發(fā)中心作為公司技術(shù)創(chuàng)新的平臺(tái),主要承擔(dān)政府科技計(jì)劃項(xiàng)目、國際合作項(xiàng)目和企業(yè)應(yīng)用研究型項(xiàng)目的研發(fā)工作。中心依托中國科學(xué)院強(qiáng)大的科研技術(shù)力量,在3D打印、人工智能、智能制造等領(lǐng)域有著豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并成功開發(fā)了一系列產(chǎn)品:工業(yè)級(jí)SLA工藝3D打印裝備、工業(yè)級(jí)和桌面級(jí)FDM工藝3D打印裝備、醫(yī)療顯微影像自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、智能交通識(shí)別系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備、信函裝封打印貼標(biāo)及分揀一體化設(shè)備、電子元器件測(cè)試分揀設(shè)備等。同時(shí)研發(fā)中心也培養(yǎng)了一大批具有創(chuàng)新研究能力和工程開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀人才,為促進(jìn)科研與生產(chǎn)的緊密結(jié)合,加速高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化起到強(qiáng)有力的支撐作用。

產(chǎn)品詳情

改革開放40年來,我國高速公路得到飛速發(fā)展,截至2016年底,我國公路通車總里程數(shù)達(dá)到469.63萬公里,其中高速公路通車總里程數(shù)為13.6萬公里。隨著使用年限的增加,這些道路的養(yǎng)護(hù)將變得越來越重要。公路路面病害種類繁多,包括龜裂、塊裂、縱裂、橫裂、坑槽、松散、沉陷、修補(bǔ)不良等十余種,對(duì)于公路養(yǎng)護(hù)來說,公路病害的準(zhǔn)確分類以及嚴(yán)重程度的準(zhǔn)確判斷,直接影響路面質(zhì)量的綜合判斷及養(yǎng)護(hù)任務(wù)的下達(dá)和執(zhí)行。

公路路面的自然形態(tài)千差萬別,拍攝成像時(shí)又受到天氣和氣候的影響,同一種病害在不同公路路面圖像中的顏色、紋理、對(duì)比度、走勢(shì)等的差別很大。采用傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法,無法有效構(gòu)造出所有病害特征的特征描述子,無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)。因此,雖然幾年前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了公路路面圖像的自動(dòng)化采集,但是路面病害的檢測(cè),依然主要依靠人工對(duì)路面圖像進(jìn)行逐幅查看。

采用人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù),可以自動(dòng)學(xué)習(xí)并構(gòu)造公路路面病害的缺陷特征,并實(shí)現(xiàn)對(duì)公路路面病害種類的自動(dòng)識(shí)別以及嚴(yán)重程度的自動(dòng)判斷,改變了公路路面檢測(cè)勞動(dòng)密集型的歷史,可大大降低路面病害圖片分析的人力成本,以廣東省部分路段為例,按每車道每公里路面病害檢測(cè)費(fèi)用1800元計(jì)算,每年兩次對(duì)路面破損進(jìn)檢測(cè),3年節(jié)省的總費(fèi)用超過了3千萬元,相當(dāng)于創(chuàng)造了3千多萬的經(jīng)濟(jì)效益,如果項(xiàng)目成果推廣到全省乃至全國,經(jīng)濟(jì)效益將更可觀。同時(shí),該成果克服了人工檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題,有效保障了路面養(yǎng)護(hù)的規(guī)范性和一致性。

創(chuàng)新點(diǎn):

  1. 設(shè)計(jì)一種基于語義分析的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),提取公路路面病害高層語義信息,有效克服了路面病害局部特征不明顯的問題;

  2. 設(shè)計(jì)一種自編碼解碼網(wǎng)絡(luò),將病害特征圖重構(gòu)成可以描述公路病害實(shí)例區(qū)域的圖像掩模,實(shí)現(xiàn)了公路病害圖像的像素級(jí)檢測(cè);

  3. 設(shè)計(jì)一種條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(cGAN)來生成更多的訓(xùn)練數(shù)據(jù),為公路病害的分割和分類網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)保障。