利索能及
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专利号: 2023100792457
申请人: 闽江学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进YOLOv5s的砖石建筑裂缝检测方法,其特征在于,构建改进YOLOv5的裂缝检测模型;首先,在Backbone上使用SPD‑Conv;其次,在Neck上使用BiFPN结构,使模型能针对性地学习特征;然后,在Neck每个分支集成Coordinate Attention注意力模块,以帮助模型更加准确地定位裂缝位置;最后,在Head使用SIoU Loss,引入真实框与预测框的角度概念,加快网络的收敛,提升模型的训练速度和准确率。

2.根据权利要求1所述的基于改进YOLOv5s的砖石建筑裂缝检测方法,其特征在于,所述SPD‑Conv由Space‑to‑depth(SPD)层和卷积层(stride=1)层构成,其中,Space‑to‑depth(SPD)层:Space‑to‑depth(SPD)向下采样时会将通道维度的所有信息保留下来,避免信息丢失,将宽和高的维度转移到通道的维度上;对任意大小为S×S×C1的2

特征映射X行切片,切片后得到scale 个子特征映射序列,每个的大小都为将子特征映射序列沿着通道方向连接起来,形成一个新的特征映射序列,大小为其中,S为原始特征图的边长,scale为下采样时采用的比例因子,C1为原始特征图的通道数;

卷积层(stride=1):在Space‑to‑depth(SPD)层之后,使用stride=1的卷积层,使特2

征映射序列大小变换为 其中C2

3.根据权利要求1所述的基于改进YOLOv5s的砖石建筑裂缝检测方法,其特征在于,所述BiFPN,即一种加权的双向金字塔网络,BiFPN在输入到输出之间增加一条分支,使得模型在不增加成本的情况下能够融合更多的特征;BiFPN为每一层分配不同权值进行融合,使模型能关注到更多重要的层,并减少了一些不必要的节点连接,使模型能够更好地处理不同尺度特征。

4.根据权利要求1所述的基于改进YOLOv5s的砖石建筑裂缝检测方法,其特征在于,所述SIoU由四个部分组成,包括角度损失、距离损失、形状损失、IoU损失,其中:角度损失

σ为真实框和预测框中心点的距离;ch为真实框和预测框中心点的高度差;α为真实框和预测框中心点连线与水平线之间的夹角; 为真实框中心坐标; 为预测框中心坐标;

距离损失

‑γρx ‑γρy

Δ=2‑e ‑e

cw、cl分别为真实框和预测框最小外接矩形的宽和高;

形状损失

gt gt

w、h、w 、h 分别为预测框和真实框的宽和高,θ控制对形状损失的关注程度;

IoU损失

A为候选框区域面积,B为原标记框区域面积;

最终SIoU损失函数定义如下