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基于卷积神经网络与人工神经网络的表面损伤检测方案

计算机视觉与模式识别 2020-10-20 v2 机器学习

摘要

混凝土表面的损伤十分重要,因为损伤会影响结构的结构完整性。本文提出一种使用卷积神经网络(CNN)与人工神经网络(ANN)的两步式表面损伤检测方案。CNN将给定输入图像分为两类:阳性与阴性。阳性类别指图像中存在表面损伤,否则图像被分类为阴性。这是一种基于图像的分类。ANN接收已被CNN分类为阳性的图像输入。这减少了由ANN进一步处理的图像数量。ANN执行基于特征的分类,其中特征从图像中检测到的边缘提取。边缘使用Canny边缘检测进行检测。从检测到的边缘中共提取19个特征。这些特征是ANN的输入。ANN的目的是仅高亮图像中阳性的受损边缘。CNN在图像分类上达到80.7%的准确率,ANN在表面检测上达到98.1%的准确率。CNN中准确率的下降源于假阳性检测,然而假阳性是可容忍的,而假阴性不可容忍。在两步方案中CNN与ANN的假阴性检测均为0%。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.10760,
  title  = {Surface Damage Detection Scheme using Convolutional Neural Network and Artificial Neural Network},
  author = {Alice Yi Yang and Ling Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10760},
  year   = {2020}
}