基于改进EB-YOLO-v8n的耗能梁损伤识别
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1.河北科技大学建筑工程学院;2.国网河北省电力有限公司经济技术研究院;3.河北省绿色建筑推广与建设工程标准编制中心

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TU391

基金项目:

河北省自然科学基金(E2021208010,E2023208069,E2023208080); 中央引导地方科技发展资金项目(236Z5408G);河北省教育厅产学研合作专项(CXY2024045)


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    摘要:

    耗能梁段是偏心支撑钢框架中基本的耗能构件,在地震过程中的损伤程度影响着结构局部及整体安全。目前,耗能梁段损伤或破坏程度的定性评级多依赖人工目测,评价结果主观性强。同时,灾后建筑破坏程度不明,严重制约人工检测实施效能。为对震后耗能梁段损伤状态进行准确、快速评估,本研究在YOLO-v8n模型的基础上,加入高效多尺度注意力模块和加权双向特征金字塔结构,提出了EB-YOLO-v8n耗能梁段损伤识别模型。首先设计并完成9个不同参数的耗能拟静力试验,采用图像拍摄设备记录不同破坏程度下的结构局部损伤情况,汇总成数据集。其次,为保证数据集质量,采用Mosaic+Fliplr数据增强技术对输入数据进行增强处理,共得到2612张图像作为数据集。再次,对数据集中的各种损伤进行标注并输入到模型中训练。最后,对相关创新模块进行消融实验,分析了每一个改进模块的有效性。结果表明,EB-YOLO-v8n模型的平均精度值均高于文中提到的其他模型,说明改进后的模型在参数量基本不变的情况下具有更强的鲁棒性。此外,根据消融试验结果可以得出,EB-YOLO-v8模型的平均精度值分别高于E-YOLO-v8n、B-YOLO-v8n模型1.5、5.0个百分点,并且其单张图片平均识别时间也具有一定优势。EB-YOLO-v8n模型兼顾了精度与速度之间的平衡,契合了震后损伤识别需求中高精度与快速的特点,可以满足实际工程复杂工况的需求。

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  • 收稿日期:2024-07-09
  • 最后修改日期:2025-02-18
  • 录用日期:2025-02-21
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