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现代隧道技术 2024, Vol. 61 Issue (3) :148-156    DOI:
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基于深度学习的隧道不良地质体超前预报图像智能预测算法
(湖南省交通规划勘察设计院有限公司,长沙 410075)
Intelligent Image Analysis Algorithm for Advance Forecasting of Adverse Geological Bodies in Tunnels Based on Deep Learning
(Hunan Provincial Communications Planning, Survey and Design Institute Co., Ltd., Changsha 410075)
Download: PDF (9385KB)   HTML (1KB)   Export: BibTeX or EndNote (RIS)      Supporting Info
摘要 针对隧道不良地质体超前预报图像分析方法中存在的主观性大、效率低下等问题,构建一种名为IRTAG的隧道不良地质体超前预报图像智能预测算法。该算法包括一种基于多重交叉注意力的特征编码结构,能有效弥补卷积神经网络固有局部性的归纳偏置导致难以充分提取全局上下文信息的不足,然后引入具有良好分类性能和效率的EffcinetNet-v2作为骨干网络,提升模型对于不良地质体特征的提取能力。结果表明:在检测精度方面, IR-TAG的mAP和F1分别为84.09%和83.63%,高于其他常用深度学习模型;在检测效率方面,IR-TAG具有更小的模型大小(73.5 MB)以及更快的图像处理速度(38.87 f/s),适用于隧道施工中的不良地质体超前预报图像智能、快速检测任务。
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蒋 源 王海林 陈 兆
关键词隧道工程   超前地质预报   深度学习   智能预测     
Abstract: In response to the subjectivity and inefficiency issues in the analysis methods for advance forecasting images of adverse geological bodies in tunnels, this paper propose an intelligent image analysis algorithm called IR-TAG.This algorithm includes a feature encoding structure based on multi-cross attention, which effectively compensates for the inherent local induction bias of convolutional neural networks, making it difficult to fully extract global contextual information. Then, it introduces EffcinetNet-v2 as the backbone network, which has good classification performance and efficiency, to enhance the model′s ability to extract features of adverse geological bodies. The results show that in terms of detection accuracy, the mAP and F1 of IR-TAG are 84.09% and 83.63%, respectively, higher than other commonly used deep learning models. In terms of detection efficiency, IR-TAG has a smaller model size(73.5 MB) and faster image processing speed (38.87 f/s), making it suitable for intelligent and rapid detection of advance forecasting images of adverse geological bodies in tunnel construction.
KeywordsTunnel engineering,   Advance geological prediction,   Deep learning,   Intelligent prediction     
基金资助:湖南省科技人才托举工程(2023TJ-Z02);湖南省重点领域研发计划(2020SKC2010).
作者简介: 蒋 源(1991-),男,硕士,工程师,主要从事隧道工程缺陷识别、检测以及风险评估方面研究工作,E-mail:hnjiangyuan2023@163.com. 通讯作者:王海林(1984-),男,博士,高级工程师,主要从事隧道工程缺陷识别、检测以及风险评估方面研究工作,E-mail:hailin_wang@126.com.
引用本文:   
蒋 源 王海林 陈 兆 .基于深度学习的隧道不良地质体超前预报图像智能预测算法[J]  现代隧道技术, 2024,V61(3): 148-156
JIANG Yuan WANG Hailin CHEN Zhao .Intelligent Image Analysis Algorithm for Advance Forecasting of Adverse Geological Bodies in Tunnels Based on Deep Learning[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2024,V61(3): 148-156
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2024/V61/I3/148
 
没有本文参考文献
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