İHA tabanlı fotogrametrik veriler ile derin öğrenme destekli yol çatlaklarının otomatik tespiti
Abstract
Yol üstyapısının en üst tabakasında meydana gelen yüzey çatlakları, zamanında müdahale edilmediğinde yapısal bozulmalara ve bakım maliyetlerinin artmasına neden olmaktadır. Özellikle köprü yüzeyleri gibi kritik bileşenlerde çatlakların erken tespiti, yapısal bütünlüğün korunması açısından büyük önem taşımaktadır. Geleneksel denetim yöntemleri ise zaman alıcı, maliyetli ve genellikle öznel değerlendirmelere dayalıdır. Bu çalışma, çatlak tespiti sürecinde hem görsel hem de konumsal doğruluk sağlayan yeni nesil bir yaklaşım sunmak üzere, İnsansız Hava Aracı (İHA) görüntülemesi, fotogrametrik modelleme ve derin öğrenme tekniklerini entegre eden bütüncül bir yöntem önermektedir. Kırsal bir yol kesiminde toplanan yüksek çözünürlüklü görüntüler fotogrametri iş akışı ile değerlendirilmiştir. Yapılan doğruluk analizinde iç yöneltme (kamera kalibrasyonu) hatası, dengeleme sonrasında 1.83 mm olarak belirlenmiştir. Dış doğruluk (üç boyutlu (3B) konumsal hassasiyet) ise 2.14 mm Kök Ortalama Kare Hata (Root Mean Square Error - RMSE) değeriyle doğrulanmıştır. Elde edilen ortomozaik görüntüler üzerinde, Transformatör tabanlı CT-CrackSeg kullanılarak otomatik çatlak tespiti gerçekleştirildi. Çatlak maskeleri, saha gözlemleri ve referans ölçümlerle karşılaştırılmış; %92.5 Kesinlik (Precision), %88.3 Duyarlılık (Recall), %90.3 F1-Skoru ve %87.6 Birleşim Üzerinden Kesişim (Intersection over Union-IoU) metrik değerleri elde edilmiştir. Çalışma sonuçları, önerilen yöntemin özellikle düşük trafikli ve yapısal riski yüksek yüzeylerde hızlı, hassas ve tekrar üretilebilir çatlak tespiti için etkin bir çözüm sunduğunu göstermektedir. Yüksek çözünürlüklü, koordinatlı görüntülerin derin öğrenme ile bütünleşik kullanımı, çatlakların hem morfolojik hem de mekânsal analizi açısından literatürde öne çıkan güçlü bir uygulama senaryosu ortaya koymaktadır. Bu yaklaşım, yol bakım yönetim sistemlerine entegre edilerek, proaktif ve veri temelli karar destek mekanizmalarının gelişimine katkı sağlayabilecek niteliktedir.
Keywords
References
- [1] Chen X, Wang C, Liu C, Zhu X, Zhang Y, Luo T, Zhang J. “Autonomous crack detection for mountainous roads using UAV inspection system”. Sensors, 24(14), 4751, 2024.
- [2] Sadeghi P, Goli A. “Investigating the impact of pavement condition and weather characteristics on road accidents”. International Journal of Crashworthiness, 29(6), 973-989, 2024.
- [3] Wang W, Zhang Y. “Cylindrical panoramic image stitching based on SIFT algorithm in photogrammetry systems”. Proceedings of the 4th Asia-Pacific Artificial Intelligence and Big Data Forum, Ganzhou Shaanxi, China, 27-29 December 2024.
- [4] Alkaabi K, El Fawair AR. “Application of a drone camera in detecting road surface cracks: A UAE testing case study”. The Arab World Geographer, 24(3), 221-239, 2021.
- [5] Kulambayev B, Nurlybek M, Astaubayeva G, Tleuberdiyeva G, Zholdasbayev S, Tolep A. “Real-time road surface damage detection framework based on mask R-CNN model”. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, 14(9), 757-765, 2023.
- [6] Kırbaş U, Karaşahin M, Ünal EN, Komut M, Demir B, Öcal K. “Development of pavement performance prediction model for bituminous hot mix asphalt on interurban road networks”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(6), 718-725, 2017.
- [7] Munawar HS, Hammad AW, Haddad A, Soares CAP, Waller ST. “Image-based crack detection methods: A review”. Infrastructures, 6(8), 115, 2021.
- [8] Jia Yi T, Ahmad AB. “Quality assessments of unmanned aerial vehicle (UAV) and terrestrial laser scanning (TLS) methods in road cracks mapping”. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 48, 183-193, 2023.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Image Processing
Journal Section
Research Article
Early Pub Date
October 31, 2025
Publication Date
July 13, 2026
Submission Date
July 23, 2025
Acceptance Date
October 15, 2025
Published in Issue
Year 2026 Volume: 32 Number: 4