Araştırma Makalesi

Deep learning approaches for autonomous crack detection in concrete wall, brick deck and pavement

Cilt: 15 Sayı: 2 30 Haziran 2024
PDF İndir
EN TR

Deep learning approaches for autonomous crack detection in concrete wall, brick deck and pavement

Abstract

Detecting cracks is vital for inspecting and maintaining concrete structures, enabling early intervention and preventing potential damage. The advent of computer vision and image processing in civil engineering has ushered in deep learning-based semi-automatic/automatic techniques, replacing traditional visual inspections. These methods, driven by autonomous diagnosis, have applications across various sectors, fostering rapid progress in civil engineering. In this study, we present an approach that combines vision transformers and convolutional neural networks (CNN) for autonomously diagnosing cracks in bridges, roads, and walls. Performance enhancement was achieved through transfer learning, data augmentation, and optimized hyperparameters, utilizing popular CNN and ViT architectures. The proposed method was tested on the SDNET2018 dataset, comprising over 56,000 images. Experimental results demonstrated the approach's effectiveness, achieving high accuracy in detecting road cracks at 96.41%, wall cracks at 92.76%, and bridge cracks at 92.81%. These findings highlight the promising potential of deep learning in this field.

Keywords

Etik Beyan

Çalışmanın yayına kabul edilmesi halinde Dicle Üniversitesi Mühendislik Dergisi'nde (DUJE) yayınlanacaktır. Makalede ismi bulunan yazarlar, Çalışmanın yayınlanması halinde, Çalışmaya ait ve Çalışmaya ilişkin her türlü şekil ve ortamda tüm telif hakkı mülkiyetini Dicle Üniversitesi Mühendislik Dergisi'ne (DUJE) devretmektedir. Ancak Çalışmanın Dergide yayınlanmaması durumunda bu sözleşme geçersiz olacaktır. Makalede ismi bulunan yazarlar, Çalışmanın orijinal olduğunu, başka bir dergi tarafından değerlendirme aşamasında olmadığını ve daha önce yayınlanmadığını garanti eder.

Kaynakça

  1. [1] Kovler, K., & Chernov, V. (2009). Types of damage in concrete structures. In N. Delatte, Failure, distress and repair of concrete structures (pp. 32-56). Boca Raton: Woodhead Publishing Limited.
  2. [2] Larosche, C. J. (2009). Types and causes of cracking in concrete structures. In N. Delatte, Failure, distress and repair of concrete structures (pp. 57-83). Boca Raton: Woodhead Publishing Limited.
  3. [3] Ghali, A., Favre, R., & Elbadry, M. (2002). Concrete Structures- Stresses and Deformation. Spon Press.
  4. [4] ACI Committee 201. (2001). Guide to Durable Concrete. In ACI Manual of Concrete Practrice Part 1 -Materials and General Properties of Concrete (pp. 20 1.2Rl-20 1.2R41). Farmington Hills: American Concrete Institute.
  5. [5] Daghighi, A. (2020). Full-Scale Field Implementation of Internally Cured Concrete Pavement Data Analysis for Iowa Pavement Systems. Creative Components. 638. https:// lib. dr. iasta te. edu/ creat iveco mpone nts/ 638.
  6. [6] Hosseini, S., & Smadi, O. (2020). How prediction accuracy can affect the decision-making process in pavement management system. Infrastructures. https:// doi. org/ 10. 31224/ osf. io/ t28ue.
  7. [7] Abukhalil, Y. B. (2019). Cross asset resource allocation framework for pavement and bridges in Iowa. Graduate Theses and Dissertations. 16951. https:// lib. dr. iasta te. edu/ etd/ 16951.
  8. [8] N. F. Hawks, and T. P. Teng. (2014). Distress identi_cation manual for the long-term pavement performance project. National academy of sciences.

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Derin Öğrenme , Betonarme Yapılar , Yapı Malzemeleri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

30 Haziran 2024

Yayımlanma Tarihi

30 Haziran 2024

Gönderilme Tarihi

10 Mart 2024

Kabul Tarihi

29 Nisan 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 15 Sayı: 2

Kaynak Göster

IEEE
[1]F. Şermet ve I. Pacal, “Deep learning approaches for autonomous crack detection in concrete wall, brick deck and pavement”, DÜMF MD, c. 15, sy 2, ss. 503–513, Haz. 2024, doi: 10.24012/dumf.1450640.

Cited By

DUJE tarafından yayınlanan tüm makaleler, Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır. Bu, orijinal eser ve kaynağın uygun şekilde belirtilmesi koşuluyla, herkesin eseri kopyalamasına, yeniden dağıtmasına, yeniden düzenlemesine, iletmesine ve uyarlamasına izin verir. 24456