El modelo de extracción de características finas y atención de re-incrustación basado en el transformador Swin para la clasificación de daños en pavimentos
Autores: Zhang, Shizheng; Wang, Kunpeng; Liu, Zhihao; Huang, Min; Huang, Sheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
El modelo de extracción de características finas y atención de re-incrustación basado en el transformador Swin para la clasificación de daños en pavimentos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Detección
Clasificación
Daño en pavimentos
Swin Transformer
Modelo
Reconocimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
La detección precisa y la clasificación de daños en el pavimento son fundamentales para garantizar un mantenimiento oportuno y extender la vida útil de la infraestructura vial. En este estudio, proponemos un modelo novedoso de reconocimiento de daños en el pavimento basado en la arquitectura del Swin Transformer, diseñado específicamente para abordar los desafíos inherentes en las imágenes del pavimento, como la baja visibilidad de los daños, las condiciones de iluminación variables y las texturas de superficie altamente similares. A diferencia del Swin Transformer original, el modelo propuesto incorpora dos componentes clave: un módulo de extracción de características finas y un módulo de re-incrustación de autoatención multi-cabeza. Estas adiciones mejoran la capacidad del modelo para capturar patrones de daño sutiles y complejos. Las evaluaciones experimentales demuestran que el modelo propuesto logra una mejora del 2.07% en la precisión de la clasificación y un aumento del 0.97% en la puntuación F1 en comparación con la línea base, manteniendo una complejidad computacional comparable. En general, el modelo supera significativamente al Swin Transformer de referencia en la detección y clasificación de daños en el pavimento, destacando su aplicabilidad práctica.
Descripción
La detección precisa y la clasificación de daños en el pavimento son fundamentales para garantizar un mantenimiento oportuno y extender la vida útil de la infraestructura vial. En este estudio, proponemos un modelo novedoso de reconocimiento de daños en el pavimento basado en la arquitectura del Swin Transformer, diseñado específicamente para abordar los desafíos inherentes en las imágenes del pavimento, como la baja visibilidad de los daños, las condiciones de iluminación variables y las texturas de superficie altamente similares. A diferencia del Swin Transformer original, el modelo propuesto incorpora dos componentes clave: un módulo de extracción de características finas y un módulo de re-incrustación de autoatención multi-cabeza. Estas adiciones mejoran la capacidad del modelo para capturar patrones de daño sutiles y complejos. Las evaluaciones experimentales demuestran que el modelo propuesto logra una mejora del 2.07% en la precisión de la clasificación y un aumento del 0.97% en la puntuación F1 en comparación con la línea base, manteniendo una complejidad computacional comparable. En general, el modelo supera significativamente al Swin Transformer de referencia en la detección y clasificación de daños en el pavimento, destacando su aplicabilidad práctica.