多尺度轻量化道路病害检测算法
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作者:
作者单位:

1.云南大学信息学院 昆明 650504; 2.云南省公路科学技术研究院 昆明 650051

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TP391.4;U418;TN207

基金项目:

云南大学研究生科研创新基金(KC242410664)、云南省现代综合交通数字技术创新中心(202405AK34003)项目资助


Multi-scale lightweight road damage detection algorithm
Author:
Affiliation:

1.School of Information Science and Technology,Yunnan University,Kunming 650504,China; 2.Yunnan Provincial Highway Science and Technology Research Institude,Kunming 650051, China

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    摘要:

    道路病害检测对于交通安全和道路管养维护至关重要,但现有算法普遍存在检测精度低、计算成本高昂以及难以部署于移动端设备的问题。为解决这些问题,提出了一种基于YOLOv8n的轻量化多尺度道路病害检测算法LMR-YOLO-P。通过设计多尺度组卷积模块以适应病害尺寸多变性,并构建轻量化共享检测头降低计算成本并保留精细特征,引入感受野注意力卷积RFAConv增强全局信息捕捉能力,结合DFP模块和高效局部注意力机制构建SAC模块增强多尺度特征融合,最后利用基于层自适应幅度剪枝方法进一步压缩模型。实验结果表明,在RDD2022数据集上,该算法相较于YOLOv8n网络的mAP50提升了1.8%,同时参数量和计算量分别降低了46%和40%,成功实现了道路病害的轻量化与实时高精度检测,为智能道路管养提供了有效工具。

    Abstract:

    Road disease detection is crucial for traffic safety and road maintenance, but existing algorithms generally suffer from low detection accuracy, high computational costs, and difficulty in deploying on mobile devices. To address these issues, we propose a lightweight multi-scale road disease detection algorithm LMR-YOLO-P based on YOLOv8n. By designing a multi-scale group conv module to adapt to the variable sizes of road diseases, and constructing a light weight shared detection head to reduce computational costs while preserving fine details, introducing receptive field attention convolution RFAConv to enhance global information capture capability, combining the DFP module and efficient local attention mechanism to build a SAC module for enhanced multi-scale feature fusion, and finally utilizing the layer-adaptive sparsity for the magnitude-based pruning method to further compress the model. Experimental results show that on the RDD2022 dataset, the algorithm improved mAP50 by 1.8% compared to the YOLOv8n network, while reducing parameter count and computational cost by 46% and 40% respectively, successfully achieving lightweight and real-time high-precision detection of road diseases, providing an effective tool for intelligent road maintenance.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李昊炎,姜男,梁虹,吴蓉,黄斯琪.多尺度轻量化道路病害检测算法[J].电子测量技术,2025,48(23):182-193

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