A Grey Wolf Optimization-Based Method for Segmentation and Evaluation of Scaling in Reinforced Concrete Bridges
Notice bibliographique
Résumé
Bridges are prone to severe deterioration agents which promote their degradation over the course of their lifetime. Furthermore, maintenance budgets are being trimmed. This state of circumstances entails the development of a computer vision-based method for the condition assessment of bridge elements in an attempt to circumvent the drawbacks of visual inspection-based models. Scaling is progressive local flaking or loss in the surface portion of concrete that affects the functional and structural integrity of reinforced concrete bridges. As such, this research study proposes a self-adaptive three-tier method for the automated detection and assessment of scaling severity levels in reinforced concrete bridges. The first tier relies on the integration of cross entropy function and grey wolf optimization (GWO) algorithm for the segmentation of scaling pixels. The second tier is designated for the autonomous interpretation of scaling area. In this model, a hybrid feature extraction algorithm is proposed based on the fusion of singular value decomposition and discrete wavelet transform for the efficient and robust extraction of the most dominant features in scaling images. Then an integration of Elman neural network and GWO algorithm is proposed for the sake of improving the prediction accuracies of scaling area though optimization of both structure and parameters of Elman neural network. The third tier aims at establishing a unified scaling severity index to assess the extent of severities of scaling according to its area and depth. The developed method is validated through multi-layered comparative analysis that involved performance evaluation comparisons, statistical comparisons and box plots. Results demonstrated that the developed scaling detection model significantly outperformed a set of widely-utilized classical segmentation models achieving mean squared error, mean absolute error, peak signal to noise ratio and cross entropy of 0.175, 0.407, 55.754 and 26011.019, respectively. With regards to the developed scaling evaluation model, it accomplished remarkable better and more robust performance that other meta-heuristic-based Elman neural network models and conventional prediction models. In this context, it obtained mean absolute percentage error, root-mean squared error and mean absolute error 1.513%, 29.836 and 12.066, respectively, as per split validation. It is anticipated that the developed integrated computer vision-based method could serve as the basis of automated, reliable and cost-effective inspection platform of reinforced concrete bridges which can assist departments of transportation in taking effective preventive maintenance and rehabilitation actions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».