Automated multiclass structural damage detection and quantification using augmented reality
Notice bibliographique
Résumé
Civil infrastructure worldwide is ageing and enduring increasingly adverse weather conditions. Traditional structural health monitoring (SHM) involves the expensive and time-consuming installation of contact sensors. For example, inspectors use costly large-scale equipment to reach a certain area of the structure and at different heights to inspect it, which can pose a risk to the inspector's safety. Moreover, the inspectors rely only on the batch data acquired during the inspection period, which are analyzed by engineers at a later time due to the limited availability of a real-time visualization approach for structural inspection within the traditional mode of SHM. To address these timely challenges, an Augmented Reality (AR)-based automated multiclass damage identification and quantification methodology is proposed in this paper. The interactive visualization framework of AR is integrated with the autonomous decision-making of Artificial Intelligence (AI) in a unified fashion to incorporate human-sensor interaction. The proposed system uses an AI model that is trained and optimized using the YOLOv5 architecture to detect and classify four different types of anomalies/damages (i.e., cracks, spalls, pittings, and joints). The AI model is then updated to quantify the length, area, and perimeter of any damage using segmentation to further assess its severity. Once the model is developed, the model is embedded with the AR device and tested through its interactive environment for SHM of various structures. The paper concludes that the proposed approach successfully classifies four types of damage with an accuracy of more than 90% for up to 2 m, and it also quantifies the length, area, and perimeter with less than 2% of error.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».