ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Применение компьютерного зрения и нейросетевых алгоритмов к мультисенсорным геоданным для автоматического обнаружения дефектов отделки и геометрических несоответствий на строительной площадке

Авторы

  • Дмитрий Валерьевич Михайлов Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 129337, Москва, Ярославское шоссе, 26
  • Илья Сергеевич Рябоконь Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 129337, Москва, Ярославское шоссе, 26

Как цитировать

ГОСТ Михайлов Д. В., Рябоконь И. С. Применение компьютерного зрения и нейросетевых алгоритмов к мультисенсорным геоданным для автоматического обнаружения дефектов отделки и геометрических несоответствий на строительной площадке // СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ. 2026. Т. 70. № 1. С. 142-149.
APA Михайлов, Д. В. & Рябоконь, И. С. (2026). Применение компьютерного зрения и нейросетевых алгоритмов к мультисенсорным геоданным для автоматического обнаружения дефектов отделки и геометрических несоответствий на строительной площадке. СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ, 70(1), 142-149.

Аннотация

В статье рассматривается применение методов компьютерного зрения и нейросетевых алгоритмов к мультисенсорным геоданным для автоматического обнаружения дефектов отделки и геометрических несоответствий на строительной площадке в контексте перехода отрасли к Индустрии 4.0. Цель исследования заключается в разработке и экспериментальной валидации комплексного подхода к сенсорной фузии данных наземного лазерного сканирования, фотограмметрии и ВІМ-модели, обеспечивающего сплошной и объективный контроль качества без увеличения трудозатрат инспекторов. В качестве материалов использованы облака точек высокой плотности и более 25 000 изображений, собранные на трех жилых и одном промышленном объекте, для которых экспертно размечены типичные дефекты отделки и отклонения геометрии; методологическая основа включает использование модифицированной архитектуры Mask R-CNN для детектирования и сегментации поверхностных дефектов на изображениях, сети PointNet++ для анализа неструктурированных облаков точек, алгоритмов ІСР для совмещения фактической модели с ВІМ, а также эксперименты по сенсорной фузии RGB, LIDAR и контекстной информации. Показано, что разработанный алгоритмический комплекс достигает значений точности и полноты распознавания дефектов отделки с F1-мерой более 0,9 при среднем времени обработки кадра порядка 150 мс, а автоматизированная оценка геометрических отклонений демонстрирует расхождения с тахеометрическими измерениями менее 0,3 мм, что существенно ниже регламентных допусков. Интеграция RGB, LIDAR и BIM приводит к росту F1-меры до ~0,96 и снижению вероятности пропуска дефектов до менее 4%, при этом выявляется статистически значимая связь между участками с нарушением плоскостности и повышенной частотой возникновения трещин и отслоений. Сделан вывод, что предложенная методика обладает высокой робастностью к условиям реальной стройплощадки и может служить основой для создания динамических цифровых двойников, систем проактивного мониторинга качества и интеграции с технологиями дополненной реальности и роботизированными платформами.

Ключевые слова

компьютерное зрение мультисенсорные геоданные автоматизированный строительный контроль нейронные сети цифровой двойник

Финансирование

Авторы не заявили о внешнем финансировании исследования.

Библиографические ссылки

Акимов Д.А., Арбузов В.Н., Сардарян Г.С., Гурьянова Е.О. Разработка программного обеспечения синтеза разноракурсных изображений для обследования строительных конструкций на наличие критических дефектов // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2023. № 2-2. С. 54-60.

Басов О.О., Соболев Ю.И., Тетерников И.А. Использование комбинированных моделей искусственного интеллекта для контроля техники безопасности в строительстве // Экономика. Информатика. 2024. Т. 51. № 4. С. 887-895.

Грибкова И.С., Кузьмин Р.О., Щенявская Л.А., Панютищева А.А. Современные методы и приборы геодезического мониторинга зданий и сооружений // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2023. № 2. С. 44-47.

Егоров С.Ф., Баженов А.Г. Использование нейронных сетей и компьютерного зрения для автоматического обнаружения и локализации подповерхностных коррозионных дефектов металлоконструкций в тепловизионном контроле // Аспирант и соискатель. 2019. № 2 (110). С. 140-146.

Ерохин А.М., Самохвалов Н.С., Венедиктов К.В. Использование глубоких нейронных сетей и микросервисной архитектуры для распознавания нештатных ситуаций при строительстве нефтяных скважин // Каротажник. 2024. № 6 (332). С. 140-146.

Захарова О.И. Технологии компьютерного зрения для обнаружения дефектов цилиндрических объектов // Инфокоммуникационные технологии. 2023. Т. 21. № 3. С. 48-56.

Крылов С.А., Кашеварова Г.Г. Автоматизация диагностирования причин возникновения дефектов на фасадах кирпичных зданий с применением технологий искусственного интеллекта // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2023. № 4 (52). C. 51-62.

Локтев А.А., Бахтин В.Ф., Черников И.Ю., Локтев Д.А. Методика определения внешних дефектов сооружения путем анализа серии его изображений в системе мониторинга // Вестник МГСУ. 2015. № 3. С. 7-16.

Панькина Е.С., Дорофеев Н.В., Греченева А.В. Алгоритм обнаружения дефектов на объектах строительства // Южно-Сибирский научный вестник. 2021. № 5 (39). С. 35-42.

Парамонов С.С. Создание цифровой карты тоннеля метрополитена с использованием специальных технических средств // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно- технический журнал). 2024. № 9. C. 32-46.

Соловьев В.В., Федорова С.В. Мониторинг на строительных объектах: алгоритмы распознавания и предупреждение рисков // Наука и техника транспорта. 2025. № 1. С. 109-113.

Степанов И.Ю. Использование методов машинного обучения в геоинформационных моделях при решении задач геофизической разведки // Вестник СГУГИТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2024. Т. 29. № 2. С. 108-117.

Хиллер Б., Староверов С.В., Мясников Я.В. О возможности использования цифровой инклинометрии для геодезического мониторинга инженерных сооружений // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2015. № 1. С. 34-37.

Хлебникова Е.П., Абишева М.Т. Особенности обнаружения изменений инженерно- технических сооружений при интерпретации и анализе космических изображений // Интерэкспо Гео- Сибирь. 2016. Т. 4. № 1. С. 9-14.

Ямбаев Х.К. Некоторые аспекты цифровой технологии геодезического мониторинга и диагностики несущих конструкций уникальных инженерных сооружений // Вестник СГУГИТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2018. Т. 23. № 3. С. 138-153.

Выпуск

Раздел

ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Метрики

214 просмотров
0 скачиваний
Хотите опубликоваться?
Подать статью

Похожие статьи

1 2 3 4 5 > >> 

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)