ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

Использование машинного обучения для автоматического выявления дефектов строительных конструкций по результатам визуального обследования

Авторы

  • Олеся Юрьевна Новикова Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, 119991, Россия, г. Москва, Ленинский проспект, д. 65, корп. 1

Как цитировать

ГОСТ Новикова О. Ю. Использование машинного обучения для автоматического выявления дефектов строительных конструкций по результатам визуального обследования // СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ. 2026. Т. 70. № 7. С. 125-136. DOI: 10.25726/o5461-0138-7619-a
APA Новикова, О. Ю. (2026). Использование машинного обучения для автоматического выявления дефектов строительных конструкций по результатам визуального обследования. СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ, 70(7), 125-136. https://doi.org/10.25726/o5461-0138-7619-a

Аннотация

Ручное визуальное обследование строительных конструкций сохраняет зависимость от квалификации и субъективного восприятия эксперта, из-за чего сопоставимость заключений по одному объекту у разных специалистов остаётся невысокой. В работе предложена и рассчитана модель автоматического выявления дефектов несущих и ограждающих конструкций по фотоматериалам визуального обследования, построенная на сопоставлении четырёх архитектур машинного обучения – классификатора ResNet-50, детектора YOLOv8 и сегментирующих сетей U-Net и DeepLabv3+. На модельной выборке из 12 480 размеченных фрагментов, охватывающей пять классов дефектов, получены значения точности, полноты и метрики F1 по каждому классу, а также показатель mAP и площадь пересечения масок. Наибольшая полнота по трещинам с раскрытием от 0,25 мм достигнута сетью DeepLabv3+ (0,921 при 0,864 у детектора), при снижении точности на мелких высолах до 0,68. Установлено, что рассогласование автоматической разметки и ручного протокола концентрируется на дефектах с размытой границей и при неблагоприятной освещённости, а прирост воспроизводимости заключения достигается переносом рутинного скрининга на модель при сохранении экспертной верификации пороговых случаев. Показано, что определяющим параметром результативности выступает пространственное разрешение снимка: при разрешении крупнее 0,8 мм на пиксель различие метрик между сетями сокращается до практически незначимого, и выбор архитектуры перестаёт влиять на итог распознавания сильнее, чем условия съёмки.

Ключевые слова

техническое обследование строительные конструкции дефекты визуальное обследование машинное обучение свёрточные нейронные сети сегментация изображений компьютерное зрение распознавание трещин

Библиографические ссылки

Акристиний В.А., Чернышова А.С. Использование искусственного интеллекта при обследовании зданий и сооружений // Недвижимость: экономика, управление. 2024. № S3. С. 44-48.

Аминев А.М., Мухаметзянов З.Р., Сибгатуллин Э.С. Разработка технологий машинного обучения и нейронных сетей для классификации дефектов и нарушений в строительстве // Components of Scientific and Technological Progress. 2025. № 7 (109). С. 17-21.

Бугакова Т.Ю., Шарапов А.А. Совершенствование методов визуального осмотра зданий и инженерных сооружений путем внедрения технологий компьютерного зрения и интеллектуальной обработки данных // Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий. 2022. Т. 27. № 6. С. 108-119.

Грудинина Ж.А., Чунарева С.А., Климака М.С., Шарапов А.А. Применение технологий искусственного интеллекта при мониторинге состояния строительных конструкций зданий и сооружений // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2024. Т. 7. № 1. С. 82-87.

Кац В.А., Волков А.А. Метод обучения интеллектуальной системы диагностического мониторинга технического состояния строительных конструкций // Информационные технологии. 2021. Т. 27. № 7. С. 350-358.

Князева Н.В., Назойкин Е.А., Орехов А.А. Применение искусственного интеллекта для обнаружения дефектов в строительных конструкциях // Строительство и архитектура. 2023. Т. 11. № 3. С. 18.

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). С. 51-62.

Крылов С.А., Платунов В.Ю., Кашеварова Г.Г. Автоматизация процесса определения трещин при обследовании кирпичных зданий // Строительные конструкции, здания и сооружения. 2024. № 4 (9). С. 22-31.

Крылов С.А., Кашеварова Г.Г. Автоматизация процесса оценки технического состояния наружных стен кирпичных зданий с использованием технологии машинного обучения // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2025. Т. 52. № 3. С. 61-70.

Летучкин А.А., Мишкин М.А., Уварова Н.А., Бакулин И.А., Еремеева А.А. Интеллектуальные системы прогнозирующего контроля качества в строительстве: анализ эффективности машинного обучения для автоматизированной инспекции строительных дефектов // Строительные и дорожные машины. 2025. № 7. С. 48-58.

Пиляй А.И. Обнаружение дефектов в строительных материалах при помощи систем искусственного интеллекта // Строительство и архитектура. 2023. Т. 11. № 1. С. 20.

Пиляй А., Гинзбург Е. Применение глубокого обучения для обнаружения повреждений на фасаде зданий // Информационные ресурсы России. 2024. № 2 (197). С. 67-74.

Пощенко А.А., Тамошкина Е.В. Применение технологии искусственного интеллекта при мониторинге состояния строительных конструкций // Научный вестник Невинномысского государственного гуманитарно-технического института. 2025. № 2. С. 19-23.

Саиян С.Г., Шелепина В.Б. Идентификация дефектов и повреждений на поверхностях конструкций с помощью методов сегментации изображений // Системные технологии. 2024. № 3 (52). С. 80-89.

Суетин М.Н., Дементьев В.Е., Ташлинский А.Г., Магдеев Р.Г. Методика обнаружения и оценивания динамики дефектов инженерных сооружений на основе обработки изображений с беспилотного летательного аппарата // Компьютерная оптика. 2024. Т. 48. № 5. С. 762-771.

Выпуск

Раздел

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

Метрики

24 просмотров
0 скачиваний
Хотите опубликоваться?
Подать статью

Машиночитаемые метаданные

Похожие статьи

<< < 1 2 3 4 5 6 

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