论文

用于土木基础设施工程可靠裂缝表示和拓扑保存的多任务裂缝基础模型

Multi-Task Crack Foundation Model for Engineering-Reliable Crack Representation and Topology Preservation in Civil Infrastructure

应用与实践视觉感知与空间理解

摘要

可靠的裂纹评估不仅需要精确的像素级掩模,还需要连接的裂纹几何形状和在域偏移下保持稳定的置信估计。然而,现有的分割模型可以实现高重叠分数,同时破碎裂缝、丢失细分支并且不提供校准的不确定性。为了解决这一差距,本文提出了 CrackGeoFM,这是一种多任务框架,它将冻结的视觉基础主干与针对掩模预测、骨架重建和不确定性估计的裂纹特定适应相结合。该框架集成了用于增强高频裂纹线索的频率引导裂纹增强模块(FCEM)、用于使冻结主干特征适应裂纹域模式的裂纹域特征适应模块(CFAM)以及用于联合解码掩模、骨架和不确定性的结构感知多任务解码器(SMTD)。在 20 个裂纹数据集上,CrackGeoFM 仅用 5 个标记图像就实现了最先进的分割、改进的拓扑保存、校准的不确定性以及有效的少样本自适应。这些结果为基础设施评估提供了可靠、可推广且面向工程的裂纹分析。