江南本科生！再发中科院一区TOP期刊！
近日，江南大学物联网工程学院物联网工程专业2021级本科生卢静怡以第一作者身份在《Automation in Construction》发表题为“Real-Time Defect Detection in Underground Sewer Pipelines Using an Improved YOLOv5 Model”的学术论文。该期刊为中科院一区TOP期刊，其近5年影响因子为10.6，专注于智能建造与自动化领域的创新技术研究，是Elsevier出版社旗下的权威期刊之一。物联网工程学院赵顺毅教授为该文通讯作者。
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研究简介
地下管网巡检是智慧城市建设中的一大难题。传统的人工检测方式不仅效率低，而且精度有限，难以满足现代城市对基础设施维护的高要求。为了解决这一问题，该研究开发了一套智能管道缺陷检测系统。这套系统由勘探车和工作站协同运行，勘探车配备了高性能摄像头，能够实时采集管道内部的视频并传回工作站；工作站则基于改进的缺陷检测算法，对图像进行精准分析，自动识别管道的结构性和功能性缺陷。即使在复杂的管道环境中，该系统也能保持高精度和稳定性，为城市管网的智能化运维提供了强有力的技术支持。
为提升系统在复杂管道环境中的检测精度与鲁棒性，研究聚焦于缺陷检测算法的优化，引入多尺度特征增强机制，以动态调整特征提取的感知范围，强化模型对不同形态缺陷的聚焦能力。同时，创新性地提出全局—局部协同学习策略，构建双向级联的上下文引导特征金字塔，实现深浅特征的高效融合，在提升检测性能的同时有效降低计算成本与模型体积，确保系统在资源受限环境下的高效运行。
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应用前景
这套智能管道缺陷检测系统在市政工程和智慧城市建设中具有广泛的应用前景。例如：
管道巡检：传统的人工检测方式不仅耗时耗力，还容易遗漏一些隐蔽的缺陷。这套系统可以通过机器人实时回传管道内部的视频流，自动识别潜在隐患，帮助预防道路塌陷等事故。
环保监管：在污水管道监测中，系统能够快速发现泄漏点，及时定位污染源。这样一来，相关部门就能及时采取措施，减少污水外泄对环境和生态的破坏。
智能管网管理：该系统还可以与城市智能管网管理系统集成，实时监测管道的健康状况并发出预警，帮助管理部门了解管道的整体状况，制定更科学的维护计划，从而提升城市基础设施的智能化管理水平。
此研究在管道缺陷检测领域取得突破性进展，为城市地下管网智能化巡检提供了高效可靠的技术方案。未来，随着算法的进一步轻量化和自适应学习机制的完善，该技术可以广泛应用到石油、燃气等工业管网检测领域，助力城市智能化升级。同时，这项研究也推动了人工智能技术在地下隐蔽工程监测等复杂场景中的应用，为构建韧性城市和实现可持续发展注入了新的动力。
论文由物联网工程学院作为第一单位，2021级本科生卢静怡为第一作者，在其大创导师赵顺毅教授的指导下完成。研究得到了国家级大学生创新创业训练计划项目（202310295021Z）、江苏省自然科学基金项目（BK20241398）和国家自然科学基金面上项目（62373167）的资助，为工作的顺利开展提供了鼎力支持。
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作者简介
卢静怡，物联网工程专业2021级本科生。本科阶段，她始终保持优异的学术成绩，平均绩点3.8，专业排名2/43，45门满绩，曾获国家奖学金。担任国家级大学生创新训练项目负责人，申请国家发明专利1项。获得美国大学生数学建模大赛H奖等荣誉。推免至哈尔滨工业大学计算机技术专业。
大一暑假，她选择参加新加坡南洋理工大学“人工智能与机器学习”交流项目，初步接触到机器学习和神经网络的算法原理和应用。这次经历点燃了她对人工智能的浓厚兴趣，也促使她开始在该领域深入探索。同年10月，她首次参与“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛，并获得江苏赛区三等奖。数学建模的训练培养了她对复杂问题的建模与求解能力，也为后续的研究奠定了坚实基础。大二那年，她作为队长带领团队参加美国大学生数学建模竞赛，最终获得Honorable Mention奖，这段经历进一步提升了她的团队协作与算法优化能力。
科研方面，她于2022年底正式开启了国家级大学生创新训练项目——“基于YOLOv5网络的管道缺陷自动检测系统”，并由赵顺毅教授指导。起初，她在阅读相关论文时，常常被晦涩的公式与理论困住，但她坚持不懈地利用课余时间攻克难点，并将理论知识应用于实际算法中。项目从校级大创逐步申请至国家级大创，她不断尝试改进目标检测模型，优化特征提取策略，并在算法实现中寻找突破。
最终，该项目的后续研究成果成功发表在智慧建造领域TOP期刊《Automation in Construction》（中科院一区，IF=10.6），同时申请了国家发明专利1项。
她的科研之路
不仅是对技术的探索
更是对自身兴趣的坚定追求
未来
她将继续深耕科研
为行业发展添砖加瓦
在这片天地
留下独属于自己的轨迹
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稿件来源：物联网工程学院
本期编辑：郭诏金
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