基于深度学习的路面缺陷自动检测系统
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作者:
作者单位:

(内蒙古科技大学 信息工程学院,内蒙古 包头 014010)

作者简介:

李 琦(1973-),男,硕士,教授,硕士生导师,主要从事 复杂工业过程优化控制方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

内蒙古关键技术攻关项目(2020GG0316)资助项目


Automatic detection of pavement defects based on deep learning
Author:
Affiliation:

(College of Information Engineering,University of Science and Technology of Inner Mongolia,Baotou,Inner Mongdia 014010, China)

Fund Project:

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    摘要:

    路面缺陷自动检测对公路养护和路况等级评估具有 重要意义。为此,使用YOLOv5x结合透视变换 和图像分割设计了路面缺陷检测系统。首先,为证明系统可行性采集并制作了多类型路面缺 陷数据集 (pavement defect dataset,PDD)。然后,使用SSD(single shot multibox detector) 、Faster R-CNN、YOLOv5x(you only look once v5x) 和YOLOX 4种模型 对PDD 进 行训练检测。经过训练,4种模型的mAP(mean average precision)均超过了77%,其中YOLOv5x的 结果最优,mAP达到了91%, 同时证明创建的数据集PDD有效。最后,使用YOLOv5x作为系统主要检测方法结合透视变换、 图像分割 和骨架提取获取缺陷的长度、宽度和面积等信息,进而计算路面状况指数 (pave- ment condition index,PCI) 得到路面破损等级 ,以及相应 的维修建议,提高了路面缺陷检测的实用性。

    Abstract:

    Automatic detection of pavement defect s is of great importance for road maintenance and road condition rating assessment.To this end,a pavement defect detection system was designed using YOLOv5x combined with perspective transformation and image segmentation.First,a m ulti-type pavement defect dataset (PDD) was collected and produced to demonstrate the feas ibility of the system.Then,four models single shot multibox detector (SSD),Faster R-CNN,you only look once v5x (YOLOv5x) and YOLOX,were used to train the PDDs for detection.After training,the mean average precision (mAP) of all four models exceeded 77%,with YOLOv5x showing the best results with 91% mAP,while proving the validity of the created dataset PDD s.Finally,YOLOv5x was used as the main detection method of the system combined with perspective tran sformation, image segmentation and skeleton extraction to obtain information such as length, width and area of defects,and then calculating the pavement condition index (PCI) to obtain the pavemen t damage level and the corresponding repair suggestions,improving the practicality of pavement defe ct detection.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王鑫,李琦.基于深度学习的路面缺陷自动检测系统[J].光电子激光,2022,33(11):1165~1172

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  • 收稿日期:2022-02-12
  • 最后修改日期:2022-03-21
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  • 在线发布日期: 2022-11-16
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