本项目面向传统道路巡检依赖人工、效率低且主观性强的问题,设计并实现了一套基于深度学习的道路病害智能检测系统,旨在提升道路养护的自动化与智能化水平。
系统核心功能包括道路图像中裂缝、坑洞等典型病害的自动识别与定位。整体功能模块分为:数据处理模块、模型训练模块、检测推理模块及结果可视化模块。用户可上传道路图像或视频,系统自动完成病害检测并输出带标注的结果图像。
业务流程为:首先对原始数据进行清洗与标注,并通过数据增强扩展样本多样性;随后基于YOLOv8进行模型训练与优化;在推理阶段输入图像,模型输出病害类别与边界框;最终通过可视化模块展示检测结果,辅助道路养护决策。
本项目整体采用基于深度学习目标检测的端到端架构,核心模型选用YOLOv8,并结合OpenCV实现图像预处理与结果可视化。系统分为数据层、模型层与应用层:数据层负责数据清洗与增强,模型层完成训练与优化,应用层提供检测接口与结果展示。
在项目中,我主要负责模型训练优化与数据处理模块的实现。具体工作包括:设计多种数据增强策略(如翻转、裁剪、亮度调整等)以提升模型泛化能力;参与模型超参数调优(学习率、batch size等),通过多轮实验对比提升检测精度;同时负责训练流程搭建与实验结果分析。
项目难点主要在于小目标病害检测效果较差以及数据分布不均问题。针对这些问题,我通过增强小目标样本比例、调整输入分辨率及优化训练策略,有效提升模型在复杂场景下的检测性能。
最终模型在测试集上取得了较为稳定的检测效果,相较初始模型精度有明显提升(如mAP指标提升),并能够在实际场景中完成基础的病害识别任务。