目录
1.算法运行效果图预览
2.算法运行软件版本
3.部分核心程序
4.算法理论概述
5.算法完整程序工程
1.算法运行效果图预览
(完整程序运行后无水印)
2.算法运行软件版本
matlab2022a
3.部分核心程序
(完整版代码包含详细中文注释和操作步骤视频)
for i = 1:16 % 遍历结构体就可以一一处理图片了
i
if mod(i,4)==1
figure
end
cnt = cnt+1;
img = imread([imgPath imgDir(i).name]); %读取每张图片
[R,C,~]=size(img);
K1 = 4;
K2 = 4;
I = imresize(img,img_size(1:2));
I2 = imresize(img,[K1*img_size(1),K2*img_size(2)]);
[bboxes,scores] = detect(detector,I,'Threshold',0.1);
idx = find(scores>0.25);
if ~isempty(idx) % 如果检测到目标
bboxes2 =bboxes;
bboxes2(idx,1)=K1*bboxes(idx,1);
bboxes2(idx,2)=K2*bboxes(idx,2);
bboxes2(idx,3)=K1*bboxes(idx,3);
bboxes2(idx,4)=K2*bboxes(idx,4);
I2 = insertObjectAnnotation(I2,'rectangle',bboxes2(idx,:),scores(idx),LineWidth=4);% 在图像上绘制检测结果
end
subplot(2,2,cnt);
imshow(I2, []); % 显示带有检测结果的图像
pause(0.01);% 等待一小段时间,使图像显示更流畅
if cnt==4
cnt=0;
end
end
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4.算法理论概述
随着基础设施建设的不断发展,道路的安全和维护变得至关重要。路面裂缝是道路损坏的常见形式之一,如果不及时检测和修复,可能会导致更严重的道路损坏,甚至危及行车安全。传统的路面裂缝检测方法主要依赖人工巡检,效率低下且准确性难以保证。近年来,深度学习技术的发展为路面裂缝检测提供了新的解决方案。其中,基于 YOLOv2(You Only Look Once version 2)的路面裂缝检测算法以其高效、准确的特点受到了广泛关注。
4.1 YOLOv2简介
YOLOv2 是一种基于深度学习的目标检测算法,由 Joseph Redmon 和 Ali Farhadi 等人提出。它的主要特点是将目标检测问题转化为一个回归问题,直接在图像上预测目标的类别和位置。与传统的目标检测算法相比,YOLOv2 具有检测速度快、准确率高的优点,适用于实时检测任务。
YOLOv2 采用了一种名为 Darknet-19 的卷积神经网络结构。Darknet-19 由 19 个卷积层和 5 个最大池化层组成,具有较高的计算效率和较好的检测性能。在网络的最后一层,YOLOv2 使用了一个全连接层来预测目标的类别和位置。具体来说,对于一个输入图像,YOLOv2 将其划分为 S×S 个网格单元。每个网格单元预测 B 个边界框(bounding box)以及这些边界框的置信度(confidence)和 C 个类别概率。
YOLOv2 的训练过程采用了随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent,SGD)算法。在训练过程中,首先将输入图像进行预处理,包括缩放、归一化等操作。然后,将预处理后的图像输入到网络中,计算损失函数的值。根据损失函数的值,使用反向传播算法更新网络的权重参数。重复这个过程,直到损失函数的值收敛或达到预设的训练次数。
4.2 基于 YOLOv2 的路面裂缝检测算法
数据集准备:为了训练基于 YOLOv2 的路面裂缝检测算法,需要准备一个包含大量路面裂缝图像的数据集。数据集可以通过实地拍摄、网络搜索等方式获取。在获取数据集后,需要对图像进行标注,标注出图像中的裂缝位置和类别。标注可以使用专业的标注工具,如 LabelImg 等。
网络训练:将准备好的数据集输入到 YOLOv2 网络中进行训练。在训练过程中,可以根据实际情况调整网络的超参数,如学习率、批量大小、训练次数等,以提高网络的检测性能。
检测过程:在训练完成后,可以使用训练好的网络对新的路面图像进行裂缝检测。检测过程如下:
将输入图像进行预处理,包括缩放、归一化等操作。将预处理后的图像输入到网络中,网络会输出 S×S 个网格单元的预测结果,每个网格单元包含 B 个边界框以及这些边界框的置信度和类别概率。根据置信度阈值对预测结果进行筛选,去除置信度较低的边界框。对筛选后的边界框进行非极大值抑制(Non-Maximum Suppression,NMS)处理,去除重叠的边界框。输出最终的检测结果,包括裂缝的位置和类别。
5.算法完整程序工程
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