2026/2/21 2:20:12
网站建设
项目流程
公众号微网站建设,wordpress文章时间插件,建设一个网站主要受哪些因素的影响因素,wordpress文章省略一、项目介绍
摘要
本项目基于YOLOv10深度学习框架开发了一套高精度的道路坑洼识别检测系统#xff0c;专门用于自动检测道路表面的各类坑洼损伤。系统采用包含3,490张道路坑洼图像的专业数据集进行训练和评估#xff0c;其中训练集3,043张#xff0c;验证集273张#xf…一、项目介绍摘要本项目基于YOLOv10深度学习框架开发了一套高精度的道路坑洼识别检测系统专门用于自动检测道路表面的各类坑洼损伤。系统采用包含3,490张道路坑洼图像的专业数据集进行训练和评估其中训练集3,043张验证集273张测试集174张。该系统在复杂道路环境下实现了对坑洼目标的精准识别能够有效应对不同光照条件、路面材质和天气状况的挑战。本系统可广泛应用于市政道路维护、自动驾驶环境感知、车队管理系统和智慧城市建设等多个领域为道路安全维护提供智能化解决方案。项目意义市政道路维护自动化巡检替代传统人工巡检方式大幅提高道路病害检测效率降低人力成本。预防性维护早期发现道路潜在问题避免小坑洼发展成大面积损坏节省维修成本。数据驱动决策通过坑洼分布数据分析优化市政道路养护计划和资源分配。交通运输安全驾驶安全预警集成到车载系统或导航APP中提前预警前方道路坑洼减少车辆损坏和事故风险。公共交通优化帮助公交公司识别问题路段优化公交路线和调度方案。货运保护为物流车队提供道路质量评估避免货物运输过程中的颠簸损坏。智慧城市与自动驾驶智慧城市基建作为城市数字孪生系统的重要数据来源构建实时道路健康监测网络。自动驾驶感知增强自动驾驶车辆对复杂路况的识别能力提高行驶安全性。高精地图更新为高精度地图提供动态道路状况数据支持地图实时更新。技术创新价值复杂场景检测推动目标检测技术在低对比度、非结构化环境中的应用发展。多模态融合探索结合视觉检测与3D点云分析的技术路线提升检测准确性。边缘计算应用验证YOLOv10在车载设备和移动端部署的性能表现推动边缘AI在交通领域的应用。目录一、项目介绍摘要项目意义市政道路维护交通运输安全智慧城市与自动驾驶技术创新价值二、项目功能展示系统功能图片检测视频检测摄像头实时检测三、数据集介绍数据集概述数据集特点数据集配置文件数据集制作流程四、项目环境配置创建虚拟环境pycharm中配置anaconda安装所需要库五、模型训练训练代码训练结果六、核心代码七、项目源码视频下方简介内基于深度学习YOLOv10的道路坑洼识别检测系统YOLOv10YOLO数据集UI界面Python项目源码模型_哔哩哔哩_bilibili基于深度学习YOLOv10的道路坑洼识别检测系统YOLOv10YOLO数据集UI界面Python项目源码模型二、项目功能展示系统功能✅图片检测可对图片进行检测返回检测框及类别信息。✅视频检测支持视频文件输入检测视频中每一帧的情况。✅摄像头实时检测连接USB 摄像头实现实时监测。✅参数实时调节置信度和IoU阈值图片检测该功能允许用户通过单张图片进行目标检测。输入一张图片后YOLO模型会实时分析图像识别出其中的目标并在图像中框出检测到的目标输出带有目标框的图像。视频检测视频检测功能允许用户将视频文件作为输入。YOLO模型将逐帧分析视频并在每一帧中标记出检测到的目标。最终结果可以是带有目标框的视频文件或实时展示适用于视频监控和分析等场景。摄像头实时检测该功能支持通过连接摄像头进行实时目标检测。YOLO模型能够在摄像头拍摄的实时视频流中进行目标检测实时识别并显示检测结果。此功能非常适用于安防监控、无人驾驶、智能交通等应用提供即时反馈。核心特点高精度基于YOLO模型提供精确的目标检测能力适用于不同类型的图像和视频。实时性特别优化的算法使得实时目标检测成为可能无论是在视频还是摄像头实时检测中响应速度都非常快。批量处理支持高效的批量图像和视频处理适合大规模数据分析。三、数据集介绍数据集概述本项目的道路坑洼数据集是当前最全面、最具代表性的专业数据集之一总样本量3,490张涵盖各种典型道路场景下的坑洼图像。数据集按照8:1:1的比例划分为训练集3,043张、验证集273张和测试集174张。数据来源包括市政部门合作提供的专业巡检图像、车载记录仪采集的真实道路场景以及模拟各种天气条件下的人工拍摄每张图像都经过道路工程专家校验确保标注准确性。数据集特别注重采集不同路面类型、损坏程度和光照条件下的样本以增强模型的鲁棒性。数据集特点场景多样性城市道路、高速公路、乡村道路等多种道路类型沥青、混凝土、砖砌等不同路面材质晴天、阴天、雨天、夜间等多种光照条件干燥、潮湿、积水等不同路面状态坑洼类型全面小型裂缝到大型坑洞的不同规模损坏浅表磨损到深层结构损坏的不同程度孤立坑洼与连续损坏区域新形成坑洼与长期磨损坑洼拍摄视角丰富车载前视视角模拟实际驾驶视角人工巡检的俯视和斜视角度无人机航拍的大范围路面图像近距离特写与远距离全景标注专业性每个可见坑洼区域都精确标注边界框由道路工程师制定标注标准对积水掩盖的坑洼进行特别标注标注信息包含坑洼位置和大致尺寸对困难样本低对比度、部分遮挡进行特别标记数据质量所有图像分辨率高采用RAW格式原始数据保留最大细节经过严格的三阶段质量审核流程定期更新维护错误率低评估维度测试集包含专门设计的挑战性子集积水掩盖的坑洼阴影遮挡的坑洼微小坑洼复杂纹理路面上的坑洼数据集配置文件数据集采用标准化YOLO格式组织rain: F:\道路坑洼识别检测数据集\train\images val: F:\道路坑洼识别检测数据集\valid\images test: F:\道路坑洼识别检测数据集\test\images nc: 1 names: [pothole]数据集制作流程需求分析与规划联合市政部门和道路专家确定核心需求制定坑洼分类标准和严重程度分级设计覆盖不同道路类型和天气条件的数据采集方案确定样本量统计方法和分布比例专业数据采集配备专业摄像设备的巡检车辆系统采集城市道路与高速公路管理部门合作获取高速路段图像使用无人机采集大范围路面状况模拟不同天气条件进行人工拍摄从车载记录仪收集真实驾驶场景数据数据清洗与预处理剔除模糊、过暗、过度曝光的低质量图像对敏感信息车牌、人脸进行脱敏处理统一图像格式和色彩空间分辨率标准化处理保持长宽比建立图像质量评分体系专业标注流程第一阶段基础标注员进行初步坑洼区域标注第二阶段道路工程师校验标注准确性特别关注坑洼边界判定积水坑洼的识别严重程度评估第三阶段资深巡检员最终审核开发辅助标注工具提高效率数据增强策略基础增强旋转、翻转、色彩调整高级增强路面材质变换光照条件模拟天气效果添加雨滴、积水阴影合成针对性增强坑洼尺寸变化局部遮挡模拟噪声添加质量控制体系建立四层质量检查机制标注员自检质检员抽检专家重点检查最终全量自动化检查开发专门的质量指标坑洼检出率误报率边界框准确度每月组织标注标准培训和技能考核持续维护计划每季度新增道路类型和场景根据技术发展调整标注标准建立数据版本控制系统开发自动化数据更新管道与高校合作开展数据质量研究四、项目环境配置创建虚拟环境首先新建一个Anaconda环境每个项目用不同的环境这样项目中所用的依赖包互不干扰。终端输入conda create -n yolov10 python3.9激活虚拟环境conda activate yolov10安装cpu版本pytorchpip install torch torchvision torchaudiopycharm中配置anaconda安装所需要库pip install -r requirements.txt五、模型训练训练代码from ultralytics import YOLOv10 model_path yolov10s.pt data_path datasets/data.yaml if __name__ __main__: model YOLOv10(model_path) results model.train(datadata_path, epochs500, batch64, device0, workers0, projectruns/detect, nameexp, )根据实际情况更换模型 yolov10n.yaml (nano)轻量化模型适合嵌入式设备速度快但精度略低。 yolov10s.yaml (small)小模型适合实时任务。 yolov10m.yaml (medium)中等大小模型兼顾速度和精度。 yolov10b.yaml (base)基本版模型适合大部分应用场景。 yolov10l.yaml (large)大型模型适合对精度要求高的任务。--batch 64每批次64张图像。--epochs 500训练500轮。--datasets/data.yaml数据集配置文件。--weights yolov10s.pt初始化模型权重yolov10s.pt是预训练的轻量级YOLO模型。训练结果六、核心代码import sys import cv2 import numpy as np from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMessageBox, QFileDialog from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal from ultralytics import YOLOv10 from UiMain import UiMainWindow import time import os class DetectionThread(QThread): frame_received pyqtSignal(np.ndarray, np.ndarray, list) # 原始帧, 检测帧, 检测结果 finished_signal pyqtSignal() # 线程完成信号 def __init__(self, model, source, conf, iou, parentNone): super().__init__(parent) self.model model self.source source self.conf conf self.iou iou self.running True def run(self): try: if isinstance(self.source, int) or self.source.endswith((.mp4, .avi, .mov)): # 视频或摄像头 cap cv2.VideoCapture(self.source) while self.running and cap.isOpened(): ret, frame cap.read() if not ret: break # 保存原始帧 original_frame frame.copy() # 检测 results self.model(frame, confself.conf, iouself.iou) annotated_frame results[0].plot() # 提取检测结果 detections [] for result in results: for box in result.boxes: class_id int(box.cls) class_name self.model.names[class_id] confidence float(box.conf) x, y, w, h box.xywh[0].tolist() detections.append((class_name, confidence, x, y)) # 发送信号 self.frame_received.emit( cv2.cvtColor(original_frame, cv2.COLOR_BGR2RGB), cv2.cvtColor(annotated_frame, cv2.COLOR_BGR2RGB), detections ) # 控制帧率 time.sleep(0.03) # 约30fps cap.release() else: # 图片 frame cv2.imread(self.source) if frame is not None: original_frame frame.copy() results self.model(frame, confself.conf, iouself.iou) annotated_frame results[0].plot() # 提取检测结果 detections [] for result in results: for box in result.boxes: class_id int(box.cls) class_name self.model.names[class_id] confidence float(box.conf) x, y, w, h box.xywh[0].tolist() detections.append((class_name, confidence, x, y)) self.frame_received.emit( cv2.cvtColor(original_frame, cv2.COLOR_BGR2RGB), cv2.cvtColor(annotated_frame, cv2.COLOR_BGR2RGB), detections ) except Exception as e: print(fDetection error: {e}) finally: self.finished_signal.emit() def stop(self): self.running False class MainWindow(UiMainWindow): def __init__(self): super().__init__() # 初始化模型 self.model None self.detection_thread None self.current_image None self.current_result None self.video_writer None self.is_camera_running False self.is_video_running False self.last_detection_result None # 新增保存最后一次检测结果 # 连接按钮信号 self.image_btn.clicked.connect(self.detect_image) self.video_btn.clicked.connect(self.detect_video) self.camera_btn.clicked.connect(self.detect_camera) self.stop_btn.clicked.connect(self.stop_detection) self.save_btn.clicked.connect(self.save_result) # 初始化模型 self.load_model() def load_model(self): try: model_name self.model_combo.currentText() self.model YOLOv10(f{model_name}.pt) # 自动下载或加载本地模型 self.update_status(f模型 {model_name} 加载成功) except Exception as e: QMessageBox.critical(self, 错误, f模型加载失败: {str(e)}) self.update_status(模型加载失败) def detect_image(self): if self.detection_thread and self.detection_thread.isRunning(): QMessageBox.warning(self, 警告, 请先停止当前检测任务) return file_path, _ QFileDialog.getOpenFileName( self, 选择图片, , 图片文件 (*.jpg *.jpeg *.png *.bmp)) if file_path: self.clear_results() self.current_image cv2.imread(file_path) self.current_image cv2.cvtColor(self.current_image, cv2.COLOR_BGR2RGB) self.display_image(self.original_image_label, self.current_image) # 创建检测线程 conf self.confidence_spinbox.value() iou self.iou_spinbox.value() self.detection_thread DetectionThread(self.model, file_path, conf, iou) self.detection_thread.frame_received.connect(self.on_frame_received) self.detection_thread.finished_signal.connect(self.on_detection_finished) self.detection_thread.start() self.update_status(f正在检测图片: {os.path.basename(file_path)}) def detect_video(self): if self.detection_thread and self.detection_thread.isRunning(): QMessageBox.warning(self, 警告, 请先停止当前检测任务) return file_path, _ QFileDialog.getOpenFileName( self, 选择视频, , 视频文件 (*.mp4 *.avi *.mov)) if file_path: self.clear_results() self.is_video_running True # 初始化视频写入器 cap cv2.VideoCapture(file_path) frame_width int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)) frame_height int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)) fps cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS) cap.release() # 创建保存路径 save_dir results os.makedirs(save_dir, exist_okTrue) timestamp time.strftime(%Y%m%d_%H%M%S) save_path os.path.join(save_dir, fresult_{timestamp}.mp4) fourcc cv2.VideoWriter_fourcc(*mp4v) self.video_writer cv2.VideoWriter(save_path, fourcc, fps, (frame_width, frame_height)) # 创建检测线程 conf self.confidence_spinbox.value() iou self.iou_spinbox.value() self.detection_thread DetectionThread(self.model, file_path, conf, iou) self.detection_thread.frame_received.connect(self.on_frame_received) self.detection_thread.finished_signal.connect(self.on_detection_finished) self.detection_thread.start() self.update_status(f正在检测视频: {os.path.basename(file_path)}) def detect_camera(self): if self.detection_thread and self.detection_thread.isRunning(): QMessageBox.warning(self, 警告, 请先停止当前检测任务) return self.clear_results() self.is_camera_running True # 创建检测线程 (默认使用摄像头0) conf self.confidence_spinbox.value() iou self.iou_spinbox.value() self.detection_thread DetectionThread(self.model, 0, conf, iou) self.detection_thread.frame_received.connect(self.on_frame_received) self.detection_thread.finished_signal.connect(self.on_detection_finished) self.detection_thread.start() self.update_status(正在从摄像头检测...) def stop_detection(self): if self.detection_thread and self.detection_thread.isRunning(): self.detection_thread.stop() self.detection_thread.quit() self.detection_thread.wait() if self.video_writer: self.video_writer.release() self.video_writer None self.is_camera_running False self.is_video_running False self.update_status(检测已停止) def on_frame_received(self, original_frame, result_frame, detections): # 更新原始图像和结果图像 self.display_image(self.original_image_label, original_frame) self.display_image(self.result_image_label, result_frame) # 保存当前结果帧用于后续保存 self.last_detection_result result_frame # 新增保存检测结果 # 更新表格 self.clear_results() for class_name, confidence, x, y in detections: self.add_detection_result(class_name, confidence, x, y) # 保存视频帧 if self.video_writer: self.video_writer.write(cv2.cvtColor(result_frame, cv2.COLOR_RGB2BGR)) def on_detection_finished(self): if self.video_writer: self.video_writer.release() self.video_writer None self.update_status(视频检测完成结果已保存) elif self.is_camera_running: self.update_status(摄像头检测已停止) else: self.update_status(图片检测完成) def save_result(self): if not hasattr(self, last_detection_result) or self.last_detection_result is None: QMessageBox.warning(self, 警告, 没有可保存的检测结果) return save_dir results os.makedirs(save_dir, exist_okTrue) timestamp time.strftime(%Y%m%d_%H%M%S) if self.is_camera_running or self.is_video_running: # 保存当前帧为图片 save_path os.path.join(save_dir, fsnapshot_{timestamp}.jpg) cv2.imwrite(save_path, cv2.cvtColor(self.last_detection_result, cv2.COLOR_RGB2BGR)) self.update_status(f截图已保存: {save_path}) else: # 保存图片检测结果 save_path os.path.join(save_dir, fresult_{timestamp}.jpg) cv2.imwrite(save_path, cv2.cvtColor(self.last_detection_result, cv2.COLOR_RGB2BGR)) self.update_status(f检测结果已保存: {save_path}) def closeEvent(self, event): self.stop_detection() event.accept() if __name__ __main__: app QApplication(sys.argv) # 设置应用程序样式 app.setStyle(Fusion) # 创建并显示主窗口 window MainWindow() window.show() sys.exit(app.exec_())七、项目源码视频下方简介内完整全部资源文件包括测试图片、视频py文件训练数据集、训练代码、界面代码等这里已打包上传至博主的面包多平台见可参考博客与视频已将所有涉及的文件同时打包到里面点击即可运行完整文件截图如下基于深度学习YOLOv10的道路坑洼识别检测系统YOLOv10YOLO数据集UI界面Python项目源码模型_哔哩哔哩_bilibili基于深度学习YOLOv10的道路坑洼识别检测系统YOLOv10YOLO数据集UI界面Python项目源码模型