应用案例-混凝土裂纹检测

混凝土裂纹检测

项目简介

随着基础设施的老化,混凝土结构的裂纹检测变得越来越重要。混凝土结构的裂纹可能导致承载能力下降,增加倒塌风险,并引发水渗透和钢筋腐蚀,进一步削弱结构强度。若不及时修复,裂纹还会增加维护成本,缩短使用寿命,带来安全隐患。

传统的检测方法通常依赖人工检查,效率低且容易漏检。引入AI技术可以提高检测的准确性和效率。

数据准备

借助 Labelme 的 AI 辅助标注,标注一批有裂纹的混凝土数据。为了能够准确计算裂纹轮廓和面积,采用实例分割模型和多边形标注方法。

动画

数据分析

通过数据分析功能进行图像预览,统计标注数据,图像尺寸为 256×256 的图像 172 张, 480×320 的 23 张。标注的裂纹数量 453 个。

训练参数

  • 训练集和验证集按照 8:2 的比例进行划分。
  • 数据倍增选择 2,表示使用两倍的数据进行训练。数据量少时,可以选择5-10。数据量超过 1000 时,通常为 1。
  • 训练尺寸 640×640;这里的训练尺寸不一定与图像尺寸相同。训练尺寸越小推理速度越快,原图尺寸在 1000×1000 以下,通常选择 320×320 或 640×640,需按实际效果调整。
  • 实例分割模型默认参数:训练代数 12 代,学习率 0.001,批量大小(batchsize)2。这些参数通常不需要调整。

训练过程

训练2

从损失曲线评估,loss 已经下降至 0.16 并趋于平稳,训练过程已经收敛:

测试

在 AI 测试平台中加载测试图像,选择刚刚训练完成的模型,模型名称由项目名称+完成时间组成:

测试平台能够可视化模型效果:

测试2

推理速度

此模型在 4090 显卡的推理速度约为 500 张。

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