[发明专利]一种基于无人机航拍路面裂缝图像的识别方法

权利要求书

1.一种基于无人机航拍路面裂缝图像的识别方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤1：确定无人机的飞行高度，无人机按照该飞行高度飞行，并获取道路的路面裂缝图像；

步骤2：对图像数据集中的图像进行预处理，保留原始的图像和预处理后图像，从而实现对图像数据集的扩充；

步骤3：对扩充后的图像数据集中每个图像的裂缝进行标注，具体为：采用矩形框对图像中的裂缝进行定位，根据裂缝的种类为裂缝设置类别标签，并保存矩形框的坐标；

步骤4：将相对尺度小于预设阈值的裂缝认定为小目标裂缝，在标注后的图像数据集中选择若干个小目标裂缝进行增强；

步骤5：采用Faster RCNN模型对步骤4得到的图像数据集中的图像进行训练，得到训练好的Faster RCNN模型；

步骤6：采用训练好的Faster RCNN模型对图像中的裂缝进行分类和定位。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机航拍路面裂缝图像的识别方法，其特征在于：所述步骤1中确定无人机的飞行高度H为：

H＝f*GSD/a

其中，GSD为图像的地面分辨率，f为镜头焦距，a为像元尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机航拍路面裂缝图像的识别方法，其特征在于：所述步骤2中采用如下任意一种或几种方法的结合对图像进行预处理：

方法一：使用几何变换对图像进行数据增强；

方法二：使用随机调整亮度对图像进行增强；

方法三：使用随机调整对比度对图像进行增强；

方法四：对图像添加高斯噪声和椒盐噪声；

方法五：对图像进行仿射变换。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机航拍路面裂缝图像的识别方法，其特征在于：所述步骤4中的相对尺度relative scale为：

其中，width_gt为裂缝对应的矩形框的宽，height_gt为裂缝对应的矩形框的高，width_image为裂缝对应的图像的宽，height_image为裂缝对应的图像的宽。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机航拍路面裂缝图像的识别方法，其特征在于：所述步骤4中对小目标裂缝进行增强具体为：针对选择的小目标裂缝在该小目标裂缝所属图像的范围内对该小目标裂缝进行复制粘贴，且复制粘贴后的小目标裂缝不覆盖图像中已经有的小目标裂缝。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机航拍路面裂缝图像的识别方法，其特征在于：在Faster RCNN模型训练时，根据交并比IOU值调整Faster RCNN模型中预测框B，使得预测框B与图像中裂缝对应的矩形框A之间的距离小于预设的值，从而得到最优的预测框，所述IOU为：