墙体裂缝检测数据集 1500张 墙体裂缝 voc yolo

发布于:2024-10-15 ⋅ 阅读:(297) ⋅ 点赞:(0)

墙体裂缝检测是建筑维护与安全评估中的一个重要环节。随着计算机视觉技术的发展,利用深度学习模型对墙体裂缝进行自动检测已成为一种有效的方法。为此,构建一个包含1500张图像的墙体裂缝数据集对于训练和测试像YOLO这样的目标检测算法具有重要意义。

该数据集专注于收集来自不同环境条件下(如室内、室外)、不同材质(混凝土、砖墙等)以及不同程度裂缝的墙体图片。每张图片都经过仔细标注,以VOC(Pascal Visual Object Classes)格式提供边界框信息,这是计算机视觉领域内广泛使用的一种标注方式,它不仅定义了每个裂缝的位置(通过边界框),还包括类别标签。同时,考虑到YOLO系列模型的需求,也可以将这些标注转换成YOLO所需的特定格式,便于直接应用于训练过程中。这样的双格式支持使得数据集更加灵活多用,既适合基于VOC框架的研究工作也适用于快速迭代开发的YOLO项目。

在内容构成上,这1500张图片涵盖了各种复杂背景下的裂缝情况,包括但不限于:
- 不同宽度、长度及形状的裂缝;
- 多种光照条件下的裂缝表现;
- 裂缝与其他表面特征共存的情形(例如污渍、纹理变化等);
- 从不同角度拍摄到的裂缝视图。
这种多样性有助于提高模型对实际场景中裂缝识别能力的泛化性。

此外,为了保证数据质量并促进研究进展,此数据集还附带了详细的文档说明,介绍了数据采集过程、标注准则以及其他相关信息。这对于使用者理解数据特性、正确应用数据集非常重要。同时,通过开放共享这一资源,可以吸引更多研究人员参与到墙体裂缝检测领域的探索之中,共同推进相关技术的进步与发展。

总之,这样一个精心准备的数据集为墙体裂缝检测提供了宝贵的基础资料,无论是对于学术界还是工业界来说都是极其有用的工具。它不仅能够帮助开发者训练出更准确可靠的裂缝检测模型,也为进一步研究如何改善建筑物健康监测系统奠定了坚实的基础。

 

墙体裂缝检测数据集 1500张 墙体裂缝 voc yolo

label| pic_ num| box_ num
crack:(1092,1816)
Moder aterotation: (273, 273)
Minor rotation:(85, 85)
Severerotation: (103, 103)
total: (1553, 2277)

墙体裂缝检测数据集介绍

概述

墙体裂缝检测数据集是一个专门用于检测和识别墙体上的裂缝的数据集。该数据集包含1500张高分辨率图像,每张图像都带有详细的标注信息,支持VOC(Pascal VOC)和YOLO(You Only Look Once)两种格式。这个数据集对于建筑维护、结构安全评估以及自动化监测非常有用。

数据集特点
  • 规模:共包含1500张高分辨率图像。
  • 多样性:图像涵盖了不同的光照条件、墙面材质、裂缝类型以及背景环境,以确保模型能够适应多样的实际场景。
  • 标注质量:每张图像都有精确的手动标注,确保了高质量的训练数据。
  • 标注格式
    • VOC格式:符合Pascal VOC标准的XML文件,包含了图像的基本信息、对象类别以及边界框坐标。
    • YOLO格式:每个目标用一个文本行表示,格式为 class_id x_center y_center width height,所有坐标值都是归一化的。
标注信息
  • VOC格式

    <annotation>
        <folder>images</folder>
        <filename>image_0001.jpg</filename>
        <size>
            <width>800</width>
            <height>600</height>
            <depth>3</depth>
        </size>
        <object>
            <name>crack</name>
            <bndbox>
                <xmin>150</xmin>
                <ymin>100</ymin>
                <xmax>400</xmax>
                <ymax>300</ymax>
            </bndbox>
        </object>
    </annotation>
  • YOLO格式

    0 0.375 0.25 0.375 0.375

    解释:0 表示类别ID(假设0代表裂缝),x_centery_center 是边界框中心点的归一化坐标,widthheight 是边界框的宽度和高度的归一化值。

数据分布
  • 裂缝 (Crack):1092张图像,共有1816个标注框。
  • 中度变形 (Moderate Alteration):273张图像,共有273个标注框。
  • 轻微变形 (Minor Rotation):85张图像,共有85个标注框。
  • 严重变形 (Severe Rotation):103张图像,共有103个标注框。
  • 总计:1553张图像,共有2277个标注框。
应用领域
  • 建筑维护:自动检测墙体裂缝,及时进行维修,防止结构损坏。
  • 结构安全评估:帮助工程师评估建筑物的安全性,制定合理的维修计划。
  • 自动化监测:结合其他传感器数据,实现建筑物的长期监测。
  • 合规检查:确保建筑物符合安全规定,减少安全隐患。
获取方式

通常情况下,研究人员可以通过官方提供的链接或相关机构网站下载该数据集。请注意,使用时应遵循相应的许可协议和引用要求。

关键代码示例
1. 下载数据集

假设我们已经有了数据集的下载链接,可以使用 Python 的 requests 库来下载数据集:

import requests
import os

# 定义下载链接和保存路径
url = 'http://example.com/path/to/wall_crack_dataset.zip'  # 替换为实际的下载链接
save_path = './wall_crack_dataset.zip'

# 检查是否已经下载过
if not os.path.exists(save_path):
    print("Downloading dataset...")
    response = requests.get(url, stream=True)
    with open(save_path, 'wb') as f:
        for chunk in response.iter_content(chunk_size=8192):
            if chunk:
                f.write(chunk)
    print("Download complete.")
else:
    print("Dataset already exists.")

# 解压数据集
import zipfile
with zipfile.ZipFile(save_path, 'r') as zip_ref:
    zip_ref.extractall('./wall_crack_dataset')
2. 解析 VOC 格式的标注文件

以下是一个解析 VOC 格式标注文件的函数

import xml.etree.ElementTree as ET

def parse_voc_annotation(anno_file):
    tree = ET.parse(anno_file)
    root = tree.getroot()
    
    annotations = []
    for obj in root.findall('object'):
        name = obj.find('name').text
        bndbox = obj.find('bndbox')
        xmin = int(bndbox.find('xmin').text)
        ymin = int(bndbox.find('ymin').text)
        xmax = int(bndbox.find('xmax').text)
        ymax = int(bndbox.find('ymax').text)
        
        annotations.append({
            'class_name': name,
            'bbox': [xmin, ymin, xmax, ymax]
        })
    
    return annotations
3. 加载图像并显示标注框

我们可以使用 OpenCV 来加载图像,并使用 Matplotlib 来显示图像及其标注框:


python

深色版本

import cv2
import matplotlib.pyplot as plt

def load_image(image_path):
    return cv2.imread(image_path)

def display_image_with_annotations(image, annotations):
    fig, ax = plt.subplots()
    ax.imshow(cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB))
    for anno in annotations:
        bbox = anno['bbox']
        rect = plt.Rectangle((bbox[0], bbox[1]), bbox[2] - bbox[0], bbox[3] - bbox[1],
                             fill=False, edgecolor='red', linewidth=2)
        ax.add_patch(rect)
    plt.show()

# 示例用法
image_path = './wall_crack_dataset/images/image_0001.jpg'
anno_path = './wall_crack_dataset/annotations/image_0001.xml'

image = load_image(image_path)
annotations = parse_voc_annotation(anno_path)
display_image_with_annotations(image, annotations)
4. 使用数据集进行训练

如果您打算使用这个数据集进行深度学习模型的训练,可以使用 PyTorch 或 TensorFlow 等框架。以下是一个简单的 PyTorch DataLoader 示例:

import torch
from torch.utils.data import Dataset, DataLoader
from PIL import Image
import numpy as np

class WallCrackDataset(Dataset):
    def __init__(self, image_dir, anno_dir, transform=None):
        self.image_dir = image_dir
        self.anno_dir = anno_dir
        self.transform = transform
        self.images = os.listdir(image_dir)

    def __len__(self):
        return len(self.images)

    def __getitem__(self, idx):
        img_name = self.images[idx]
        image = Image.open(os.path.join(self.image_dir, img_name)).convert("RGB")
        anno_name = img_name.replace('.jpg', '.xml')
        anno_path = os.path.join(self.anno_dir, anno_name)
        annotations = parse_voc_annotation(anno_path)
        
        if self.transform:
            image = self.transform(image)
        
        return image, annotations

# 创建 DataLoader
dataset = WallCrackDataset(image_dir='./wall_crack_dataset/images',
                           anno_dir='./wall_crack_dataset/annotations')
dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=4, shuffle=True, num_workers=2)

# 遍历数据
for images, annotations in dataloader:
    # 在这里进行模型训练
    pass

这些代码示例涵盖了从下载数据集到解析标注文件,再到显示图像和创建数据加载器的基本步骤。您可以根据具体需求进行调整和扩展。希望这些代码能帮助您更好地利用墙体裂缝检测数据集!