基于卷积神经网络的排水管道缺陷智能检测与分类

摘要

针对传统排水管道缺陷检测中需要消耗大量人力的问题,基于人工智能算法——卷积神经网络(CNN),建立自动检测和评估排水管道缺陷的智能系统。对CCTV视频图像中六种常见的管道状态(裂缝、错口、障碍物、残墙坝根、树根和正常类别)进行模型学习、训练和测试。CNN模型训练和验证的正确率分别为100%和97%,六类管道状态的平均识别准确率达到90%,证明所构建的模型在不需要相关检测专业知识的情况下,可以很好地识别本研究中的管道缺陷类型。其中,CNN模型对树根和错口的检测具有较高置信度,其次是残墙坝根和裂缝,障碍物和正常类别的分类精度最低。深度学习在排水管道缺陷自动检测领域具有可行性,模型具有良好的泛化能力,可为管道缺陷检测提供科学、准确的检测工具。