跳到主要内容无人机视角高速路面损害检测数据集及 YOLOv8 训练方案 | 极客日志PythonAI算法
无人机视角高速路面损害检测数据集及 YOLOv8 训练方案
无人机视角高速路面损害检测数据集包含 3349 张高分辨率图像,涵盖裂缝、积水、松散等 6 类病害。支持 YOLO、VOC、COCO 标注格式。提供基于 YOLOv8 的训练环境配置、数据组织方式、模型训练脚本及命令行参数建议。包含 VOC/COCO 转 YOLO 转换代码及推理部署示例,适用于智慧交通基础设施监测与小目标检测任务。
活在当下105 浏览 航拍无人机视角高速路面损害检测数据集
本数据集包含 3349 张航拍图像,分辨率 1152×2048,支持 YOLO、VOC、COCO 标注格式。涵盖裂缝、积水、松散等 6 类路面病害,适用于智慧交通基础设施监测与小目标检测任务。

数据集统计信息
| 属性 | 详情 |
|---|
| 数据集名称 | Aerial UAV Highway Pavement Damage Detection Dataset |
| 采集视角 | 无人机航拍(俯视高速道路场景) |
| 图像总数 | 3,349 张 |
| 图像分辨率 | 1152 × 2048 像素 |
| 标注格式支持 | YOLO、VOC、COCO |
| 任务类型 | 目标检测(Bounding Box) |
| 类别数量 | 6 类 |
类别详细统计表
| 类别英文名 | 中文名称 | 包含该类别的图像数量 | 该类别的标注实例总数 |
|---|
| Cracks | 裂缝 | 446 | 815 |
| Waterlogging | 积水 | 1,208 | 2,091 |
| Ravelling | 松散 | 459 | 869 |
| Muddy_road | 泥泞道路 | 952 | 2,084 |
| Road_side_garbage | 道路旁垃圾 | 329 | 429 |
| Potholes | 坑洼 | 663 | 1,352 |
总计图像数:3,349(单张图像可含多个类别)
总标注实例数:7,640

数据集划分
| 训练集(train) | 3,153 |
| 验证集(val) | 157 |
| 测试集(test) | 39 |
| 总计 | 3,349 |
- 无人机巡检系统
- 智慧交通基础设施监测
- 小目标/密集目标检测(如裂缝、垃圾)
- 多类别路面病害联合检测
YOLOv8 训练代码与配置方案
以下提供完整的 YOLOv8 训练代码与配置方案,支持 YOLO 格式标注(推荐),并兼容 VOC/COCO 标注。
一、环境准备
pip install ultralytics opencv-python numpy pandas tqdm
ultralytics 是官方 YOLOv8 库,原生支持 YOLO、COCO、VOC(需转换)格式。
二、数据组织结构(YOLO 格式)
HighwayDamageDataset/
├── images/
│ ├── train/
│ ├── val/
│ └── test/
└── labels/
├── train/
├── val/
└── test/
每张图像 xxx.jpg 对应一个 xxx.txt,内容为:
<class_id> <x_center> <y_center> <width> <height>
# 归一化到 [0,1]
若你只有 VOC 或 COCO 标注,文末提供自动转换脚本。
三、YOLO 配置文件:highway_damage.yaml
train: ./HighwayDamageDataset/images/train
val: ./HighwayDamageDataset/images/val
test: ./HighwayDamageDataset/images/test
nc: 6
names:
- Cracks
- Waterlogging
- Ravelling
- Muddy_road
- Road_side_garbage
- Potholes
中文名可保留,但建议英文命名以避免部分工具兼容问题。推理时可通过映射显示中文。
四、训练脚本:train_highway.py
from ultralytics import YOLO
import os
def main():
os.makedirs("runs/highway_damage", exist_ok=True)
model = YOLO('yolov8s.pt')
results = model.train(
data='highway_damage.yaml',
epochs=150,
imgsz=1024,
batch=8,
name='yolov8s_highway_1024',
project='runs/highway_damage',
device=0,
workers=8,
cache=False,
optimizer='AdamW',
lr0=0.01,
lrf=0.01,
momentum=0.937,
weight_decay=0.0005,
warmup_epochs=3,
patience=30,
save=True,
save_period=10,
verbose=True,
plots=True,
hsv_h=0.015,
hsv_s=0.7,
hsv_v=0.4,
degrees=10.0,
translate=0.1,
scale=0.5,
shear=2.0,
perspective=0.001,
flipud=0.0,
fliplr=0.5,
mosaic=1.0,
mixup=0.1
)
print(f"✅ 训练完成!最佳模型路径:{results.save_dir}/weights/best.pt")
if __name__ == '__main__':
main()
五、命令行快速训练(替代方式)
yolo detect train --data=highway_damage.yaml --model=yolov8s.pt --epochs=150 --imgsz=1024 --batch=8 --name=yolov8s_highway_1024 --project=runs/highway_damage --device=0 --optimizer=AdamW --patience=30 --hsv_h=0.015 --hsv_s=0.7 --hsv_v=0.4 --degrees=10 --fliplr=0.5 --mosaic=1.0
六、关键训练建议
| 项目 | 建议 |
|---|
| 输入尺寸 | 使用 imgsz=1024(保持长宽比,YOLO 自动填充)。若 GPU 允许,可尝试 1280 提升小目标召回 |
| Batch Size | 8~16(2048 宽图显存占用高) |
| 数据增强 | 启用 mosaic、fliplr、hsv;禁用 flipud(航拍上下方向有意义) |
| 类别不平衡 | '积水'和'泥泞道路'样本多,'垃圾'较少 → 可开启 class_weights(需自定义) |
| 评估重点 | 关注 [email protected] 和小目标 AP(裂缝、垃圾) |
七、VOC / COCO 转 YOLO 脚本(如需要)
▶ 如果你有 VOC 格式(XML):
import os
import xml.etree.ElementTree as ET
from pathlib import Path
class_names = ["Cracks", "Waterlogging", "Ravelling", "Muddy_road", "Road_side_garbage", "Potholes"]
def convert_voc_to_yolo(voc_dir, yolo_dir, image_dir):
os.makedirs(yolo_dir, exist_ok=True)
for xml_file in Path(voc_dir).glob("*.xml"):
tree = ET.parse(xml_file)
root = tree.getroot()
img_w = int(root.find('size/width').text)
img_h = int(root.find('size/height').text)
lines = []
for obj in root.findall('object'):
cls_name = obj.find('name').text
if cls_name not in class_names:
continue
cls_id = class_names.index(cls_name)
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)
x_center = (xmin + xmax) / 2 / img_w
y_center = (ymin + ymax) / 2 / img_h
width = (xmax - xmin) / img_w
height = (ymax - ymin) / img_h
lines.append(f"{cls_id} {x_center:.6f} {y_center:.6f} {width:.6f} {height:.6f}")
with open(os.path.join(yolo_dir, xml_file.stem + '.txt'), 'w') as f:
f.write('\n'.join(lines))
▶ 如果你有 COCO 格式(JSON):
YOLOv8 原生支持 COCO,只需在 highway_damage.yaml 中指定:
train: path/to/coco/train.json
val: path/to/coco/val.json
八、推理与部署示例
from ultralytics import YOLO
model = YOLO('runs/highway_damage/yolov8s_highway_1024/weights/best.pt')
results = model('test_image.jpg')
chinese_names = {
"Cracks": "裂缝",
"Waterlogging": "积水",
"Ravelling": "松散",
"Muddy_road": "泥泞道路",
"Road_side_garbage": "道路旁垃圾",
"Potholes": "坑洼"
}
for r in results:
boxes = r.boxes
for box in boxes:
cls_name = model.names[int(box.cls)]
print(f"检测到:{chinese_names.get(cls_name, cls_name)}")
注意:由于图像宽高比极端(1152×2048 ≈ 9:16 竖屏),YOLO 会自动 padding 成正方形。若想保留原始比例,可考虑滑动窗口裁剪或使用 YOLOv8-OBB(但本任务无需旋转框)。
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