Klasifikace kvality vozovky

Abstract

Automatické vyhodnocování kvality vozovky může být užitečné jak správním orgánům, tak i těm účastníkům silničního provozu, kteří vyhledávají vozovky s kvalitním povrchem pro co největší potěšení z jízdy. Tato práce se zabývá návrhem modelu, který klasifikuje obrázky silnic do pěti kvalitativních kategorií na základě jejich celkového vzhledu. V práci prezentujeme nový ručně anotovaný dataset, obsahující fotografie ze služby Google Street View. Anotace datasetu byla navržena pro motorkáře, ale může být použita i pro jiné účastníky silničního provozu. Experimentovali jsme jak s předučenými konvolučními neuronovými sítěmi, jako jsou MobileNet či DenseNet, tak s vlastními architekturami konvolučních neuronových sítí. Dále jsme vyzkoušeli různé techniky předzpracování dat, např. odstraňování stínů či kontrastně-limitní adaptabilní histogramovou ekvalizací (CLAHE). Námi navrhovaný klasifikační model využívá CLAHE a na testovací sadě dosahuje 71% přesnosti. Vizuální kontrola ukázala, že navrhovaný model je i s touto přesností využitelný za účelem, pro který byl navržen.

Automated evaluation of road quality can be helpful to authorities and also road users who seek high-quality roads to maximize their driving pleasure. This thesis proposes a model which classifies road images into five qualitative categories based on overall appearance. We present a new manually annotated dataset, collected from Google Street View. The dataset classes were designed for motorcyclists, but they are also applicable to other road users. We experimented with Convolutions Neural Networks, involving custom architectures and pre-trained networks, such as MobileNet or DenseNet. Also, many experiments with preprocessing methods such as shadow removal or CLAHE. Our proposed classification model uses CLAHE and achieves 71% accuracy on a test set. A visual check showed the model is applicable for its designed purpose despite the modest accuracy since the image data are often controversial and hard to label even for humans.