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モデルラボ / ポットホール

Pothole RF-DETR Nano

道路の穴(ポットホール)を見つける物体検出モデルです。車に固定したスマートフォンで、前方の路面を撮った画像を想定しています。

雨上がりの車道の端にできたポットホール(イメージ)
写真はイメージです

いまの状態

公開準備中

配布のときの名前

pothole_rfdetr_nano_v3_r1

学習データ

公開データのRDD2022(日本・ノルウェー・チェコなど)とRoboflow Universeのデータセットから、人が目で見て195枚を選びました。このうち137枚を学習に、残りの58枚を評価(検証29枚・テスト29枚)に使っています。どちらのデータもライセンスはCC BY 4.0です。

実際に試した結果

評価用の画像で試しました

公開したONNXのモデルを、評価(テスト)に使った画像に、そのまま走らせた結果です。赤い枠がモデルの出力で、数字は確からしさ(0〜1)です。白い点線の枠は、人が付けた正解です。

  • モデルの出力
  • 人が付けた正解
ひび割れの多い細い道の、左下にある穴を囲んだ赤い枠と正解の枠
検出できたひび割れの多い路面にある穴を見つけました。
木陰の細い道にある穴を囲んだ赤い枠と正解の枠
検出できた木陰になった路面の穴を見つけました。
砂利の多い道で、左の穴は赤い枠で囲まれ、右の小さな穴は正解の点線の枠だけがある
見逃し左の穴は見つけましたが、右の小さな穴(点線の枠だけ)を見逃しました。
濡れた路面で、右下の穴と、左の黒く濡れた部分の2か所が赤い枠で囲まれている
誤検知右下の穴は見つけましたが、左の濡れて黒く見える路面も穴と取り違えました。

画像は、公開データRDD2022の日本の画像から選び、下の部分を4:3に切り出して枠を書き足しています。しきい値は0.45です。実際に車で走ったときの成績は、まだ測っていません。
出典: RDD2022(Arya ほか、CC BY 4.0)

しくみ

1枚の画像を、こう処理しています

  1. 1

    正方形に引き伸ばす

    画像の縦横比を変えて、縦横384ピクセルの正方形にします。学習のときと同じやり方です。

  2. 2

    候補を出す

    モデルは1枚につき300件の候補を、位置と確からしさで返します。重なった候補をまとめる処理は要りません。

  3. 3

    しきい値で絞る

    確からしさが0.45以上の候補を、検出として扱います。上げると誤検知が減り、下げると見逃しが減ります。

しくみ

入力と出力

見つけるもの
ポットホール(1種類)
元にしたモデル
RF-DETR Nano。COCOで事前学習した公開の重みに、追加で学習させました。
入力
縦横384ピクセルのカラー画像(RGB)。元の画像は、縦横比を変えて正方形に引き伸ばします。
出力
見つけた候補の位置と確からしさを、1枚につき最大300件返します。重なった候補をまとめる処理は要りません。
形式
PyTorch、ONNX、CoreML(iOS 17以降)
しきい値
0.45。確からしさがこの値以上の候補を、検出として扱います。誤検知を減らしたいときは上げ、見逃しを減らしたいときは下げます。
ライセンス
Apache-2.0

評価

いまの成績

指標検証用(29枚・穴42個)テスト用(29枚・穴44個)
AP50(検出の正確さをまとめた指標)0.7280.737
適合率(検出したうち本物だった割合)0.790.80
再現率(本物のうち見つけられた割合)0.620.73

適合率と再現率は、しきい値0.45のときの値です。評価に使った画像は、学習と同じ公開データから選んだ各29枚です。枚数が少ないため、数値は大きくぶれます。また、しきい値はテストの結果も見て決めたので、テストの数値は実力より良く出ている可能性があります。実際に走ったときの成績は、まだ測っていません。

使うときの注意

  • 見つけるのはポットホールだけです。ひび割れなど、ほかの損傷は見つけません。
  • 夜間、雨、逆光のときの成績は確かめていません。
  • 点検や安全についての判断を、このモデルの結果だけで行わないでください。
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