Identificação de imperfeições em pavimentos flexíveis de rodovias por meio de imagens de vídeo e aprendizado de máquina profundo

dc.contributor.advisor1Melanda, Edson Augusto
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1554762456965991
dc.contributor.authorVita, Diego Eduardo de
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/3132036375441741
dc.date.accessioned2025-04-04T16:12:04Z
dc.date.issued2024-12-20
dc.description.abstractAccording to data from the National Transportation Confederation in 2023, almost 57% of Brazilian highways Brazilian highways have some kind of pavement-related problem, after analyzing the 43.843 km of state highways and 67.659 km of federal highways. By 2022, around 60% of all cargo transported in the country used the road system. and between 2019 and 2021 alone, there were 195,326 accidents. This shows the importance of the road system, but also, in a way, warns of the conservation conditions that roads must be in, and they also need to be maintained quickly and assertively. and assertiveness in maintenance, which is directly related to efficiency in assessment of sidewalk conditions. We can therefore understand the impact of the slowness in assessing the sidewalk of Brazilian roads. In this sense, great efforts have been efforts have been made to carry out an automated assessment, providing the speed that the the process needs. As a result, computational machine learning machine learning techniques have been used to train artificial intelligence algorithms capable of algorithms capable of identifying patterns through images and, therefore, diagnosing the situation the situation found on the roads using the images analyzed. This paper therefore presents structure, pathologies and sidewalk management. It also the main literature on deep neural networks, convolutional networks and object detection. networks and object detection, and then proposes automated inspection of road sidewalks using using deep learning algorithms, by means of video images. images. The results of this work show the identification of pathologies in 98% of the images selected for a real detection test. The method chosen for dataset enabled the model to process the training stage and then be applied to the test. applied to the test. In addition, the dataset was formulated after the initial detection section, which led to the best section, which led to the best labeling strategy for the case of detecting the pans and cracks. Finally, the average confidence result based on the detected images was promising when the size of the image bank used for training is analyzed. used for training.eng
dc.description.resumoSegundo dados da Confederação Nacional dos Transportes de 2023, quase 57% das rodovias brasileiras apresentam algum tipo de problema relacionado ao pavimento, isso após análise das condições de 43.843 km de rodovias estaduais e 67.659 km de rodovias federais. Em 2022, cerca de 60% de toda carga transportada em território nacional usava o sistema rodoviário, sendo que, somente entre 2019 e 2021, ocorreram 195.326 acidentes. Isso mostra a importância do sistema rodoviário, mas também, de certa forma, adverte para as condições de conservação que as rodovias devem possuir, necessitando também de celeridade e assertividade na manutenção, que está diretamente relacionada com a eficiência na avaliação das condições do pavimento. Compreende-se, portanto, o impacto da morosidade na avaliação do pavimento das estradas brasileiras. Nesse sentido, grandes esforços têm sido realizados com o objetivo de realizar uma avaliação automatizada, conferindo a celeridade que o processo necessita. Em virtude disso, técnicas computacionais de aprendizado de máquina têm sido empregadas, com treinamento de algoritmos de inteligência artificial capazes de identificar padrões através de imagens e, portanto, diagnosticar a situação encontrada nas estradas por meio das imagens analisadas. Assim, esse trabalho apresenta os conceitos ligados à estrutura, à patologias e ao gerenciamento de pavimentos. Também traz as principais literaturas à cerca das redes neurais profundas, redes convolucionais e detecção de objetos, para, então, propor a inspeção automatizada em pavimentos rodoviários utilizando algoritmos de aprendizagem profunda, por meio de imagens de vídeo. Os resultados desse trabalho mostram a identificação de patologias em 98% das imagens selecionadas para um teste de detecção real. O método escolhido para composição do dataset possibilitou ao modelo processar a etapa de treinamento e posteriormente ser aplicado ao teste. Além disso, a formulação do dataset ocorreu após a seção de detecção inicial, a qual conduziu à melhor estratégia de rotulação para o caso de detecção das panelas e fissuras. Por fim, o resultado médio de confiança baseado nas imagens detectadas mostrou-se promitente, quando é feita uma analise da dimensão do banco de imagens empregado no treinamento.por
dc.identifier.citationVITA, Diego Eduardo de. Identificação de imperfeições em pavimentos flexíveis de rodovias por meio de imagens de vídeo e aprendizado de máquina profundo. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Urbana) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21801.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21801
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Urbana - PPGEU
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectAnálise de Imagens baseada em objetospor
dc.subjectAprendizado profundopor
dc.subjectDetecção automatizada de objetospor
dc.subjectPavimentos flexíveispor
dc.subjectGerência de pavimentospor
dc.subjectObject-based image analysiseng
dc.subjectDeep learningeng
dc.subjectAutomated object detectioneng
dc.subjectFlexible pavementseng
dc.subjectPavement managementeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA
dc.titleIdentificação de imperfeições em pavimentos flexíveis de rodovias por meio de imagens de vídeo e aprendizado de máquina profundopor
dc.title.alternativeIdentifying imperfections in flexible highway pavements using video images and deep machine learningeng
dc.typeDissertação

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