基于深度学习的辣椒叶片病害检测系统(YOLOv10+YOLO数据集+UI界面+Python项目源码+模型)

   一、项目介绍

项目摘要

本项目基于YOLOv10目标检测算法,开发了一个针对辣椒叶片病害的智能检测系统。系统能够自动识别并分类5种常见的辣椒叶片状态,包括健康叶片和4种病害类型(黄单胞菌病、花叶病、尾孢菌病和卷叶病)。通过深度学习技术,该模型在1796张训练图像和462张验证图像上完成了训练与优化,实现了高效、准确的病害检测,为农业病害防治提供了智能化解决方案。


项目背景

辣椒作为全球重要的经济作物,其生长过程中易受多种病害威胁,如xanthomonas(黄单胞菌病)、**mosaic(花叶病)**等,这些病害会导致叶片枯萎、减产甚至绝收。传统病害诊断依赖人工观察,效率低且易误判。
基于计算机视觉的病害检测技术可大幅提升诊断效率和准确性。YOLOv10作为最新的实时目标检测模型,兼顾精度与速度,非常适合部署在田间移动设备或无人机平台上,实现辣椒病害的快速识别与预警,助力精准农业。

目录

一、项目介绍

项目摘要

项目背景

二、项目功能展示

系统功能

图片检测

视频检测

摄像头实时检测

三、数据集介绍

数据集配置文件data.yaml

数据集制作流程

四、项目环境配置

创建虚拟环境

pycharm中配置anaconda

安装所需要库

五、模型训练

训练代码

训练结果

六、核心代码

七、项目源码下载链接

视频下方简介内有项目源码和数据集下载链接



 

项目视频演示

https://www.bilibili.com/video/BV1EL1pB6EDn/?spm_id_from=333.1387.homepage.video_card.click&vd_source=8279e3d5f4d5d4f0cb2bf5c842393764

 项目视频演示https://www.bilibili.com/video/BV1EL1pB6EDn/?spm_id_from=333.1387.homepage.video_card.click&vd_source=8279e3d5f4d5d4f0cb2bf5c842393764

通过网盘分享的文件:项目源码.docx 链接: https://pan.baidu.com/s/1FU69VfNKpEY4PB4zQ1i0Ig?pwd=am7s 提取码: am7s 

二、项目功能展示

系统功能

图片检测:可对单张图片进行检测,返回检测框及类别信息。
批量图片检测:支持文件夹输入,一次性检测多张图片,生成批量检测结果。
视频检测:支持视频文件输入,检测视频中每一帧的情况。
摄像头实时检测:连接USB 摄像头,实现实时监测,

  • 图片检测

        该功能允许用户通过单张图片进行目标检测。输入一张图片后,YOLO模型会实时分析图像,识别出其中的目标,并在图像中框出检测到的目标,输出带有目标框的图像。批量图片检测

        用户可以一次性上传多个图片进行批量处理。该功能支持对多个图像文件进行并行处理,并返回每张图像的目标检测结果,适用于需要大规模处理图像数据的应用场景。

 

  • 视频检测

        视频检测功能允许用户将视频文件作为输入。YOLO模型将逐帧分析视频,并在每一帧中标记出检测到的目标。最终结果可以是带有目标框的视频文件或实时展示,适用于视频监控和分析等场景。

  • 摄像头实时检测

        该功能支持通过连接摄像头进行实时目标检测。YOLO模型能够在摄像头拍摄的实时视频流中进行目标检测,实时识别并显示检测结果。此功能非常适用于安防监控、无人驾驶、智能交通等应用,提供即时反馈。

核心特点:

  • 高精度:基于YOLO模型,提供精确的目标检测能力,适用于不同类型的图像和视频。
  • 实时性:特别优化的算法使得实时目标检测成为可能,无论是在视频还是摄像头实时检测中,响应速度都非常快。
  • 批量处理:支持高效的批量图像和视频处理,适合大规模数据分析。

三、数据集介绍

  1. 数据组成

    • 类别(nc=5)

      • xanthomonas(黄单胞菌病)

      • mosaic(花叶病)

      • healthy(健康叶片)

      • cercospora(尾孢菌病)

      • leaf curl(卷叶病)

    • 数据量

      • 训练集:1796张标注图像

      • 验证集:462张标注图像

  2. 数据特点

    • 图像采集于真实田间环境,涵盖不同光照条件、叶片生长阶段和病害严重程度。

    • 标注格式符合YOLO标准(归一化中心坐标+宽高),每张图像包含至少一个病害或健康叶片的边界框。

  3. 应用价值

    • 均衡的类别分布(健康与病害样本均覆盖)避免模型偏差。

    • 验证集独立评估模型泛化能力,确保在实际场景中的可靠性。

  4. 改进方向

    • 未来可扩充数据集规模,特别是少数类别样本,以进一步提升模型鲁棒性。

数据集配置文件data.yaml

train: .\datasets\images\train
val: .\datasets\images\val
test: .\datasets\images\test


nc: 5
names: ['xanthomonas', 'mosaic', 'healthy', 'cercospora', 'leaf curl']

数据集制作流程

  • 标注数据:使用标注工具(如LabelImg、CVAT等)对图像中的目标进行标注。每个目标需要标出边界框,并且标注类别。

  • 转换格式:将标注的数据转换为YOLO格式。YOLO标注格式为每行:<object-class> <x_center> <y_center> <width> <height>,这些坐标是相对于图像尺寸的比例。

  • 分割数据集:将数据集分为训练集、验证集和测试集,通常的比例是80%训练集、10%验证集和10%测试集。

  • 准备标签文件:为每张图片生成一个对应的标签文件,确保标签文件与图片的命名一致。

  • 调整图像尺寸:根据YOLO网络要求,统一调整所有图像的尺寸(如416x416或608x608)。

四、项目环境配置

创建虚拟环境

首先新建一个Anaconda环境,每个项目用不同的环境,这样项目中所用的依赖包互不干扰。

终端输入

conda create -n yolov10 python==3.9

激活虚拟环境

conda activate yolov10
 

安装cpu版本pytorch

pip install torch torchvision torchaudio

pycharm中配置anaconda

安装所需要库

pip install -r requirements.txt

五、模型训练

训练代码

from ultralytics import YOLOv10

model_path = 'yolov10s.pt'
data_path = 'datasets/data.yaml'

if __name__ == '__main__':
    model = YOLOv10(model_path)
    results = model.train(data=data_path,
                          epochs=500,
                          batch=64,
                          device='0',
                          workers=0,
                          project='runs/detect',
                          name='exp',
                          )
根据实际情况更换模型
yolov10n.yaml (nano):轻量化模型,适合嵌入式设备,速度快但精度略低。
yolov10s.yaml (small):小模型,适合实时任务。
yolov10m.yaml (medium):中等大小模型,兼顾速度和精度。
yolov10b.yaml (base):基本版模型,适合大部分应用场景。
yolov10l.yaml (large):大型模型,适合对精度要求高的任务。
  • --batch 64:每批次64张图像。
  • --epochs 500:训练500轮。
  • --datasets/data.yaml:数据集配置文件。
  • --weights yolov10s.pt:初始化模型权重,yolov10s.pt 是预训练的轻量级YOLO模型。

训练结果

六、核心代码

# -*- coding: utf-8 -*-
import time
from PyQt5.QtWidgets import QApplication , QMainWindow, QFileDialog,QMessageBox,QWidget,QHeaderView,QTableWidgetItem, QAbstractItemView
import sys
import os
from PIL import ImageFont
from ultralytics import YOLOv10
sys.path.append('UIProgram')
from UIProgram.UiMain import Ui_MainWindow
import sys
from PyQt5.QtCore import QTimer, Qt, QThread, pyqtSignal,QCoreApplication
import detect_tools as tools
import cv2
import Config
from UIProgram.QssLoader import QSSLoader
from UIProgram.precess_bar import ProgressBar
import numpy as np
# import torch

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self, parent=None):
        super(QMainWindow, self).__init__(parent)
        self.ui = Ui_MainWindow()
        self.ui.setupUi(self)
        self.initMain()
        self.signalconnect()

        # 加载css渲染效果
        style_file = 'UIProgram/style.css'
        qssStyleSheet = QSSLoader.read_qss_file(style_file)
        self.setStyleSheet(qssStyleSheet)

    def signalconnect(self):
        self.ui.PicBtn.clicked.connect(self.open_img)
        self.ui.comboBox.activated.connect(self.combox_change)
        self.ui.VideoBtn.clicked.connect(self.vedio_show)
        self.ui.CapBtn.clicked.connect(self.camera_show)
        self.ui.SaveBtn.clicked.connect(self.save_detect_video)
        self.ui.ExitBtn.clicked.connect(QCoreApplication.quit)
        self.ui.FilesBtn.clicked.connect(self.detact_batch_imgs)

    def initMain(self):
        self.show_width = 700
        self.show_height = 500
        self.org_path = None
        self.is_camera_open = False
        self.cap = None

        # self.device = 0 if torch.cuda.is_available() else 'cpu'

        # 加载检测模型
        self.model = YOLOv10('runs/detect/exp/weights/best.pt', task='detect')
        self.model(np.zeros((48, 48, 3)))  #预先加载推理模型
        self.fontC = ImageFont.truetype("Font/platech.ttf", 25, 0)
        self.colors = tools.Colors()
        self.timer_camera = QTimer()

        # 更新检测信息表格
        # self.timer_info = QTimer()
        # 保存视频
        self.timer_save_video = QTimer()

        # 表格
        self.ui.tableWidget.verticalHeader().setSectionResizeMode(QHeaderView.Fixed)
        self.ui.tableWidget.verticalHeader().setDefaultSectionSize(40)
        self.ui.tableWidget.setColumnWidth(0, 80)  # 设置列宽
        self.ui.tableWidget.setColumnWidth(1, 200)
        self.ui.tableWidget.setColumnWidth(2, 150)
        self.ui.tableWidget.setColumnWidth(3, 90)
        self.ui.tableWidget.setColumnWidth(4, 230)
        self.ui.tableWidget.setSelectionBehavior(QAbstractItemView.SelectRows)  # 设置表格整行选中
        self.ui.tableWidget.verticalHeader().setVisible(False)  # 隐藏列标题
        self.ui.tableWidget.setAlternatingRowColors(True)  # 表格背景交替

    def open_img(self):
        if self.cap:
            # 打开图片前关闭摄像头
            self.video_stop()
            self.is_camera_open = False
            self.ui.CaplineEdit.setText('摄像头未开启')
            self.cap = None

        file_path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(None, '打开图片', './', "Image files (*.jpg *.jepg *.png)")
        if not file_path:
            return

        self.ui.comboBox.setDisabled(False)
        self.org_path = file_path
        self.org_img = tools.img_cvread(self.org_path)

        # 目标检测
        t1 = time.time()
        self.results = self.model(self.org_path)[0]
        t2 = time.time()
        take_time_str = '{:.3f} s'.format(t2 - t1)
        self.ui.time_lb.setText(take_time_str)
        location_list = self.results.boxes.xyxy.tolist()
        self.location_list = [list(map(int, e)) for e in location_list]
        cls_list = self.results.boxes.cls.tolist()
        self.cls_list = [int(i) for i in cls_list]
        self.conf_list = self.results.boxes.conf.tolist()
        self.conf_list = ['%.2f %%' % (each*100) for each in self.conf_list]

        total_nums = len(location_list)
        cls_percents = []
        for i in range(1):
            if total_nums ==0:
                res =0
            else:
                res = self.cls_list.count(i) / total_nums
            cls_percents.append(res)
        self.set_percent(cls_percents)

        now_img = self.results.plot()
        self.draw_img = now_img
        # 获取缩放后的图片尺寸
        self.img_width, self.img_height = self.get_resize_size(now_img)
        resize_cvimg = cv2.resize(now_img,(self.img_width, self.img_height))
        pix_img = tools.cvimg_to_qpiximg(resize_cvimg)
        self.ui.label_show.setPixmap(pix_img)
        self.ui.label_show.setAlignment(Qt.AlignCenter)
        # 设置路径显示
        self.ui.PiclineEdit.setText(self.org_path)

        # 目标数目
        target_nums = len(self.cls_list)
        self.ui.label_nums.setText(str(target_nums))

        # 设置目标选择下拉框
        choose_list = ['全部']
        target_names = [Config.names[id]+ '_'+ str(index) for index,id in enumerate(self.cls_list)]
        choose_list = choose_list + target_names

        self.ui.comboBox.clear()
        self.ui.comboBox.addItems(choose_list)

        if target_nums >= 1:
            self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[0]])
            self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[0]))
            self.ui.label_xmin.setText(str(self.location_list[0][0]))
            self.ui.label_ymin.setText(str(self.location_list[0][1]))
            self.ui.label_xmax.setText(str(self.location_list[0][2]))
            self.ui.label_ymax.setText(str(self.location_list[0][3]))
        else:
            self.ui.type_lb.setText('')
            self.ui.label_conf.setText('')
            self.ui.label_xmin.setText('')
            self.ui.label_ymin.setText('')
            self.ui.label_xmax.setText('')
            self.ui.label_ymax.setText('')

        # # 删除表格所有行
        self.ui.tableWidget.setRowCount(0)
        self.ui.tableWidget.clearContents()
        self.tabel_info_show(self.location_list, self.cls_list, self.conf_list,path=self.org_path)


    def detact_batch_imgs(self):
        if self.cap:
            # 打开图片前关闭摄像头
            self.video_stop()
            self.is_camera_open = False
            self.ui.CaplineEdit.setText('摄像头未开启')
            self.cap = None
        directory = QFileDialog.getExistingDirectory(self,
                                                      "选取文件夹",
                                                      "./")  # 起始路径
        if not  directory:
            return
        self.org_path = directory
        img_suffix = ['jpg','png','jpeg','bmp']
        for file_name in os.listdir(directory):
            full_path = os.path.join(directory,file_name)
            if os.path.isfile(full_path) and file_name.split('.')[-1].lower() in img_suffix:
                # self.ui.comboBox.setDisabled(False)
                img_path = full_path
                self.org_img = tools.img_cvread(img_path)
                # 目标检测
                t1 = time.time()
                self.results = self.model(img_path)[0]
                t2 = time.time()
                take_time_str = '{:.3f} s'.format(t2 - t1)
                self.ui.time_lb.setText(take_time_str)

                location_list = self.results.boxes.xyxy.tolist()
                self.location_list = [list(map(int, e)) for e in location_list]
                cls_list = self.results.boxes.cls.tolist()
                self.cls_list = [int(i) for i in cls_list]
                self.conf_list = self.results.boxes.conf.tolist()
                self.conf_list = ['%.2f %%' % (each * 100) for each in self.conf_list]

                total_nums = len(location_list)
                cls_percents = []
                for i in range(1):
                    if total_nums == 0:
                        res = 0
                    else:
                        res = self.cls_list.count(i) / total_nums

                    cls_percents.append(res)
                self.set_percent(cls_percents)

                now_img = self.results.plot()

                self.draw_img = now_img
                # 获取缩放后的图片尺寸
                self.img_width, self.img_height = self.get_resize_size(now_img)
                resize_cvimg = cv2.resize(now_img, (self.img_width, self.img_height))
                pix_img = tools.cvimg_to_qpiximg(resize_cvimg)
                self.ui.label_show.setPixmap(pix_img)
                self.ui.label_show.setAlignment(Qt.AlignCenter)
                # 设置路径显示
                self.ui.PiclineEdit.setText(img_path)

                # 目标数目
                target_nums = len(self.cls_list)
                self.ui.label_nums.setText(str(target_nums))

                # 设置目标选择下拉框
                choose_list = ['全部']
                target_names = [Config.names[id] + '_' + str(index) for index, id in enumerate(self.cls_list)]
                choose_list = choose_list + target_names

                self.ui.comboBox.clear()
                self.ui.comboBox.addItems(choose_list)

                if target_nums >= 1:
                    self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[0]])
                    self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[0]))
                    self.ui.label_xmin.setText(str(self.location_list[0][0]))
                    self.ui.label_ymin.setText(str(self.location_list[0][1]))
                    self.ui.label_xmax.setText(str(self.location_list[0][2]))
                    self.ui.label_ymax.setText(str(self.location_list[0][3]))
                else:
                    self.ui.type_lb.setText('')
                    self.ui.label_conf.setText('')
                    self.ui.label_xmin.setText('')
                    self.ui.label_ymin.setText('')
                    self.ui.label_xmax.setText('')
                    self.ui.label_ymax.setText('')

                # # 删除表格所有行
                self.tabel_info_show(self.location_list, self.cls_list, self.conf_list, path=img_path)
                self.ui.tableWidget.scrollToBottom()
                QApplication.processEvents()  #刷新页面

    def draw_rect_and_tabel(self, results, img):
        now_img = img.copy()
        location_list = results.boxes.xyxy.tolist()
        self.location_list = [list(map(int, e)) for e in location_list]
        cls_list = results.boxes.cls.tolist()
        self.cls_list = [int(i) for i in cls_list]
        self.conf_list = results.boxes.conf.tolist()
        self.conf_list = ['%.2f %%' % (each * 100) for each in self.conf_list]

        for loacation, type_id, conf in zip(self.location_list, self.cls_list, self.conf_list):
            type_id = int(type_id)
            color = self.colors(int(type_id), True)
            # cv2.rectangle(now_img, (int(x1), int(y1)), (int(x2), int(y2)), colors(int(type_id), True), 3)
            now_img = tools.drawRectBox(now_img, loacation, Config.CH_names[type_id], self.fontC, color)

        # 获取缩放后的图片尺寸
        self.img_width, self.img_height = self.get_resize_size(now_img)
        resize_cvimg = cv2.resize(now_img, (self.img_width, self.img_height))
        pix_img = tools.cvimg_to_qpiximg(resize_cvimg)
        self.ui.label_show.setPixmap(pix_img)
        self.ui.label_show.setAlignment(Qt.AlignCenter)
        # 设置路径显示
        self.ui.PiclineEdit.setText(self.org_path)

        # 目标数目
        target_nums = len(self.cls_list)
        self.ui.label_nums.setText(str(target_nums))
        if target_nums >= 1:
            self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[0]])
            self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[0]))
            self.ui.label_xmin.setText(str(self.location_list[0][0]))
            self.ui.label_ymin.setText(str(self.location_list[0][1]))
            self.ui.label_xmax.setText(str(self.location_list[0][2]))
            self.ui.label_ymax.setText(str(self.location_list[0][3]))
        else:
            self.ui.type_lb.setText('')
            self.ui.label_conf.setText('')
            self.ui.label_xmin.setText('')
            self.ui.label_ymin.setText('')
            self.ui.label_xmax.setText('')
            self.ui.label_ymax.setText('')

        # 删除表格所有行
        self.ui.tableWidget.setRowCount(0)
        self.ui.tableWidget.clearContents()
        self.tabel_info_show(self.location_list, self.cls_list, self.conf_list, path=self.org_path)
        return now_img

    def combox_change(self):
        com_text = self.ui.comboBox.currentText()
        if com_text == '全部':
            cur_box = self.location_list
            cur_img = self.results.plot()
            self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[0]])
            self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[0]))
        else:
            index = int(com_text.split('_')[-1])
            cur_box = [self.location_list[index]]
            cur_img = self.results[index].plot()
            self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[index]])
            self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[index]))

        # 设置坐标位置值
        self.ui.label_xmin.setText(str(cur_box[0][0]))
        self.ui.label_ymin.setText(str(cur_box[0][1]))
        self.ui.label_xmax.setText(str(cur_box[0][2]))
        self.ui.label_ymax.setText(str(cur_box[0][3]))

        resize_cvimg = cv2.resize(cur_img, (self.img_width, self.img_height))
        pix_img = tools.cvimg_to_qpiximg(resize_cvimg)
        self.ui.label_show.clear()
        self.ui.label_show.setPixmap(pix_img)
        self.ui.label_show.setAlignment(Qt.AlignCenter)


    def get_video_path(self):
        file_path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(None, '打开视频', './', "Image files (*.avi *.mp4 *.jepg *.png)")
        if not file_path:
            return None
        self.org_path = file_path
        self.ui.VideolineEdit.setText(file_path)
        return file_path

    def video_start(self):
        # 删除表格所有行
        self.ui.tableWidget.setRowCount(0)
        self.ui.tableWidget.clearContents()

        # 清空下拉框
        self.ui.comboBox.clear()

        # 定时器开启,每隔一段时间,读取一帧
        self.timer_camera.start(1)
        self.timer_camera.timeout.connect(self.open_frame)

    def tabel_info_show(self, locations, clses, confs, path=None):
        path = path
        for location, cls, conf in zip(locations, clses, confs):
            row_count = self.ui.tableWidget.rowCount()  # 返回当前行数(尾部)
            self.ui.tableWidget.insertRow(row_count)  # 尾部插入一行
            item_id = QTableWidgetItem(str(row_count+1))  # 序号
            item_id.setTextAlignment(Qt.AlignHCenter | Qt.AlignVCenter)  # 设置文本居中
            item_path = QTableWidgetItem(str(path))  # 路径
            # item_path.setTextAlignment(Qt.AlignHCenter | Qt.AlignVCenter)

            item_cls = QTableWidgetItem(str(Config.CH_names[cls]))
            item_cls.setTextAlignment(Qt.AlignHCenter | Qt.AlignVCenter)  # 设置文本居中

            item_conf = QTableWidgetItem(str(conf))
            item_conf.setTextAlignment(Qt.AlignHCenter | Qt.AlignVCenter)  # 设置文本居中

            item_location = QTableWidgetItem(str(location)) # 目标框位置
            # item_location.setTextAlignment(Qt.AlignHCenter | Qt.AlignVCenter)  # 设置文本居中

            self.ui.tableWidget.setItem(row_count, 0, item_id)
            self.ui.tableWidget.setItem(row_count, 1, item_path)
            self.ui.tableWidget.setItem(row_count, 2, item_cls)
            self.ui.tableWidget.setItem(row_count, 3, item_conf)
            self.ui.tableWidget.setItem(row_count, 4, item_location)
        self.ui.tableWidget.scrollToBottom()

    def video_stop(self):
        self.cap.release()
        self.timer_camera.stop()
        # self.timer_info.stop()

    def open_frame(self):
        ret, now_img = self.cap.read()
        if ret:
            # 目标检测
            t1 = time.time()
            results = self.model(now_img)[0]
            t2 = time.time()
            take_time_str = '{:.3f} s'.format(t2 - t1)
            self.ui.time_lb.setText(take_time_str)

            location_list = results.boxes.xyxy.tolist()
            self.location_list = [list(map(int, e)) for e in location_list]
            cls_list = results.boxes.cls.tolist()
            self.cls_list = [int(i) for i in cls_list]
            self.conf_list = results.boxes.conf.tolist()
            self.conf_list = ['%.2f %%' % (each * 100) for each in self.conf_list]

            total_nums = len(location_list)
            cls_percents = []
            for i in range(1):
                if total_nums!= 0 :
                    res = self.cls_list.count(i) / total_nums
                else :
                    res=0
                cls_percents.append(res)
            self.set_percent(cls_percents)

            now_img = results.plot()

            # 获取缩放后的图片尺寸
            self.img_width, self.img_height = self.get_resize_size(now_img)
            resize_cvimg = cv2.resize(now_img, (self.img_width, self.img_height))
            pix_img = tools.cvimg_to_qpiximg(resize_cvimg)
            self.ui.label_show.setPixmap(pix_img)
            self.ui.label_show.setAlignment(Qt.AlignCenter)

            # 目标数目
            target_nums = len(self.cls_list)
            self.ui.label_nums.setText(str(target_nums))

            # 设置目标选择下拉框
            choose_list = ['全部']
            target_names = [Config.names[id] + '_' + str(index) for index, id in enumerate(self.cls_list)]

            choose_list = choose_list + target_names

            self.ui.comboBox.clear()
            self.ui.comboBox.addItems(choose_list)

            if target_nums >= 1:
                self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[0]])
                self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[0]))
                self.ui.label_xmin.setText(str(self.location_list[0][0]))
                self.ui.label_ymin.setText(str(self.location_list[0][1]))
                self.ui.label_xmax.setText(str(self.location_list[0][2]))
                self.ui.label_ymax.setText(str(self.location_list[0][3]))
            else:
                self.ui.type_lb.setText('')
                self.ui.label_conf.setText('')
                self.ui.label_xmin.setText('')
                self.ui.label_ymin.setText('')
                self.ui.label_xmax.setText('')
                self.ui.label_ymax.setText('')

            self.tabel_info_show(self.location_list, self.cls_list, self.conf_list, path=self.org_path)

        else:
            self.cap.release()
            self.timer_camera.stop()

    def vedio_show(self):
        if self.is_camera_open:
            self.is_camera_open = False
            self.ui.CaplineEdit.setText('摄像头未开启')

        video_path = self.get_video_path()
        if not video_path:
            return None
        self.cap = cv2.VideoCapture(video_path)
        self.video_start()
        self.ui.comboBox.setDisabled(True)

    def camera_show(self):
        self.is_camera_open = not self.is_camera_open
        if self.is_camera_open:
            self.ui.CaplineEdit.setText('摄像头开启')
            self.cap = cv2.VideoCapture(0)
            self.video_start()
            self.ui.comboBox.setDisabled(True)
        else:
            self.ui.CaplineEdit.setText('摄像头未开启')
            self.ui.label_show.setText('')
            if self.cap:
                self.cap.release()
                cv2.destroyAllWindows()
            self.ui.label_show.clear()

    def get_resize_size(self, img):
        _img = img.copy()
        img_height, img_width , depth= _img.shape
        ratio = img_width / img_height
        if ratio >= self.show_width / self.show_height:
            self.img_width = self.show_width
            self.img_height = int(self.img_width / ratio)
        else:
            self.img_height = self.show_height
            self.img_width = int(self.img_height * ratio)
        return self.img_width, self.img_height

    def save_detect_video(self):
        if self.cap is None and not self.org_path:
            QMessageBox.about(self, '提示', '当前没有可保存信息,请先打开图片或视频!')
            return

        if self.is_camera_open:
            QMessageBox.about(self, '提示', '摄像头视频无法保存!')
            return

        if self.cap:
            res = QMessageBox.information(self, '提示', '保存视频检测结果可能需要较长时间,请确认是否继续保存?',QMessageBox.Yes | QMessageBox.No ,  QMessageBox.Yes)
            if res == QMessageBox.Yes:
                self.video_stop()
                com_text = self.ui.comboBox.currentText()
                self.btn2Thread_object = btn2Thread(self.org_path, self.model, com_text)
                self.btn2Thread_object.start()
                self.btn2Thread_object.update_ui_signal.connect(self.update_process_bar)
            else:
                return
        else:
            if os.path.isfile(self.org_path):
                fileName = os.path.basename(self.org_path)
                name , end_name= fileName.rsplit(".",1)
                save_name = name + '_detect_result.' + end_name
                save_img_path = os.path.join(Config.save_path, save_name)
                # 保存图片
                cv2.imwrite(save_img_path, self.draw_img)
                QMessageBox.about(self, '提示', '图片保存成功!\n文件路径:{}'.format(save_img_path))
            else:
                img_suffix = ['jpg', 'png', 'jpeg', 'bmp']
                for file_name in os.listdir(self.org_path):
                    full_path = os.path.join(self.org_path, file_name)
                    if os.path.isfile(full_path) and file_name.split('.')[-1].lower() in img_suffix:
                        name, end_name = file_name.rsplit(".",1)
                        save_name = name + '_detect_result.' + end_name
                        save_img_path = os.path.join(Config.save_path, save_name)
                        results = self.model(full_path)[0]
                        now_img = results.plot()
                        # 保存图片
                        cv2.imwrite(save_img_path, now_img)

                QMessageBox.about(self, '提示', '图片保存成功!\n文件路径:{}'.format(Config.save_path))


    def update_process_bar(self,cur_num, total):
        if cur_num == 1:
            self.progress_bar = ProgressBar(self)
            self.progress_bar.show()
        if cur_num >= total:
            self.progress_bar.close()
            QMessageBox.about(self, '提示', '视频保存成功!\n文件在{}目录下'.format(Config.save_path))
            return
        if self.progress_bar.isVisible() is False:
            # 点击取消保存时,终止进程
            self.btn2Thread_object.stop()
            return
        value = int(cur_num / total *100)
        self.progress_bar.setValue(cur_num, total, value)
        QApplication.processEvents()

    def set_percent(self, probs):
        pass


class btn2Thread(QThread):
    update_ui_signal = pyqtSignal(int,int)

    def __init__(self, path, model, com_text):
        super(btn2Thread, self).__init__()
        self.org_path = path
        self.model = model
        self.com_text = com_text
        # 用于绘制不同颜色矩形框
        self.colors = tools.Colors()
        self.is_running = True  # 标志位,表示线程是否正在运行

    def run(self):
        # VideoCapture方法是cv2库提供的读取视频方法
        cap = cv2.VideoCapture(self.org_path)
        # 设置需要保存视频的格式“xvid”
        # 该参数是MPEG-4编码类型,文件名后缀为.avi
        fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
        # 设置视频帧频
        fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
        # 设置视频大小
        size = (int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)), int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)))
        # VideoWriter方法是cv2库提供的保存视频方法
        # 按照设置的格式来out输出
        fileName = os.path.basename(self.org_path)
        name, end_name = fileName.split('.')
        save_name = name + '_detect_result.avi'
        save_video_path = os.path.join(Config.save_path, save_name)
        out = cv2.VideoWriter(save_video_path, fourcc, fps, size)

        prop = cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT
        total = int(cap.get(prop))
        print("[INFO] 视频总帧数:{}".format(total))
        cur_num = 0

        # 确定视频打开并循环读取
        while (cap.isOpened() and self.is_running):
            cur_num += 1
            print('当前第{}帧,总帧数{}'.format(cur_num, total))

            ret, frame = cap.read()
            if ret == True:
                # 检测
                results = self.model(frame)[0]
                frame = results.plot()
                out.write(frame)
                self.update_ui_signal.emit(cur_num, total)
            else:
                break
        # 释放资源
        cap.release()
        out.release()

    def stop(self):
        self.is_running = False


if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)
    win = MainWindow()
    win.show()
    sys.exit(app.exec_())

七、项目源码下载链接

演示与介绍视频:

视频下方简介内有项目源码和数据集下载链接

项目视频演示

https://www.bilibili.com/video/BV1EL1pB6EDn/?spm_id_from=333.1387.homepage.video_card.click&vd_source=8279e3d5f4d5d4f0cb2bf5c842393764

 项目视频演示https://www.bilibili.com/video/BV1EL1pB6EDn/?spm_id_from=333.1387.homepage.video_card.click&vd_source=8279e3d5f4d5d4f0cb2bf5c842393764

通过网盘分享的文件:项目源码.docx 链接: https://pan.baidu.com/s/1FU69VfNKpEY4PB4zQ1i0Ig?pwd=am7s 提取码: am7s 

以下是在Ubuntu系统下基于YOLOv8实现带UI界面数据集的交通信号灯检测系统的完整实现方法: ### 1. 环境搭建 在Ubuntu系统中,需要安装必要的依赖库。首先更新系统包列表: ```bash sudo apt update sudo apt upgrade ``` 安装Python和相关开发工具: ```bash sudo apt install python3 python3-pip python3-dev ``` 创建并激活虚拟环境: ```bash python3 -m venv yolov8_env source yolov8_env/bin/activate ``` 安装YOLOv8和其他必要的库: ```bash pip install ultralytics pyqt5 opencv-python numpy ``` ### 2. 数据集准备 收集交通信号灯的图像数据集数据集应包含不同场景、光照条件下的交通信号灯图像,并且要对信号灯的不同状态(如红、黄、绿)进行标注。可以使用标注工具如LabelImg,标注格式选择YOLO格式。将标注好的数据集按照一定比例划分为训练集、验证集和测试集。 ### 3. 模型训练 使用YOLOv8进行模型训练,编写一个Python脚本,示例如下: ```python from ultralytics import YOLO # 加载预训练模型 model = YOLO('yolov8n.pt') # 训练模型 results = model.train( data='path/to/data.yaml', # 数据集配置文件路径 epochs=100, imgsz=640 ) ``` 其中,`data.yaml` 文件应包含数据集的路径和类别信息,示例如下: ```yaml train: path/to/train/images val: path/to/val/images nc: 3 # 类别数量,如红、黄、绿 names: ['red', 'yellow', 'green'] ``` ### 4. UI界面设计 使用PyQt5设计一个简单的UI界面,用于显示检测结果。示例代码如下: ```python import sys import cv2 from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QLabel, QVBoxLayout from PyQt5.QtGui import QImage, QPixmap from PyQt5.QtCore import QTimer from ultralytics import YOLO class TrafficLightDetectionUI(QWidget): def __init__(self): super().__init__() self.initUI() self.model = YOLO('path/to/best.pt') # 训练好的模型路径 self.cap = cv2.VideoCapture(0) # 打开摄像头 self.timer = QTimer(self) self.timer.timeout.connect(self.update_frame) self.timer.start(30) def initUI(self): self.label = QLabel(self) layout = QVBoxLayout() layout.addWidget(self.label) self.setLayout(layout) self.setWindowTitle('Traffic Light Detection') self.show() def update_frame(self): ret, frame = self.cap.read() if ret: results = self.model(frame) annotated_frame = results[0].plot() height, width, channel = annotated_frame.shape bytes_per_line = 3 * width q_img = QImage(annotated_frame.data, width, height, bytes_per_line, QImage.Format_RGB888).rgbSwapped() pixmap = QPixmap.fromImage(q_img) self.label.setPixmap(pixmap) if __name__ == '__main__': app = QApplication(sys.argv) ui = TrafficLightDetectionUI() sys.exit(app.exec_()) ``` ### 5. 系统测试与优化 运行UI界面脚本,测试交通信号灯检测系统的性能。根据测试结果,调整模型的训练参数(如训练轮数、学习率等),或者增加数据集的多样性,以提高检测的准确性和稳定性。
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