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主要工作内容本文的主要内容包括以下几个方面:
软件初始界面如下图所示: ![]() 检测结果界面如下: ![]() ![]() 一、系统核心功能介绍及效果演示演示:因为大小限制,故对齐进行了抽帧,所以可能看起来怪怪的! ![]() 软件主要功能:
检测界面各大板块说明:共划分为四大区域: 检测区域:可以显示检测结果; 结果显示:显示具体的检测结果信息,包括目标数目、用时、YOLO置信度、目标的坐标区域等; 检测结果与位置信息:显示被检测目标的信息,如:文件路径、检测结果、YOLO置信度、坐标位置、检测时间(s)等; 操作区域:包括图片检测;视频检测;图片批量检测;摄像头检测;保存检测结果(TXT格式,检测后的结果会自动弹出进行保存);退出程序; 检测区域:![]() 检测区域,实时显示检测的结果; 结果显示:![]() ![]() 可以显示当前区域共检测到的目标数目;以及时间,上面还可以显示检测到的结果,点击目标选择,可以选择不同的检测框,如下图: ![]() 同时显示YOLO置信度、坐标区域等; 默认显示(全部)的是所有的检测框绘制以后的图片,以及第一个检测框的位置信息; 主要功能说明:功能视频演示见文章开头,以下是简要的操作描述。 (1)图片检测说明点击图片检测按钮,选择需要检测的图片,操作演示如下: ![]() 点击目标下拉框后,可以选定指定目标的结果信息进行显示。 检测完成以后会弹出是否保存检测结果(此时保存的检测结果带检测框,关闭以后则不会在弹出),点击保存结果按钮,则会保存TXT格式的信息; (2)图片批量检测说明点击图片批量检测按钮,打开文件夹,按住CTRL选择需要检测的图片,然后点击打开,即可进行检测,点击目标选择,会切换不同的检测框;(若图片不同,还可以自动切换图片),检测完成以后会弹出是否保存检测结果(此时保存的检测结果带检测框,关闭以后则不会在弹出),点击保存结果按钮,则会保存TXT格式的信息; ![]() (3)视频检测说明点击视频检测按钮,打开选择需要检测的视频,就会自动显示检测结果;检测完成以后会弹出是否保存检测结果(此时保存的检测结果带检测框,关闭以后则不会在弹出),点击保存结果按钮,则会保存TXT格式的信息; (4)摄像头检测说明点击摄像头检测按钮,可以打开摄像头,可以实时进行检测,再次点击,可关闭摄像头;检测完成以后会弹出是否保存检测结果(此时保存的检测结果带检测框,关闭以后则不会在弹出),点击保存结果按钮,则会保存TXT格式的信息; (5)保存结果点击保存结果按钮会保存 保存的检测结果文件如下: ![]() 图片文件保存的csv文件内容如下,包括图片路径、检测结果、YOLO置信度、目标坐标位置、检测时间。 前面如果检测完成以后弹出保存的话,点击保存的结果如下: ![]() 二、YOLO11检测YOLO11源码地址:https://github.com/ultralytics/ultralytics Ultralytics YOLO11是一款前沿的、最先进的模型,它在之前YOLO版本成功的基础上进行了构建,并引入了新功能和改进,以进一步提升性能和灵活性。YOLO11设计快速、准确且易于使用,使其成为各种物体检测和跟踪、实例分割、图像分类以及姿态估计任务的绝佳选择。 ![]() YOLO11创新点如下: YOLO 11主要改进包括: 三、模型训练、评估与推理本文主要基于YOLO11n模型进行模型训练,训练完成后对模型在验证集上的表现进行全面的性能评估及对比分析。模型训练和评估流程基本一致,包括:数据集准备、模型训练、模型评估。 1. 数据集准备与训练通过网络上搜集关于实际场景中佩戴安全装置的相关图片,并使用Labelimg标注工具对每张图片进行标注,分10个检测类别:['"佩戴安全帽"'];["戴口罩"];["没有佩戴安全帽"];["没有佩戴口罩"];["没有穿安全背心"];["人"];["安全锤"];["穿安全背心"];["机械"];["车辆"]. 数据增强: 最终数据集一共包含6811张图片,其中训练集包含2831张图片,验证集包含144张图片,测试集包含82张图片。 ![]() ![]() ![]() 数据集各类别数目分布情况如下: 2.模型训练准备好数据集后,将图片数据以如下格式放置在项目目录中。在项目目录中新建datasets目录,同时将检测的图片分为训练集与验证集放入Data目录下。 ![]() 同时我们需要新建一个data.yaml文件,用于存储训练数据的路径及模型需要进行检测的类别。YOLOv11在进行模型训练时,会读取该文件的信息,用于进行模型的训练与验证。data.yaml的具体内容如下: [code]train: D:\Users\15204\Desktop\yolov11_site_safety\datasets\images\train val: D:\Users\15204\Desktop\yolov11_site_safety\datasets\images\valid test: D:\Users\15204\Desktop\yolov11_site_safety\datasets\images\test nc: 10 names: ['Hardhat', 'Mask', 'NO-Hardhat', 'NO-Mask', 'NO-Safety Vest', 'Person', 'Safety Cone', 'Safety Vest', 'machinery', 'vehicle'] [/code]注:train与val后面表示需要训练图片的路径,建议直接写自己文件的绝对路径。 1. 数据集 YAML 路径 (--data)
2. 训练轮次 (--epochs)
3. 图像尺寸 (--img-size)
4. 批次大小 (--batch-size)
5. 使用 GPU 或 CPU (--device)
6. 训练结果存储目录 (--project)
7. 本次实验的名称 (--name)
8. 数据加载的进程数 (--workers)
9. 开启特征图可视化 (--visualize)
10. 开启训练过程中本地的动态图表 (--save-tensorboard)
YOLO11 模型的训练设置包括训练过程中使用的各种超参数和配置。这些设置会影响模型的性能、速度和准确性。关键的训练设置包括批量大小、学习率、动量和权重衰减。此外,优化器、损失函数和训练数据集组成的选择也会影响训练过程。对这些设置进行仔细的调整和实验对于优化性能至关重要。 3. 训练结果评估在深度学习中,我们通常用损失函数下降的曲线来观察模型训练的情况。YOLOv11在训练时主要包含三个方面的损失:定位损失(box_loss)、分类损失(cls_loss)和动态特征损失(dfl_loss),在训练结束后,可以在runs/train目录下找到训练过程及结果文件,如下所示: 各损失函数作用说明: ![]() 我们通常用PR曲线来体现精确率和召回率的关系,本文训练结果的PR曲线如下。mAP表示Precision和Recall作为两轴作图后围成的面积,m表示平均,@后面的数表示判定iou为正负样本的阈值。mAP@.5:表示阈值大于0.5的平均mAP,可以看到本文模型目标检测的mAP@0.5值为0.796,结果还是十分不错的。 ![]() 4. 使用模型进行推理模型训练完成后,我们可以得到一个最佳的训练结果模型best.pt文件,在runs/train/yolov11n_experiment/weights目录下。我们可以使用该文件进行后续的推理检测。(作者还有更加详细的predict源码,直接放置在整个文件目录中,不是下述这个,以及批量图片检测源码获得后都可以私信我) 执行上述代码后,会将执行的结果直接标注在图片上,在此不在赘述。 四、可视化系统制作基于上述训练出的目标检测模型,为了给此检测系统提供一个用户友好的操作平台,使用户能够便捷、高效地进行检测任务。作者基于PySide6开发了一个可视化的系统界面,通过图形用户界面(GUI),用户可以轻松地在图片、视频和摄像头实时检测之间切换,无需掌握复杂的编程技能即可操作系统。【系统详细展示见第一部分内容】 具体的PySide6相关的技能可以移步至作者的专栏【Python GUI学习记录-PySide6】 PySide6 介绍PySide6 是 Qt 官方发布的 Python 绑定库,用于开发跨平台的桌面应用程序。它提供了一个高效、功能丰富的 GUI (图形用户界面) 框架,能够帮助开发者快速构建现代化的桌面应用程序。PySide6 是 Qt 6 的 Python 绑定,它与 Qt 5 版本的 PySide2 或 PyQt 库相比,提供了更好的性能、更现代的特性以及对 Qt6 的支持。 PySide6 的特点
PySide6 的主要模块
系统制作博主基于PySide6框架开发了此款基于深度学习YOLOV11的工人安全作业检测系统,即文中第一部分的演示内容,能够很好的支持图片检测、图片批量检测、视频及摄像头进行检测,同时支持检测结果的保存。 通过图形用户界面(GUI),用户能够轻松地在图片、视频和摄像头实时检测模式之间进行切换,无需具备编程技能即可操作系统。这种设计大大提高了系统的可用性和用户体验,使得检测过程更加直观且透明,便于用户实时查看和分析结果。此外,GUI还支持其他实用功能,如保存与导出检测结果、调整检测参数等,为用户提供一个全面、集成的检测平台,推动智能检测技术的广泛应用。 ![]() 关于该系统涉及到的完整源码、UI界面代码、数据集、训练代码、训练好的模型、测试图片视频等相关文件,均已打包上传,感兴趣的小伙伴可以通过底部联系方式关注我,私信获得。 【获取方式】关注末尾名片GZH【AI电子技术之家】,私信作者获得; 本文涉及到的完整全部程序文件:包括python源码、数据集、训练好的结果文件、训练代码、UI源码、测试图片视频等(见下图),获取方式见文末: ![]() 注意:该代码基于Python3.10开发,运行界面的主程序为Main.py,其他测试脚本说明见上图。为确保程序顺利运行,请按照程序运行说明文档txt配置软件运行所需环境。 好了,这篇文章就介绍到这里,喜欢的小伙伴感谢给点个赞和关注,更多精彩内容持续更新~~ 💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥 【后续为环境配置教程,获得源码以后的同学,可以继续往下看哦~】 👉👉👉👉👉👉👉【获得项目的环境文字安装教程链接】👈👈👈👈👈👈👈👈👈👈 👉👉👉👉👉👉👉【获得项目的环境视频安装教程链接】👈👈👈👈👈👈👈👈👈👈 💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥💥 免责声明:本内容来源于网络,如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作! |