基于YOLOv8的路面缺陷(路面裂缝、井盖、坑洼路面)识别项目【完整源码数据集+PyQt5界面+完整训练流程+开箱即用!】
基本功能演示
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项目摘要
本项目集成了 YOLOv8的路面缺陷(路面裂缝、井盖、坑洼路面)检测模型 与 PyQt5 图形界面工具,实现了包括图片、文件夹、视频与摄像头等多种输入方式的智能检测功能。你只需一条命令即可启动系统,轻松体验AI识别在智慧城市与道路安全中的应用场景。
项目亮点:
- ✅ 支持 YOLOv8 所有检测能力;✅ 提供完整训练数据与标注格式;✅ PyQt5 一键运行图形界面;✅ 项目可本地运行,无需部署服务器;✅ 模块化设计,方便二次开发。
源码打包在文末。
前言
近年来,随着城市化进程不断加快,路面缺陷问题成为城市管理的重要挑战。传统的人工巡检方式效率低、成本高。采用计算机视觉技术对路面进行实时检测,不仅提高了检测效率,还能减少安全隐患。
在这一背景下,我们结合 Ultralytics 推出的 YOLOv8 强大检测模型,构建了一个支持多输入方式的图形界面应用系统,并提供完整训练流程,真正实现“开箱即用、轻松上手”。
一、软件核心功能介绍及效果演示
本系统基于 PyQt5 和 YOLOv8 构建,整体架构如下:
- 前端界面(PyQt5):提供可视化的操作平台;后端检测(YOLOv8):加载模型并执行推理;多模态输入:图片、视频、摄像头支持;结果保存与展示:检测图像或视频实时渲染、支持导出;模型可替换:支持用户替换为自定义训练模型。
主要功能概览:
模块 | 描述 |
---|---|
单图检测 | 上传单张图像,自动显示检测结果 |
批量检测 | 支持整个文件夹中图像批量识别 |
视频检测 | 支持MP4等常规格式 |
实时检测 | 摄像头实时检测与可视化 |
检测结果保存 | 可保存识别后图像/视频结果 |
二、软件效果演示
为了直观展示本系统基于 YOLOv8 模型的检测能力,我们设计了多种操作场景,涵盖静态图片、批量图片、视频以及实时摄像头流的检测演示。
(1)单图片检测演示
用户点击“选择图片”,即可加载本地图像并执行检测:
(2)多文件夹图片检测演示
用户可选择包含多张图像的文件夹,系统会批量检测并生成结果图。
(3)视频检测演示
支持上传视频文件,系统会逐帧处理并生成目标检测结果,可选保存输出视频:
(4)摄像头检测演示
实时检测是系统中的核心应用之一,系统可直接调用摄像头进行检测。由于原理和视频检测相同,就不重复演示了。
(5)保存图片与视频检测结果
用户可通过按钮勾选是否保存检测结果,所有检测图像自动加框标注并保存至指定文件夹,支持后续数据分析与复审。
三、模型的训练、评估与推理
YOLOv8是Ultralytics公司发布的新一代目标检测模型,采用更轻量的架构、更先进的损失函数(如CIoU、TaskAlignedAssigner)与Anchor-Free策略,在COCO等数据集上表现优异。其核心优势如下:
- 高速推理,适合实时检测任务支持Anchor-Free检测支持可扩展的Backbone和Neck结构原生支持ONNX导出与部署
3.1 YOLOv8的基本原理
YOLOv8 是 Ultralytics 发布的新一代实时目标检测模型,具备如下优势:
- 速度快:推理速度提升明显;准确率高:支持 Anchor-Free 架构;支持分类/检测/分割/姿态多任务;本项目使用 YOLOv8 的 Detection 分支,训练时每类表情均标注为独立目标。
YOLOv8 由Ultralytics 于 2023 年 1 月 10 日发布,在准确性和速度方面具有尖端性能。在以往YOLO 版本的基础上,YOLOv8 引入了新的功能和优化,使其成为广泛应用中各种物体检测任务的理想选择。
YOLOv8原理图如下:
3.2 数据集准备与训练
采用 YOLO 格式的数据集结构如下:
dataset/├── images/│ ├── train/│ └── val/├── labels/│ ├── train/│ └── val/
每张图像有对应的 .txt
文件,内容格式为:
4 0.5096721233576642 0.352838390077821 0.3947600423357664 0.31825755058365757
分类包括(可自定义):
nc:8["Crack", "Manhole", "Net", "Pothole", "Patch-Crack", "Patch-Net", "Patch-Pothole", "other"]
裂缝,井盖,网状裂缝,坑洞,修补-裂缝,修补-网状裂缝,修补-坑洞,其他
3.3. 训练结果评估
训练完成后,将在 runs/detect/train
目录生成结果文件,包括:
results.png
:损失曲线和 mAP 曲线;weights/best.pt
:最佳模型权重;confusion_matrix.png
:混淆矩阵分析图。若 mAP@0.5 达到 90% 以上,即可用于部署。
在深度学习领域,我们通常通过观察损失函数下降的曲线来评估模型的训练状态。YOLOv8训练过程中,主要包含三种损失:定位损失(box_loss)、分类损失(cls_loss)和动态特征损失(dfl_loss)。训练完成后,相关的训练记录和结果文件会保存在runs/目录下,具体内容如下:
3.4检测结果识别
使用 PyTorch 推理接口加载模型:
import cv2from ultralytics import YOLOimport torchfrom torch.serialization import safe_globalsfrom ultralytics.nn.tasks import DetectionModel# 加入可信模型结构safe_globals().add(DetectionModel)# 加载模型并推理model = YOLO('runs/detect/train/weights/best.pt')results = model('test.jpg', save=True, conf=0.25)# 获取保存后的图像路径# 默认保存到 runs/detect/predict/ 目录save_path = results[0].save_dir / results[0].path.name# 使用 OpenCV 加载并显示图像img = cv2.imread(str(save_path))cv2.imshow('Detection Result', img)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()
预测结果包含类别、置信度、边框坐标等信息。
四.YOLOV8+YOLOUI完整源码打包
本文涉及到的完整全部程序文件:包括python源码、数据集、训练代码、UI文件、测试图片视频等(见下图),获取方式见【4.2 完整源码下载】:
4.1 项目开箱即用
作者已将整个工程打包。包含已训练完成的权重,读者可不用自行训练直接运行检测。
运行项目只需输入下面命令。
python main.py
读者也可自行配置训练集,或使用打包好的数据集直接训练。
自行训练项目只需输入下面命令。
yolo detect train data=datasets/expression/loopy.yaml model=yolov8n.yaml pretrained=yolov8n.pt epochs=100 batch=16 lr0=0.001
4.2 完整源码下载
💾 Gitee项目地址:gitee.com/goodnsxxc/y…
计算机视觉YOLO项目源码:ComputerVisionProject
也可至项目实录视频下方获取:www.bilibili.com/video/BV1iy…
包含:
📦完整项目源码
📦 预训练模型权重
🗂️ 数据集地址(含标注脚本)
总结
本项目系统地集成了YOLOv8模型与PyQt5图形化界面,实现了对路面缺陷(如裂缝、井盖、坑洼)*的多输入方式智能识别,涵盖了从模型训练、评估到实际部署的完整流程。通过支持图片、文件夹、视频和摄像头的检测能力,本系统在*智慧城市建设与道路安全巡检中具备良好的实用价值。
项目亮点包括:
- 完善的图形用户界面,操作简洁;基于YOLOv8的高精度、高性能检测模型;完整开源的数据集与训练代码;可本地运行,支持二次开发与部署扩展。
无论是科研学习、工程实战还是实际部署,该系统都能作为一个稳定、实用、开箱即用的AI应用示范,有助于推动道路检测智能化进程。