基于YOLOv8的疲劳状态识别项目|完整源码数据集+PyQt5界面+完整训练流程+开箱即用!

简介: 这是一套基于YOLOv8的疲劳状态识别项目,包含完整源码、数据集、PyQt5界面及训练流程。系统可实时检测打哈欠、闭眼等疲劳行为,支持图片、视频、文件夹和摄像头多种输入方式,并自动保存检测结果。项目开箱即用,配有详细教程,适合快速部署。模型高效精准,界面友好易用,为疲劳驾驶预警提供技术保障。

基于YOLOv8的疲劳状态识别项目|完整源码数据集+PyQt5界面+完整训练流程+开箱即用!

源码包含:完整YOLOv8训练代码+数据集(带标注)+权重文件+直接可允许检测的yolo检测程序+直接部署教程/训练教程

基本功能演示

哔哩哔哩:https://www.bilibili.com/video/BV1noKpzNEvQ/

本项目集成了 YOLOv8 疲劳驾驶检测模型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人脸表情识别功能(如打哈欠、闭眼等)。配套完整源码与训练流程说明,让你开箱即用,快速部署自己的疲劳驾驶识别系统,源码与模型文件已打包。

项目摘要

本项目实现了以下主要功能:

  • ✅ 实时摄像头识别疲劳状态(打哈欠、闭眼等)
  • ✅ 支持图片/视频/文件夹批量检测
  • ✅ 支持检测结果中文显示(打哈欠、疲劳驾驶等)
  • ✅ 支持 YOLOv8 原生模型训练与自定义类目拓展
  • ✅ 基于 PyQt5 的图形化操作界面,零代码运行
  • ✅ 训练完成可一键部署到本地端使用
  • ✅ 自动保存检测结果图/视频至指定文件夹

源码打包在文末。

前言

疲劳驾驶是交通事故的重要诱因之一,驾驶员在长时间驾驶后容易出现注意力下降、眼神涣散、闭眼或打哈欠等生理特征。传统方法主要依赖车载设备或人工巡查,效率低且难以普及。

本项目基于计算机视觉的深度学习模型 YOLOv8 实现疲劳驾驶行为检测,通过训练识别打哈欠、闭眼等典型疲劳行为,并结合 PyQt5 图形界面,让非技术用户也可以方便地在本地或车载设备上部署识别系统。

一、软件核心功能介绍及效果演示

本项目基于 YOLOv8 强大的人脸行为检测能力,结合 PyQt5 打造了一套支持多输入源的疲劳驾驶识别系统。核心功能涵盖了对闭眼、打哈欠等疲劳行为的实时检测,支持图片、视频、文件夹及摄像头输入,并通过图形界面实现一键加载模型、开始检测与保存结果的操作,用户无需编写任何代码即可使用系统。实际效果表明,该模型在复杂光照、遮挡等环境下依然具有较高的检测准确率与响应速度,适合部署在本地终端或车载设备中实现低延迟、高可靠的疲劳预警系统。

二、软件效果演示(提供两种,类别和检测,可切换)

改选择为根据眼睛和嘴巴的程度来判别是什么状态。

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。

image-20250611145423263

image-20250611145432901

(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:

image-20250611150243648

image-20250611150024371


(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。

image-20250611150319559


(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:

image-20250611150615486


(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。

image-20250611150339000


(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。

image-20250611150756933

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。

image-20250526165954475

YOLOv8原理图如下:

image-20250526170118103

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

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:

image-20250611150903029

image-20250611150922346

3.4检测结果识别

使用 PyTorch 推理接口加载模型:

import cv2
from ultralytics import YOLO
import torch
from torch.serialization import safe_globals
from 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。

image-20250611151038110

image-20250611151047299

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:https://gitee.com/goodnsxxc/yolo-main

也可至项目实录视频下方获取:

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

本项目成功实现了一个基于 YOLOv8 模型 的疲劳驾驶识别系统,融合了深度学习的前沿技术与图形化界面 PyQt5,实现了从模型训练、部署到最终用户交互的完整闭环。系统具有以下突出特点:

  • 🎯 实用性强:可直接检测闭眼、打哈欠等典型疲劳行为,提升驾驶安全;
  • 💻 界面友好:基于 PyQt5 实现全图形化操作,适合非程序员用户快速上手;
  • 🧠 模型高效:YOLOv8 提供高精度与实时性兼具的检测能力,支持小模型部署;
  • 🔄 训练流程完整:提供从数据集整理、模型训练、评估到部署的全套流程;
  • 📦 开箱即用:项目打包完整,支持一键运行与一键训练,节省配置时间;
  • 📈 可拓展性强:支持自定义数据与类目,可根据实际场景继续扩展识别能力。

随着智能驾驶与辅助安全系统的发展,基于视觉的疲劳检测系统已成为重要研究方向。本项目为实际应用落地提供了良好的基础,后续可扩展至驾驶员分神检测、姿态识别等多场景任务,为智能交通与安全驾驶提供更强保障。

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