基于YOLOv8的多目标风力涡轮机、天线、烟囱、电力线检测|完整源码数据集+PyQt5界面+完整训练流程+开箱即用!

简介: 本项目基于YOLOv8实现风力涡轮机、天线、烟囱、电力线多目标检测,集成PyQt5图形界面,支持图像、视频、摄像头实时检测,提供完整训练代码、数据集与部署教程,开箱即用。

基于YOLOv8的多目标风力涡轮机、天线、烟囱、电力线检测|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‘

['天线', '烟囱', '电力线', '风力涡轮机']

基本功能演示

本项目基于YOLOv8深度学习模型,集成了多目标检测能力,能够精准识别风力发电场中常见的目标设施,如风力涡轮机、天线、烟囱及电力线等。支持对静态图像、视频流以及实时摄像头数据进行检测与标注,具备高精度的目标定位功能。通过PyQt5提供的图形用户界面(GUI),用户可以轻松上传数据、查看检测结果并进行实时调试。

项目摘要

该系统基于YOLOv8模型,结合自定义的训练数据集,能准确检测并定位风力涡轮机及其他目标物。通过PyQt5提供的图形界面,用户可以轻松加载检测结果,支持对检测框进行交互式操作,提升检测过程的灵活性和效率。通过本项目,你不仅能获得完整的代码和训练数据,还能了解如何部署和调试YOLOv8模型。

前言

风力发电作为可再生能源的一部分,广泛应用于全球各地。在风力发电场中,风力涡轮机作为关键设施,其运行状态的监控和位置检测变得尤为重要。随着自动化技术的快速发展,使用计算机视觉进行风力涡轮机及其他设施的检测,能够有效提高监控效率,减少人工成本,并确保设施的安全运行。

本项目通过YOLOv8深度学习模型,结合图像处理技术,实现了对风力发电场的多目标检测,特别是对风力涡轮机、天线、烟囱和电力线等目标的精准定位。这不仅能够提高风力发电场设施的监控精度,还为智能化监控系统的实现提供了强大的支持。

一、软件核心功能介绍及效果演示

本项目的核心功能包括以下几方面:

1. 多目标检测

YOLOv8模型经过训练,能够识别并定位风力涡轮机、天线、烟囱和电力线等目标。使用深度卷积神经网络进行图像特征提取,生成高质量的检测框,输出每个目标的位置和类别。

2. 多种数据输入支持

支持对静态图像、视频以及实时摄像头数据进行输入。用户可以直接上传图片或视频文件,或者连接实时摄像头进行动态监控。所有输入数据均可通过PyQt5界面实时显示与检测。

3. 高精度目标定位

采用YOLOv8进行目标检测,能够在复杂背景下准确定位风力涡轮机等目标设施,确保检测结果的高精度与高可靠性。模型能够处理不同尺寸的目标,并输出准确的类别和位置信息。

4. 简单易用的PyQt5图形界面

通过PyQt5,系统提供了一个简洁的图形界面,用户可以方便地加载图像或视频,查看实时检测结果,并能对检测框进行简单交互操作,调整结果。

5. 完整的源码与训练流程

该项目附带完整的训练代码、标注数据集和预训练权重。用户可以使用提供的数据集进行再训练,或者根据自己的需求定制数据集和模型。此外,提供了详细的部署与训练教程,帮助用户轻松实现自定义功能。

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:

image-20250721181100416


(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-20250721181229687

image-20250721181247875


(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-20250721182714760


(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-20250721181349617


(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-20250721181416147

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

分类包括(可自定义):

image-20250721181752085

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-20250721181721558

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。

result_WindTurbineN3-3149_png.rf.5fe90268912aea721be53479986d3f5a

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

可至项目实录视频下方获取:https://www.bilibili.com/video/BV1uigVzaETc/

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

本项目基于YOLOv8的深度学习目标检测能力,结合PyQt5界面开发,成功构建了一个可部署、可扩展的风力发电场多目标智能检测系统。系统不仅支持对风力涡轮机、天线、烟囱和电力线等关键基础设施的精准识别,还覆盖了图像、视频、摄像头等多种输入形式,实现了从模型训练、效果评估到可视化推理的完整闭环。

该项目具有以下特点:

  • 🚀 检测精度高、推理速度快:YOLOv8优化模型结构,适配多种场景。
  • 🖥️ 图形界面操作便捷:无需编程基础,即可使用完整系统。
  • 🔁 训练流程完整可复用:支持自定义数据集替换与模型微调。
  • 📦 开箱即用,源码开放:从数据预处理到最终部署全链条可控。

无论是科研实验、工业场景部署,还是教育教学演示,本项目都具备很强的实用价值。欢迎大家根据自身需求二次开发或定制升级。完整源码、权重文件与数据集获取方式请见文末资源区或哔哩哔哩视频简介处。

如果你对YOLOv8在其他垂直领域的应用(如农业、桥梁检测、电力巡检等)感兴趣,也欢迎私信获取更多定制项目源码与教程!

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