基于YOLO26的学生课堂行为检测系统(中英文双版) | 附完整源码与效果演示

简介: 本项目基于YOLO26+PyQt5,构建中英文双语可切换的学生课堂行为检测系统,实时识别举手、阅读、写作、用手机、低头、睡觉6类行为,支持图片/视频/摄像头输入、模型训练与评估,含完整源码、预训练模型及数据集。

基于YOLO26的学生课堂行为检测系统(中英文双版可切换) | 附完整源码与效果演示

本项目是一个基于 PyQt5 + YOLO28 的学生课堂行为检测系统,专为教育场景设计。系统能够实时识别学生在课堂上的6种典型行为状态,帮助教师了解课堂参与情况,提升教学管理效率。

📸 效果演示(可在后台配置中文/英文显示)

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视频演示与源码获取

哔哩哔哩视频下方观看:
https://www.bilibili.com/video/BV1PNfnB2E1t
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包含:
📦完整项目源码
📦预训练模型权重
🗂️数据集

一、项目简介

本项目是一个基于 PyQt5 + YOLO26 的学生课堂行为检测系统,专为教育场景设计。系统能够实时识别学生在课堂上的6种典型行为状态,帮助教师了解课堂参与情况,提升教学管理效率。
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核心功能

功能模块 说明
🎯 实时检测 支持图片、视频、摄像头输入,实时识别学生行为
🏋️ 模型训练 支持自定义数据集训练,适配不同教室环境
📊 模型评估 自动生成性能评估报告,包括mAP、Precision、Recall等指标
🔄 数据转换 支持COCO、VOC格式转换为YOLO格式
🎨 多主题UI 亮色、暗色、科技感三种主题可选

二、检测类别说明

系统可识别以下6种学生课堂行为:

类别ID 类别名称 说明
0 举手 学生举手发言或提问
1 阅读 学生正在阅读书本/屏幕
2 写作 学生正在书写笔记
3 使用手机 学生使用手机的检测
4 低头 学生低头(可能走神或睡觉)
5 睡觉 学生趴在桌上睡觉

数据集配置

path: main/datasets/dataset
train: images/train
val: images/val
test: images/test

# 类别数量
nc: 6

# 类别名称
names: ['举手', '阅读', '写作', '使用手机', '低头', '睡觉']

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三、系统架构

YOLO26课堂行为检测系统
├── 🚀 启动层
│   └── start.py                    # 推荐入口
├── 🖥️ 界面层 (youi/ui/)
│   ├── main_window.py              # 主窗口
│   ├── components/
│   │   ├── inference_tab.py        # 推理界面
│   │   └── settings_tab.py         # 设置界面
│   └── assets/                     # 图标、样式资源
├── ⚙️ 核心层 (youi/utils/)
│   ├── inference_worker.py         # 推理引擎
│   ├── training_worker.py          # 训练引擎
│   ├── testing_worker.py           # 评估引擎
│   ├── dataset_converter.py        # 数据转换
│   └── theme_manager.py            # 主题管理
└── 📁 数据层 (datasets/)
    ├── images/                     # 图像数据
    ├── labels/                     # YOLO标注
    └── data.yaml                   # 数据集配置

四、快速开始

4.1 环境安装

# 克隆项目
cd YOLO26

# 安装依赖
cd youi
pip install -r requirements.txt

# CPU用户建议安装PyTorch CPU版本
pip install torch torchvision --index-url https://download.pytorch.org/whl/cpu

4.2 启动系统

# 方式1:使用启动脚本(推荐)
python start.py

# 方式2:直接运行主程序
cd youi
python main.py

五、使用指南

5.1 准备数据集

datasets/dataset/
├── images/
│   ├── train/          # 训练图像
│   ├── val/            # 验证图像
│   └── test/           # 测试图像
├── labels/
│   ├── train/          # 训练标注(YOLO格式)
│   └── val/            # 验证标注(YOLO格式)
└── data.yaml           # 数据集配置

YOLO标注格式

<class_id> <x_center> <y_center> <width> <height>

5.2 模型训练

在系统界面中选择:

  1. 配置训练参数(epochs、batch size、图像尺寸等)
  2. 选择预训练模型(yolo26n/s/m/l/x)
  3. 点击"开始训练"

5.3 实时推理

支持多种输入源:

  • 📷 单张图片检测
  • 📁 文件夹批量检测
  • 🎬 视频文件检测
  • 📹 摄像头实时检测

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六、技术亮点

6.1 多线程架构

  • 推理、训练、测试均采用独立工作线程
  • GUI界面保持流畅,不卡顿
  • 实时显示终端输出日志

6.2 主题切换

# 支持三种主题
- 亮色主题:适合白天使用
- 暗色主题:适合夜间使用
- 科技主题:专业监控风格

6.3 快捷键支持

快捷键 功能
Ctrl+O 打开文件
Ctrl+R 开始推理
Ctrl+T 开始训练
Ctrl+Q 退出程序

七、应用场景

  1. 智慧教室:实时监控学生课堂状态
  2. 教学评估:统计各类行为出现频率
  3. 课堂管理:及时发现走神、睡觉学生
  4. 教学研究:分析学生参与度数据

八、效果展示

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九、总结

本系统基于YOLO26目标检测算法,结合PyQt5图形界面,实现了一个功能完善的学生课堂行为检测系统。系统具有检测精度高、实时性好、界面友好等特点,可广泛应用于智慧教育场景。

技术栈

  • 检测框架:YOLO26
  • 界面框架:PyQt5
  • 深度学习:PyTorch
  • 图像处理:OpenCV

本项目基于 YOLO26 目标检测框架 与 PyQt5 图形界面架构 深度融合,构建了一套完整的学生课堂行为智能分析系统。从数据标注、模型训练、性能评估到实时推理部署,形成了端到端的闭环解决方案。系统不仅支持多输入源检测(图片 / 视频 / 摄像头),还通过多线程机制保障 GUI 流畅运行,在实际教学场景中具备较强的工程可落地性。

在算法层面,依托 YOLO 系列模型在实时目标检测领域的高效推理优势,实现了对“举手、阅读、写作、使用手机、低头、睡觉”等六类课堂行为的精准识别;在系统设计层面,通过模块化架构划分(界面层 / 核心层 / 数据层),增强了代码可维护性与扩展能力;在用户体验层面,提供主题切换、多语言支持与快捷键操作,使系统兼顾专业性与易用性。

整体来看,该系统不仅适用于智慧教室实时行为监测,还可作为教育数据分析、教学评估研究、校园 AI 实践课程的示范项目。无论是作为科研原型验证,还是作为工程项目落地,都具备较高的实用价值与扩展潜力。

如果需要进一步扩展,还可引入行为时序分析(Action Temporal Modeling)、行为统计可视化看板、或基于 Transformer 的多模态融合策略,实现更高层级的课堂行为理解与智能决策支持。

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