2026/1/2 4:07:10
网站建设
项目流程
建设电子商务网站目的,网站做装修效果图,多个微信管理系统,wordpress商城主题修改视频演示
基于深度学习的遥感地面物体检测系统
1. 前言
遥感地面物体检测在城市规划、交通监控、环境监测及农业管理等领域具有重要应用价值。传统基于人工解译或经典图像处理的方法#xff0c;面对高分辨率遥感影像中目标尺度多变、背景复杂、分布密集等挑战#xff0c;往…视频演示基于深度学习的遥感地面物体检测系统1. 前言遥感地面物体检测在城市规划、交通监控、环境监测及农业管理等领域具有重要应用价值。传统基于人工解译或经典图像处理的方法面对高分辨率遥感影像中目标尺度多变、背景复杂、分布密集等挑战往往存在效率低、漏检率高、定位精度受限等问题。近年来以YOLO 系列为代表的单阶段目标检测算法凭借端到端推理、较高检测速度与优良的多尺度特征学习能力在遥感影像目标检测任务中得到广泛关注并逐步由通用场景向交通设施、港口、运动场、道路交叉口等细粒度地面物体检测延伸。现有研究多侧重于模型结构的改进如引入注意力机制、特征金字塔增强或轻量化设计以提升特定场景下的检测性能。然而面向实际工程应用仍需在多模型横向对比、交互可视化、批量与实时检测支持、用户管理及训练流程自动化等方面形成完整解决方案以满足从实验验证到业务落地的闭环需求。此外不同目标类别在遥感影像中的出现频率与形态特征差异显著数据集的规模、质量与标注一致性直接影响模型的泛化与稳定性因此需建立标准化的数据组织、训练评估与结果分析体系。本文实现并评估了一套基于 YOLO 的遥感地面物体检测系统覆盖从数据准备、模型训练到推理部署的全流程系统集成YOLOv5、YOLOv8、YOLOv11、YOLOv12 四种模型支持同一界面下快速切换与性能对比采用PyQt5 构建桌面应用提供图片、视频、文件夹批量及摄像头实时检测功能具备置信度与 IoU 阈值调节、检测耗时与目标统计、检测结果列表与类别过滤、目标详细信息展示等交互特性基于SQLite 实现用户注册、登录与个人中心管理支持资料与头像更新配套独立脚本工具可实现命令行模式的图片、视频及摄像头快速检测。训练方面代码支持对四个模型依次训练数据集按训练/验证/测试划分训练结果保存在/* by 01130.hk - online tools website : 01130.hk/zh/hexconvert.html */ runs目录包含最佳权重best.pt、F1 曲线、混淆矩阵、样本预测与数据增强效果图等便于复现与横向分析。本研究面向遥感影像智能解译、交通设施监测、港口与场地管理等应用场景兼顾检测精度、推理速度与系统易用性为地面物体检测技术的科研实验与工程落地提供了一体化参考方案。2. 项目演示2.1用户登录界面登录界面布局简洁清晰左侧展示系统主题用户需输入用户名、密码及验证码完成身份验证后登录系统。2.2新用户注册注册时可自定义用户名与密码支持上传个人头像如未上传系统将自动使用默认头像完成账号创建。2.3主界面布局主界面采用三栏结构左侧为功能操作区中间用于展示检测画面右侧呈现目标详细信息布局合理交互流畅。2.4个人信息管理用户可在此模块中修改密码或更换头像个人信息支持随时更新与保存。2.5多模态检测展示系统支持图片、视频及摄像头实时画面的目标检测。识别结果将在画面中标注显示并在下方列表中逐项列出。点击具体目标可查看其类别、置信度及位置坐标等详细信息。2.6多模型切换系统内置多种已训练模型用户可根据实际需求灵活切换以适应不同检测场景或对比识别效果。3.模型训练核心代码本脚本是YOLO模型批量训练工具可自动修正数据集路径为绝对路径从pretrained文件夹加载预训练模型按设定参数100轮/640尺寸/批次8一键批量训练YOLOv5nu/v8n/v11n/v12n模型。# -*- coding: utf-8 -*- 该脚本用于执行YOLO模型的训练。 它会自动处理以下任务 1. 动态修改数据集配置文件 (data.yaml)将相对路径更新为绝对路径以确保训练时能正确找到数据。 2. 从 pretrained 文件夹加载指定的预训练模型。 3. 使用预设的参数如epochs, imgsz, batch启动训练过程。 要开始训练只需直接运行此脚本。 import os import yaml from pathlib import Path from ultralytics import YOLO def main(): 主训练函数。 该函数负责执行YOLO模型的训练流程包括 1. 配置预训练模型。 2. 动态修改数据集的YAML配置文件确保路径为绝对路径。 3. 加载预训练模型。 4. 使用指定参数开始训练。 # --- 1. 配置模型和路径 --- # 要训练的模型列表 models_to_train [ {name: yolov5nu.pt, train_name: train_yolov5nu}, {name: yolov8n.pt, train_name: train_yolov8n}, {name: yolo11n.pt, train_name: train_yolo11n}, {name: yolo12n.pt, train_name: train_yolo12n} ] # 获取当前工作目录的绝对路径以避免相对路径带来的问题 current_dir os.path.abspath(os.getcwd()) # --- 2. 动态配置数据集YAML文件 --- # 构建数据集yaml文件的绝对路径 data_yaml_path os.path.join(current_dir, train_data, data.yaml) # 读取原始yaml文件内容 with open(data_yaml_path, r, encodingutf-8) as f: data_config yaml.safe_load(f) # 将yaml文件中的 path 字段修改为数据集目录的绝对路径 # 这是为了确保ultralytics库能正确定位到训练、验证和测试集 data_config[path] os.path.join(current_dir, train_data) # 将修改后的配置写回yaml文件 with open(data_yaml_path, w, encodingutf-8) as f: yaml.dump(data_config, f, default_flow_styleFalse, allow_unicodeTrue) # --- 3. 循环训练每个模型 --- for model_info in models_to_train: model_name model_info[name] train_name model_info[train_name] print(f\n{*60}) print(f开始训练模型: {model_name}) print(f训练名称: {train_name}) print(f{*60}) # 构建预训练模型的完整路径 pretrained_model_path os.path.join(current_dir, pretrained, model_name) if not os.path.exists(pretrained_model_path): print(f警告: 预训练模型文件不存在: {pretrained_model_path}) print(f跳过模型 {model_name} 的训练) continue try: # 加载指定的预训练模型 model YOLO(pretrained_model_path) # --- 4. 开始训练 --- print(f开始训练 {model_name}...) # 调用train方法开始训练 model.train( datadata_yaml_path, # 数据集配置文件 epochs100, # 训练轮次 imgsz640, # 输入图像尺寸 batch8, # 每批次的图像数量 nametrain_name, # 模型名称 ) print(f{model_name} 训练完成) except Exception as e: print(f训练 {model_name} 时出现错误: {str(e)}) print(f跳过模型 {model_name}继续训练下一个模型) continue print(f\n{*60}) print(所有模型训练完成) print(f{*60}) if __name__ __main__: # 当该脚本被直接执行时调用main函数 main()4. 技术栈语言Python 3.10前端界面PyQt5数据库SQLite存储用户信息模型YOLOv5、YOLOv8、YOLOv11、YOLOv125. YOLO模型对比与识别效果解析5.1 YOLOv5/YOLOv8/YOLOv11/YOLOv12模型对比基于Ultralytics官方COCO数据集训练结果模型尺寸(像素)mAPval 50-95速度(CPU ONNX/毫秒)参数(M)FLOPs(B)YOLO12n64040.6-2.66.5YOLO11n64039.556.1 ± 0.82.66.5YOLOv8n64037.380.43.28.7YOLOv5nu64034.373.62.67.7关键结论精度最高YOLO12nmAP 40.6%显著领先其他模型较YOLOv5nu高约6.3个百分点速度最优YOLO11nCPU推理56.1ms比YOLOv8n快42%适合实时轻量部署效率均衡YOLO12n/YOLO11n/YOLOv8n/YOLOv5nu参数量均为2.6MFLOPs较低YOLO12n/11n仅6.5BYOLOv8n参数量3.2M与计算量8.7B最高但精度优势不明显。综合推荐追求高精度优先选YOLO12n精度与效率兼顾需高速低耗选YOLO11n速度最快且精度接近YOLO12nYOLOv5nu/YOLOv8n因性能劣势无特殊需求时不建议首选。5.2 数据集分析数据集中训练集和验证集一共4000多张图片数据集目标类别11种T型路口飞机棒球场篮球场桥梁十字路口田径运动场港口停车场船只车辆数据集配置代码如下names: - T junction - airplane - baseball diamond - basketball court - bridge - crossroad - ground track field - harbor - parking lot - ship - vehicle nc: 11 path: D:\project\python\01Finished\yolo_Remote_Sensing_Ground_Object_Detection\train_data test: ../test/images train: ../train/images val: ../valid/images上面的图片就是部分样本集训练中经过数据增强后的效果标注。5.3 训练结果混淆矩阵显示中识别精准度显示是一条对角线方块颜色越深代表对应的类别识别的精准度越高了图像显示识别精准度非常高。F1指数F1 Score是统计学和机器学习中用于评估分类模型性能的核心指标综合了模型的精确率Precision和召回率Recall通过调和平均数平衡两者的表现。当置信度为0406时所有类别的综合F1值达到了0.81蓝色曲线。mAP0.5是目标检测任务中常用的评估指标表示在交并比IoU阈值为0.5时计算的平均精度均值mAP。其核心含义是只有当预测框与真实框的重叠面积IoU≥50%时才认为检测结果正确。图中可以看到综合mAP0.5达到了0.84984.9%准确率非常高。6. 源码获取方式源码获取方式https://www.bilibili.com/video/BV1AjUsBbEHX