基于YOLOv8的交通标识及设施识别项目|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/BV1U1TkzTE1n

项目摘要

本项目集成了 YOLOv8 交通标识检测模型PyQt5 图形交互界面,实现了对交通场景中关键目标的自动识别功能,涵盖:人行横道、限速标志、停车标志与交通信号灯。

用户可通过图像、视频或摄像头输入,实时获取目标识别结果,适用于智能交通、道路监控、无人驾驶辅助等多个应用场景。项目配套完整的数据集、训练流程、模型权重与部署脚本,支持开箱即用与二次开发。

✅ 支持模型训练、自定义类别扩展、检测结果可视化导出
✅ 图形界面操作直观,适合快速实验与实地部署
✅ YOLOv8 推理精准,适应多种天气/角度/光照复杂环境

源码打包在文末。

前言

本项目旨在基于 YOLOv8 模型 实现对典型交通场景目标的自动检测与识别,涵盖以下四类关键对象:

  • crosswalk(人行横道)
  • speedlimit(限速标志)
  • stop(停车标志)
  • trafficlight(交通信号灯)

随着智能交通系统的发展,快速、准确地识别交通标志与设施对于自动驾驶辅助、安全监控、道路规划等场景具有重要意义。传统算法在光照变化、视角偏移、遮挡等复杂环境下表现有限,因此引入先进的深度学习目标检测技术显得尤为必要。

YOLOv8 作为 Ultralytics 最新一代的目标检测模型,具备以下优势:

  • 🌟 更高的检测精度
  • 🚀 更快的推理速度
  • 🛠 支持多种输入格式(图像、视频、实时摄像头)
  • 📦 便捷的部署能力与良好的可拓展性

本项目结合 YOLOv8 强大检测能力PyQt5 图形交互界面,设计一套高效、用户友好、开箱即用的交通目标检测系统,满足用户对交通场景中指定目标进行 精确定位与分类识别 的需求。

一、软件核心功能介绍及效果演示

功能模块描述
图像检测支持单图/批量检测
视频检测实时渲染检测结果,可保存视频
摄像头检测实时目标识别展示
阈值调整可调整置信度阈值
模型选择可自定义加载 YOLOv8n/s/m/l/x 模型
多线程推理保证界面不卡顿,检测实时性强
结果保存支持自动保存截图、检测框坐标

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-20250609223630081

(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-20250609223715318

(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-20250609223922634

(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-20250609223940591

(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-20250609223952900

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):

"crosswalk","speedlimit","stop","trafficlight"

image-20250609222337788

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-20250609222406191

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_road248

result_road264

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

计算机视觉YOLO项目源码:ComputerVisionProject

💾 Gitee项目地址:https://gitee.com/goodnsxxc/yolo-main

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

本项目以 YOLOv8 为核心,融合 PyQt5 图形界面,构建了一个开箱即用、可部署、可扩展的交通标识与设施智能识别系统。该系统支持图像、视频与实时摄像头多种输入方式,能够高效识别包括人行横道、限速标志、停车标志、交通信号灯在内的交通关键目标,广泛适用于智能交通、自动驾驶辅助、城市监控等实际场景。

通过完整的数据集构建、模型训练流程、推理接口和可视化操作界面,项目实现了从“模型开发”到“工程落地”的一体化解决方案,体现了深度学习目标检测技术在交通领域的强大应用潜力。

项目亮点回顾:

  • 💡 支持自定义模型、类别与置信度调节;
  • 🎛 图形界面操作简单,适合开发测试与实际部署;
  • 📦 提供完整源码、标注数据与模型权重,助力二次开发;
  • 📈 在复杂交通环境中保持良好鲁棒性与实时性。

未来,该系统可进一步结合地图信息、车辆轨迹与多目标跟踪算法,向更智能化、自动化的交通感知平台迈进。无论是科研教学、产品原型,还是实际部署场景,本项目均可作为强有力的基础模板。


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