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基于yolov11的石榴病害检测系统python源码+pytorch模型+评估指标曲线+精美GUI界面

【算法介绍】 基于YOLOv11的石榴病害检测系统是一种高效、精准的农业智能诊断工具。

该系统利用了YOLOv11这一最新版本的目标检测模型,具备强大的病害识别能力。

YOLOv11模型在石榴病害检测系统中,经过针对石榴病害的特定数据集进行微调,能够准确识别出石榴上常见的四种病害:Alternaria(链格孢属病害)、Anthracnose(炭疽病)、Bacterial_Blight(细菌性病害,如白叶枯病)以及Cercospora(尾孢属病害,如大豆灰斑病,此处可能指石榴上类似的由尾孢菌引起的病害)。

这些病害对石榴的产量和品质有着重要影响,早期精准识别能够帮助农户及时采取措施,减少病害造成的损失。

该系统在实际应用中,通过采集石榴叶片或果实的图像,利用YOLOv11模型进行实时检测,能够在短时间内识别出病害种类,并标注出病害在图像中的位置。

这为农户提供了便捷、直观的病害诊断方式,有助于提高病害防治的效率和准确性。

总之,基于YOLOv11的石榴病害检测系统是一项具有创新性和实用性的农业技术,将为石榴产业的健康发展提供有力支持。

【效果展示】

【训练数据集介绍】 数据集格式:Pascal VOC格式+YOLO格式(不包含分割路径的txt文件,仅仅包含jpg图片以及对应的VOC格式xml文件和yolo格式txt文件) 图片数量(jpg文件个数):2356 标注数量(xml文件个数):2356 标注数量(txt文件个数):2356 标注类别数:4 标注类别名称(注意yolo格式类别顺序不和这个对应,而以labels文件夹classes.txt为准):["Alternaria","Anthracnose","Bacterial_Blight","Cercospora"] 每个类别标注的框数: Alternaria 框数 = 1437 Anthracnose 框数 = 111 Bacterial_Blight 框数 = 225 Cercospora 框数 = 650 总框数:2423 使用标注工具:labelImg 标注规则:对类别进行画矩形框 重要说明:暂无 特别声明:本数据集不对训练的模型或者权重文件精度作任何保证,数据集只提供准确且合理标注 图片预览:

标注例子:

【训练信息】 参数值训练集图片数2100验证集图片数200训练map45.7%训练精度(Precision)40.0%训练召回率(Recall)48.7% 验证集评估精度信息 ClassImagesInstancesPRmAP50mAP50-95all2002050.40.4870.4570.437Alternaria1201200.7010.90.8460.821Anthracnose10100.07990.10.1140.109Bacterial_Blight23230.3730.2170.3170.291Cercospora47520.4470.7310.5530.529 【测试环境】 windows10 anaconda3+python3.8 torch==2.3.0 ultralytics==8.3.81 onnxruntime==1.16.3 【界面代码】

class Ui_MainWindow(QtWidgets.QMainWindow):

signal = QtCore.pyqtSignal(str, str)

def setupUi(self): self.setObjectName("MainWindow") self.resize(1280, 728) self.centralwidget = QtWidgets.QWidget(self) self.centralwidget.setObjectName("centralwidget")

self.weights_dir = './weights'

self.picture = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget) self.picture.setGeometry(QtCore.QRect(260, 10, 1010, 630)) self.picture.setStyleSheet("background:black") self.picture.setObjectName("picture") self.picture.setScaledContents(True) self.label_2 = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget) self.label_2.setGeometry(QtCore.QRect(10, 10, 81, 21)) self.label_2.setObjectName("label_2") self.cb_weights = QtWidgets.QComboBox(self.centralwidget) self.cb_weights.setGeometry(QtCore.QRect(10, 40, 241, 21)) self.cb_weights.setObjectName("cb_weights") self.cb_weights.currentIndexChanged.connect(self.cb_weights_changed)

self.label_3 = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget) self.label_3.setGeometry(QtCore.QRect(10, 70, 72, 21)) self.label_3.setObjectName("label_3") self.hs_conf = QtWidgets.QSlider(self.centralwidget) self.hs_conf.setGeometry(QtCore.QRect(10, 100, 181, 22)) self.hs_conf.setProperty("value", 25) self.hs_conf.setOrientation(QtCore.Qt.Horizontal) self.hs_conf.setObjectName("hs_conf") self.hs_conf.valueChanged.connect(self.conf_change) self.dsb_conf = QtWidgets.QDoubleSpinBox(self.centralwidget) self.dsb_conf.setGeometry(QtCore.QRect(200, 100, 51, 22)) self.dsb_conf.setMaximum(1.0) self.dsb_conf.setSingleStep(0.01) self.dsb_conf.setProperty("value", 0.25) self.dsb_conf.setObjectName("dsb_conf") self.dsb_conf.valueChanged.connect(self.dsb_conf_change) self.dsb_iou = QtWidgets.QDoubleSpinBox(self.centralwidget) self.dsb_iou.setGeometry(QtCore.QRect(200, 160, 51, 22)) self.dsb_iou.setMaximum(1.0) self.dsb_iou.setSingleStep(0.01) self.dsb_iou.setProperty("value", 0.45) self.dsb_iou.setObjectName("dsb_iou") self.dsb_iou.valueChanged.connect(self.dsb_iou_change) self.hs_iou = QtWidgets.QSlider(self.centralwidget) self.hs_iou.setGeometry(QtCore.QRect(10, 160, 181, 22)) self.hs_iou.setProperty("value", 45) self.hs_iou.setOrientation(QtCore.Qt.Horizontal) self.hs_iou.setObjectName("hs_iou") self.hs_iou.valueChanged.connect(self.iou_change) self.label_4 = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget) self.label_4.setGeometry(QtCore.QRect(10, 130, 72, 21)) self.label_4.setObjectName("label_4") self.label_5 = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget) self.label_5.setGeometry(QtCore.QRect(10, 210, 72, 21)) self.label_5.setObjectName("label_5") self.le_res = QtWidgets.QTextEdit(self.centralwidget) self.le_res.setGeometry(QtCore.QRect(10, 240, 241, 400)) self.le_res.setObjectName("le_res") self.setCentralWidget(self.centralwidget) self.menubar = QtWidgets.QMenuBar(self) self.menubar.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 1110, 30)) self.menubar.setObjectName("menubar") self.setMenuBar(self.menubar) self.statusbar = QtWidgets.QStatusBar(self) self.statusbar.setObjectName("statusbar") self.setStatusBar(self.statusbar) self.toolBar = QtWidgets.QToolBar(self) self.toolBar.setToolButtonStyle(QtCore.Qt.ToolButtonTextBesideIcon) self.toolBar.setObjectName("toolBar") self.addToolBar(QtCore.Qt.TopToolBarArea, self.toolBar) self.actionopenpic = QtWidgets.QAction(self) icon = QtGui.QIcon() icon.addPixmap(QtGui.QPixmap(":/images/1.png"), QtGui.QIcon.Normal, QtGui.QIcon.Off) self.actionopenpic.setIcon(icon) self.actionopenpic.setObjectName("actionopenpic") self.actionopenpic.triggered.connect(self.open_image) self.action = QtWidgets.QAction(self) icon1 = QtGui.QIcon() icon1.addPixmap(QtGui.QPixmap(":/images/2.png"), QtGui.QIcon.Normal, QtGui.QIcon.Off) self.action.setIcon(icon1) self.action.setObjectName("action") self.action.triggered.connect(self.open_video) self.action_2 = QtWidgets.QAction(self) icon2 = QtGui.QIcon() icon2.addPixmap(QtGui.QPixmap(":/images/3.png"), QtGui.QIcon.Normal, QtGui.QIcon.Off) self.action_2.setIcon(icon2) self.action_2.setObjectName("action_2") self.action_2.triggered.connect(self.open_camera)

self.actionexit = QtWidgets.QAction(self) icon3 = QtGui.QIcon() icon3.addPixmap(QtGui.QPixmap(":/images/4.png"), QtGui.QIcon.Normal, QtGui.QIcon.Off) self.actionexit.setIcon(icon3) self.actionexit.setObjectName("actionexit") self.actionexit.triggered.connect(self.exit)

self.toolBar.addAction(self.actionopenpic) self.toolBar.addAction(self.action) self.toolBar.addAction(self.action_2) self.toolBar.addAction(self.actionexit)

self.retranslateUi() QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(self) self.init_all() 【模型可检测出4类】 四种病害:Alternaria(链格孢属病害)、Anthracnose(炭疽病)、Bacterial_Blight(细菌性病害,如白叶枯病)以及Cercospora(尾孢属病害,如大豆灰斑病,此处可能指石榴上类似的由尾孢菌引起的病害) 【常用评估参数介绍】 在目标检测任务中,评估模型的性能是至关重要的。

你提到的几个术语是评估模型性能的常用指标。

下面是对这些术语的详细解释: Class : 这通常指的是模型被设计用来检测的目标类别。

例如,一个模型可能被训练来检测车辆、行人或动物等不同类别的对象。

Images : 表示验证集中的图片数量。

验证集是用来评估模型性能的数据集,与训练集分开,以确保评估结果的公正性。

Instances : 在所有图片中目标对象的总数。

这包括了所有类别对象的总和,例如,如果验证集包含100张图片,每张图片平均有5个目标对象,则Instances为500。

P(精确度Precision) : 精确度是模型预测为正样本的实例中,真正为正样本的比例。

计算公式为:Precision = TP / (TP + FP),其中TP表示真正例(True Positives),FP表示假正例(False Positives)。

R(召回率Recall) : 召回率是所有真正的正样本中被模型正确预测为正样本的比例。

计算公式为:Recall = TP / (TP + FN),其中FN表示假负例(False Negatives)。

mAP50 : 表示在IoU(交并比)阈值为0.5时的平均精度(mean Average Precision)。

IoU是衡量预测框和真实框重叠程度的指标。

mAP是一个综合指标,考虑了精确度和召回率,用于评估模型在不同召回率水平上的性能。

在IoU=0.5时,如果预测框与真实框的重叠程度达到或超过50%,则认为该预测是正确的。

mAP50-95 : 表示在IoU从0.5到0.95(间隔0.05)的范围内,模型的平均精度。

这是一个更严格的评估标准,要求预测框与真实框的重叠程度更高。

在目标检测任务中,更高的IoU阈值意味着模型需要更准确地定位目标对象。

mAP50-95的计算考虑了从宽松到严格的多个IoU阈值,因此能够更全面地评估模型的性能。

这些指标共同构成了评估目标检测模型性能的重要框架。

通过比较不同模型在这些指标上的表现,可以判断哪个模型在实际应用中可能更有效。

【使用步骤】 使用步骤: (1)首先根据官方框架ultralytics安装教程安装好yolov11环境,并安装好pyqt5 (2)切换到自己安装的yolo11环境后,并切换到源码目录,执行python main.py即可运行启动界面,进行相应的操作即可 【提供文件】 python源码 yolo11n.pt模型 训练的map,P,R曲线图(在weights\results.png) 测试图片(在test_img文件夹下面) 注意不提供训练的数据集

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