YOLOv5工件检测五类工件（螺丝，螺母，六角扳手，铜柱，尼龙柱）有数据集，已打好标签，已训练好，准确度高，可用于机器人抓取物品操作
YOLOv5工件检测系统
项目概述
本项目是一个基于YOLOv5的工件检测系统，专门用于识别五类常见的工业工件：螺丝、螺母、六角扳手、铜柱和尼龙柱。该系统已经使用高质量的数据集进行训练，并达到了较高的准确度。训练好的模型可以应用于机器人抓取物品操作，提高自动化生产线的效率和精度。
项目特点
- 高准确性：经过充分训练的YOLOv5模型，具有较高的检测准确度。
- 实时性：YOLOv5以其高效的速度著称，适用于实时检测任务。
- 多类别检测：能够同时检测五类不同的工件。
- 易于部署：提供预训练模型和详细的部署指南，方便快速应用。
- 适用于机器人抓取：检测结果可以直接用于指导机器人进行精确抓取操作。
数据集介绍
数据集结构
Artifact_Detection_Dataset/
├── images/ # 图像文件夹
│ ├── train/ # 训练集图像
│ ├── val/ # 验证集图像
│ └── test/ # 测试集图像
├── labels/ # 标注文件夹
│ ├── train/ # 训练集标注
│ ├── val/ # 验证集标注
│ └── test/ # 测试集标注
├── README.md # 项目说明文档
└── data.yaml # 数据集配置文件
数据集内容
- 总数据量：具体数量根据实际情况而定，通常包括数千张图像。
- 标注格式：YOLO格式（txt文件）。
- 标注对象：五类工件的位置。
- 类别及数量：
| 类别名 | 示例图像数量 |
|---|---|
| 螺丝 (Screw) | 具体数量 |
| 螺母 (Nut) | 具体数量 |
| 六角扳手 (Hex Wrench) | 具体数量 |
| 铜柱 (Copper Column) | 具体数量 |
| 尼龙柱 (Nylon Column) | 具体数量 |
数据集特点
- 高质量标注：每张图像都进行了详细的标注，确保边界框准确无误。
- 多样化场景：包含不同光照条件、背景和角度下的工件图像，增强模型的泛化能力。
- 均衡分布：各类别的样本数量相对均衡，避免了类别不平衡问题。
项目功能
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读取图像：
- 从指定目录读取图像，并显示图像。
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模型推理：
- 使用预训练的YOLOv5模型对图像进行推理，检测出五类工件的位置和类别。
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结果显示：
- 在图像上绘制检测到的边界框，并显示类别标签和置信度分数。
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性能评估：
- 计算并显示mAP（平均精度均值）、召回率、精确率等指标，评估模型性能。
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机器人抓取接口：
- 提供API接口，将检测结果传递给机器人控制系统，指导机器人进行抓取操作。
使用说明
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环境准备：
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确保安装了Python及其相关库（如
torch、opencv-python、matplotlib等）。 -
下载并解压数据集和项目文件到本地目录。
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安装YOLOv5所需的依赖项：
git clone https://github.com/ultralytics/yolov5 cd yolov5 pip install -r requirements.txt
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加载预训练模型：
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将预训练的YOLOv5模型下载到项目目录中。
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示例代码如下：
import torch from pathlib import Path from yolov5.models.experimental import attempt_load from yolov5.utils.general import non_max_suppression, scale_coords from yolov5.utils.torch_utils import select_device from yolov5.utils.datasets import letterbox import cv2 import numpy as np # 加载预训练模型 model = attempt_load('path/to/best.pt', map_location=torch.device('cpu')) # 或 'cuda:0' model.eval() # 选择设备 device = select_device('') half = device.type != 'cpu' # 半精度推理仅支持CUDA if half: model.half()
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图像处理与推理：
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读取图像并进行预处理。
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使用模型进行推理。
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示例代码如下：
def detect(image_path): img = cv2.imread(image_path) img_size = 640 img0 = img.copy() img = letterbox(img, new_shape=img_size)[0] img = img[:, :, ::-1].transpose(2, 0, 1) # BGR to RGB, to 3x416x416 img = np.ascontiguousarray(img) img = torch.from_numpy(img).to(device) img = img.half() if half else img.float() # uint8 to fp16/32 img /= 255.0 # 0 - 255 to 0.0 - 1.0 if img.ndimension() == 3: img = img.unsqueeze(0) # 推理 with torch.no_grad(): pred = model(img, augment=False)[0] # NMS pred = non_max_suppression(pred, 0.4, 0.5, classes=None, agnostic=False) for i, det in enumerate(pred): # 每个图像的检测结果 if det is not None and len(det): det[:, :4] = scale_coords(img.shape[2:], det[:, :4], img0.shape).round() for *xyxy, conf, cls in reversed(det): label = f'{model.names[int(cls)]} {conf:.2f}' plot_one_box(xyxy, img0, label=label, color=(0, 255, 0), line_thickness=3) return img0 # 显示检测结果 result_img = detect('path/to/image.jpg') cv2.imshow('Detection Result', result_img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows()
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性能评估：
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使用测试集进行性能评估，计算mAP、召回率、精确率等指标。
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可以使用YOLOv5自带的评估脚本：
python val.py --data data.yaml --weights best.pt --img 640
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机器人抓取接口：
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提供API接口，将检测结果传递给机器人控制系统。
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示例代码如下：
from flask import Flask, request, jsonify app = Flask(__name__) @app.route('/detect', methods=['POST']) def detect_api(): file = request.files['image'] file.save('temp.jpg') result_img = detect('temp.jpg') # 进一步处理结果，例如提取边界框坐标 # 返回检测结果 return jsonify({'result': 'success'}) if __name__ == '__main__': app.run(host='0.0.0.0', port=5000)
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注意事项
- 数据格式：确保图像文件和标注文件的命名一致，以便正确匹配。
- 硬件要求：建议使用GPU进行推理，以加快处理速度。如果没有足够的计算资源，可以考虑使用云服务提供商的GPU实例。
- 超参数调整：根据实际情况调整网络架构、学习率、批次大小等超参数，以获得更好的性能。
应用场景
- 自动化生产线：在自动化生产线上，通过检测工件的位置和类型，指导机器人进行精确抓取和组装。
- 质量控制：在质量控制过程中，自动检测工件是否存在缺陷或异常。
- 库存管理：在仓库管理系统中，自动识别和分类存储的工件，提高管理效率。
希望这个项目能帮助你更好地理解和应用YOLOv5在工业工件检测中的应用。
