创建一个基于YOLOv8+PyQt界面的驾驶员疲劳驾驶检测系统 实现对驾驶员疲劳状态的打哈欠检测,头部下垂 疲劳眼睛检测识别

如何使用Yolov8创建一个基于YOLOv8的驾驶员疲劳驾驶检测系统

文章目录

1

疲劳驾驶检测数据集。yolo标签。标签类别序号为0,1,2,3。注意编号从0开始计数,共4类。

创建一个基于YOLOv8的驾驶员疲劳驾驶检测系统,并且带有PyQt界面,我们可以按照以下步骤进行。请注意,由于YOLOv8在撰写此回答时并不是一个实际发布的模型版本,我们将基于YOLOv5的流程和假设YOLOv8有类似的API进行说明。请根据实际情况调整代码以适配YOLOv8的具体实现。

文章及代码仅供参考。

文章目录

1. 数据集准备

首先,确保你的数据集已经准备好,并按照YOLO格式标注(即每行代表一个对象,格式为class_id x_center y_center width height,所有值均为相对值)。对于疲劳驾驶检测,假设我们有4种类别:

  • 0: 疲劳的眼睛
  • 1: 打哈欠
  • 2: 头部下垂
  • 3: 正常状态

2. 安装依赖

安装必要的依赖库:

bash 复制代码
pip install torch torchvision torchaudio
git clone https://github.com/ultralytics/yolov5  # 假设YOLOv8有相似的仓库结构
cd yolov5
pip install -r requirements.txt

3. 创建PyQt界面

创建一个简单的PyQt界面用于展示检测结果、选择图片或视频文件以及启动摄像头实时检测。

python 复制代码
import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLabel, QVBoxLayout, QWidget, QPushButton, QFileDialog
from PyQt5.QtGui import QImage, QPixmap
from PyQt5.QtCore import QTimer
import cv2
import torch
from ultralytics import YOLO  # 假设YOLOv8使用类似接口

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.setWindowTitle("Driver Fatigue Detection")
        self.setGeometry(100, 100, 640, 480)

        self.initUI()
        self.model = YOLO('yolov8n.pt')  # 使用适合的预训练模型或自定义模型

    def initUI(self):
        self.image_label = QLabel(self)
        self.layout = QVBoxLayout()
        self.layout.addWidget(self.image_label)

        self.detect_image_button = QPushButton("Detect Image", self)
        self.detect_image_button.clicked.connect(self.detect_image)
        self.layout.addWidget(self.detect_image_button)

        self.detect_video_button = QPushButton("Detect Video", self)
        self.detect_video_button.clicked.connect(self.detect_video)
        self.layout.addWidget(self.detect_video_button)

        self.camera_button = QPushButton("Camera", self)
        self.camera_button.clicked.connect(self.start_camera)
        self.layout.addWidget(self.camera_button)

        central_widget = QWidget()
        central_widget.setLayout(self.layout)
        self.setCentralWidget(central_widget)

    def detect_image(self):
        file_path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, "Select Image", "", "Images (*.png *.xpm *.jpg *.bmp)")
        if file_path:
            img = cv2.imread(file_path)
            results = self.model(img)
            annotated_img = results[0].plot()
            self.show_image(annotated_img)

    def detect_video(self):
        file_path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, "Select Video", "", "Videos (*.mp4 *.avi *.mov)")
        if file_path:
            cap = cv2.VideoCapture(file_path)
            while True:
                ret, frame = cap.read()
                if not ret: break
                results = self.model(frame)
                annotated_frame = results[0].plot()
                self.show_image(annotated_frame)
                if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'): break
            cap.release()

    def start_camera(self):
        self.cap = cv2.VideoCapture(0)
        self.timer = QTimer(self)
        self.timer.timeout.connect(self.update_frame)
        self.timer.start(30)

    def update_frame(self):
        ret, frame = self.cap.read()
        if ret:
            results = self.model(frame)
            annotated_frame = results[0].plot()
            self.show_image(annotated_frame)

    def show_image(self, img):
        h, w, ch = img.shape
        bytes_per_line = ch * w
        qimg = QImage(img.data, w, h, bytes_per_line, QImage.Format_BGR888)
        pixmap = QPixmap.fromImage(qimg)
        self.image_label.setPixmap(pixmap)

if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)
    window = MainWindow()
    window.show()
    sys.exit(app.exec_())

4. 模型训练

如果你需要重新训练模型,可以参考前面提供的关于YOLOv5训练的示例代码进行调整。记得修改data.yaml文件中的类别数量和名称以匹配你的数据集。

为了创建一个基于YOLOv8的驾驶员疲劳驾驶检测系统,并且带有PyQt界面,我们需要详细说明模型训练和界面开发的步骤。以下是详细的代码和解释。

1. 数据集准备

确保你的数据集已经准备好,并按照YOLO格式标注(即每行代表一个对象,格式为class_id x_center y_center width height,所有值均为相对值)。对于疲劳驾驶检测,假设我们有4种类别:

  • 0: 疲劳的眼睛
  • 1: 打哈欠
  • 2: 头部下垂
  • 3: 正常状态

2. 模型训练

数据集配置文件 (data.yaml)
yaml 复制代码
train: ./images/train
val: ./images/val
test: ./images/test

nc: 4  # number of classes
names: ['open_eye', 'yawn', 'head_down', 'normal']
训练脚本 (train.py)
python 复制代码
import torch
from ultralytics import YOLO

# Load the model
model = YOLO('yolov8n.yaml')  # or yolov8s, yolov8x, custom

# Train the model
results = model.train(
    data='path/to/data.yaml',
    epochs=100,
    imgsz=640,
    batch=16,
    name='driver_fatigue'
)

3. PyQt界面开发

创建一个简单的PyQt界面用于展示检测结果、选择图片或视频文件以及启动摄像头实时检测。

主程序 (MainProgram.py)
python 复制代码
import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLabel, QVBoxLayout, QWidget, QPushButton, QFileDialog
from PyQt5.QtGui import QImage, QPixmap
from PyQt5.QtCore import QTimer
import cv2
import torch
from ultralytics import YOLO

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.setWindowTitle("Driver Fatigue Detection")
        self.setGeometry(100, 100, 640, 480)

        self.initUI()
        self.model = YOLO('runs/train/driver_fatigue/weights/best.pt')

    def initUI(self):
        self.image_label = QLabel(self)
        self.layout = QVBoxLayout()
        self.layout.addWidget(self.image_label)

        self.detect_image_button = QPushButton("Detect Image", self)
        self.detect_image_button.clicked.connect(self.detect_image)
        self.layout.addWidget(self.detect_image_button)

        self.detect_video_button = QPushButton("Detect Video", self)
        self.detect_video_button.clicked.connect(self.detect_video)
        self.layout.addWidget(self.detect_video_button)

        self.camera_button = QPushButton("Camera", self)
        self.camera_button.clicked.connect(self.start_camera)
        self.layout.addWidget(self.camera_button)

        central_widget = QWidget()
        central_widget.setLayout(self.layout)
        self.setCentralWidget(central_widget)

    def detect_image(self):
        file_path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, "Select Image", "", "Images (*.png *.xpm *.jpg *.bmp)")
        if file_path:
            img = cv2.imread(file_path)
            results = self.model(img)
            annotated_img = results[0].plot()
            self.show_image(annotated_img)

    def detect_video(self):
        file_path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, "Select Video", "", "Videos (*.mp4 *.avi *.mov)")
        if file_path:
            cap = cv2.VideoCapture(file_path)
            while True:
                ret, frame = cap.read()
                if not ret: break
                results = self.model(frame)
                annotated_frame = results[0].plot()
                self.show_image(annotated_frame)
                if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'): break
            cap.release()

    def start_camera(self):
        self.cap = cv2.VideoCapture(0)
        self.timer = QTimer(self)
        self.timer.timeout.connect(self.update_frame)
        self.timer.start(30)

    def update_frame(self):
        ret, frame = self.cap.read()
        if ret:
            results = self.model(frame)
            annotated_frame = results[0].plot()
            self.show_image(annotated_frame)

    def show_image(self, img):
        h, w, ch = img.shape
        bytes_per_line = ch * w
        qimg = QImage(img.data, w, h, bytes_per_line, QImage.Format_BGR888)
        pixmap = QPixmap.fromImage(qimg)
        self.image_label.setPixmap(pixmap)

if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)
    window = MainWindow()
    window.show()
    sys.exit(app.exec_())

4. 运行项目

  1. 安装依赖

    bash 复制代码
    pip install torch torchvision torchaudio
    git clone https://github.com/ultralytics/yolov5  # 假设YOLOv8有相似的仓库结构
    cd yolov5
    pip install -r requirements.txt
  2. 运行训练脚本

    bash 复制代码
    python train.py
  3. 运行主程序

    bash 复制代码
    python MainProgram.py

5. 关键代码解释

数据集配置文件 (data.yaml)
  • train, val, test: 数据集路径。
  • nc: 类别数量。
  • names: 类别名称。
训练脚本 (train.py)
  • YOLO('yolov8n.yaml'): 加载YOLOv8模型。
  • model.train(): 开始训练模型。
主程序 (MainProgram.py)
  • YOLO('runs/train/driver_fatigue/weights/best.pt'): 加载训练好的模型。
  • detect_image(), detect_video(), start_camera(): 分别处理图像、视频和摄像头检测。
  • show_image(): 显示检测结果。

通过以上步骤,tongxue 你就构建一个完整的驾驶员疲劳驾驶检测系统,并带有PyQt界面进行交互。

相关推荐
FL162386312917 小时前
芸豆叶子病害检测数据集VOC+YOLO格式1762张3类别
yolo
王哈哈^_^19 小时前
【完整源码+数据集】课堂行为数据集,yolo课堂行为检测数据集 2090 张,学生课堂行为识别数据集,目标检测课堂行为识别系统实战教程
人工智能·算法·yolo·目标检测·计算机视觉·视觉检测·毕业设计
Sunhen_Qiletian21 小时前
YOLOv2算法详解(下篇):细节打磨与性能突破的终极密码
算法·yolo
Dev7z1 天前
YOLOv8改进实战:自研MSAM多尺度注意力机制,通道注意力全面升级,CBAM再进化!
yolo
Hcoco_me1 天前
YOLOv5(三):Jupyter
ide·yolo·jupyter
计算机毕业设计指导2 天前
YOLOv5+DeepSORT目标检测
人工智能·yolo·目标检测
沉默媛2 天前
如何下载安装以及使用labelme,一个可以打标签的工具,实现数据集处理,详细教程
图像处理·人工智能·python·yolo·计算机视觉
王哈哈^_^2 天前
CV三大核心任务:目标检测、图像分割、关键点检测
人工智能·算法·yolo·目标检测·计算机视觉·视觉检测
newxtc2 天前
【河北政务服务网-注册_登录安全分析报告】
人工智能·selenium·安全·yolo·政务·安全爆破
B站_计算机毕业设计之家3 天前
深度学习:Yolo水果检测识别系统 深度学习算法 pyqt界面 训练集测试集 深度学习 数据库 大数据 (建议收藏)✅
数据库·人工智能·python·深度学习·算法·yolo·pyqt