[C#][winform]基于yolov11的打电话玩手机检测系统C#源码+onnx模型+评估指标曲线+精美GUI界面

【算法介绍】

该系统是针对不允许携带手机场景使用问题设计的智能化监控解决方案。系统依托YOLOv11深度学习模型,可实时检测并定位画面中出现的手机,一旦识别到目标设备即判定为违规行为,并触发预警机制。

YOLOv11作为新一代目标检测算法,在特征提取与多尺度目标识别能力上实现突破性优化。其动态锚点自适应机制与多层级特征融合架构,使模型能够精准捕捉不同角度、遮挡状态下的设备形态,对小尺寸设备(如折叠屏手机)及复杂背景(如金属工具干扰)的识别准确率超95%。同时,YOLOv11通过引入注意力模块与对抗训练策略,显著提升了模型在光照变化、动态干扰场景下的泛化能力。

检测结果支持可视化结果保存,该系统有效替代人工巡检,降低80%以上违规漏检率,助力考场防作弊、工业防信息泄露等场景实现全天候、无死角监管,为高安全需求行业提供智能化、高可靠性的行为管控工具。

【效果展示】

【玩手机判定规则】

在不允许携带手机场景中,对视频或者摄像头实时监控,一旦发现有手机出现即判定是玩手机行为。

【训练数据集介绍】

数据集已经经过脱敏处理,遮挡人脸不影响检测手机效果

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):8061

标注数量(xml文件个数):8061

标注数量(txt文件个数):8061

标注类别数:1

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):["phone"]

每个类别标注的框数:

phone 框数 = 8247

总框数:8247

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 | 7265 |
| 验证集图片数 | 808 |
| 训练map | 97.6% |
| 训练精度(Precision) | 95.7% |
| 训练召回率(Recall) | 94.2% |

【验证集精度统计】

|-------|--------|-----------|-------|-------|-------|----------|
| Class | Images | Instances | P | R | mAP50 | mAP50-95 |
| all | 808 | 824 | 0.957 | 0.942 | 0.976 | 0.615 |

【测试环境】

windows10 x64系统

VS2019

netframework4.7.2

opencvsharp4.9.0

onnxruntime1.22.0

注意使用CPU推理,没有使用cuda推理因此不需要电脑具有nvidia显卡,无需安装安装cuda+dunn

【界面设计】

复制代码
using DeploySharp.Data;
using OpenCvSharp;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Diagnostics;
using System.Drawing;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
 
namespace FIRC
{
    public partial class Form1 : Form
    {
 
        public bool videoStart = false;//视频停止标志
        string weightsPath = Application.StartupPath + "\\weights";//模型目录
        YoloDetector detetor = new YoloDetector();//推理引擎
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;//线程更新控件不报错
        }
        private void LoadWeightsFromDir()
        {
            var di = new DirectoryInfo(weightsPath);
            foreach(var fi in di.GetFiles("*.onnx"))
            {
                comboBox1.Items.Add(fi.Name);
            }
            if(comboBox1.Items.Count>0)
            {
                comboBox1.SelectedIndex = 0;
            }
            else
            {
                tssl_show.Text = "未找到模型,请关闭程序,放入模型到weights文件夹!";
                tsb_pic.Enabled = false;
                tsb_video.Enabled = false;
                tsb_camera.Enabled = false;
            }
        }
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            LoadWeightsFromDir();//从目录加载模型
                               
        }
        public string GetResultString(DetResult[] result)
        {
            Dictionary<string, int> resultDict = new Dictionary<string, int>();
            for (int i = 0; i < result.Length; i++)
            {
                if(resultDict.ContainsKey( result[i].Category) )
                {
                    resultDict[result[i].Category]++;
                }
                else
                {
                    resultDict[result[i].Category] =1;
                }
            }
 
            var resultStr = "";
            foreach(var item in resultDict)
            {
                resultStr += string.Format("{0}:{1}\r\n",item.Key,item.Value);
            }
            return resultStr;
        }
        private void tsb_pic_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog();
            ofd.Filter = "*.*|*.bmp;*.jpg;*.jpeg;*.tiff;*.tiff;*.png";
            if (ofd.ShowDialog() != DialogResult.OK) return;
            tssl_show.Text = "正在检测中...";
            Task.Run(() => {
                var sw = new Stopwatch();
                sw.Start();
                Mat image = Cv2.ImRead(ofd.FileName);
                detetor.SetParams(Convert.ToSingle(numericUpDown1.Value), Convert.ToSingle(numericUpDown2.Value));
                var results=detetor.Inference(image);
                
                var resultImage = detetor.DrawImage(image, results);
    
                sw.Stop();
                pb_show.Image = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToBitmap(resultImage);
                tb_res.Text = GetResultString(results);
                tssl_show.Text = "检测已完成!总计耗时"+sw.Elapsed.TotalSeconds+"秒";
            });
           
 
 
        }
 
        public void VideoProcess(string videoPath)
        {
            Task.Run(() => {
 
                detetor.SetParams(Convert.ToSingle(numericUpDown1.Value), Convert.ToSingle(numericUpDown2.Value));
                VideoCapture capture = new VideoCapture(videoPath);
                if (!capture.IsOpened())
                {
                    tssl_show.Text="视频打开失败!";
                    return;
                }
                Mat frame = new Mat();
                var sw = new Stopwatch();
                int fps = 0;
                while (videoStart)
                {
 
                    capture.Read(frame);
                    if (frame.Empty())
                    {
                        Console.WriteLine("data is empty!");
                        break;
                    }
                    sw.Start();
                    var results = detetor.Inference(frame);
                    var resultImg = detetor.DrawImage(frame,results);
                    sw.Stop();
                    fps = Convert.ToInt32(1 / sw.Elapsed.TotalSeconds);
                    sw.Reset();
                    Cv2.PutText(resultImg, "FPS=" + fps, new OpenCvSharp.Point(30, 30), HersheyFonts.HersheyComplex, 1.0, new Scalar(255, 0, 0), 3);
                    //显示结果
                    pb_show.Image = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToBitmap(resultImg);
                    tb_res.Text = GetResultString(results);
                    Thread.Sleep(5);
 
 
                }
 
                capture.Release();
 
                pb_show.Image = null;
                tssl_show.Text = "视频已停止!";
                tsb_video.Text = "选择视频";
 
            });
        }
        public void CameraProcess(int cameraIndex=0)
        {
            Task.Run(() => {
 
                detetor.SetParams(Convert.ToSingle(numericUpDown1.Value), Convert.ToSingle(numericUpDown2.Value));
                VideoCapture capture = new VideoCapture(cameraIndex);
                if (!capture.IsOpened())
                {
                    tssl_show.Text = "摄像头打开失败!";
                    return;
                }
                Mat frame = new Mat();
                var sw = new Stopwatch();
                int fps = 0;
                while (videoStart)
                {
 
                    capture.Read(frame);
                    if (frame.Empty())
                    {
                        Console.WriteLine("data is empty!");
                        break;
                    }
                    sw.Start();
                    var results = detetor.Inference(frame);
                    var resultImg = detetor.DrawImage(frame, results);
                    sw.Stop();
                    fps = Convert.ToInt32(1 / sw.Elapsed.TotalSeconds);
                    sw.Reset();
                    Cv2.PutText(resultImg, "FPS=" + fps, new OpenCvSharp.Point(30, 30), HersheyFonts.HersheyComplex, 1.0, new Scalar(255, 0, 0), 3);
                    //显示结果
                    pb_show.Image = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToBitmap(resultImg);
                    tb_res.Text = GetResultString(results);
                    Thread.Sleep(5);
 
 
                }
 
                capture.Release();
 
                pb_show.Image = null;
                tssl_show.Text = "摄像头已停止!";
                tsb_camera.Text = "打开摄像头";
 
            });
        }
        private void tsb_video_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if(tsb_video.Text=="选择视频")
            {
                OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog();
                ofd.Filter = "视频文件(*.*)|*.mp4;*.avi";
                if (ofd.ShowDialog() != DialogResult.OK) return;
                videoStart = true;
                VideoProcess(ofd.FileName);
                tsb_video.Text = "停止";
                tssl_show.Text = "视频正在检测中...";
 
            }
            else
            {
                videoStart = false;
               
            }
        }
 
        private void tsb_camera_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (tsb_camera.Text == "打开摄像头")
            {
                videoStart = true;
                CameraProcess(0);
                tsb_camera.Text = "停止";
                tssl_show.Text = "摄像头正在检测中...";
 
            }
            else
            {
                videoStart = false;
 
            }
        }
 
        private void tsb_exit_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            videoStart = false;
            this.Close();
        }
 
        private void trackBar1_Scroll(object sender, EventArgs e)
        {
            numericUpDown1.Value = Convert.ToDecimal(trackBar1.Value / 100.0f);
        }
 
        private void trackBar2_Scroll(object sender, EventArgs e)
        {
            numericUpDown2.Value = Convert.ToDecimal(trackBar2.Value / 100.0f);
        }
 
        private void numericUpDown1_ValueChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            trackBar1.Value = (int)(Convert.ToSingle(numericUpDown1.Value) * 100);
        }
 
        private void numericUpDown2_ValueChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            trackBar2.Value = (int)(Convert.ToSingle(numericUpDown2.Value) * 100);
        }
 
        private void comboBox1_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            tssl_show.Text="加载模型:"+comboBox1.Text;
            detetor.LoadWeights(weightsPath+"\\"+comboBox1.Text);
            tssl_show.Text = "模型加载已完成!";
        }
    }
}

【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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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)。
  5. 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)。
  6. 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。
  7. 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,并根据官方export命令将自己pt模型转成onnx模型,然后去github仓库futureflsl/firc-csharp-projects找到源码

(2)使用vs2019打开sln项目,选择x64 release并且修改一些必要的参数,比如输入shape等,点击运行即可查看最后效果

特别注意如果运行报错了,请参考我的博文进行重新引用我源码的DLL:[C#]opencvsharp报错System.Memory,Version=4.0.1.2,Culture=neutral,PublicKeyToken=cc7b13fcd2ddd51"版本高于所引_未能加载文件或程序集"system.memory, version=4.0.1.2, culture-CSDN博客

【提供文件】

C#源码

yolo11n.onnx模型(提供pytorch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)

特别注意这里提供训练数据集

相关推荐
jinglong.zha8 小时前
【Yolov8】图形化检测视频-源码免费分享
人工智能·yolo·目标跟踪·视觉检测·yolov8·yolov11
智驱力人工智能9 小时前
无人机车辆密度检测系统价格 询价准备 需要明确哪些参数 物流园区无人机车辆调度系统 无人机多模态车流密度检测技术
深度学习·算法·安全·yolo·无人机·边缘计算
福尔摩斯张9 小时前
【实战】C/C++ 实现 PC 热点(手动开启)+ 手机 UDP 自动发现 + TCP 通信全流程(超详细)
linux·c语言·c++·tcp/ip·算法·智能手机·udp
adaAS14143159 小时前
YOLOv5-ASF-P2:果蝇性别识别与分类实战指南_1
yolo·分类·数据挖掘
前网易架构师-高司机11 小时前
标注好的胃病识别数据集,可识别食管炎,胃炎,胃出血,健康,息肉,胃溃疡等常见疾病,支持yolo, coco json,pascal voc xml格式的标注
深度学习·yolo·数据集·疾病·胃病·胃炎·胃部
超龄超能程序猿17 小时前
YOLOv8 五大核心模型:从检测到分类的介绍
yolo·分类·数据挖掘
无能者狂怒18 小时前
[硬核] C++ YOLOv8 Onnx 加速部署(源码深度解析:动态Batch+CUDA加速+预处理对齐):从 V5 到 V8 的无缝迁移与避坑指南
yolo
无能者狂怒20 小时前
YOLO C++ Onnx Opencv项目配置指南
c++·opencv·yolo
Coding茶水间1 天前
基于深度学习的水果检测系统演示与介绍(YOLOv12/v11/v8/v5模型+Pyqt5界面+训练代码+数据集)
图像处理·人工智能·深度学习·yolo·目标检测·机器学习·计算机视觉