基于YOLO11的航空安保与异常无人机检测系统(Python源码+数据集+Pyside6界面)

💡💡💡本文摘要:基于YOLO11的航空安保与异常无人机检测 系统,阐述了整个数据制作和训练可视化过程

💡💡💡检测该数据集可训练AI精准识别机场区域的威胁无人机,有效防止跑道入侵事故,同时避免因背景干扰产生的误报,提升航空安全防护能力。

博主简介

AI小怪兽 | 计算机视觉布道者 | 视觉检测领域创新者

深耕计算机视觉与深度学习领域,专注于目标检测前沿技术的探索与突破。长期致力于YOLO系列算法的结构性创新、性能极限优化与工业级落地实践,旨在打通从学术研究到产业应用的最后一公里。

🚀 核心专长与技术创新

  • YOLO算法结构性创新 :于CSDN平台原创发布《YOLOv13魔术师》、《YOLOv12魔术师》等全系列深度专栏。系统性提出并开源了多项原创自研模块 ,在模型轻量化设计、多维度注意力机制融合、特征金字塔重构等关键方向完成了一系列突破性实践,为行业提供了具备高参考价值的技术路径与完整解决方案。

  • 技术生态建设与知识传播 :独立运营 "计算机视觉大作战" 公众号(粉丝1.6万),成功构建高质量的技术交流社群。致力于将复杂算法转化为通俗易懂的解读与可复现的工程代码,显著降低了计算机视觉的技术入门门槛。

🏆 行业影响力与商业实践

  • 荣获腾讯云年度影响力作者创作之星奖项,内容质量与专业性获行业权威平台认证。

  • 全网累计拥有 7万+ 垂直领域技术受众,专栏文章总阅读量突破百万,在目标检测领域形成了广泛的学术与工业影响力。

  • 具备丰富的企业级项目交付经验,曾为工业视觉检测、智慧城市安防等多个关键领域提供定制化的算法模型与解决方案,驱动业务智能化升级。

💡 未来方向与使命

秉持 "让每一行代码都有温度" 的技术理念,未来将持续聚焦于实时检测、语义分割及工业缺陷检测的商业化闭环等核心方向。愿与业界同仁协同创新,共同推动技术边界,以坚实的技术能力赋能实体经济与行业变革。

原创自研系列, 25年计算机视觉顶会创新点

《YOLOv13魔术师》

《YOLOv12魔术师》

《YOLO11魔术师》

《YOLOv8原创自研》

《YOLOv5原创自研》

《YOLOv7原创自研》

《YOLOv9魔术师》

​《YOLOv10魔术师》 ​

应用系列篇:

《YOLO小目标检测》

《深度学习工业缺陷检测》

《YOLOv8-Pose关键点检测》

23、24年最火系列,加入24年改进点内涵100+优化改进篇,涨点小能手,助力科研,好评率极高

《YOLOv8魔术师》

《YOLOv7魔术师》

《YOLOv5/YOLOv7魔术师》

《RT-DETR魔术师》

1.YOLO11介绍

Ultralytics YOLO11是一款尖端的、最先进的模型,它在之前YOLO版本成功的基础上进行了构建,并引入了新功能和改进,以进一步提升性能和灵活性。YOLO11设计快速、准确且易于使用,使其成为各种物体检测和跟踪、实例分割、图像分类以及姿态估计任务的绝佳选择。

​​

​​

结构图如下:

​​

1.1 C3k2

C3k2,结构图如下

​​

**C3k2,继承自类C2f,其中通过c3k设置False或者Ture来决定选择使用C3k还是**Bottleneck

​​

实现代码 ultralytics/nn/modules/block.py

1.2 C2PSA介绍

借鉴V10 PSA结构,实现了C2PSA和C2fPSA,最终选择了基于C2的C2PSA(可能涨点更好?)

​​

实现代码 ultralytics/nn/modules/block.py

1.3 11 Detect介绍

分类检测头引入了DWConv(更加轻量级,为后续二次创新提供了改进点),结构图如下(和V8的区别):

​​

实现代码ultralytics/nn/modules/head.py

2.航空安保与异常无人机检测系统

✈️ 模拟机场无人机威胁与安全数据集

航空安保与异常无人机检测的合成基准

概述

这是一个为应对航空安保关键问题------异常无人机引发的跑道入侵------而设计的开源合成数据集。

在繁忙机场(移动的飞机、闪烁的灯光、跑道纹理)的复杂背景下检测小型无人机,对于标准人工智能来说是一项重大挑战。由于严格的飞行管制规定,几乎不可能获取真实世界的训练数据。

本数据集提供了终端区和跑道环境中无人机的高保真合成图像,专门为降低关键基础设施中的误报率、提高检测率而构建。

2.1 航空安保与异常无人机检测数据集介绍

数据集大小:111

类别1类:

复制代码
nc: 1            
names:
  0: drone       

细节图:

标签可视化分析

2.2 配置Airport_Drone_Dataset.yaml

ps:建议填写绝对路径

复制代码
# Simuletic Drone Swarm Dataset Configuration. Supports YOLOv8 and YOLO11.

path: D:/YOLOv11/data/Airport_Drone_Dataset          
train: images    
val: images       


nc: 1            
names:
  0: drone       

2.3 如何训练

复制代码
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')
from ultralytics import YOLO

if __name__ == '__main__':
    model = YOLO('ultralytics/cfg/models/11/yolo11.yaml')
    model.train(data='data/Airport_Drone_Dataset.yaml',
                cache=False,
                imgsz=640,
                epochs=200,
                batch=8,
                close_mosaic=10,
                device='0',
                optimizer='SGD', # using SGD
                project='runs/train',
                name='exp',
                )

2.4 训练结果可视化结果

复制代码
YOLO11 summary (fused): 100 layers, 2,582,347 parameters, 0 gradients, 6.3 GFLOPs
                 Class     Images  Instances      Box(P          R      mAP50  mAP50-95): 100% ━━━━━━━━━━━━ 4/4 2.4it/s 1.7s
                   all        111        112      0.991      0.972      0.994      0.698

预测结果:

3. 航空安保与异常无人机检测系统设计

3.1 PySide6介绍

受益于人工智能的崛起,Python语言几乎以压倒性优势在众多编程语言中异军突起,成为AI时代的首选语言。在很多情况下,我们想要以图形化方式将我们的人工智能算法打包提供给用户使用,这时候选择以python为主的GUI框架就非常合适了。

PySide是Qt公司的产品,PyQt是第三方公司的产品,二者用法基本相同,不过在使用协议上却有很大差别。PySide可以在LGPL协议下使用,PyQt则在GPL协议下使用。

PySide目前常见的有两个版本:PySide2和PySide6。PySide2由C++版的Qt5开发而来.,而PySide6对应的则是C++版的Qt6。从PySide6开始,PySide的命名也会与Qt的大版本号保持一致,不会再出现类似PySide2对应Qt5这种容易混淆的情况。

3.2 安装PySide6

复制代码
pip install --upgrade pip
pip install pyside6 -i https://mirror.baidu.com/pypi/simple

基于PySide6开发GUI程序包含下面三个基本步骤:

  • 设计GUI,图形化拖拽或手撸;
  • 响应UI的操作(如点击按钮、输入数据、服务器更新),使用信号与Slot连接界面和业务;
  • 打包发布;

3.3 航空安保与异常无人机检测系统设计

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