基于YOLO11s的苹果叶片病害检测系统 | 5类病害、2万+数据集、全栈闭环【计算机毕业设计选题推荐】

🍊作者:计算机编程-吉哥

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目录

一、项目简介

二、技术选型

[2.1 后端技术栈](#2.1 后端技术栈)

[2.2 前端技术栈](#2.2 前端技术栈)

[2.3 模型训练](#2.3 模型训练)

三、功能模块

[3.1 登录 / 注册](#3.1 登录 / 注册)

[3.2 病害检测(核心模块)](#3.2 病害检测(核心模块))

[3.3 检测记录](#3.3 检测记录)

[3.4 数据看板](#3.4 数据看板)

[3.5 智能问答](#3.5 智能问答)

[3.6 个人中心](#3.6 个人中心)

[3.7 用户管理(仅管理员)](#3.7 用户管理(仅管理员))

四、项目亮点

亮点1:全栈闭环,从训练到上线

亮点2:4种检测模式覆盖多场景

亮点3:精简的数据库设计

亮点4:完善的权限体系

五、项目结构


一、项目简介

苹果叶片病害是影响苹果产量和品质的重要因素,早期发现和精准识别对防治至关重要。传统的人工识别方式依赖经验,效率低且容易误判。因此,我构建了AppleGuardYOLO11,用深度学习的方式实现自动化、智能化的病害检测。

系统覆盖5类常见苹果叶片病害

类别ID 英文名称 中文名称
0 Rust 锈病
1 Mosaic 花叶病
2 Grey_spot 灰斑病
3 Brown_Spot 褐斑病
4 Alternaria_Boltch 斑点落叶病

整个系统采用Vue 3用户端 + Django 4后端 + YOLO11s模型 + MySQL 8数据库的架构,提供从登录注册、病害检测、检测记录、数据看板到智能问答的完整功能链路。


二、技术选型

2.1 后端技术栈

组件 版本 用途
Python 3.10 开发语言
Django 4.2.16 Web框架
ultralytics 8.3.40 YOLOv11模型加载与推理
torch 2.2.2 深度学习框架
MySQL 8.x 数据存储
PyMySQL 1.1.1 数据库驱动
scikit-learn 1.5.2 智能问答TF-IDF检索
jieba 0.42.1 中文分词

2.2 前端技术栈

依赖 版本 用途
Vue ^3.4.0 SPA框架
vue-router ^4.3.0 路由管理
Element Plus ^2.9.0 UI组件库
ECharts ^5.5.0 数据看板图表
marked ^15.0.0 Markdown渲染
Vite ^6.0.0 构建工具

2.3 模型训练

  • 模型:YOLO11s(215层,约940万参数,21.4 GFLOPs)

  • 数据集:18,451张训练图 + 5,270张验证图 + 2,638张测试图

  • 训练配置:100 epoch,batch=16,640×640输入尺寸

  • 优化器:SGD,初始学习率0.01,余弦退火

  • 早停策略:30个epoch内mAP无提升则自动停止


三、功能模块

系统共包含7大模块,管理员额外拥有用户管理权限。

3.1 登录 / 注册

  • 统一登录入口,后端根据 users.role 自动分流

  • 普通用户注册默认 role='user',前端无法注册为管理员

  • 默认管理员账号:admin / admin123

3.2 病害检测(核心模块)

支持4种检测模式

  1. 单图检测:上传单张叶片图片,实时返回检测结果

  2. 批量检测:一次上传多张图片,批量推理

  3. 视频检测:上传视频文件,逐帧检测并输出结果

  4. 摄像头实时检测:调用浏览器摄像头,每500ms采集一帧进行实时推理

摄像头模式是我个人比较满意的一个功能。它不依赖WebSocket,而是用浏览器原生 getUserMedia API + Canvas离屏渲染 + 定时POST帧数据到后端,实现了约2 FPS的实时检测体验。后端用内存字典按 session_key 隔离多用户会话,30分钟TTL自动清理,用户点击"停止并保存"时才聚合落库。

3.3 检测记录

  • 普通用户只能查看自己的检测记录

  • 管理员可查看全部记录,并支持按用户名筛选

  • 支持查看检测详情、结果图、目标列表

  • 摄像头记录只展示汇总统计,避免单帧多目标撑爆表格

3.4 数据看板

  • 基于ECharts的可视化大屏

  • 展示检测总数、类别分布、时间趋势等

  • 管理员看全站数据,普通用户看个人数据

  • 管理员额外可见 total_users 字段

3.5 智能问答

  • 基于jieba + TF-IDF的RAG检索

  • 知识库预置10条:5条病害知识 + 5条通用问题

  • 支持Markdown格式回答渲染

3.6 个人中心

  • 修改邮箱 / 手机

  • 修改密码(需验证旧密码)

  • 上传 / 更换头像(≤2MB)

  • 查看用户名、角色、注册时间、累计检测次数

3.7 用户管理(仅管理员)

  • 分页 + 关键词搜索用户

  • 重置用户密码

  • 启用 / 禁用用户(管理员账号除外)

  • 删除用户 + 级联删除其检测记录(管理员账号除外)


四、项目亮点

亮点1:全栈闭环,从训练到上线

项目不只是跑通一个模型,而是完成了训练工程 → 模型权重 → 后端推理 → 前端交互 → 数据库持久化 的完整闭环。训练脚本、验证脚本、预测脚本一应俱全,训练完成后只需把 best.pt 复制到 weights/ 目录,Django启动时自动加载。

亮点2:4种检测模式覆盖多场景

单图、批量、视频、摄像头实时------4种模式覆盖了从离线分析到实时监测的多种应用场景。尤其是摄像头实时检测,用纯浏览器API + 定时帧上传的方式,在不引入WebSocket/Channels的前提下实现了准实时体验。

亮点3:精简的数据库设计

整个系统只用了3张表,却支撑了7大模块:

  • users:登录、注册、个人中心、用户管理

  • detection_records:病害检测、检测记录、数据看板

  • knowledge_corpus:智能问答

一张 detection_records 表撑起三个模块,设计上做了充分精简。

亮点4:完善的权限体系

  • 普通用户与管理员权限严格分离

  • 检测记录:普通用户强制只看自己,访问他人记录返回403

  • 数据看板:管理员全站,普通用户个人

  • 管理员账号不可被禁用、不可被删除


五、项目结构

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