【目标检测系统】基于YOLOv8的水面垃圾检测系统

一、系统介绍

本系统是一套基于深度学习的水面垃圾检测系统，采用 Ultralytics YOLOv8 作为核心检测引擎，PySide6 构建图形用户界面，专门用于河道巡检、湖泊清洁、海滩环保、水库监测、智慧水务等场景。用户只需加载预训练模型并选择图片、视频或摄像头，即可自动识别并标注出画面中水面上的 11 类常见漂浮垃圾（塑料瓶、易拉罐、玻璃瓶、塑料袋、塑料盒、牛奶盒、树枝、树叶、杂草、腐烂水果、球），同时输出类别名称、置信度、坐标等完整信息。

系统面向水务巡检员、河长制工作人员、环卫保洁队、湖泊保护管理处、智慧水务系统集成商、环境科研人员等非专业编程用户设计，提供直观的中文图形界面，无需编写任何代码即可完成从模型加载到结果导出的全流程操作。

核心能力：

• 自动识别 11 类水面漂浮垃圾

• 支持中文/英文类别名称切换

• 一键导出检测结果 Excel 报表与标注图片/视频

• 结果统计可视化

二、功能介绍

2.1 多模式检测

2.2 参数调节

• 置信度阈值（0.01-1.0）：低于此值的目标被过滤，值越高检测越严格

• IoU 阈值（0.01-1.0）：控制重叠检测框的去重程度

• 跳帧设置：视频/摄像头模式下每隔 N 帧检测一次，降低系统负载

• 推理尺寸（320-1280）：图像缩放尺寸，影响检测精度和速度

• 标注样式：检测框粗细（1-10）、标签字号（0.3-2.0）、中英文类别名切换

2.3 实时画面显示

• 左侧画面：原始输入图像

• 右侧画面：标注后的检测结果（含检测框、类别名、置信度、中心点）

• 拖拽中间分隔条可调整双画面比例

• 底部实时显示当前帧检出目标数和类别数

2.4 统计与分析

• 检测明细表：每条检测结果的完整信息

• 系统日志：完整运行日志，支持着色显示和导出为文本文件

2.6 检测历史记录

• 每次完成检测任务后自动写入数据库

• 弹窗中可：刷新、打开当时的结果目录、删除单条、清空全部

2.7 结果保存

• 检测后的标注图片（JPEG 格式）

• 检测后的标注视频（MP4 格式）

• 完整检测明细 Excel 报表（.xlsx 格式，可用 WPS/Excel 打开）

2.8 用户认证

本地 SQLite 数据库存储账号信息，SHA-256 + 随机盐值加密密码，支持注册和登录。

三、技术介绍

3.1 整体架构

main.py # 程序入口：初始化数据库 → 登录认证 → 启动主界面 auth.py # 认证模块：SQLite 用户数据库 + 登录/注册界面 ui_main.py # 主界面：UI 构建 + 信号连接 + 业务逻辑 + 弹窗组件 detection_thread.py # 检测线程：QThread 子类，后台 YOLO 推理 config.py # 全局配置：动态路径、默认参数、中英文类别字典

3.2 核心技术栈

3.3 线程模型

检测在独立子线程中运行，避免阻塞 GUI 主线程：

3.4 模型信息

• 模型架构：YOLOv8（可替换为任意 Ultralytics YOLO 版本）

• 类别数量：11 类

• 模型格式：支持.pt（PyTorch）、.onnx（ONNX）、.engine（TensorRT）

四、系统优势

4.1 零代码操作

全中文图形界面，无需编程基础。从注册登录到模型加载、检测分析、结果导出，全部通过按钮和弹窗完成。

4.2 路径动态解析

所有路径（模型、保存、字体）基于项目根目录动态计算，项目文件夹改名或移动到其他位置均无需修改配置。

4.3 完整的中文生态

• 类别名支持中文显示

• 界面全中文

• 日志、统计、表格列名均为中文

• 图表中文正常渲染

• 中文路径完整支持

4.4 灵活的参数控制

置信度、IoU、跳帧、推理尺寸、检测框粗细、字号、中英文切换均可通过弹窗实时调节，无需重启或修改代码。

五、系统部分功能展示

5.1登录界面

5.2系统主界面

5.3图片检测

5.4结果统计

5.5数据集部分训练结果展示

六、其他说明

本系统为本人开发的原创作品。

第三方组件声明

免责声明

本系统仅供学习与研究使用。训练数据和预训练模型版权归原始数据采集者所有。商业使用请确保获得相关授权。