基于 YOLOv8 的无人机航拍树木目标检测系统|精准识别【含完整训练源码 + 部署教程】
完整 YOLOv8 训练代码+数据集(带标注)+权重文件+直接可允许检测的 yolo 检测程序+直接部署教程/训练教程
项目摘要
🌳 本项目基于 YOLOv8 构建,专注于对无人机航拍图像中的棕榈树等树木目标进行高效检测,适用于林业监测、生态研究等多种场景。
本项目融合了 YOLOv8 目标检测框架 与 PyQt5 图形界面交互系统,可实现对静态图像、图像文件夹、视频及摄像头画面的多种输入方式的检测任务。模型针对“棕榈树”类别进行了定制化训练,检测效果稳定、响应迅速。
项目特点如下:
🎯 支持 1 类目标检测(棕榈树)
🖼 支持多种输入源:单张图、文件夹、视频流、摄像头
🧠 内置高性能 YOLOv8 推理引擎
🖥 提供 PyQt5 图形化界面,便于部署与展示
🧰 附赠:完整 YOLOv8 训练脚本、数据标注模板、模型推理代码及打包教程
前言
随着无人机在林业、环保与遥感领域的广泛应用,如何高效地从航拍图像中识别关键目标(如棕榈树)成为研究热点。YOLOv8 作为最新一代目标检测算法,具备高精度与高速性能,非常适合部署在边缘设备或资源受限场景下。
本项目以 YOLOv8 为基础,构建了一套完整的无人机航拍图像树木识别系统,并提供可视化界面与部署指南,适用于科研与工业场景。
一、软件核心功能介绍及效果演示
二、软件效果演示
为了直观展示本系统基于 YOLOv8 模型的检测能力,我们设计了多种操作场景,涵盖静态图片、批量图片、视频以及实时摄像头流的检测演示。
(1)单图片检测演示
用户点击“选择图片”,即可加载本地图像并执行检测:

(2)多文件夹图片检测演示
用户可选择包含多张图像的文件夹,系统会批量检测并生成结果图。

(3)视频检测演示
支持上传视频文件,系统会逐帧处理并生成目标检测结果,可选保存输出视频:

(4)摄像头检测演示
实时检测是系统中的核心应用之一,系统可直接调用摄像头进行检测。由于原理和视频检测相同,就不重复演示了。

(5)保存图片与视频检测结果
用户可通过按钮勾选是否保存检测结果,所有检测图像自动加框标注并保存至指定文件夹,支持后续数据分析与复审。

三、模型的训练、评估与推理
YOLOv8 是 Ultralytics 公司发布的新一代目标检测模型,采用更轻量的架构、更先进的损失函数(如 CIoU、TaskAlignedAssigner)与 Anchor-Free 策略,在 COCO 等数据集上表现优异。其核心优势如下:
高速推理,适合实时检测任务
支持 Anchor-Free 检测
支持可扩展的 Backbone 和 Neck 结构
原生支持 ONNX 导出与部署
3.1 YOLOv8 的基本原理
YOLOv8 是 Ultralytics 发布的新一代实时目标检测模型,具备如下优势:
速度快:推理速度提升明显;
准确率高:支持 Anchor-Free 架构;
支持分类/检测/分割/姿态多任务;
本项目使用 YOLOv8 的 Detection 分支,训练时每类表情均标注为独立目标。
YOLOv8 由 Ultralytics 于 2023 年 1 月 10 日发布,在准确性和速度方面具有尖端性能。在以往 YOLO 版本的基础上,YOLOv8 引入了新的功能和优化,使其成为广泛应用中各种物体检测任务的理想选择。

YOLOv8 原理图如下:

3.2 数据集准备与训练
采用 YOLO 格式的数据集结构如下:
每张图像有对应的 .txt
文件,内容格式为:
分类包括(可自定义):

3.3. 训练结果评估
训练完成后,将在 runs/detect/train
目录生成结果文件,包括:
results.png
:损失曲线和 mAP 曲线;weights/best.pt
:最佳模型权重;confusion_matrix.png
:混淆矩阵分析图。
若 mAP@0.5 达到 90% 以上,即可用于部署。
在深度学习领域,我们通常通过观察损失函数下降的曲线来评估模型的训练状态。YOLOv8 训练过程中,主要包含三种损失:定位损失(box_loss)、分类损失(cls_loss)和动态特征损失(dfl_loss)。训练完成后,相关的训练记录和结果文件会保存在 runs/目录下,具体内容如下:

3.4 检测结果识别
使用 PyTorch 推理接口加载模型:
预测结果包含类别、置信度、边框坐标等信息。

四.YOLOV8+YOLOUI 完整源码打包
本文涉及到的完整全部程序文件:包括 python 源码、数据集、训练代码、UI 文件、测试图片视频等(见下图),获取方式见【4.2 完整源码下载】:
4.1 项目开箱即用
作者已将整个工程打包。包含已训练完成的权重,读者可不用自行训练直接运行检测。
运行项目只需输入下面命令。
读者也可自行配置训练集,或使用打包好的数据集直接训练。
自行训练项目只需输入下面命令。
4.2 完整源码
至项目实录视频下方获取:https://www.bilibili.com/video/BV1EChWzFEKo/

包含:
📦完整项目源码
📦 预训练模型权重
🗂️ 数据集地址(含标注脚本)
总结
本项目基于 YOLOv8 构建了一个支持无人机航拍图像的棕榈树目标检测系统,兼具高精度识别能力与友好的图形化交互界面。通过结合 PyQt5,实现了图片、视频、摄像头等多种输入方式的检测体验,极大提升了项目的实用性与可扩展性。
项目亮点如下:
✅ 使用最新 YOLOv8 架构,模型推理更快更准;
✅ 聚焦棕榈树目标检测,适用于林业普查与生态监测;
✅ 附带完整的训练代码、数据集与部署流程,开箱即用;
✅ 支持 GUI 图形界面操作,非技术用户也能轻松使用;
✅ 模型可扩展至多类检测,适配其他林业目标识别任务。
🎯 适用场景:
无人机林业巡检;
农林生态遥感分析;
智能农业信息采集;
教学科研、深度学习项目实践等。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【申公豹】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/3bac4c3400c76f70b8fdcfac2】。
本文遵守【CC-BY 4.0】协议,转载请保留原文出处及本版权声明。
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