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基于 YOLOv8 的 100 种中药分类识别项目|完整源码数据集 +PyQt5 界面 + 完整训练流程 + 开箱即用!

作者:申公豹
  • 2025-07-09
    陕西
  • 本文字数:3112 字

    阅读完需:约 10 分钟

源码包含: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。


nc: 100names: ['安息香', '白扁豆', '白矾', '白蔹', '白茅根', '白前', '白芍', '白芷', '柏子仁', '北沙参',        '荜拨', '荜澄茄', '鳖甲', '槟榔', '苍术', '草豆蔻', '沉香', '川楝子', '川木香', '川牛膝',        '大腹皮', '淡豆豉', '稻芽', '地龙', '冬虫夏草', '防风', '番泻叶', '蜂房', '甘草', '干姜',        '甘松', '藁本', '硅石脂', '枸杞子', '桂枝', '谷精草', '谷芽', '海龙', '海螵蛸', '合欢皮',        '黄柏', '黄芪', '黄芩', '湖北贝母', '僵蚕', '芥子', '鸡冠花', '金灯笼', '鸡内金', '荆芥穗',        '金果榄', '金钱白花蛇', '九香虫', '橘核', '苦地丁', '莱菔子', '莲房', '莲须', '莲子',        '莲子心', '灵芝', '荔枝核', '龙眼肉', '芦根', '路路通', '麦冬', '木丁香', '羌活',        '千年健', '秦皮', '全蝎', '忍冬藤', '人参', '肉豆蔻', '桑寄生', '桑螵蛸', '桑椹',        '山慈菇', '山奈', '山茱萸', '沙苑子', '石榴皮', '丝瓜络', '酸枣仁', '苏木',        '太子参', '天花粉', '天麻', '土荆皮', '瓦楞子', '五加皮', '细辛', '银柴胡',        '薏苡仁', '郁金', '浙贝母', '枳壳', '竹茹', '诃子', '自然铜']
复制代码

项目摘要

本项目集成了 YOLOv8 中药检测模型PyQt5 图形界面工具,实现了包括图片、文件夹、视频与摄像头等多种输入方式的中药材目标检测功能。用户不仅可以进行本地测试,也可以对模型进行二次训练与微调。


整个系统适用于:


  • 🌿 药材识别自动化

  • 🧪 医学图像辅助分析

  • 🏫 教育教学展示

  • 🛠️ CV 目标检测模型学习训练

前言

本项目是一个基于 YOLOv8 对 100 种常见中药材图像进行目标检测与分类识别的完整系统,内置训练权重、数据集、图形界面和检测工具,适合研究学习、商业验证、教学部署等多场景使用。


项目亮点包括:


  • 完整 YOLOv8 训练流程(可复现)

  • 100 类中药材真实图像数据集(带标注)

  • 训练权重文件开箱即用

  • PyQt5 图形界面,一键检测图像/视频/摄像头

  • 详细部署与训练教程

  • 支持批量识别、置信度调节、保存结果

一、软件核心功能介绍及效果演示

近年来,随着中医药数字化的快速发展,将 AI 技术特别是深度学习应用于中药识别领域已成为研究热点。


传统的图像分类模型(如 ResNet、VGG)只能对整体图像进行分类,但在复杂场景中难以处理多个目标,且无法定位。相比之下,YOLOv8 不仅具备端到端的目标检测能力,还能提供高性能与高准确率,非常适合中药材识别这一任务。


本项目结合了:


  • YOLOv8 在小目标检测方面的优势

  • PyQt5 图形化界面的便捷操作

  • 可复现的训练与部署流程


即使你是初学者,也能轻松掌握并应用到实际场景中。


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:


dataset/├── images/│   ├── train/│   └── val/├── labels/│   ├── train/│   └── val/
复制代码


每张图像有对应的 .txt 文件,内容格式为:


4 0.5096721233576642 0.352838390077821 0.3947600423357664 0.31825755058365757
复制代码


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:


import cv2from ultralytics import YOLOimport torchfrom torch.serialization import safe_globalsfrom ultralytics.nn.tasks import DetectionModel
# 加入可信模型结构safe_globals().add(DetectionModel)
# 加载模型并推理model = YOLO('runs/detect/train/weights/best.pt')results = model('test.jpg', save=True, conf=0.25)
# 获取保存后的图像路径# 默认保存到 runs/detect/predict/ 目录save_path = results[0].save_dir / results[0].path.name
# 使用 OpenCV 加载并显示图像img = cv2.imread(str(save_path))cv2.imshow('Detection Result', img)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()
复制代码


预测结果包含类别等信息。




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。


python main.py
复制代码


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。


yolo detect train data=datasets/expression/loopy.yaml model=yolov8n.yaml pretrained=yolov8n.pt epochs=100 batch=16 lr0=0.001
复制代码

4.2 完整源码下载



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

本项目充分发挥了 YOLOv8 在小目标检测与实时推理方面的优势,结合 100 类中药图像数据集与 PyQt5 图形界面,构建了一个集训练、测试、部署于一体的完整中药识别系统


用户不仅可通过图形界面便捷操作检测任务,还可快速进行模型的二次训练与性能优化。项目对传统中药材识别的数字化转型具有良好的参考价值,适用于中医药研究、教育教学、智能药材分拣、医学图像分析等多个场景。


整体来看,该系统具备以下特征:


  • 🧠 上手简单,适合初学者入门 CV 项目;

  • 🚀 支持高效部署,可应用于实际业务系统;

  • 📊 训练可视化清晰,方便性能调试与分析;

  • 🧩 模块化设计,便于集成与功能拓展。


如果你也在探索 AI + 中医药的融合方向,本项目将是你不可多得的开源实践范例。

发布于: 2025-07-09阅读数: 4
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