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基于 YOLOv8 的茶叶病害识别项目|完整源码数据集 + 图形化界面 + 训练教程

作者:申公豹
  • 2025-09-13
    内蒙古
  • 本文字数:2734 字

    阅读完需:约 9 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。源码在文末哔哩哔哩视频简介处获取。


本项目使用 8 类茶叶病害数据集,每张图片均已采用 Labelme/Roboflow 进行标注。


类别如下:


  • 茶叶黑腐病

  • 茶叶褐斑病

  • 茶叶锈病

  • 红蜘蛛危害茶叶

  • 茶蚊虫危害茶叶

  • 健康茶叶

  • 茶叶白斑病

  • 其他病害

基本功能演示

茶叶作为中国重要的经济作物,其生长过程中容易受到 病害与虫害 的影响,例如黑腐病、褐斑病、锈病、茶蚊虫、红蜘蛛危害茶叶等。传统人工巡检效率低、准确性不足,严重影响茶叶质量和产量。


本项目基于 YOLOv8 目标检测算法,结合标注数据集和深度学习技术,实现 茶叶病虫害的自动识别与分类,并且配备了 PyQt5 可视化界面,方便科研人员和茶农直接使用。

项目摘要

本项目集成了 YOLOv8 XX 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人脸表情识别功能。配套完整源码与训练流程说明,让你开箱即用、快速部署自己的 XX 识别系统,源码打包在文末。

前言

✅ 支持 8 类茶叶病害识别(包括健康茶叶)。✅ 提供 PyQt5 桌面端界面,零代码即可检测茶叶病害。✅ 提供 完整 YOLOv8 训练流程,支持重新训练与微调。✅ 兼容 GPU 加速,实时推理速度可达 30+ FPS。✅ 支持 图片 / 视频 / 摄像头 三种输入方式。

一、软件核心功能介绍及效果演示

本项目基于 YOLOv8 深度学习目标检测算法,能够对茶叶的多种病害进行高精度识别与分类。系统支持 图片、视频和实时摄像头 三种检测方式,用户可以通过上传茶叶图片或开启摄像头,快速得到茶叶是否健康及病害类型的检测结果。同时,项目内置了 PyQt5 桌面应用界面,无需编写代码即可完成检测操作,极大降低了使用门槛。模型在训练过程中引入了大量茶叶病害样本,保证了在复杂场景下的鲁棒性和泛化能力。经过实际测试,系统在不同光照、角度下均能稳定识别,并在 GPU 加速下实现 实时检测,为茶园智能化管理和农业科研提供了高效可靠的解决方案。

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:


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、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。


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

至项目实录视频下方获取:https://www.bilibili.com/video/BV1D1YEzgEoU/



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

本文介绍了一个基于 YOLOv8 的茶叶病害识别系统,从数据集构建、模型训练到 PyQt5 可视化界面实现,完整展示了茶叶病害检测的开发流程。该系统不仅能够识别 8 类茶叶病虫害及健康状态,还具备 高精度、实时性强、操作简单 等特点,适用于科研、茶园管理以及智能农业应用场景。未来,可以进一步探索 轻量化部署,实现移动端或嵌入式设备上的实时检测,并结合 物联网传感器与大数据分析,打造更完善的智能茶园解决方案。

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