視頻演示
基於深度學習的輸電電力設備檢測系統演示
1. 前言
大家好,歡迎來到 Coding 茶水間!
今天要和大家分享的項目是“基於 YOLO 算法的輸電電力設備檢測系統”,它面向輸電線路場景,能夠自動識別與定位線路中的各類電力設施。隨着電網巡檢智能化需求的不斷提升,傳統人工目視巡檢效率低、漏檢率高的問題日益凸顯,亟需藉助計算機視覺手段實現自動化、批量化檢測。本項目針對輸電線路巡檢痛點,構建了覆蓋圖片、視頻、攝像頭實時流等多載體的檢測平台,支持加載單張或多張圖片、本地視頻及在線攝像頭數據,並可靈活切換 YOLO 系列模型進行檢測;檢測結果不僅能以可視化標註疊加在原圖上,還能實時展示置信度、交併比、耗時等關鍵指標,並提供語音播報、類別統計與過濾、檢測結果導出等功能,兼顧可視化交互與非界面腳本調用兩種使用模式。同時,系統配套登錄與個人中心模塊,實現了基礎的用户管理與信息安全保障,並封裝了模型訓練腳本,支持對 YOLOv5/v8/v11/v12 等模型在自建數據集上的訓練與評估,形成從數據準備、模型訓練、部署應用到結果分析的一整套閉環流程。在接下來的內容中,我們將結合主界面佈局與功能演示,帶大家完整了解這套系統的技術實現與應用價值,幫助大家在類似工業檢測場景中快速複用與拓展相關能力。

2. 項目演示
2.1 用户登錄界面
登錄界面佈局簡潔清晰,左側展示系統主題,用户需輸入用户名、密碼及驗證碼完成身份驗證後登錄系統。

2.2 新用户註冊
註冊時可自定義用户名與密碼,支持上傳個人頭像;如未上傳,系統將自動使用默認頭像完成賬號創建。

2.3 主界面佈局
主界面採用三欄結構,左側為功能操作區,中間用於展示檢測畫面,右側呈現目標詳細信息,佈局合理,交互流暢。

2.4 個人信息管理
用户可在此模塊中修改密碼或更換頭像,個人信息支持隨時更新與保存。

2.5 多模態檢測展示
系統支持圖片、視頻及攝像頭實時畫面的目標檢測。識別結果將在畫面中標註顯示,並且帶有語音播報提醒,並在下方列表中逐項列出。點擊具體目標可查看其類別、置信度及位置座標等詳細信息。

2.6 檢測結果保存
可以將檢測後的圖片、視頻進行保存,生成新的圖片和視頻,新生成的圖片和視頻中會帶有檢測結果的標註信息,並且還可以將所有檢測結果的數據信息保存到excel中進行,方便查看檢測結果。
2.7 多模型切換
系統內置多種已訓練模型,用户可根據實際需求靈活切換,以適應不同檢測場景或對比識別效果。

3.模型訓練核心代碼
本腳本是YOLO模型批量訓練工具,可自動修正數據集路徑為絕對路徑,從pretrained文件夾加載預訓練模型,按設定參數(100輪/640尺寸/批次8)一鍵批量訓練YOLOv5nu/v8n/v11n/v12n模型。
4. 技術棧
-
語言:Python 3.10
-
前端界面:PyQt5
-
數據庫:SQLite(存儲用户信息)
-
模型:YOLOv5、YOLOv8、YOLOv11、YOLOv12
5. YOLO模型對比與識別效果解析
5.1 YOLOv5/YOLOv8/YOLOv11/YOLOv12模型對比
基於Ultralytics官方COCO數據集訓練結果:
|
模型 |
尺寸(像素) |
mAPval 50-95 |
速度(CPU ONNX/毫秒) |
參數(M) |
FLOPs(B) |
|---|---|---|---|---|---|
|
YOLO12n |
640 |
40.6 |
- |
2.6 |
6.5 |
|
YOLO11n |
640 |
39.5 |
56.1 ± 0.8 |
2.6 |
6.5 |
|
YOLOv8n |
640 |
37.3 |
80.4 |
3.2 |
8.7 |
|
YOLOv5nu |
640 |
34.3 |
73.6 |
2.6 |
7.7 |
關鍵結論:
-
精度最高:YOLO12n(mAP 40.6%),顯著領先其他模型(較YOLOv5nu高約6.3個百分點);
-
速度最優:YOLO11n(CPU推理56.1ms),比YOLOv8n快42%,適合實時輕量部署;
-
效率均衡:YOLO12n/YOLO11n/YOLOv8n/YOLOv5nu參數量均為2.6M,FLOPs較低(YOLO12n/11n僅6.5B);YOLOv8n參數量(3.2M)與計算量(8.7B)最高,但精度優勢不明顯。
綜合推薦:
-
追求高精度:優先選YOLO12n(精度與效率兼顧);
-
需高速低耗:選YOLO11n(速度最快且精度接近YOLO12n);
-
YOLOv5nu/YOLOv8n因性能劣勢,無特殊需求時不建議首選。
5.2 數據集分析

數據集中訓練集和驗證集一共11000張圖片,數據集目標類別18種:橫擔,橫擔懸掛裝置,間隔棒,斯托克布里奇阻尼器,避雷針卸扣,避雷針懸掛裝置,複合絕緣子,玻璃絕緣子,杆塔標識牌,可變式線夾,複合絕緣子下掛點卸扣,複合絕緣子上掛點卸扣,複合絕緣子杆塔側卸扣,玻璃絕緣子大號卸扣,玻璃絕緣子小號卸扣,玻璃絕緣子杆塔側卸扣,螺旋阻尼器,均壓球,數據集配置代碼如下:


上面的圖片就是部分樣本集訓練中經過數據增強後的效果標註。
5.3 訓練結果

混淆矩陣顯示中識別精準度顯示是一條對角線,方塊顏色越深代表對應的類別識別的精準度越高。

F1指數(F1 Score)是統計學和機器學習中用於評估分類模型性能的核心指標,綜合了模型的精確率(Precision)和召回率(Recall),通過調和平均數平衡兩者的表現。
當置信度為0.322時,所有類別的綜合F1值達到了0.86(藍色曲線)。

mAP@0.5:是目標檢測任務中常用的評估指標,表示在交併比(IoU)閾值為0.5時計算的平均精度均值(mAP)。其核心含義是:只有當預測框與真實框的重疊面積(IoU)≥50%時,才認為檢測結果正確。
圖中可以看到綜合mAP@0.5達到了0.877(88.7%),準確率非常高。
6. 源碼獲取方式
源碼獲取方式:https://www.bilibili.com/video/BV1a4iQBpEPo

