視頻演示
基於深度學習的交通標誌檢測系統
1. 前言
大家好,歡迎來到 Coding茶水間。
在智能交通與自動駕駛快速發展的當下,準確、實時地識別道路上的交通標識,已成為保障行車安全與提升駕駛輔助系統性能的關鍵環節。然而,現實場景中交通標識種類繁多、形態各異,且受光照變化、遮擋、天氣等因素影響,傳統圖像處理方法往往難以兼顧檢測速度與精度;即便引入深度學習,不同模型在複雜環境下的魯棒性與可部署性也存在差異。此外,很多現有系統功能單一,僅支持圖片或視頻檢測,缺乏批量處理、實時攝像頭接入、結果可視化與語音播報等一體化能力,也難以滿足實際開發與測試的多場景需求。
針對這一現狀,我們團隊基於 YOLO 系列算法,研發了一套 交通標識檢測系統,能夠一次性識別多達 55 種常見交通標識,覆蓋禁令、警告、指示等多種類型,兼容國內外通用標識。系統不僅提供直觀的圖形化操作界面,支持圖片、視頻、文件夾批量及實時攝像頭檢測,還具備模型切換、置信度與 IoU 參數調節、檢測耗時與目標統計展示、類別過濾、檢測結果導出與語音播報等功能,並配套登錄管理、腳本化調用以及完整的模型訓練流程,幫助開發者快速驗證與迭代算法。
今天,我們就帶大家全面瞭解這套系統的界面設計、核心功能與實際演示效果,看看它如何在多種場景下穩定、高效地完成交通標識檢測任務。

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4300張圖片,數據集目標類別33種:禁止前行, 禁止左轉, 禁止超車, 禁止右轉, 禁止超過10公里/小時, 禁止超過100公里/小時, 禁止超過130公里/小時, 禁止超過20公里/小時, 禁止超過30公里/小時, 禁止超過40公里/小時, 禁止超過5公里/小時, 禁止超過50公里/小時, 禁止超過60公里/小時, 禁止超過70公里/小時, 禁止超過80公里/小時, 禁止超過90公里/小時, 禁止停車, 禁止貨車通行, 禁止掉頭, 禁止總質量超過3.5噸車輛通行, 禁止總質量超過7.5噸車輛通行, 公交車站信息, 人行橫道信息, 高速公路信息, 單向交通信息, 停車場信息, 出租車停車位信息, 自行車道強制, 強制左轉, 強制左右轉, 強制靠左行駛, 強制靠左或靠右行駛, 強制靠右行駛, 強制右轉, 環島強制, 直行或左轉強制, 強制直行, 直行或右轉強制, 讓行優先權, 優先道路, 停車優先權, 注意兒童警告, 施工警告, 注意人行橫道警告, 注意騎行者警告, 注意家畜警告, 其他危險警告, 路面不良警告, 環島警告, 濕滑路面警告, 減速帶警告, 注意紅綠燈警告, 有軌電車警告, 雙向交通警告, 注意野生動物警告,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0.481時,所有類別的綜合F1值達到了0.79(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0.854(85.4%),準確率非常高。
6. 源碼獲取方式
源碼獲取方式:https://www.bilibili.com/video/BV1ervHBqE76

