数据集介绍

【数据集】电动车头盔检测数据集 5448 张，目标检测，包含YOLO/VOC格式标注。数据集中包含3种分类，包含两轮电动车、戴头盔、不戴头盔。数据集来自国内外监控摄像头截图。检测范围电动车、摩托车、双轮非自行车。

一、数据概述

• 佩戴头盔是减少电动车事故伤害的有效手段之一。头盔能够保护骑行者的头部免受撞击和挤压，从而降低头部受伤的风险。

• 在电动车头盔佩戴管理方面，传统的人工监管方式存在效率低下、覆盖面有限等问题。此外，一些基于图像处理的简单识别技术也无法满足对头盔佩戴情况的实时监测和准确判断的需求。

• YOLOv5等目标检测算法在电动车头盔检测中得到了广泛应用。这些算法通过卷积神经网络提取图像特征，生成候选框并计算出候选框内物体的置信度得分和类别得分，从而实现对头盔佩戴情况的快速准确识别。

实际应用效果：

• AI头盔检测算法在实际应用中取得了显著效果。例如，在一些城市的交通监控系统中，通过引入AI头盔检测算法，能够实时监测电动车骑行者的头盔佩戴情况，并对未佩戴头盔的骑行者进行提醒和处罚，从而有效提高了骑行者的安全意识和头盔佩戴率。

该数据集含有5448张图片，包含Pascal VOC XML格式和YOLO TXT格式，用于训练和测试电动车、摩托车、双轮非自行车的骑行人员头盔佩戴情况。图片格式为jpg格式，标注格式分别为：

YOLO：txt

VOC：xml

数据集均为手工标注，保证标注精确度。

二、数据集文件结构

helmet/

——Annotations/

——images/

——labels/

——data.yaml

Annotations文件夹为Pascal VOC格式的XML文件 ，images文件夹为jpg格式的数据样本，labels文件夹是YOLO格式的TXT文件，data.yaml是数据集配置文件，包含电动车佩戴头盔检测的目标分类和加载路径。

三、数据集适用范围 

• 目标检测场景
• yolo训练模型或其他模型
• 电动车、摩托车、双轮非自行车头盔佩戴情况
• 智慧交通、道路险情预警、道路安全隐患排查

四、数据集标注结果 

​

1、数据集内容 

1. 多角度场景：包含行人视角、俯视视角、电动车检测、摩托车检测；
2. 标注内容：names: ['two_wheeler','helmet', 'without_helmet']，总计3个分类。
3. 图片总量：5448张图片数据；
4. 标注类型：含有Pascal VOC XML格式和yolo TXT格式；

五、训练过程

1、导入训练数据

下载YOLOv8项目压缩包，解压在任意本地workspace文件夹中。

下载YOLOv8预训练模型，导入到ultralytics-main项目根目录下。

在ultralytics-main项目根目录下，创建data文件夹，并在data文件夹下创建子文件夹：Annotations、images、imageSets、labels，其中，将pascal VOC格式的XML文件手动导入到Annotations文件夹中，将JPG格式的图像数据导入到images文件夹中，imageSets和labels两个文件夹不导入数据。

data目录结构如下：

data/

——Annotations/   //存放xml文件

——images/          //存放jpg图像

——imageSets/

——labels/

2、数据分割

首先在ultralytics-main目录下创建一个split_train_val.py文件，运行文件之后会在imageSets文件夹下将数据集划分为训练集train.txt、验证集val.txt、测试集test.txt，里面存放的就是用于训练、验证、测试的图片名称。

import os
import random

trainval_percent = 0.9
train_percent = 0.9
xmlfilepath = 'data/Annotations'
txtsavepath = 'data/ImageSets'
total_xml = os.listdir(xmlfilepath)

num = len(total_xml)
list = range(num)
tv = int(num * trainval_percent)
tr = int(tv * train_percent)
trainval = random.sample(list, tv)
train = random.sample(trainval, tr)

ftrainval = open('data/ImageSets/trainval.txt', 'w')
ftest = open('data/ImageSets/test.txt', 'w')
ftrain = open('data/ImageSets/train.txt', 'w')
fval = open('data/ImageSets/val.txt', 'w')

for i in list:
    name = total_xml[i][:-4] + '\n'
    if i in trainval:
        ftrainval.write(name)
        if i in train:
            ftrain.write(name)
        else:
            fval.write(name)
    else:
        ftest.write(name)

ftrainval.close()
ftrain.close()
fval.close()
ftest.close()

3、数据集格式化处理

这段代码是用于处理图像标注数据，将其从XML格式（通常用于Pascal VOC数据集）转换为YOLO格式。

convert_annotation函数

• 这个函数读取一个图像的XML标注文件，将其转换为YOLO格式的文本文件。

• 它打开XML文件，解析树结构，提取图像的宽度和高度。

• 然后，它遍历每个目标对象（object），检查其类别是否在classes列表中，并忽略标注为困难（difficult）的对象。

• 对于每个有效的对象，它提取边界框坐标，进行必要的越界修正，然后调用convert函数将坐标转换为YOLO格式。

• 最后，它将类别ID和归一化后的边界框坐标写入一个新的文本文件。

import xml.etree.ElementTree as ET
import os
from os import getcwd

sets = ['train', 'val', 'test']
classes = ['two_wheeler','helmet', 'without_helmet'] # 根据标签名称填写类别
abs_path = os.getcwd()
print(abs_path)


def convert(size, box):
    dw = 1. / (size[0])
    dh = 1. / (size[1])
    x = (box[0] + box[1]) / 2.0 - 1
    y = (box[2] + box[3]) / 2.0 - 1
    w = box[1] - box[0]
    h = box[3] - box[2]
    x = x * dw
    w = w * dw
    y = y * dh
    h = h * dh
    return x, y, w, h


def convert_annotation(image_id):
    in_file = open('data/Annotations/%s.xml' % (image_id), encoding='UTF-8')
    out_file = open('data/labels/%s.txt' % (image_id), 'w')
    tree = ET.parse(in_file)
    root = tree.getroot()
    size = root.find('size')
    w = int(size.find('width').text)
    h = int(size.find('height').text)
    for obj in root.iter('object'):
        difficult = obj.find('difficult').text
        cls = obj.find('name').text
        if cls not in classes or int(difficult) == 1:
            continue
        cls_id = classes.index(cls)
        xmlbox = obj.find('bndbox')
        b = (float(xmlbox.find('xmin').text),
             float(xmlbox.find('xmax').text),
             float(xmlbox.find('ymin').text),
             float(xmlbox.find('ymax').text))
        b1, b2, b3, b4 = b
        # 标注越界修正
        if b2 > w:
            b2 = w
        if b4 > h:
            b4 = h
        b = (b1, b2, b3, b4)
        bb = convert((w, h), b)
        out_file.write(str(cls_id) + " " + " ".join([str(a) for a in bb]) + '\n')


wd = getcwd()
for image_set in sets:
    if not os.path.exists('data/labels/'):
        os.makedirs('data/labels/')
    image_ids = open('data/ImageSets/%s.txt' % (image_set)).read().strip().split()
    list_file = open('data/%s.txt' % (image_set), 'w')
    for image_id in image_ids:
        list_file.write(abs_path + '/data/images/%s.jpg\n' % (image_id))
        convert_annotation(image_id)
    list_file.close()

4、修改数据集配置文件

train: ../train/images
val: ../valid/images
test: ../test/images

nc: 3
names: ['two_wheeler','helmet', 'without_helmet']

5、执行命令

执行train.py

model = YOLO('yolov8s.pt')
results = model.train(data='data.yaml', epochs=200, imgsz=640, batch=16, workers=0)

也可以在终端执行下述命令：

yolo train data=data.yaml model=yolov8s.pt epochs=200 imgsz=640 batch=16 workers=0 device=0

六、获取数据集 

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基于QT的目标检测可视化界面

一、环境配置

# 安装torch环境
pip install torch -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
# 安装PySide6依赖项
pip install PySide6 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
# 安装opencv-python依赖项
pip install opencv-python -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

二、使用说明

​

界面功能介绍：

• 原视频/图片区：上半部分左边区域为原视频/图片展示区；
• 检测区：上半部分右边区域为检测结果输出展示区；
• 文本框：打印输出操作日志；
• 加载模型：下拉框绑定本地文件路径，按钮加载路径下的模型文件；
• 置信度阈值：自定义检测区的置信度阈值；
• 文件上传：选择目标文件；
• 开始检测：执行检测程序；
• 停止：终止检测程序；

 三、预测效果展示

1、图片检测

​

切换置信度再次执行：

​

2、视频检测 

​

四、前端代码 

class MyWindow(QtWidgets.QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.init_gui()
        self.model = None
        self.timer = QtCore.QTimer()
        self.timer1 = QtCore.QTimer()
        self.cap = None
        self.video = None
        self.file_path = None
        self.base_name = None
        self.timer1.timeout.connect(self.video_show)

    def init_gui(self):
        self.folder_path = "model_file"  # 自定义修改：设置文件夹路径
        self.setFixedSize(1300, 650)
        self.setWindowTitle('目标检测')  # 自定义修改：设置窗口名称
        self.setWindowIcon(QIcon("111.jpg"))  # 自定义修改：设置窗口图标
        central_widget = QtWidgets.QWidget(self)
        self.setCentralWidget(central_widget)
        main_layout = QtWidgets.QVBoxLayout(central_widget)

        # 界面上半部分： 视频框
        topLayout = QtWidgets.QHBoxLayout()
        self.oriVideoLabel = QtWidgets.QLabel(self)
        self.detectlabel = QtWidgets.QLabel(self)
        self.oriVideoLabel.setFixedSize(530, 400)
        self.detectlabel.setFixedSize(530, 400)
        self.oriVideoLabel.setStyleSheet('border: 2px solid #ccc; border-radius: 10px; margin-top:75px;')
        self.detectlabel.setStyleSheet('border: 2px solid #ccc; border-radius: 10px; margin-top: 75px;')
        # 960 540  1920 960
        topLayout.addWidget(self.oriVideoLabel)
        topLayout.addWidget(self.detectlabel)
        main_layout.addLayout(topLayout)

五、代码获取

YOLO可视化界面

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注：以上均为原创内容，转载请私聊！！！