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基于yolov11的交通违规行为检测系统python源码+pytorch模型+评估指标曲线+精美GUI界面

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云未归来
发布于 2025-07-17 18:35:43
发布于 2025-07-17 18:35:43
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【算法介绍】

随着城市化步伐的加速，交通流量的激增让交通安全问题愈发严峻。交通违规行为不仅频繁引发交通事故，更对城市交通管理和公共安全带来了巨大挑战。为积极应对这一难题，智能交通系统的构建变得愈发关键。近年来，深度学习技术的飞速发展，特别是YOLO（You Only Look Once）系列目标检测算法的崛起，为交通违规行为的自动检测开辟了新路径。

本研究聚焦于利用YOLOv11模型，打造一个高效的交通违规行为检测系统。我们精心构建了一个包含5056张图像的数据集，覆盖了行人违规过马路、行人非法进入斑马线、未佩戴安全头盔、正常行驶、乘客违规以及交通信号灯违规等多种交通违规类别。这一丰富多样的数据集为模型的训练提供了坚实基础，有助于提升检测的准确性和泛化能力。该数据集包含七个主要类别，涵盖了多种交通违规行为，具体包括：Crossing_Violation（越线违规）、Crosswalk_Violation（人行道违规）、Helmet_Violation（未佩戴头盔违规）、Normal（正常行为）、Passenger_Violation（乘客违规）、Pedestrian_Violation（行人违规）以及Trafficlight_Violation（交通信号灯违规）

通过对YOLOv11模型的调用，我们力求在保持其高效检测速度的同时，进一步增强模型对各种交通违规行为的识别精度。此系统的实施将为交通管理部门提供强有力的实时监控和数据分析支持，同时向交通参与者发出安全警示，助力提升交通文明与安全意识。此外，这一基于深度学习的交通违规行为检测系统也为智能交通系统的未来发展奠定了坚实基础，推动了交通领域的全面智能化。因此，本研究不仅具有深远的理论价值，更具备广泛的实际应用前景。

【效果展示】

【训练数据集介绍】

数据集格式：Pascal VOC格式+YOLO格式(不包含分割路径的txt文件，仅仅包含jpg图片以及对应的VOC格式xml文件和yolo格式txt文件) 图片数量(jpg文件个数)：5056 标注数量(xml文件个数)：5056 标注数量(txt文件个数)：5056 标注类别数：7 标注类别名称(注意yolo格式类别顺序不和这个对应，而以labels文件夹classes.txt为准):["Crossing_Violation","Crosswalk_Violation","Helmet_Violation","Normal","Passenger_Violation","Pedestrian_Violation","Trafficlight_Violation"] 每个类别标注的框数： Crossing_Violation 框数 = 896 Crosswalk_Violation 框数 = 1056 Helmet_Violation 框数 = 486 Normal 框数 = 641 Passenger_Violation 框数 = 589 Pedestrian_Violation 框数 = 1389 Trafficlight_Violation 框数 = 278 总框数：5335 使用标注工具：labelImg 标注规则：对类别进行画矩形框 重要说明：暂无 特别声明：本数据集不对训练的模型或者权重文件精度作任何保证，数据集只提供准确且合理标注

图片预览：

标注例子：

【训练信息】

参数

值

训练集图片数

4669

验证集图片数

390

训练map

97.8%

训练精度(Precision)

97.2%

训练召回率(Recall)

97.6%

 验证集评估精度信息：

Class

Images

Instances

P

R

mAP50

mAP50-95

all

390

405

0.892

0.88

0.916

0.545

Crossing_Violation

72

72

0.972

0.977

0.978

0.504

Crosswalk_Violation

88

88

0.972

0.977

0.97

0.465

Helmet_Violation

25

27

0.744

0.815

0.874

0.592

Normal

40

48

0.856

0.792

0.849

0.49

Passenger_Violation

47

47

0.965

0.979

0.993

0.867

Pedestrian_Violation

98

102

0.847

0.812

0.883

0.442

Trafficlight_Violation

21

21

0.889

0.81

0.868

0.452

【界面代码】

代码语言：javascript
复制
class Ui_MainWindow(QtWidgets.QMainWindow):
    signal = QtCore.pyqtSignal(str, str)
 
    def setupUi(self):
        self.setObjectName("MainWindow")
        self.resize(1280, 728)
        self.centralwidget = QtWidgets.QWidget(self)
        self.centralwidget.setObjectName("centralwidget")
 
        self.weights_dir = './weights'
 
        self.picture = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget)
        self.picture.setGeometry(QtCore.QRect(260, 10, 1010, 630))
        self.picture.setStyleSheet("background:black")
        self.picture.setObjectName("picture")
        self.picture.setScaledContents(True)
        self.label_2 = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget)
        self.label_2.setGeometry(QtCore.QRect(10, 10, 81, 21))
        self.label_2.setObjectName("label_2")
        self.cb_weights = QtWidgets.QComboBox(self.centralwidget)
        self.cb_weights.setGeometry(QtCore.QRect(10, 40, 241, 21))
        self.cb_weights.setObjectName("cb_weights")
        self.cb_weights.currentIndexChanged.connect(self.cb_weights_changed)
 
        self.label_3 = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget)
        self.label_3.setGeometry(QtCore.QRect(10, 70, 72, 21))
        self.label_3.setObjectName("label_3")
        self.hs_conf = QtWidgets.QSlider(self.centralwidget)
        self.hs_conf.setGeometry(QtCore.QRect(10, 100, 181, 22))
        self.hs_conf.setProperty("value", 25)
        self.hs_conf.setOrientation(QtCore.Qt.Horizontal)
        self.hs_conf.setObjectName("hs_conf")
        self.hs_conf.valueChanged.connect(self.conf_change)
        self.dsb_conf = QtWidgets.QDoubleSpinBox(self.centralwidget)
        self.dsb_conf.setGeometry(QtCore.QRect(200, 100, 51, 22))
        self.dsb_conf.setMaximum(1.0)
        self.dsb_conf.setSingleStep(0.01)
        self.dsb_conf.setProperty("value", 0.25)
        self.dsb_conf.setObjectName("dsb_conf")
        self.dsb_conf.valueChanged.connect(self.dsb_conf_change)
        self.dsb_iou = QtWidgets.QDoubleSpinBox(self.centralwidget)
        self.dsb_iou.setGeometry(QtCore.QRect(200, 160, 51, 22))
        self.dsb_iou.setMaximum(1.0)
        self.dsb_iou.setSingleStep(0.01)
        self.dsb_iou.setProperty("value", 0.45)
        self.dsb_iou.setObjectName("dsb_iou")
        self.dsb_iou.valueChanged.connect(self.dsb_iou_change)
        self.hs_iou = QtWidgets.QSlider(self.centralwidget)
        self.hs_iou.setGeometry(QtCore.QRect(10, 160, 181, 22))
        self.hs_iou.setProperty("value", 45)
        self.hs_iou.setOrientation(QtCore.Qt.Horizontal)
        self.hs_iou.setObjectName("hs_iou")
        self.hs_iou.valueChanged.connect(self.iou_change)
        self.label_4 = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget)
        self.label_4.setGeometry(QtCore.QRect(10, 130, 72, 21))
        self.label_4.setObjectName("label_4")
        self.label_5 = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget)
        self.label_5.setGeometry(QtCore.QRect(10, 210, 72, 21))
        self.label_5.setObjectName("label_5")
        self.le_res = QtWidgets.QTextEdit(self.centralwidget)
        self.le_res.setGeometry(QtCore.QRect(10, 240, 241, 400))
        self.le_res.setObjectName("le_res")
        self.setCentralWidget(self.centralwidget)
        self.menubar = QtWidgets.QMenuBar(self)
        self.menubar.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 1110, 30))
        self.menubar.setObjectName("menubar")
        self.setMenuBar(self.menubar)
        self.statusbar = QtWidgets.QStatusBar(self)
        self.statusbar.setObjectName("statusbar")
        self.setStatusBar(self.statusbar)
        self.toolBar = QtWidgets.QToolBar(self)
        self.toolBar.setToolButtonStyle(QtCore.Qt.ToolButtonTextBesideIcon)
        self.toolBar.setObjectName("toolBar")
        self.addToolBar(QtCore.Qt.TopToolBarArea, self.toolBar)
        self.actionopenpic = QtWidgets.QAction(self)
        icon = QtGui.QIcon()
        icon.addPixmap(QtGui.QPixmap(":/images/1.png"), QtGui.QIcon.Normal, QtGui.QIcon.Off)
        self.actionopenpic.setIcon(icon)
        self.actionopenpic.setObjectName("actionopenpic")
        self.actionopenpic.triggered.connect(self.open_image)
        self.action = QtWidgets.QAction(self)
        icon1 = QtGui.QIcon()
        icon1.addPixmap(QtGui.QPixmap(":/images/2.png"), QtGui.QIcon.Normal, QtGui.QIcon.Off)
        self.action.setIcon(icon1)
        self.action.setObjectName("action")
        self.action.triggered.connect(self.open_video)
        self.action_2 = QtWidgets.QAction(self)
        icon2 = QtGui.QIcon()
        icon2.addPixmap(QtGui.QPixmap(":/images/3.png"), QtGui.QIcon.Normal, QtGui.QIcon.Off)
        self.action_2.setIcon(icon2)
        self.action_2.setObjectName("action_2")
        self.action_2.triggered.connect(self.open_camera)
 
        self.actionexit = QtWidgets.QAction(self)
        icon3 = QtGui.QIcon()
        icon3.addPixmap(QtGui.QPixmap(":/images/4.png"), QtGui.QIcon.Normal, QtGui.QIcon.Off)
        self.actionexit.setIcon(icon3)
        self.actionexit.setObjectName("actionexit")
        self.actionexit.triggered.connect(self.exit)
 
        self.toolBar.addAction(self.actionopenpic)
        self.toolBar.addAction(self.action)
        self.toolBar.addAction(self.action_2)
        self.toolBar.addAction(self.actionexit)
 
        self.retranslateUi()
        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(self)
        self.init_all()

【常用评估参数介绍】

在目标检测任务中，评估模型的性能是至关重要的。你提到的几个术语是评估模型性能的常用指标。下面是对这些术语的详细解释：

  1. Class：
    • 这通常指的是模型被设计用来检测的目标类别。例如，一个模型可能被训练来检测车辆、行人或动物等不同类别的对象。
  2. Images：
    • 表示验证集中的图片数量。验证集是用来评估模型性能的数据集，与训练集分开，以确保评估结果的公正性。
  3. Instances：
    • 在所有图片中目标对象的总数。这包括了所有类别对象的总和，例如，如果验证集包含100张图片，每张图片平均有5个目标对象，则Instances为500。
  4. P（精确度Precision）：
    • 精确度是模型预测为正样本的实例中，真正为正样本的比例。计算公式为：Precision = TP / (TP + FP)，其中TP表示真正例（True Positives），FP表示假正例（False Positives）。
  5. R（召回率Recall）：
    • 召回率是所有真正的正样本中被模型正确预测为正样本的比例。计算公式为：Recall = TP / (TP + FN)，其中FN表示假负例（False Negatives）。
  6. mAP50：
    • 表示在IoU（交并比）阈值为0.5时的平均精度（mean Average Precision）。IoU是衡量预测框和真实框重叠程度的指标。mAP是一个综合指标，考虑了精确度和召回率，用于评估模型在不同召回率水平上的性能。在IoU=0.5时，如果预测框与真实框的重叠程度达到或超过50%，则认为该预测是正确的。
  7. mAP50-95：
    • 表示在IoU从0.5到0.95（间隔0.05）的范围内，模型的平均精度。这是一个更严格的评估标准，要求预测框与真实框的重叠程度更高。在目标检测任务中，更高的IoU阈值意味着模型需要更准确地定位目标对象。mAP50-95的计算考虑了从宽松到严格的多个IoU阈值，因此能够更全面地评估模型的性能。

这些指标共同构成了评估目标检测模型性能的重要框架。通过比较不同模型在这些指标上的表现，可以判断哪个模型在实际应用中可能更有效。

【使用步骤】

使用步骤： （1）首先根据官方框架ultralytics安装教程安装好yolov11环境，并安装好pyqt5 （2）切换到自己安装的yolo11环境后，并切换到源码目录，执行python main.py即可运行启动界面，进行相应的操作即可

【提供文件】

python源码 yolo11n.pt模型 训练的map,P,R曲线图(在weights\results.png) 测试图片600张（在test_img文件夹下面）

注意源码提供训练的数据集

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2025-03-19，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
源码
python
gui
模型
系统

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