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发布于:2025-06-26 ⋅ 阅读:(18) ⋅ 点赞:(0)

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热成像人体检测数据集介绍

数据集概述

在低光、复杂天气或夜间场景下,传统的 RGB 摄像头往往难以有效检测行人。而热成像技术(Thermal Imaging)能够基于物体的温度差异进行成像,即使在完全黑暗中,也能实现准确的人体识别。

今天为大家介绍一个高质量的热成像人体检测数据集,适合用于训练目标检测模型,如 YOLO、Faster R-CNN 等。

📦 数据集概览

项目 内容
👥 检测目标 person(人体)
🖼️ 图像数量 15,000+ 热成像图像
🧪 精度指标(基于示例模型) mAP@50: 91.1% / Precision: 90.1% / Recall: 82.7%
📂 标签格式 支持 YOLO / COCO / VOC 等通用格式
📁 图像类型 红外热成像图像(黑白/伪彩)+ 边框标注

🖼️ 数据样本展示

  • 图像类型:红外热图(黑白居多)
  • 标注目标:人体(黄框)
  • 典型场景:街道、树林、夜间停车场等

💡 示例图像展示人体目标在不同环境下的热成像分布特征,适合夜间检测研究。

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✅ 应用场景

场景 应用说明
🚗 自动驾驶 夜间/低光下行人检测,提升车辆感知能力
🔒 智能安防 红外摄像头结合检测模型,实现 24h 人体识别
🏭 工业安全 高温或高危区域内监控作业人员位置
🤖 机器人导航 用于户外巡逻/搜救/边界检测等任务
📊 科研探索 用于多模态视觉、低光检测、热图识别等研究方向

YOLOv8 训练实战

本教程介绍如何使用 YOLOv8 对目标进行识别与检测。涵盖环境配置、数据准备、训练模型、模型推理和部署等全过程。


📦 1. 环境配置

建议使用 Python 3.8+,并确保支持 CUDA 的 GPU 环境。

# 创建并激活虚拟环境(可选)
python -m venv yolov8_env
source yolov8_env/bin/activate  # Windows 用户使用 yolov8_env\Scripts\activate

安装 YOLOv8 官方库 ultralytics

pip install ultralytics

📁 2. 数据准备

2.1 数据标注格式(YOLO)

每张图像对应一个 .txt 文件,每行代表一个目标,格式如下:

<class_id> <x_center> <y_center> <width> <height>

所有值为相对比例(0~1)。

类别编号从 0 开始。

2.2 文件结构示例

datasets/
├── images/
│   ├── train/
│   └── val/
├── labels/
│   ├── train/
│   └── val/

2.3 创建 data.yaml 配置文件

path: ./datasets
train: images/train
val: images/val

nc: 11
names: ['Bent_Insulator', 'Broken_Insulator_Cap', '', ...]

🚀 3. 模型训练

YOLOv8 提供多种模型:yolov8n, yolov8s, yolov8m, yolov8l, yolov8x。可根据设备性能选择。

yolo detect train \
  model=yolov8s.pt \
  data=./data.yaml \
  imgsz=640 \
  epochs=50 \
  batch=16 \
  project=weed_detection \
  name=yolov8s_crop_weed
参数 类型 默认值 说明
model 字符串 - 指定基础模型架构文件或预训练权重文件路径(.pt/.yaml
data 字符串 - 数据集配置文件路径(YAML 格式),包含训练/验证路径和类别定义
imgsz 整数 640 输入图像的尺寸(像素),推荐正方形尺寸(如 640x640)
epochs 整数 100 训练总轮次,50 表示整个数据集会被迭代 50 次
batch 整数 16 每个批次的样本数量,值越大需要越多显存
project 字符串 - 项目根目录名称,所有输出文件(权重/日志等)将保存在此目录下
name 字符串 - 实验名称,用于在项目目录下创建子文件夹存放本次训练结果

关键参数补充说明:

  1. model=yolov8s.pt

    • 使用预训练的 YOLOv8 small 版本(平衡速度与精度)
    • 可用选项:yolov8n.pt(nano)/yolov8m.pt(medium)/yolov8l.pt(large)
  2. data=./data.yaml

    # 典型 data.yaml 结构示例
    path: ../datasets/weeds
    train: images/train
    val: images/val
    names:
      0: Bent_Insulator
      1: Broken_Insulator_Cap
      2: ...
      3: ...
    

📈 4. 模型验证与测试

4.1 验证模型性能

yolo detect val \
  model=runs/detect/yolov8s_crop_weed/weights/best.pt \
  data=./data.yaml
参数 类型 必需 说明
model 字符串 要验证的模型权重路径(通常为训练生成的 best.ptlast.pt
data 字符串 与训练时相同的 YAML 配置文件路径,需包含验证集路径和类别定义

关键参数详解

  1. model=runs/detect/yolov8s_crop_weed/weights/best.pt

    • 使用训练过程中在验证集表现最好的模型权重(best.pt
    • 替代选项:last.pt(最终epoch的权重)
    • 路径结构说明:
      runs/detect/
      └── [训练任务名称]/
          └── weights/
              ├── best.pt   # 验证指标最优的模型
              └── last.pt   # 最后一个epoch的模型
      
  2. data=./data.yaml

    • 必须与训练时使用的配置文件一致
    • 确保验证集路径正确:
      val: images/val  # 验证集图片路径
      names:
        0: crop
        1: weed
      

常用可选参数

参数 示例值 作用
batch 16 验证时的批次大小
imgsz 640 输入图像尺寸(需与训练一致)
conf 0.25 置信度阈值(0-1)
iou 0.7 NMS的IoU阈值
device 0/cpu 选择计算设备
save_json True 保存结果为JSON文件

典型输出指标

Class     Images  Instances      P      R      mAP50  mAP50-95
all        100       752      0.891  0.867    0.904    0.672
crop       100       412      0.912  0.901    0.927    0.701
weed       100       340      0.870  0.833    0.881    0.643

4.2 推理测试图像

yolo detect predict \
  model=runs/detect/yolov8s_crop_weed/weights/best.pt \
  source=./datasets/images/val \
  save=True

🧠 5. 自定义推理脚本(Python)

from ultralytics import YOLO
import cv2

# 加载模型
model = YOLO('runs/detect/yolov8s_crop_weed/weights/best.pt')

# 推理图像
results = model('test.jpg')

# 可视化并保存结果
results[0].show()
results[0].save(filename='result.jpg')

🛠 6. 部署建议

✅ 本地运行:通过 Python 脚本直接推理。

🌐 Web API:可用 Flask/FastAPI 搭建检测接口。

📦 边缘部署:YOLOv8 支持导出为 ONNX,便于在 Jetson、RKNN 等平台上部署。

导出示例:

yolo export model=best.pt format=onnx

📌 总结流程

阶段 内容
✅ 环境配置 安装 ultralytics, PyTorch 等依赖
✅ 数据准备 标注图片、组织数据集结构、配置 YAML
✅ 模型训练 使用命令行开始训练 YOLOv8 模型
✅ 验证评估 检查模型准确率、mAP 等性能指标
✅ 推理测试 运行模型检测实际图像目标
✅ 高级部署 导出模型,部署到 Web 或边缘设备

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