YOLOv8目标检测项目代码详解与习题
一、项目代码详解
该代码是基于 YOLOv8 和 OpenCV 实现的图像目标检测项目,核心功能是加载预训练的 YOLOv8 模型,对指定图像进行目标检测,然后可视化检测结果并保存或显示。以下是逐行解析:
# -*- coding: GBK -*-
:指定脚本的编码格式为 GBK,用于支持中文注释或输出(在 Python 3 中默认 UTF-8,此处为兼容特殊场景)。
from ultralytics import YOLO
:从 ultralytics 库导入 YOLO 类,YOLOv8 的功能通过该类实现。
import cv2
:导入 OpenCV 库,用于图像的读取、保存和显示。
model = YOLO("``yolov8n.pt``")
:初始化 YOLO 模型,加载预训练权重文件 “yolov8n.pt”(“n” 代表 nano 版本,轻量化模型)。
results = model("1.png")
:使用模型对图像 “1.png” 进行目标检测,返回检测结果(包含边界框、类别、置信度等信息)。
annotated_frame = results[0].plot()
:对第 1 张图像的检测结果进行可视化,自动绘制边界框、类别标签和置信度,返回标注后的图像。
cv2.imwrite("output.jpg", annotated_frame)
:将标注后的图像保存为 “output.jpg”。
cv2.imshow("YOLOv8 Inference", annotated_frame)
:创建名为 “YOLOv8 Inference” 的窗口,显示标注后的图像(需 GUI 环境支持)。
cv2.waitKey(0)
:等待用户按下任意键后关闭显示窗口(参数 0 表示无限等待)。
(隐含)
cv2.destroyAllWindows()
:通常在 waitKey 后调用,关闭所有 OpenCV 窗口(代码中省略,实际使用建议补充)。
二、重点、难点与考点
1. 重点
模型加载:
YOLO("``yolov8n.pt``")
的作用(加载预训练模型)及权重文件的意义。
目标检测流程:
model("1.png")
的推理过程,返回结果results
的结构(包含单张 / 多张图像的检测信息)。
结果可视化:
results[0].plot()
的功能(自动标注目标)。
图像处理:OpenCV 的
imwrite
(保存)和imshow
(显示)函数的使用。
2. 难点
results 对象解析:
results
是一个包含检测结果的列表,每张图像的结果需通过索引(如results[0]
)获取,其内部包含boxes
(边界框)、names
(类别名称)等属性,理解该结构是二次开发的基础。
plot () 方法机制:该方法默认绘制边界框、类别和置信度,其参数(如
conf
控制置信度阈值)可自定义,但代码中未体现,需掌握参数调优。
OpenCV 显示限制:
cv2.imshow
需运行在有 GUI 的环境(如 Windows 桌面),在无 GUI 环境(如 Linux 服务器)会报错,需理解环境差异对代码运行的影响。
3. 考点
模型加载函数:
YOLO()
的参数(预训练权重文件路径)。
推理方法:
model()
的输入(图像路径 / 数组)和输出(检测结果列表)。
可视化函数:
plot()
的作用及返回值(标注后的图像数组)。
图像操作函数:
cv2.imwrite()
的参数(保存路径、图像数组)、cv2.imshow()
的参数(窗口名、图像数组)、cv2.waitKey()
的作用(控制窗口停留时间)。
YOLOv8 特性:预训练模型文件格式(.pt)、模型版本(n/s/m/l/x 代表不同大小)。
三、项目大纲
项目概述
功能:基于 YOLOv8 实现图像目标检测与结果可视化
依赖库:ultralytics(YOLOv8)、OpenCV(图像处理)
代码解析
编码声明与库导入
模型加载与初始化
目标检测推理过程
结果可视化与处理(保存 / 显示)
重点难点
核心函数与方法解析
环境限制与常见问题(如无 GUI 报错)
考点总结
关键函数与参数
流程逻辑与结果处理
四、习题
(一)填空题(5 道)
代码中加载 YOLOv8 预训练模型使用的类是______。
对图像 “1.png” 进行目标检测的代码是______。
实现检测结果可视化(绘制边界框等)的方法是______。
使用 OpenCV 保存图像的函数是______。
cv2.waitKey(0)
中参数 “0” 的含义是______。
(二)选择题(5 道)
以下哪项是 YOLOv8 预训练模型的正确文件格式?( ) A. .h5 B. .pt C. .pth D. .pb
A. .h5 B. .pt C. .pth D. .pb
代码中
results = model("1.png")
的作用是( ) A. 加载图像 B. 训练模型 C. 进行目标检测推理 D. 保存检测结果
A. 加载图像 B. 训练模型 C. 进行目标检测推理 D. 保存检测结果
若要显示检测结果图像,OpenCV 中使用的函数是( ) A.
A.
cv2.save
B.cv2.show
C.cv2.imshow
D.cv2.display
代码中
results[0]
代表( ) A. 第 1 个检测到的目标 B. 第 1 张输入图像的检测结果 C. 置信度最高的结果 D. 模型的第 1 层输出
A. 第 1 个检测到的目标 B. 第 1 张输入图像的检测结果 C. 置信度最高的结果 D. 模型的第 1 层输出
C. 置信度最高的结果 D. 模型的第 1 层输出
以下哪种环境可能导致
cv2.imshow
报错?( ) A. Windows 桌面系统 B. 安装了图形界面的 Linux C. 无 GUI 的 Linux 服务器 D. MacOS 桌面系统
A. Windows 桌面系统 B. 安装了图形界面的 Linux C. 无 GUI 的 Linux 服务器 D. MacOS 桌面系统
C. 无 GUI 的 Linux 服务器 D. MacOS 桌面系统
(三)判断题(5 道)
YOLO("yolov8n.pt")
中的 “yolov8n.pt” 是 YOLOv8 的轻量化预训练模型。( )
results[0].plot()
返回的是检测到的目标坐标列表。( )
cv2.imwrite("output.jpg", annotated_frame)
可以将图像保存为 PNG 格式。( )
cv2.waitKey(0)
的作用是让显示窗口无限等待用户输入。( )
代码中若将 “1.png” 改为 “video.mp4”,模型可直接对视频进行检测。( )
(四)类似程序使用题(5 道)
若要对视频文件 “test.mp4” 进行目标检测,需将
model("1.png")
修改为______。
若需只显示置信度大于 0.5 的目标,应在
plot()
方法中添加参数______(如results[0].plot(conf=____)
)。
若要将检测结果保存为 “result.png”,需修改
cv2.imwrite
的参数为______。
若要关闭图像显示窗口,需在
cv2.waitKey(0)
后添加代码______。
若使用 YOLOv8 的中尺寸模型,应将
YOLO("yolov8n.pt")
修改为______。
参考答案
(一)填空题
YOLO 2. results = model ("1.png") 3. results [0].plot () 4. cv2.imwrite () 5. 无限等待用户按键
(二)选择题
B 2. C 3. C 4. B 5. C
(三)判断题
√ 2. ×(返回的是标注后的图像数组) 3. ×(文件后缀需改为.png) 4. √ 5. √(YOLOv8 支持视频输入)
(四)类似程序使用题
model("test.mp4") 2. 0.5 3. cv2.imwrite("result.png", annotated_frame) 4. cv2.destroyAllWindows() 5. YOLO("yolov8m.pt")
(注:文档部分内容可能由 AI 生成)