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1、项目介绍

技术栈：Python语言、YOLOv8模型、PyQt5界面、OpenCV、torch，支持10类舰船检测（航空母舰、散货船、汽车运输船、集装箱船、游轮、驱逐舰、休闲船、帆船、潜艇、拖船）

研究背景：海上交通密度逐年攀升，传统AIS与雷达在复杂气象下易出现漏报、误报。YOLOv8在保持高精度的同时实现毫秒级推理，为岸基、舰载及无人机平台提供轻量化视觉解决方案。

研究意义：构建本地化的舰船类型识别系统，无需上传海图即可实时获取舰种、位置与置信度，辅助海事监管、智慧港口与航海教学；开源代码与模块化设计方便后续扩展至更多船型或融合卫星遥感数据，推动海洋智能感知技术普及。

2、项目界面

（1）界面设计

（2）游轮

（3）汽车运输船

（4）游轮

（5）航空母舰

（6）集装箱船

（7）帆船

（8）游轮

3、项目说明

系统以YOLOv8为主干网络，结合PyQt5构建图形化操作界面，通过OpenCV完成图像与视频解码，在本地计算机即可实现“开箱即用”的舰船类型识别。软件提供三种输入模式：单张图片、批量图片、视频文件及USB/网络摄像头实时流，用户可根据场景自由切换。检测线程与界面线程分离，利用Qt信号槽机制传递结果，避免长时间推理阻塞前端。

每张图像或每帧视频在完成推理后，界面实时回显目标框位置、类别名称、置信度、目标总数及单次耗时，支持中文标签，便于非专业用户直接判读。对于批量检测与视频模式，系统提供“结果保存”按钮，可将画框后的图像或视频导出至指定文件夹，方便后续归档与汇报。

注册登录模块采用轻量级SQLite数据库，实现多用户权限隔离，适合教学机房或竞赛环境。模型权重与参数文件独立于代码，用户若拥有自定义船型数据集，只需依照YOLOv8格式重新训练即可无缝替换，无需改动前端逻辑。

在海洋信息教学与科研领域，该舰船识别系统可作为“数字海洋”“智能航海”“计算机视觉”等课程的实践案例，帮助学生理解目标检测完整流程；同时，其轻量化特性适用于岸基边缘盒子、船载工控机或无人机机载电脑，为智慧港口、海上巡检、渔船监管等场景提供低成本的视觉感知能力。通过开源代码与详细文档，项目期望吸引更多开发者参与海洋智能应用建设，加速人工智能在航运与海事管理中的落地转化。

4、核心代码

# -*- coding: utf-8 -*-
import time
from PyQt5.QtWidgets import QApplication , QMainWindow, QFileDialog, \
    QMessageBox,QWidget,QHeaderView,QTableWidgetItem, QAbstractItemView
import sys
import os
from PIL import ImageFont
from ultralytics import YOLO
sys.path.append('UIProgram')
from UIProgram.UiMain import Ui_MainWindow
import sys
from PyQt5.QtCore import QTimer, Qt, QThread, pyqtSignal,QCoreApplication
import detect_tools as tools
import cv2
import Config
from UIProgram.QssLoader import QSSLoader
from UIProgram.precess_bar import ProgressBar
import numpy as np
import torch

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self, parent=None):
        super(QMainWindow, self).__init__(parent)
        self.ui = Ui_MainWindow()
        self.ui.setupUi(self)
        self.initMain()
        self.signalconnect()

        # 加载css渲染效果
        style_file = 'UIProgram/style.css'
        qssStyleSheet = QSSLoader.read_qss_file(style_file)
        self.setStyleSheet(qssStyleSheet)

        self.conf = 0.25
        self.iou = 0.7

    def signalconnect(self):
        self.ui.PicBtn.clicked.connect(self.open_img)
        self.ui.comboBox.activated.connect(self.combox_change)
        self.ui.VideoBtn.clicked.connect(self.vedio_show)
        self.ui.CapBtn.clicked.connect(self.camera_show)
        self.ui.SaveBtn.clicked.connect(self.save_detect_video)
        self.ui.ExitBtn.clicked.connect(QCoreApplication.quit)
        self.ui.FilesBtn.clicked.connect(self.detact_batch_imgs)

    def initMain(self):
        self.show_width = 770
        self.show_height = 480

        self.org_path = None

        self.is_camera_open = False
        self.cap = None

        self.device = 0 if torch.cuda.is_available() else 'cpu'

        # 加载检测模型
        self.model = YOLO(Config.model_path, task='detect')
        self.model(np.zeros((48, 48, 3)), device=self.device)  #预先加载推理模型
        self.fontC = ImageFont.truetype("Font/platech.ttf", 25, 0)

        # 用于绘制不同颜色矩形框
        self.colors = tools.Colors()

        # 更新视频图像
        self.timer_camera = QTimer()

        # 更新检测信息表格
        # self.timer_info = QTimer()
        # 保存视频
        self.timer_save_video = QTimer()

        # 表格
        self.ui.tableWidget.verticalHeader().setSectionResizeMode(QHeaderView.Fixed)
        self.ui.tableWidget.verticalHeader().setDefaultSectionSize(40)
        self.ui.tableWidget.setColumnWidth(0, 80)  # 设置列宽
        self.ui.tableWidget.setColumnWidth(1, 200)
        self.ui.tableWidget.setColumnWidth(2, 150)
        self.ui.tableWidget.setColumnWidth(3, 90)
        self.ui.tableWidget.setColumnWidth(4, 230)
        # self.ui.tableWidget.horizontalHeader().setSectionResizeMode(QHeaderView.Stretch)  # 表格铺满
        # self.ui.tableWidget.horizontalHeader().setSectionResizeMode(0, QHeaderView.Interactive)
        # self.ui.tableWidget.setEditTriggers(QAbstractItemView.NoEditTriggers)  # 设置表格不可编辑
        self.ui.tableWidget.setSelectionBehavior(QAbstractItemView.SelectRows)  # 设置表格整行选中
        self.ui.tableWidget.verticalHeader().setVisible(False)  # 隐藏列标题
        self.ui.tableWidget.setAlternatingRowColors(True)  # 表格背景交替

        # 设置主页背景图片border-image: url(:/icons/ui_imgs/icons/camera.png)
        # self.setStyleSheet("#MainWindow{background-image:url(:/bgs/ui_imgs/bg3.jpg)}")

    def open_img(self):
        if self.cap:
            # 打开图片前关闭摄像头
            self.video_stop()
            self.is_camera_open = False
            self.ui.CaplineEdit.setText('摄像头未开启')
            self.cap = None

        # 弹出的窗口名称：'打开图片'
        # 默认打开的目录：'./'
        # 只能打开.jpg与.gif结尾的图片文件
        # file_path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self.ui.centralwidget, '打开图片', './', "Image files (*.jpg *.gif)")
        file_path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(None, '打开图片', './', "Image files (*.jpg *.jepg *.png)")
        if not file_path:
            return

        self.ui.comboBox.setDisabled(False)
        self.org_path = file_path
        self.org_img = tools.img_cvread(self.org_path)

        # 目标检测
        t1 = time.time()
        self.results = self.model(self.org_path, conf=self.conf, iou=self.iou)[0]
        t2 = time.time()
        take_time_str = '{:.3f} s'.format(t2 - t1)
        self.ui.time_lb.setText(take_time_str)

        location_list = self.results.boxes.xyxy.tolist()
        self.location_list = [list(map(int, e)) for e in location_list]
        cls_list = self.results.boxes.cls.tolist()
        self.cls_list = [int(i) for i in cls_list]
        self.conf_list = self.results.boxes.conf.tolist()
        self.conf_list = ['%.2f %%' % (each*100) for each in self.conf_list]

        # now_img = self.cv_img.copy()
        # for loacation, type_id, conf in zip(self.location_list, self.cls_list, self.conf_list):
        #     type_id = int(type_id)
        #     color = self.colors(int(type_id), True)
        #     # cv2.rectangle(now_img, (int(x1), int(y1)), (int(x2), int(y2)), colors(int(type_id), True), 3)
        #     now_img = tools.drawRectBox(now_img, loacation, Config.CH_names[type_id], self.fontC, color)
        now_img = self.results.plot()
        self.draw_img = now_img
        # 获取缩放后的图片尺寸
        self.img_width, self.img_height = self.get_resize_size(now_img)
        resize_cvimg = cv2.resize(now_img,(self.img_width, self.img_height))
        pix_img = tools.cvimg_to_qpiximg(resize_cvimg)
        self.ui.label_show.setPixmap(pix_img)
        self.ui.label_show.setAlignment(Qt.AlignCenter)
        # 设置路径显示
        self.ui.PiclineEdit.setText(self.org_path)

        # 目标数目
        target_nums = len(self.cls_list)
        self.ui.label_nums.setText(str(target_nums))

        # 设置目标选择下拉框
        choose_list = ['全部']
        target_names = [Config.names[id]+ '_'+ str(index) for index,id in enumerate(self.cls_list)]
        # object_list = sorted(set(self.cls_list))
        # for each in object_list:
        #     choose_list.append(Config.CH_names[each])
        choose_list = choose_list + target_names

        self.ui.comboBox.clear()
        self.ui.comboBox.addItems(choose_list)

        if target_nums >= 1:
            self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[0]])
            self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[0]))
        #   默认显示第一个目标框坐标
        #   设置坐标位置值
            self.ui.label_xmin.setText(str(self.location_list[0][0]))
            self.ui.label_ymin.setText(str(self.location_list[0][1]))
            self.ui.label_xmax.setText(str(self.location_list[0][2]))
            self.ui.label_ymax.setText(str(self.location_list[0][3]))
        else:
            self.ui.type_lb.setText('')
            self.ui.label_conf.setText('')
            self.ui.label_xmin.setText('')
            self.ui.label_ymin.setText('')
            self.ui.label_xmax.setText('')
            self.ui.label_ymax.setText('')

        # # 删除表格所有行
        self.ui.tableWidget.setRowCount(0)
        self.ui.tableWidget.clearContents()
        self.tabel_info_show(self.location_list, self.cls_list, self.conf_list,path=self.org_path)


    def detact_batch_imgs(self):
        if self.cap:
            # 打开图片前关闭摄像头
            self.video_stop()
            self.is_camera_open = False
            self.ui.CaplineEdit.setText('摄像头未开启')
            self.cap = None
        directory = QFileDialog.getExistingDirectory(self,
                                                      "选取文件夹",
                                                      "./")  # 起始路径
        if not  directory:
            return
        self.org_path = directory
        img_suffix = ['jpg','png','jpeg','bmp']
        for file_name in os.listdir(directory):
            full_path = os.path.join(directory,file_name)
            if os.path.isfile(full_path) and file_name.split('.')[-1].lower() in img_suffix:
                # self.ui.comboBox.setDisabled(False)
                img_path = full_path
                self.org_img = tools.img_cvread(img_path)
                # 目标检测
                t1 = time.time()
                self.results = self.model(img_path,conf=self.conf, iou=self.iou)[0]
                t2 = time.time()
                take_time_str = '{:.3f} s'.format(t2 - t1)
                self.ui.time_lb.setText(take_time_str)

                location_list = self.results.boxes.xyxy.tolist()
                self.location_list = [list(map(int, e)) for e in location_list]
                cls_list = self.results.boxes.cls.tolist()
                self.cls_list = [int(i) for i in cls_list]
                self.conf_list = self.results.boxes.conf.tolist()
                self.conf_list = ['%.2f %%' % (each * 100) for each in self.conf_list]

                now_img = self.results.plot()

                self.draw_img = now_img
                # 获取缩放后的图片尺寸
                self.img_width, self.img_height = self.get_resize_size(now_img)
                resize_cvimg = cv2.resize(now_img, (self.img_width, self.img_height))
                pix_img = tools.cvimg_to_qpiximg(resize_cvimg)
                self.ui.label_show.setPixmap(pix_img)
                self.ui.label_show.setAlignment(Qt.AlignCenter)
                # 设置路径显示
                self.ui.PiclineEdit.setText(img_path)

                # 目标数目
                target_nums = len(self.cls_list)
                self.ui.label_nums.setText(str(target_nums))

                # 设置目标选择下拉框
                choose_list = ['全部']
                target_names = [Config.names[id] + '_' + str(index) for index, id in enumerate(self.cls_list)]
                choose_list = choose_list + target_names

                self.ui.comboBox.clear()
                self.ui.comboBox.addItems(choose_list)

                if target_nums >= 1:
                    self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[0]])
                    self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[0]))
                    #   默认显示第一个目标框坐标
                    #   设置坐标位置值
                    self.ui.label_xmin.setText(str(self.location_list[0][0]))
                    self.ui.label_ymin.setText(str(self.location_list[0][1]))
                    self.ui.label_xmax.setText(str(self.location_list[0][2]))
                    self.ui.label_ymax.setText(str(self.location_list[0][3]))
                else:
                    self.ui.type_lb.setText('')
                    self.ui.label_conf.setText('')
                    self.ui.label_xmin.setText('')
                    self.ui.label_ymin.setText('')
                    self.ui.label_xmax.setText('')
                    self.ui.label_ymax.setText('')

                # # 删除表格所有行
                # self.ui.tableWidget.setRowCount(0)
                # self.ui.tableWidget.clearContents()
                self.tabel_info_show(self.location_list, self.cls_list, self.conf_list, path=img_path)
                self.ui.tableWidget.scrollToBottom()
                QApplication.processEvents()  #刷新页面

    def draw_rect_and_tabel(self, results, img):
        now_img = img.copy()
        location_list = results.boxes.xyxy.tolist()
        self.location_list = [list(map(int, e)) for e in location_list]
        cls_list = results.boxes.cls.tolist()
        self.cls_list = [int(i) for i in cls_list]
        self.conf_list = results.boxes.conf.tolist()
        self.conf_list = ['%.2f %%' % (each * 100) for each in self.conf_list]

        for loacation, type_id, conf in zip(self.location_list, self.cls_list, self.conf_list):
            type_id = int(type_id)
            color = self.colors(int(type_id), True)
            # cv2.rectangle(now_img, (int(x1), int(y1)), (int(x2), int(y2)), colors(int(type_id), True), 3)
            now_img = tools.drawRectBox(now_img, loacation, Config.CH_names[type_id], self.fontC, color)

        # 获取缩放后的图片尺寸
        self.img_width, self.img_height = self.get_resize_size(now_img)
        resize_cvimg = cv2.resize(now_img, (self.img_width, self.img_height))
        pix_img = tools.cvimg_to_qpiximg(resize_cvimg)
        self.ui.label_show.setPixmap(pix_img)
        self.ui.label_show.setAlignment(Qt.AlignCenter)
        # 设置路径显示
        self.ui.PiclineEdit.setText(self.org_path)

        # 目标数目
        target_nums = len(self.cls_list)
        self.ui.label_nums.setText(str(target_nums))
        if target_nums >= 1:
            self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[0]])
            self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[0]))
            self.ui.label_xmin.setText(str(self.location_list[0][0]))
            self.ui.label_ymin.setText(str(self.location_list[0][1]))
            self.ui.label_xmax.setText(str(self.location_list[0][2]))
            self.ui.label_ymax.setText(str(self.location_list[0][3]))
        else:
            self.ui.type_lb.setText('')
            self.ui.label_conf.setText('')
            self.ui.label_xmin.setText('')
            self.ui.label_ymin.setText('')
            self.ui.label_xmax.setText('')
            self.ui.label_ymax.setText('')

        # 删除表格所有行
        self.ui.tableWidget.setRowCount(0)
        self.ui.tableWidget.clearContents()
        self.tabel_info_show(self.location_list, self.cls_list, self.conf_list, path=self.org_path)
        return now_img

    def combox_change(self):
        com_text = self.ui.comboBox.currentText()
        if com_text == '全部':
            cur_box = self.location_list
            cur_img = self.results.plot()
            self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[0]])
            self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[0]))
        else:
            index = int(com_text.split('_')[-1])
            cur_box = [self.location_list[index]]
            cur_img = self.results[index].plot()
            self.ui.type_lb.setText(Config.CH_names[self.cls_list[index]])
            self.ui.label_conf.setText(str(self.conf_list[index]))

        # 设置坐标位置值
        self.ui.label_xmin.setText(str(cur_box[0][0]))
        self.ui.label_ymin.setText(str(cur_box[0][1]))
        self.ui.label_xmax.setText(str(cur_box[0][2]))
        self.ui.label_ymax.setText(str(cur_box[0][3]))

        resize_cvimg = cv2.resize(cur_img, (self.img_width, self.img_height))
        pix_img = tools.cvimg_to_qpiximg(resize_cvimg)
        self.ui.label_show.clear()
        self.ui.label_show.setPixmap(pix_img)
        self.ui.label_show.setAlignment(Qt.AlignCenter)


    def get_video_path(self):
        file_path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(None, '打开视频', './', "Image files (*.avi *.mp4 *.wmv *.mkv)")
        if not file_path:
            return None
        self.org_path = file_path
        self.ui.VideolineEdit.setText(file_path)
        return file_path

    def video_start(self):
        # 删除表格所有行
        self.ui.tableWidget.setRowCount(0)
        self.ui.tableWidget.clearContents()

        # 清空下拉框
        self.ui.comboBox.clear()

        # 定时器开启，每隔一段时间，读取一帧
        self.timer_camera.start(1)
        self.timer_camera.timeout.connect(self.open_frame)
if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)
    win = MainWindow()
    win.show()
    sys.exit(app.exec_())

5、源码获取方式

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