📥 1、背景

随着全球气候变化加剧,极端干旱与高温天气频发,森林火灾的爆发频率、规模和破坏性正呈上升态势,对生态环境、生命财产及气候系统构成严峻挑战。传统的地面巡护和瞭望塔监测方式存在视野盲区大、响应延迟高、人力消耗多等固有局限,难以实现火灾“打早、打小、打了”的防控目标。在此背景下,将无人机或卫星遥感平台搭载的高分辨率可见光与红外传感器,与前沿的人工智能目标检测技术深度融合,成为变革性解决方案。该技术路径旨在通过航拍影像实时、大范围地监测林区,利用深度学习模型自动识别早期火点的烟雾、火焰等特征,实现火情精准定位、蔓延态势动态分析与预警信息快速发布。这不仅极大提升了火灾监测的时效性与覆盖面,为扑救指挥提供关键决策支持,同时也有助于构建“空-天-地”一体化的智能森林防火体系,是守护绿色生态屏障、提升灾害应急管理现代化水平的核心技术方向。

📌 2、数据集概览

项目 内容
数据集名称 航拍森林火灾数据集
任务类型 目标检测(Object Detection)
类别 ‘fire’, ‘smoke’
标注格式 YOLO TXT 格式(<类别> <中心x> <中心y> <宽度> <高度>,坐标和尺寸均为相对于图像宽高的归一化值(0-1))
图片总数 7414
标注总数 27031

🗂 3、数据详情

类别ID 类别名称 图片数量 标注数量
0 fire 6351 17402
1 smoke 4543 9629
总计 - 7414 27031

✨ 4、效果演示

image.png

🧠 5、模型训练

1、安装miniconda
地址: https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Windows-x86_64.exe
环境变量(根据实际的安装目录配置):

C:\ProgramData\miniconda3 
C:\ProgramData\miniconda3\Scripts 
C:\ProgramData\miniconda3\Library\bin 

2、创建虚拟环境

conda create -n yolo python==3.8
# 查看现有环境
conda env list
# 激活环境 
conda activate yolo
# 激活失败 (执行该命令后重新进入cmd)
conda init cmd.exe 

3、源码下载
https://github.com/ultralytics/ultralytics
(注意:不同版本的yolo在不同tag)

4、训练脚本

import warnings  
warnings.filterwarnings('ignore')  
from ultralytics import YOLO  
  
if __name__ == '__main__':  
    model = YOLO('ultralytics/cfg/models/v8/yolov8n.pt')  # 指定YOLO模型对象,并加载指定配置文件中的模型配置  
    # model.load('yolov8s.pt')      #加载预训练的权重文件'yolov8s.pt',加速训练并提升模型性能  
    model.train(data='ultralytics/cfg/datasets/data36.yaml',  # 指定训练数据集的配置文件路径,这个.yaml文件包含了数据集的路径和类别信息  
                cache=False,  # 是否缓存数据集以加快后续训练速度,False表示不缓存  
                imgsz=640,  # 指定训练时使用的图像尺寸,640表示将输入图像调整为640x640像素  
                epochs=100,  # 设置训练的总轮数为200轮  
                batch=8,  # 设置每个训练批次的大小为16,即每次更新模型时使用16张图片  
                close_mosaic=0,  # 设置在训练结束前多少轮关闭 Mosaic 数据增强,10 表示在训练的最后 10 轮中关闭 Mosaic                workers=16,  # 设置用于数据加载的线程数为8,更多线程可以加快数据加载速度  
                patience=300,  # 在训练时,如果经过50轮性能没有提升,则停止训练(早停机制)  
                device='0',  # 指定使用的设备,'0'表示使用第一块GPU进行训练  
                optimizer='SGD',  # 设置优化器为SGD(随机梯度下降),用于模型参数更新  
                )

5、配置文件 data.yaml

train: ../train/images
val: ../valid/images
test: ../test/images
nc: 2
names: ['fire', 'smoke']

🛠 6、配套服务

我们提供一站式视觉解决方案,包括:

  • 模型训练与调优指导
  • 部署环境远程配置
  • 定制标注与数据增强
  • 毕业设计/课题辅导
  • 企业项目合作开发

❓ 7、常见问题

Q:标注格式如何转换?
A:提供Python转换脚本,支持YOLO→VOC/COCO,开箱即用:点击下载转换脚本

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