随着人工智能和深度学习技术的飞速发展，视觉识别技术已在众多行业中展现出其强大的潜力。尤其是在车辆损伤检测领域，基于深度学习的自动化检测技术不仅能够大幅提高定损效率，还能显著减少人为错误，提高检测精度。本文提出了一种创新的基于YOLOv8深度学习模型的智慧保险车辆外观辅助定损检测系统。该系统通过深度学习算法自动识别车辆外观的损伤，并结合PyQt5框架开发了一个用户友好的交互界面，提供直观且易于操作的操作平台，帮助用户快速准确地完成车辆损伤检测和定损工作。
项目信息
编号：PDV-88
大小：398M
运行条件
Python开发环境：
– PyCharm的安装包：PyCharm: Python IDE for Professional Developers
– PyCharm的历史安装包：PyCharm: Python IDE for Professional Developers
– Anaconda的安装包：Anaconda | Start Coding Immediately
– Python开发版本：Python==3.9
需要安装依赖包：
– pip install PyQt5== 5.15.11
– pip install Pillow==9.5.0
– pip install opencv-python==4.10.0.84
– pip install torch==2.4.0
– pip install torchvision==0.19.0
– pip install numpy== 1.26.4
– pip install matplotlib==3.9.2
项目介绍
随着人工智能和深度学习技术的飞速发展，视觉识别技术已在众多行业中展现出其强大的潜力。尤其是在车辆损伤检测领域，基于深度学习的自动化检测技术不仅能够大幅提高定损效率，还能显著减少人为错误，提高检测精度。本文提出了一种创新的基于YOLOv8深度学习模型的智慧保险车辆外观辅助定损检测系统。该系统通过深度学习算法自动识别车辆外观的损伤，并结合PyQt5框架开发了一个用户友好的交互界面，提供直观且易于操作的操作平台，帮助用户快速准确地完成车辆损伤检测和定损工作。
系统核心基于YOLOv8模型，该模型是最新一代的目标检测技术，具有优异的实时处理能力和高精度检测效果。通过使用大量带有标注的车损数据集进行训练，YOLOv8模型能够精准识别包括车身划痕、车胎爆胎、车身裂缝、车灯损坏、车身凹痕以及玻璃破裂等多种常见的车辆损伤类型。与传统的人工定损方法相比，该系统不仅能够显著提升车辆损伤检测的准确性，还能在多个车辆损伤场景下保持高效的实时处理能力。
在实验阶段，系统通过多轮训练和调优，成功实现了对车辆损伤图像的快速检测与精准分类。经过与人工定损结果的对比，YOLOv8模型展现了较高的检测精度和较低的误检率。在一些复杂的车损类型（如微小划痕和局部裂缝）检测中，系统表现出色，能够准确定位损伤区域，并为后续的定损与修复提供科学依据。
本系统的创新性不仅体现在其高效的自动化处理能力上，还在于其在车辆保险理赔、车辆维修评估、二手车交易等场景中的广泛应用前景。在智能保险领域，传统的人工定损方式往往存在人工成本高、效率低、误差大的问题，而基于YOLOv8的自动化检测系统能够有效解决这些问题。通过集成的用户界面，用户可以轻松上传损伤图像，系统自动进行损伤识别与定损估算，快速生成定损报告，极大提升理赔效率，减少理赔时间。
该系统还具备一定的扩展性，支持多种损伤类型的自定义训练，并能根据实际需求进一步优化模型性能。未来，随着数据集的不断丰富和技术的不断进步，该系统将在智能化定损领域发挥更大的作用，为车辆维修行业、保险公司及车主带来更多便利和价值。
本文提出的基于YOLOv8的智慧保险车辆外观辅助定损检测系统，凭借其高精度、实时性和智能化特点，为现代车辆损伤检测提供了一个全新的解决方案，具有广泛的实际应用前景，尤其在智能保险理赔、车辆维修评估、以及二手车市场的定价等领域中具有深远的影响。
项目文档
Tipps：可以根据您的需求进行写作，确保文档原创！
– 项目文档：写作流程
算法流程
代码讲解
Tipps：仅对train.py部分代码简要讲解。该项目可以按需有偿讲解，提供后续答疑。
项目数据
Tipps：通过搜集关于数据集为各种各样的车辆外观辅助定损相关图像，并使用Labelimg标注工具对每张图片进行标注，分6检测类别，分别是’车身划痕 局部修复’, ‘车胎爆胎 换新车胎’, ‘车身裂缝 焊接修复’, ‘车灯损坏 换新车灯’, ‘车身凹痕 钣金修复’, ‘玻璃破裂 换新玻璃’。
目标检测标注工具
（1）labelimg:开源的图像标注工具，标签可用于分类和目标检测，它是用python写的，并使用Qt作为其图形界面，简单好用（虽然是英文版的）。其注释以 PASCAL VOC格式保存为XML文件，这是ImageNet使用的格式。此外，它还支持 COCO数据集格式。
（2）安装labelimg 在cmd输入以下命令 pip install labelimg -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
结束后，在cmd中输入labelimg
初识labelimg
打开后，我们自己设置一下
在View中勾选Auto Save mode
接下来我们打开需要标注的图片文件夹
并设置标注文件保存的目录（上图中的Change Save Dir）
接下来就开始标注，画框，标记目标的label，然后d切换到下一张继续标注，不断重复重复。
Labelimg的快捷键
（3）数据准备
这里建议新建一个名为data的文件夹（这个是约定俗成，不这么做也行），里面创建一个名为images的文件夹存放我们需要打标签的图片文件；再创建一个名为labels存放标注的标签文件；最后创建一个名为 classes.txt 的txt文件来存放所要标注的类别名称。
data的目录结构如下：
│─img_data
│─images 存放需要打标签的图片文件
│─labels 存放标注的标签文件
└ classes.txt 定义自己要标注的所有类别（这个文件可有可无，但是在我们定义类别比较多的时候，最好有这个创建一个这样的txt文件来存放类别）
首先在images这个文件夹放置待标注的图片。
生成文件如下:
“classes.txt”定义了你的 YOLO 标签所引用的类名列表。
（4）YOLO模式创建标签的样式
存放标签信息的文件的文件名为与图片名相同，内容由N行5列数据组成。
每一行代表标注的一个目标，通常包括五个数据，从左到右依次为：类别id、x_center、y_center、width、height。
其中：
–x类别id代表标注目标的类别；
–x_center和y_center代表标注框的相对中心坐标；
–xwidth和height代表标注框的相对宽和高。
注意：这里的中心点坐标、宽和高都是相对数据！！！
存放标签类别的文件的文件名为classes.txt (固定不变)，用于存放创建的标签类别。
完成后可进行后续的yolo训练方面的操作。
模型训练
Tipps：模型的训练、评估与推理
1.YOLOv8的基本原理
YOLOv8是一个SOTA模型，它建立在Yolo系列历史版本的基础上，并引入了新的功能和改进点，以进一步提升性能和灵活性，使其成为实现目标检测、图像分割、姿态估计等任务的最佳选择。其具体创新点包括一个新的骨干网络、一个新的Ancher-Free检测头和一个新的损失函数，可在CPU到GPU的多种硬件平台上运行。
YOLOv8是Yolo系列模型的最新王者，各种指标全面超越现有对象检测与实例分割模型，借鉴了Yolov5、Yolov6、YoloX等模型的设计优点，在全面提升改进Yolov5模型结构的基础上实现，同时保持了Yolov5工程化简洁易用的优势。
Yolov8模型网络结构图如下图所示：
2.数据集准备与训练
本研究使用了包含车辆外观辅助定损的数据集，并通过Labelimg标注工具对每张图像中的目标边框（Bounding Box）及其类别进行标注。然后主要基于YOLOv8n这种模型进行模型的训练，训练完成后对模型在验证集上的表现进行全面的性能评估及对比分析。模型训练和评估流程基本一致，包括：数据集准备、模型训练、模型评估。本次标注的目标类别为车辆外观辅助定损检测，数据集中共计包含4000张图像，其中训练集占3200张，验证集占400张，测试集占400张。部分图像如下图所示：
部分标注如下图所示：
图片数据的存放格式如下，在项目目录中新建datasets目录，同时将检测的图片分为训练集与验证集放入datasets目录下。
接着需要新建一个data.yaml文件，用于存储训练数据的路径及模型需要进行检测的类别。YOLOv8在进行模型训练时，会读取该文件的信息，用于进行模型的训练与验证。
data.yaml的具体内容如下：
# dataset path
train: C:\7zProject\CarDamageObjective_v8\datasets\Data\images\train 训练集的路径
val: C:\7zProject\CarDamageObjective_v8\datasets\Data\images\val 验证集的路径
test: C:\7zProject\CarDamageObjective_v8\datasets\Data\images\test 测试集的路径
# number of classes
nc: 6
# class names
names: [‘scratch’, ‘tire flat’, ‘crack’, ‘lamp broken’, ‘dent’, ‘glass shatter’]
这个文件定义了用于模型训练和验证的数据集路径，以及模型将要检测的目标类别。
数据准备完成后，通过调用train.py文件进行模型训练，epochs参数用于调整训练的轮数，batch参数用于调整训练的批次大小(根据内存大小调整，最小为1)。
CPU/GPU训练代码如下：
加载名为 yolov8n.pt 的预训练YOLOv8模型，yolov8n.pt是预先训练好的模型文件。
使用YOLO模型进行训练，主要参数说明如下：
（1）data=data_yaml_path: 指定了用于训练的数据集配置文件。
（2）epochs=150: 设定训练的轮数为150轮。
（3）batch=4: 指定了每个批次的样本数量为4。
（4）optimizer=’SGD’):SGD 优化器。
（7）name=’train_v8′: 指定了此次训练的命名标签，用于区分不同的训练实验。
3.训练结果评估
在深度学习的过程中，我们通常通过观察损失函数下降的曲线来了解模型的训练情况。对于YOLOv8模型的训练，主要涉及三类损失：定位损失（box_loss）、分类损失（cls_loss）以及动态特征损失（dfl_loss）。训练完成后，相关的训练过程和结果文件会保存在 runs/ 目录下，具体如下：
各损失函数作用说明：
定位损失box_loss：预测框与标定框之间的误差（GIoU），越小定位得越准；
分类损失cls_loss：计算锚框与对应的标定分类是否正确，越小分类得越准；
动态特征损失（dfl_loss）：DFLLoss是一种用于回归预测框与目标框之间距离的损失函数。在计算损失时，目标框需要缩放到特征图尺度，即除以相应的stride，并与预测的边界框计算Ciou Loss，同时与预测的anchors中心点到各边的距离计算回归DFLLoss。这个过程是YOLOv8训练流程中的一部分，通过计算DFLLoss可以更准确地调整预测框的位置，提高目标检测的准确性。
训练结果如下：
这张图展示了YOLOv8模型在训练和验证过程中的多个重要指标的变化趋势，具体如下：
train/box_loss：
趋势：初始值约 1.6，前50个epoch快速下降至约 1.0。随后平稳下降，最终降至约 0.8。
含义：训练过程中，边界框预测得到了显著改善，说明模型在准确定位目标方面稳定进步，提升了目标检测精度。
train/cls_loss：
趋势：初始值较高，约 3.5，在前30个epoch内急剧下降。后期缓慢下降，最终稳定在约 0.5。
含义：训练集分类能力的显著提升，模型在分类任务中的表现迅速改善，准确率明显提高，分类能力逐步增强。
train/dfl_loss：
趋势：初始值约 1.7，持续平稳下降，最终降至 1.1 附近。
含义：分布预测质量稳步提高，损失值的持续下降表示模型在目标分布预测方面逐渐变得更加精确。
metrics/precision(B)：
趋势：初始值较低，约 0.35，前20个epoch快速上升。后期趋于稳定，达到 0.7-0.75 之间。
含义：精确率的逐步提高表明，模型在检测正样本时表现更为准确，误报率降低，预测的精确度稳步提升。
metrics/recall(B)：
趋势：初始值约 0.25，快速上升后持续改善，最终稳定在 0.65-0.7。
含义：召回率的提高意味着模型对所有目标的检测覆盖率不断增加，漏检率减少，检测完整性得到了提升。
val/box_loss：
趋势：初始值波动较大，峰值约 1.8，50个epoch后趋于稳定，最终在 1.3 附近。
含义：验证集的边界框损失略高于训练集，但随着训练的进行，损失趋于平稳，表明验证集的性能逐步稳定。
val/cls_loss：
趋势：初始值约 3.0，快速下降，最终在 1.2-1.3 之间波动。
含义：验证集的分类能力不断提升，分类损失值的下降趋势与训练集一致，表明模型在验证集上的表现逐步接近训练集。
val/dfl_loss：
趋势：初始值约 2.0，随后稳定在 1.4-1.5 之间，波动较小。
含义：DFL损失的下降进一步表明模型在验证集上的目标集中性优化，保持了较高的泛化能力。
metrics/mAP50(B)：
趋势：初始值约 0.3，持续上升，最终稳定在 0.65-0.7 之间。
含义：表明整体检测性能良好，mAP@0.5的持续上升表明模型在提高目标检测的准确性方面表现突出。
metrics/mAP50-95(B)：
趋势：初始值约 0.25，平稳上升，最终稳定在 0.5-0.55 之间。
含义：模型在多尺度检测上的能力得到了稳定提升，mAP50-95的上升意味着模型能够在不同尺度下准确检测目标。
本次训练展示了模型在检测不同类型损伤时逐渐收敛的过程，随着训练的深入，模型的边界框预测、分类能力、分布预测和检测性能都有显著提升。模型在训练和验证集上的表现一致，且没有明显的过拟合，整体性能良好，接近收敛。
这张图展示的是 Precision-Recall 曲线，用于评估模型在不同类别下的检测性能。以下是详细解释：
每条曲线的具体含义：
（1）棕色线条：表示 玻璃破碎，精确率为0.990。
（2）橙色线条：表示 轮胎爆胎，精确率为0.949。
（3）绿色线条：表示 车身裂缝，精确率为0.224。
（4）红色线条：表示 车灯破损，精确率为0.799。
（5）紫色线条：表示 车身凹痕，精确率为0.589。
（6）天蓝色线条：表示 车身划痕，精确率为0.575。
（7）深蓝色粗线条：表示 所有类别 的平均精度，mAP@0.5：0.688。
YOLOv8在处理明显车损类型（如玻璃破碎、轮胎漏气）时表现出色，但在较为细微或不明显的损伤（如裂缝）上仍有提升空间。
4.检测结果识别
模型训练完成后，我们可以得到一个最佳的训练结果模型best.pt文件，在runs/train/weights目录下。我们可以使用该文件进行后续的推理检测。
imgTest.py 图片检测代码如下：
加载所需库：
（1）from ultralytics import YOLO：导入YOLO模型类，用于进行目标检测。
（2）import cv2：导入OpenCV库，用于图像处理和显示。
加载模型路径和图片路径：
（1）path = ‘models/best.pt’：指定预训练模型的路径，这个模型将用于目标检测任务。
（2）img_path = “TestFiles/imagetest.jpg”：指定需要进行检测的图片文件的路径。
加载预训练模型：
（1）model = YOLO(path, task=’detect’)：使用指定路径加载YOLO模型，并指定检测任务为目标检测 (detect)。
（2）通过 conf 参数设置目标检测的置信度阈值，通过 iou 参数设置非极大值抑制（NMS）的交并比（IoU）阈值。
检测图片：
（1）results = model(img_path)：对指定的图片执行目标检测，results 包含检测结果。
显示检测结果：
（1）res = results[0].plot()：将检测到的结果绘制在图片上。
（2）cv2.imshow(“YOLOv8 Detection”, res)：使用OpenCV显示检测后的图片，窗口标题为“YOLOv8 Detection”。
（3）cv2.waitKey(0)：等待用户按键关闭显示窗口
此代码的功能是加载一个预训练的YOLOv8模型，对指定的图片进行目标检测，并将检测结果显示出来。
执行imgTest.py代码后，会将执行的结果直接标注在图片上，结果如下：
这段输出是基于YOLOv8模型对图片“imagetest.jpg”进行检测的结果，具体内容如下：
图像信息：
（1）处理的图像路径为：TestFiles/imagetest.jpg。
（2）图像尺寸为 448×640像素。
检测结果：
（1）检测到1个“scratch”（车身划痕）的面部表情。
处理速度：
（1）预处理时间: 3.0 毫秒
（2）推理时间: 34.9 毫秒
（3）后处理时间: 47.0 毫秒
模型在本次推理中表现出色，成功识别了图像中的车损类型并进行了有效处理。并且模型推理过程非常迅速。
运行效果
– 运行 MainProgram.py
1.主要功能：
（1）可用于实时检测目标图片中的车辆外观辅助定损；
（2）支持图片、视频及摄像头进行检测，同时支持图片的批量检测；
（3）界面可实时显示目标位置、目标总数、置信度、用时等信息;
（4）支持图片或者视频的检测结果保存。
2.检测结果说明：
（1）置信度阈值：当前设置为0.25，表示检测系统只会考虑置信度高于25%的目标进行输出，置信度越高表示模型对检测结果的确信度越高。
（2）交并比阈值：当前设置为0.70，表示系统只会认为交并比（IoU）超过70%的检测框为有效结果。交并比是检测框与真实框重叠区域的比值，用于衡量两个框的相似程度，值越高表明重叠程度越高。
这两个参数通常用于目标检测系统中，调整后可以影响模型的检测精度和误检率。
这张图表显示了基于YOLOv8模型的目标检测系统的检测结果界面。以下是各个字段的含义解释：
用时（Time taken）:
（1）这表示模型完成检测所用的时间为0.058秒。
（2）这显示了模型的实时性，检测速度非常快。
目标数目（Number of objects detected）:
（1）检测到的目标数目为1，表示这是当前检测到的第1个目标。
目标选择(下拉菜单)：全部:
（1）这里有一个下拉菜单，用户可以选择要查看的目标类型。
（2）在当前情况下，选择的是“全部”，意味着显示所有检测到的目标信息。
结果（Result）:“车身划痕 局部修复”，表示系统正在高亮显示检测到的“scratch”。
置信度（Confidence）:
（1）这表示模型对检测到的目标属于“车身划痕 局部修复”类别的置信度为84.89%。
（2）置信度反映了模型的信心，置信度越高，模型对这个检测结果越有信心。
目标位置（Object location）:
（1）xmin: 301, ymin: 241：目标的左上角的坐标(xmin, ymin)，表示目标区域在图像中的位置。
（2）xmax: 575, ymax: 582：目标的右下角的坐标(xmax, ymax)，表示目标区域的边界。
这些坐标表示在图像中的目标区域范围，框定了检测到的“车身划痕 局部修复”的位置。
这张图展示了外观辅助定损的一次检测结果，包括检测时间、检测到的种类、各行为的置信度、目标的位置信息等。用户可以通过界面查看并分析检测结果，提升外观辅助定损检测的效率。
3.图片检测说明
（1）车胎爆胎 换新车胎
（2）车胎爆胎 换新车胎
（3）车灯损坏 换新车灯
（4）车身凹痕 钣金修复
（5）车身裂缝 焊接修复
（5）车身划痕 局部修复
点击打开图片按钮，选择需要检测的图片，或者点击打开文件夹按钮，选择需要批量检测图片所在的文件夹。
操作演示如下：
（1）点击目标下拉框后，可以选定指定目标的结果信息进行显示。
（2）点击保存按钮，会对检测结果进行保存，存储路径为：save_data目录下。
检测结果：系统识别出图片中的车辆外观辅助定损情况，并显示检测结果，包括总目标数、用时、目标类型、置信度、以及目标的位置坐标信息。
4.视频检测说明
点击视频按钮，打开选择需要检测的视频，就会自动显示检测结果，再次点击可以关闭视频。
点击保存按钮，会对视频检测结果进行保存，存储路径为：save_data目录下。
检测结果：系统对视频进行实时分析，检测到车辆外观辅助定损并显示检测结果。表格显示了视频中多个检测结果的置信度和位置信息。
这个界面展示了系统对视频帧中的多目标检测能力，能够准确识别车辆外观辅助定损，并提供详细的检测结果和置信度评分。
5.摄像头检测说明
点击打开摄像头按钮，可以打开摄像头，可以实时进行检测，再次点击，可关闭摄像头。
检测结果：系统连接摄像头进行实时分析，检测到车辆外观辅助定损并显示检测结果。实时显示摄像头画面，并将检测到的行为位置标注在图像上，表格下方记录了每一帧中检测结果的详细信息。
6.保存图片与视频检测说明
点击保存按钮后，会将当前选择的图片(含批量图片)或者视频的检测结果进行保存。
检测的图片与视频结果会存储在save_data目录下。
保存的检测结果文件如下：
图片文件保存的csv文件内容如下，包括图片路径、目标在图片中的编号、目标类别、置信度、目标坐标位置。
注：其中坐标位置是代表检测框的左上角与右下角两个点的x、y坐标。
（1）图片保存
（2）视频保存
– 运行 train.py
1.训练参数设置
（1）data=data_yaml_path: 使用data.yaml中定义的数据集。
（2）epochs=150: 训练的轮数设置为150轮。
（3）batch=4: 每个批次的图像数量为4（批次大小）。
（4）name=’train_v8′: 训练结果将保存到以train_v8为名字的目录中。
（5）optimizer=’SGD’: 使用随机梯度下降法(SGD)作为优化器。
虽然在大多数深度学习任务中，GPU通常会提供更快的训练速度。
但在某些情况下，可能由于硬件限制或其他原因，用户需要在CPU上进行训练。
温馨提示：在CPU上训练深度学习模型通常会比在GPU上慢得多，尤其是像YOLOv8这样的计算密集型模型。除非特定需要，通常建议在GPU上进行训练以节省时间。
2.训练日志结果
这张图展示了使用YOLOv8进行模型训练的详细过程和结果。
训练总时长：
（1）模型在训练了150轮后，总共耗时1.428小时。
（2）本次训练使用了 NVIDIA GeForce RTX 4070 Ti SUPER。
总体性能：
（1）mAP50 = 0.688：表示模型在较宽松的标准下（50%的IoU）能够正确识别和定位大部分目标。
（2）mAP50-95 = 0.539：尽管在更严格的IoU标准下模型的精度有所下降，但仍然保持在53.9%，说明它具有较好的鲁棒性，可以在较为复杂的任务中提供有意义的检测结果。
速度：
（1）0.1ms 预处理时间
（2）0.7ms 推理时间
（3）0.6ms 后处理时间
结果保存：
（1）Results saved to runs\detect\train_v8：验证结果保存在 runs\detect\train_v8 目录下。
完成信息：
（1）Process finished with exit code 0：表示整个验证过程顺利完成，没有报错。
这些指标表明，模型已经能够在车损检测等任务中进行较好的预测，但仍然可以通过进一步优化（如数据增强、调整模型参数等）提高在更高IoU要求下的精度。
远程部署
Tipps：购买后可有偿协助安装，确保运行成功。
– 远程工具：Todesk 、向日葵远程控制软件
– 操作系统：Windows OS
– 客服QQ：3666308803
项目文件
文件目录
Tipps：完整项目文件清单如下：
项目目录
– 1.Code (完整代码：确保运行成功)
– 2.Result (运行结果：真实运行截图)
– 3.Demo (演示视频：真实运行录制)
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