YOLOv8工业视觉应用：纸箱纸板破损缺陷检测项目（附完整源码+数据集）

源码包含：完整YOLOv8训练代码+数据集(带标注)+权重文件+直接可允许检测的yolo检测程序+直接部署教程/训练教程‘

源码在文末哔哩哔哩视频简介处获取。

项目摘要

本项目集成了 YOLOv8纸板破损缺陷检测模型 与 PyQt5图形界面工具，支持对工厂包装纸箱表面出现的多种破损瑕疵（如撕裂、压痕、孔洞等）进行快速准确识别。检测逻辑精准，界面操作便捷，适用于工厂自动质检、流水线布控系统等实际场景。

提供完整训练流程与数据，开箱即用、部署无门槛，适合AI新手和工业视觉开发者学习与二次开发。

前言

在现代智能制造与物流包装过程中，包装纸箱的完整性对于商品运输安全与品牌形象都具有重要影响。传统人工质检效率低下、准确率参差不齐。为了实现高效自动化检测，我们基于 YOLOv8目标检测算法 构建了本项目，结合深度学习的高精度识别能力，赋能包装质检智能化。

项目亮点如下：

• 基于SOTA的YOLOv8模型，轻量、速度快、精度高
• 配套高质量缺陷数据集，支持快速复训练
• 图形界面由PyQt5构建，界面美观、操作简单
• 实现端到端完整流程，从训练到部署全打通

一、软件核心功能介绍及效果演示

图形界面部分采用 PyQt5 实现，具备如下功能：

• 一键加载图像/视频/摄像头；
• 实时显示检测框、类别名称、置信度；
• 支持模型路径、置信度阈值、IoU 阈值参数修改；
• 支持检测结果一键保存。

界面设计简洁，交互流畅，适合非技术人员使用。

二、软件效果演示

为了直观展示本系统基于 YOLOv8 模型的检测能力，我们设计了多种操作场景，涵盖静态图片、批量图片、视频以及实时摄像头流的检测演示。

（1）单图片检测演示

用户点击“选择图片”，即可加载本地图像并执行检测：

（2）多文件夹图片检测演示

用户可选择包含多张图像的文件夹，系统会批量检测并生成结果图。

（3）视频检测演示

支持上传视频文件，系统会逐帧处理并生成目标检测结果，可选保存输出视频：

（4）摄像头检测演示

实时检测是系统中的核心应用之一，系统可直接调用摄像头进行检测。由于原理和视频检测相同，就不重复演示了。

（5）保存图片与视频检测结果

用户可通过按钮勾选是否保存检测结果，所有检测图像自动加框标注并保存至指定文件夹，支持后续数据分析与复审。

三、模型的训练、评估与推理

YOLOv8是Ultralytics公司发布的新一代目标检测模型，采用更轻量的架构、更先进的损失函数（如CIoU、TaskAlignedAssigner）与Anchor-Free策略，在COCO等数据集上表现优异。
其核心优势如下：

• 高速推理，适合实时检测任务
• 支持Anchor-Free检测
• 支持可扩展的Backbone和Neck结构
• 原生支持ONNX导出与部署

3.1 YOLOv8的基本原理

YOLOv8 是 Ultralytics 发布的新一代实时目标检测模型，具备如下优势：

• 速度快：推理速度提升明显；
• 准确率高：支持 Anchor-Free 架构；
• 支持分类/检测/分割/姿态多任务；
• 本项目使用 YOLOv8 的 Detection 分支，训练时每类表情均标注为独立目标。

YOLOv8 由Ultralytics 于 2023 年 1 月 10 日发布，在准确性和速度方面具有尖端性能。在以往YOLO 版本的基础上，YOLOv8 引入了新的功能和优化，使其成为广泛应用中各种物体检测任务的理想选择。

YOLOv8原理图如下：

3.2 数据集准备与训练

采用 YOLO 格式的数据集结构如下：

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

每张图像有对应的 .txt 文件，内容格式为：

4 0.5096721233576642 0.352838390077821 0.3947600423357664 0.31825755058365757

分类包括（可自定义）：

3.3. 训练结果评估

训练完成后，将在 runs/detect/train 目录生成结果文件，包括：

• results.png：损失曲线和 mAP 曲线；
• weights/best.pt：最佳模型权重；
• confusion_matrix.png：混淆矩阵分析图。

若 mAP@0.5 达到 90% 以上，即可用于部署。

在深度学习领域，我们通常通过观察损失函数下降的曲线来评估模型的训练状态。YOLOv8训练过程中，主要包含三种损失：定位损失（box_loss）、分类损失（cls_loss）和动态特征损失（dfl_loss）。训练完成后，相关的训练记录和结果文件会保存在runs/目录下，具体内容如下：

3.4检测结果识别

使用 PyTorch 推理接口加载模型：

import cv2
from ultralytics import YOLO
import torch
from torch.serialization import safe_globals
from ultralytics.nn.tasks import DetectionModel

# 加入可信模型结构
safe_globals().add(DetectionModel)

# 加载模型并推理
model = YOLO('runs/detect/train/weights/best.pt')
results = model('test.jpg', save=True, conf=0.25)

# 获取保存后的图像路径
# 默认保存到 runs/detect/predict/ 目录
save_path = results[0].save_dir / results[0].path.name

# 使用 OpenCV 加载并显示图像
img = cv2.imread(str(save_path))
cv2.imshow('Detection Result', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

预测结果包含类别、置信度、边框坐标等信息。

四.YOLOV8+YOLOUI完整源码打包

本文涉及到的完整全部程序文件：包括python源码、数据集、训练代码、UI文件、测试图片视频等（见下图），获取方式见【4.2 完整源码下载】：

4.1 项目开箱即用

作者已将整个工程打包。包含已训练完成的权重，读者可不用自行训练直接运行检测。

运行项目只需输入下面命令。

python main.py

读者也可自行配置训练集，或使用打包好的数据集直接训练。

自行训练项目只需输入下面命令。

yolo detect train data=datasets/expression/loopy.yaml model=yolov8n.yaml pretrained=yolov8n.pt epochs=100 batch=16 lr0=0.001

4.2 完整源码下载

可至项目实录视频下方获取：https://www.bilibili.com/video/BV1k3b9z1E6E/

包含：

📦完整项目源码

📦 预训练模型权重

🗂️ 数据集地址（含标注脚本）

总结

本项目以YOLOv8为核心目标检测引擎，结合PyQt5图形界面实现了对包装箱纸板表面破损缺陷（如裂纹、压痕、穿孔等）的高效识别与可视化展示。项目具备如下特点：

• ✅ 实用性强：针对工业质检场景，能够快速识别常见纸板缺陷；
• ✅ 部署简便：图形界面友好，无需编程基础也可操作；
• ✅ 训练流程完整：从标注到模型微调全流程打通；
• ✅ 开箱即用：提供预训练模型、标注数据与部署脚本，拿来即用；
• ✅ 可扩展性强：支持自定义类别、换模型、改UI、接流水线摄像头等。

无论你是工厂智能质检系统的开发者，还是深度学习目标检测的新手，本项目都是一个极佳的学习与实践范例。未来也可拓展为多类别缺陷检测系统，甚至接入边缘计算设备，实现真正意义上的端侧质检智能化。