一、数据集介绍
【数据集】YOLOv8 草莓成熟度检测数据集 3207 张，目标检测，包含 YOLO/VOC 格式标注，训练、验证、测试集已划分。
数据集中标签包含2 种分类：names: ['ripe', 'unripe']，代表成熟草莓、未成熟草莓。
检测场景为果园、山庄、大棚、水果加工厂等场景，可用于草莓精准采收指导、种植管理优化、病虫害间接预警、采后分拣辅助等。
1、数据概述
草莓成熟度识别的重要性
草莓作为口感清甜、营养丰富的高附加值浆果，成熟度直接决定其商品价值 —— 未熟草莓酸涩、果肉坚硬，难以满足消费需求；过熟草莓易软化腐烂，货架期短，运输损耗大；仅成熟度适宜的草莓能平衡口感与耐储性，实现最佳经济效益。
但传统草莓成熟度检测存在明显短板：依赖人工逐颗观察，种植者需凭借果实颜色（青、粉、红）、果肉软硬等主观特征判断，不仅耗时耗力，还受经验差异影响大，新手易将半熟果误判为成熟果，或漏采已成熟果实；且草莓多为大棚密植，果实常被叶片遮挡，人工检测易出现漏判，尤其在采收旺季，大面积园区的检测效率远难满足需求，易导致部分果实过熟损耗，或因采收顺序混乱影响整体品质。
YOLO 算法凭借'实时目标检测 + 多成熟度分类'的优势，精准破解上述难题：其一，可结合大棚监控、手持设备或采摘机器人摄像头，快速识别画面中草莓果实，即使存在叶片遮挡也能精准定位，无需人工逐颗排查；其二，能清晰区分草莓不同成熟阶段（未熟青果、半熟粉果、成熟红果），通过图像特征精准捕捉细微颜色差异，避免主观误判；其三，检测过程可同步记录果实位置与成熟度分布，为后续采收、管理提供数据支撑，推动草莓产业从'经验种植'向'精准管控'转型，是保障草莓品质、降低损耗的关键技术。
基于 YOLO 的草莓识别系统
- 精准采收指导：YOLO 可实时生成草莓园成熟度分布图谱，标注成熟果实集中区域，指导采收人员按'先熟先采'原则分区作业，避免漏采过熟果或错采未熟果。同时，能识别被叶片遮挡的成熟果实，减少漏采率，且采收时可针对性避开未熟果实，降低碰伤风险，保障采收后果实完整性。
- 采收与供应链规划：通过统计不同成熟度果实的数量，YOLO 可辅助预估采收总量与批次，帮助种植者提前对接商超、电商等收购渠道，合理安排采收人力、包装材料与冷链运输资源，避免采收旺季因规划不足导致的果实积压腐烂，或因人力短缺延误采收。
- 大棚管理优化：长期监测草莓成熟度数据，可分析不同大棚区域、不同品种的成熟速度差异，进而判断环境条件是否适宜。例如，若某区域草莓成熟普遍偏慢，可针对性调整大棚温度、光照时长或水肥配比，促进果实均匀成熟，提升全园果实品质一致性。
- 采后分级分拣：采收后的草莓需按成熟度分级销售（如成熟果供鲜食、半熟果供加工果酱），YOLO 可结合分拣线摄像头，自动识别果实成熟度并完成分类，替代人工分拣。不仅能减少人力成本，还能避免人工分拣的主观误差，确保分级标准统一，帮助种植者按不同成熟度制定差异化售价，提升经济收益。
- 病虫害间接预警：部分病虫害（如灰霉病、蚜虫侵害）会导致草莓果实出现病斑、着色不均等异常，YOLO 在检测成熟度时，可同步捕捉这类异常果实，提醒种植者排查病虫害风险，及时采取防治措施，避免病害扩散影响果实成熟与品质。
该数据集含有 3207 张图片，包含Pascal VOC XML格式和YOLO TXT格式，用于训练和测试果园、山庄、大棚、水果加工厂等场景进行草莓成熟度识别。
图片格式为 jpg 格式，标注格式分别为：
YOLO：txt VOC：xml
数据集均为手工标注，保证标注精确度。
2、数据集文件结构
Strawberry/
——test/
————Annotations/
————images/
————labels/
——train/
————Annotations/
————images/
————labels/
——valid/
————Annotations/
————images/
————labels/
——data.yaml
- 该数据集已划分训练集样本，分别是：test目录（测试集）、train目录（训练集）、valid目录（验证集）；
- Annotations 文件夹为 Pascal VOC 格式的XML 文件；
- images 文件夹为jpg 格式的数据样本；
- labels 文件夹是YOLO 格式的 TXT 文件；
- data.yaml 是数据集配置文件，包含草莓识别的目标分类和加载路径。
Annotations 目录下的xml 文件内容如下：
<annotation>
<folder></folder>
<filename>img287129312913_jpg.rf.32aa01aa19cb300935c591582897bcf9.jpg</filename>
<path>img287129312913_jpg.rf.32aa01aa19cb300935c591582897bcf9.jpg</path>
<source>
<database>Strawberry</database>
</source>
<size>
<width>640</width>
<height>640</height>
<depth>3</depth>
</size>
<segmented>0</segmented>
<object>
<name>ripe</name>
<pose>Unspecified</pose>
<truncated>0</truncated>
<difficult>0</difficult>
<occluded>0
388
641
120
508
labels 目录下的txt 文件内容如下：
0 0.703125 0.5140625 0.2296875 0.4546875 1 0.4921875 0.325 0.1203125 0.2796875 1 0.19921875 0.4328125 0.0484375 0.125 1 0.37890625 0.36328125 0.0703125 0.1421875 1 0.42265625 0.52578125 0.0859375 0.1671875
3、数据集适用范围
- 目标检测场景，无人机检测，监控识别
- yolo 训练模型或其他模型
- 果园、山庄、大棚、水果加工厂等场景
- 可用于草莓精准采收指导、种植管理优化、病虫害间接预警、采后分拣辅助等。
4、数据集标注结果
4.1、数据集内容
- 多角度场景：人员视角数据样本，监控视角数据样本；
- 标注内容：names: ['ripe', 'unripe']，总计2 个分类；
- 图片总量：3207 张图片数据；
- 标注类型：含有Pascal VOC XML格式和yolo TXT格式；
5、训练过程
5.1、导入训练数据
下载 YOLOv8 项目压缩包，解压在任意本地 workspace 文件夹中。
下载 YOLOv8 预训练模型，导入到ultralytics-main项目根目录下。
在ultralytics-main项目根目录下，创建 data 文件夹，并在 data 文件夹下创建子文件夹：Annotations、images、imageSets、labels，其中，将pascal VOC 格式的 XML 文件手动导入到 Annotations 文件夹中，将JPG格式的图像数据导入到 images 文件夹中，imageSets 和 labels 两个文件夹不导入数据。
data 目录结构如下：
data/
——Annotations/ //存放 xml 文件
——images/ //存放 jpg 图像
——imageSets/
——labels/
整体项目结构如下所示：
5.2、数据分割
首先在 ultralytics-main 目录下创建一个 split_train_val.py 文件，运行文件之后会在 imageSets 文件夹下将数据集划分为训练集 train.txt、验证集 val.txt、测试集 test.txt，里面存放的就是用于训练、验证、测试的图片名称。
import os
import random
trainval_percent = 0.9
train_percent = 0.9
xmlfilepath = 'data/Annotations'
txtsavepath = 'data/ImageSets'
total_xml = os.listdir(xmlfilepath)
num = len(total_xml)
list_ = range(num)
tv = int(num * trainval_percent)
tr = int(tv * train_percent)
trainval = random.sample(list_, tv)
train = random.sample(trainval, tr)
ftrainval = open('data/ImageSets/trainval.txt', 'w')
ftest = open('data/ImageSets/test.txt', 'w')
ftrain = open('data/ImageSets/train.txt', 'w')
fval = open('data/ImageSets/val.txt', 'w')
for i in list_:
name = total_xml[i][:-4] + '\n'
if i in trainval:
ftrainval.write(name)
if i in train:
ftrain.write(name)
else:
fval.write(name)
else:
ftest.write(name)
ftrainval.close()
ftrain.close()
fval.close()
ftest.close()
5.3、数据集格式化处理
在 ultralytics-main 目录下创建一个 voc_label.py 文件，用于处理图像标注数据，将其从 XML 格式（通常用于 Pascal VOC 数据集）转换为 YOLO 格式。
convert_annotation 函数
- 这个函数读取一个图像的 XML 标注文件，将其转换为 YOLO 格式的文本文件。
- 它打开 XML 文件，解析树结构，提取图像的宽度和高度。
- 然后，它遍历每个目标对象（
object），检查其类别是否在classes列表中，并忽略标注为困难（difficult）的对象。 - 对于每个有效的对象，它提取边界框坐标，进行必要的越界修正，然后调用
convert函数将坐标转换为 YOLO 格式。 - 最后，它将类别 ID 和归一化后的边界框坐标写入一个新的文本文件。
import xml.etree.ElementTree as ET
import os
from os import getcwd
sets = ['train', 'val', 'test']
classes = ['ripe', 'unripe']
abs_path = os.getcwd()
print(abs_path)
def convert(size, box):
dw = 1. / (size[0])
dh = 1. / (size[1])
x = (box[0] + box[1]) / 2.0 - 1
y = (box[2] + box[3]) / 2.0 - 1
w = box[1] - box[0]
h = box[3] - box[2]
x = x * dw
w = w * dw
y = y * dh
h = h * dh
return x, y, w, h
def convert_annotation(image_id):
in_file = open('data/Annotations/%s.xml' % (image_id), encoding='UTF-8')
out_file = open('data/labels/%s.txt' % (image_id), 'w')
tree = ET.parse(in_file)
root = tree.getroot()
size = root.find('size')
w = int(size.find('width').text)
h = int(size.find('height').text)
for obj in root.iter('object'):
difficult = obj.find().text
cls = obj.find().text
cls classes (difficult) == :
cls_id = classes.index(cls)
xmlbox = obj.find()
b = ((xmlbox.find().text), (xmlbox.find().text), (xmlbox.find().text), (xmlbox.find().text))
b1, b2, b3, b4 = b
b2 > w: b2 = w
b4 > h: b4 = h
b = (b1, b2, b3, b4)
bb = convert((w, h), b)
out_file.write((cls_id) + + .join([(a) a bb]) + )
wd = getcwd()
image_set sets:
os.path.exists():
os.makedirs()
image_ids = ( % (image_set)).read().strip().split()
list_file = ( % (image_set), )
image_id image_ids:
list_file.write(abs_path + % (image_id))
convert_annotation(image_id)
list_file.close()
5.4、修改数据集配置文件
在 ultralytics-main 目录下创建一个 data.yaml 文件
train: data/train.txt
val: data/val.txt
test: data/test.txt
nc: 2
names: ['ripe', 'unripe']
5.5、执行命令
执行 train.py
model = YOLO('yolov8s.pt')
results = model.train(data='data.yaml', epochs=200, imgsz=640, batch=16, workers=0)
也可以在终端执行下述命令：
yolo train data=data.yaml model=yolov8s.pt epochs=200 imgsz=640 batch=16 workers=0 device=0
5.6、模型预测
你可以选择新建 predict.py 预测脚本文件，输入视频流或者图像进行预测。
代码如下：
import cv2
from ultralytics import YOLO
# Load the YOLOv8 model
model = YOLO("./best.pt") # 自定义预测模型加载路径
# Open the video file
video_path = "./demo.mp4" # 自定义预测视频路径
cap = cv2.VideoCapture(video_path)
# Get the video properties
frame_width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
frame_height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
# Define the codec and create VideoWriter object
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v')
out = cv2.VideoWriter('./outputs.mp4', fourcc, fps, (frame_width, frame_height)) # 自定义输出视频路径
# Loop through the video frames
while cap.isOpened():
success, frame = cap.read()
if success:
# Run YOLOv8 inference on the frame
results = model.predict(source=frame, save=True, imgsz=640, conf=0.5)
results[0].names[0] = "道路积水" # Visualize the results on the frame annotated_frame = results[0].plot()
# Write the annotated frame to the output file
out.write(annotated_frame)
# Display the annotated frame (optional)
cv2.imshow("YOLOv8 Inference", annotated_frame)
# Break the loop if 'q' is pressed
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord("q"):
break
else:
# Break the loop if the end of the video is reached
break
cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()
图片推理，代码如下：
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')
from ultralytics import YOLO
if __name__ == '__main__':
model = YOLO('models/best.pt')
model.predict(source='test_pic', imgsz=640, save=True, conf=0.25)
也可以直接在命令行窗口或者 Anaconda 终端输入以下命令进行模型预测：
yolo predict model="best.pt" source='demo.jpg'
二、YOLO 草莓成熟度检测系统
1、功能介绍
1. 模型管理
支持自定义上传模型文件，一键加载所选模型，基于 YOLO 框架进行推理。
2. 图片检测
- 支持上传本地图片文件，自动完成格式校验。
- 对上传图片进行目标检测，检测结果以带有边框和标签的图片形式返回并展示。
- 检测结果可下载保存。
3. 视频检测与实时流
- 支持上传本地视频文件，自动完成格式校验。
- 对视频逐帧检测，检测结果通过 MJPEG 流实时推送到前端页面，用户可边看边等。
- 支持摄像头实时检测（如有接入摄像头）。
4. 置信度阈值调节
- 前端可实时调整检测置信度阈值，动态影响检测结果。
- 阈值调整后，后端推理自动应用新阈值，无需重启。
5. 日志与状态反馈
- 前端集成日志区，实时显示模型加载、推理、文件上传等操作的进度与结果。
- 检测异常、错误信息及时反馈，便于排查。
- 一键清空日志，避免长期占用内存。
2、创建环境并安装依赖：
conda create -n ultralytics-env python=3.10
conda activate ultralytics-env
pip install -r requirements.txt
3、启动项目
python app.py
**打开浏览器访问：**http://localhost:5000
4、效果展示
4.1、推理效果
4.2、日志文本框
4.3、摄像头检测
以红绿灯检测为例：
5、前端核心页面代码
<!doctype html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
<title>视觉检测系统 - Web UI</title>
<link rel="stylesheet" href="/static/style.css">
<link rel="icon" href="/favicon.ico">
</head>
<body>
<div>
<!-- 左侧内容区 -->
<div>
<header>
<h1>YOLO 草莓成熟度检测系统</h1>
<div title="当前模型">当前模型：未上传模型</div>
</header>
<main>
<div>
<div>
<>原图 / 视频
预览区
检测结果
检测结果
日志
上传模型
加载模型
请选择检测方式
图片/视频
摄像头
未选择文件
上传文件
开启摄像头
关闭摄像头
置信度
开始检测
停止
清空日志
6、代码获取
更多数据集请查看相关文档。
