无人机森林火灾监测数据集|野火智能识别预警|森林防火视觉检测训练集

森林烟火智能巡检数据集|低空防灾监测|深度学习火焰识别样本库

无人机森林防火数据集|早期火情预警|航拍目标检测模型训练数据


森林火灾突发性强、蔓延速度快、扑救难度极高,传统人工巡护、瞭望塔监测存在响应滞后、覆盖盲区、夜间失效、误报漏报严重等痛点。无人机低空巡检具备全域覆盖、快速响应、远程安全、昼夜可用等优势,但林区背景复杂、火焰小、烟雾多变,通用数据集难以支撑高精度早期火情识别。本文分享无人机森林野火专用检测数据集,配套 YOLO 训练、推理、预警全流程工程代码,快速构建全天候智能森林防火系统。10197


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📁 项目总览

  • 项目领域:计算机视觉|目标检测|智慧林业|森林防火|防灾减灾
  • 核心任务:无人机航拍视角下火焰精准检测、早期火情识别、实时预警
  • 数据规模:4500 张高清航拍图像,2 个子数据集,场景多样均衡
  • 标注类别:单类别 fire(火焰) 纯净标注,无冗余干扰
  • 配套资源:数据集 + 1 个预训练检测模型,开箱可直接推理
  • 格式支持:图像 JPG/PNG + 标注 YOLO TXT / VOC XML
  • 适配算法:YOLOv5/v7/v8/v10/v11 全系列,小火焰/烟雾优化
  • 应用场景:森林火情早期预警、无人机巡护、防火监测、灾害应急

🧾 数据集核心信息

信息项 详情
任务类型 计算机视觉 · 目标检测
标注类别 仅 fire(火焰),专项优化火情识别
数据总量 4500 张无人机森林航拍图像
数据结构 2 个子数据集,提升样本多样性与泛化性
数据格式 图像 + 标注,兼容主流训练框架
场景特点 森林/山地/林区、昼夜、远距小火焰、遮挡、烟雾干扰
配套资源 完整数据集 + 预训练模型,快速落地

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✨ 核心优势

  • 火情场景专属:纯森林航拍视角,贴合无人机真实巡护航线与高度
  • 标注极简精准:单类别火焰标注,模型收敛快、误报率极低
  • 数据规模适中:4500 张样本满足训练需求,训练成本低、效果稳定
  • 小火焰鲁棒性强:覆盖远距离、初燃、弱光、烟雾遮挡等关键场景
  • 工程化就绪:自带预训练模型,无需从零训练,一键部署预警系统

📂 标准目录结构

drone-forest-fire-det/
├── images/                # 森林火情航拍图像
│   ├── train/
│   ├── val/
│   └── test/
├── labels/                # YOLO 格式标注
│   ├── train/
│   └── val/
├── scripts/               # 工具脚本
│   ├── split_dataset.py   # 数据集划分
│   ├── voc2yolo.py        # 标注格式转换
│   └── vis_label.py       # 标注可视化校验
├── data.yaml              # YOLO 数据集配置
├── train.py               # 火焰检测训练
├── predict.py             # 火情实时推理
├── fire_alert.py          # 自动预警脚本
├── README.md              # 项目说明
└── fire_model.pt          # 预训练权重

🧪 深度学习实战代码(带森林防火场景经验注释)

1. data.yaml

# 场景注释:无人机森林防火·火焰小目标+夜间低光检测配置
# 火焰目标小、颜色易与阳光/晚霞混淆,建议 imgsz=640,降低 conf 防漏检
path: ./drone-forest-fire-det
train: images/train
val: images/val
test: images/test

nc: 1                         # 仅火焰单类别
names: ['fire']               # 类别名称

# 火情检测调参经验:
# 1. imgsz=640 提升小火焰召回率
# 2. 开启 hsv 增强,降低光照/烟雾干扰
# 3. conf=0.25,避免早期微弱火情漏报

2. train.py(YOLOv8 森林火焰训练)

from ultralytics import YOLO

# 场景注释:无人机森林防火训练·小火焰+低光照+复杂背景专项优化
if __name__ == "__main__":
    model = YOLO("yolov8s.pt")  # 轻量模型适合机载实时推理

    model.train(
        data="data.yaml",
        epochs=120,           # 小目标适当增加轮数
        imgsz=640,            # 高分辨率捕捉微弱火焰
        batch=16,
        device=0,
        patience=10,          # 早停防止过拟合
        lr0=0.01,
        lrf=0.01,
        momentum=0.937,
        weight_decay=0.0005,
        warmup_epochs=3,
        cos_lr=True,
        augment=True,         # 强数据增强提升鲁棒性
        hsv_h=0.015,
        hsv_s=0.7,
        hsv_v=0.4,
        close_mosaic=10,
        name="forest_fire_det"
    )

3. predict.py(无人机火情巡检推理)

from ultralytics import YOLO
import cv2

# 场景注释:森林防火推理·低漏检配置,支持图片/视频/实时流
def fire_predict():
    # 加载训练好的火焰检测模型
    model = YOLO("./runs/detect/forest_fire_det/weights/best.pt")

    # 单张航拍图推理
    img_path = "drone_forest.jpg"
    results = model.predict(
        source=img_path,
        conf=0.25,
        iou=0.45,
        agnostic_nms=True    # 抑制树枝/阳光误检
    )

    # 保存可视化结果
    res_img = results[0].plot()
    cv2.imwrite("fire_result.jpg", res_img)

    # 视频/实时流巡检
    # model.predict(source="drone_flight.mp4", save=True, stream=True)

if __name__ == "__main__":
    fire_predict()

4. fire_alert.py(火情自动预警)

from ultralytics import YOLO

# 场景注释:森林防火核心功能·检测到火焰立即触发声光/平台预警
def fire_detect_alert():
    model = YOLO("fire_model.pt")
    results = model.predict("drone_forest.jpg", conf=0.25)

    fire_count = 0
    for r in results:
        fire_count += len([box for box in r.boxes if int(box.cls) == 0])

    if fire_count > 0:
        print(f"🔥 警告:检测到森林火情!火焰区域数量:{fire_count}")
        print("📡 已启动应急预警:推送位置信息、通知巡护人员!")
    else:
        print("✅ 林区正常,未检测到火情。")

if __name__ == "__main__":
    fire_detect_alert()

5. voc2yolo.py(标注格式转换)

import os
import xml.etree.ElementTree as ET
from pathlib import Path

# 场景注释:VOC转YOLO,保证小火焰框归一化精准
def voc_to_yolo(voc_dir, yolo_dir, class_names):
    os.makedirs(yolo_dir, exist_ok=True)
    for xml_file in Path(voc_dir).glob("*.xml"):
        tree = ET.parse(xml_file)
        root = tree.getroot()
        img_w = int(root.find("size/width").text)
        img_h = int(root.find("size/height").text)
        txt_path = os.path.join(yolo_dir, f"{xml_file.stem}.txt")

        with open(txt_path, "w") as f:
            for obj in root.findall("object"):
                cls_name = obj.find("name").text
                if cls_name not in class_names:
                    continue
                cls_id = class_names.index(cls_name)
                bndbox = obj.find("bndbox")
                xmin = float(bndbox.find("xmin").text)
                ymin = float(bndbox.find("ymin").text)
                xmax = float(bndbox.find("xmax").text)
                ymax = float(bndbox.find("ymax").text)

                # YOLO 归一化坐标
                cx = (xmin + xmax) / 2 / img_w
                cy = (ymin + ymax) / 2 / img_h
                w = (xmax - xmin) / img_w
                h = (ymax - ymin) / img_h
                f.write(f"{cls_id} {cx:.6f} {cy:.6f} {w:.6f} {h:.6f}\n")

if __name__ == "__main__":
    classes = ["fire"]
    voc_to_yolo("./labels/voc", "./labels/yolo", classes)

🎯 落地应用方向

  1. 早期火情预警:无人机巡航,识别初燃小火,提前处置防蔓延
  2. 全域智能巡护:替代人工,24小时不间断林区巡检
  3. 灾害应急指挥:实时定位火点,辅助制定扑救方案
  4. 重点区域防控:自然保护区、林场、景区全天候防火监测
  5. 智慧林业平台:接入防火系统,实现自动识别、定位、预警、闭环处置

📌 标签

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