مجموعة بيانات TT100K

تعد Tsinghua-Tencent 100K (TT100K) مجموعة بيانات مرجعية واسعة النطاق لعلامات المرور، تم إنشاؤها من 100,000 صورة بانورامية من خرائط شارع Tencent. صُممت مجموعة البيانات هذه خصيصاً لاكتشاف وتصنيف علامات المرور في ظروف العالم الحقيقي، مما يوفر للباحثين والمطورين مورداً شاملاً لبناء أنظمة قوية للتعرف على علامات المرور.

تحتوي مجموعة البيانات على 100,000 صورة مع أكثر من 30,000 مثيل لعلامات المرور عبر 221 فئة توضيحية. تطبق الورقة البحثية الأصلية حد 100 مثيل لكل فئة للتدريب الخاضع للإشراف، مما ينتج عنه مجموعة فرعية شائعة الاستخدام مكونة من 45 فئة؛ ومع ذلك، تحتفظ تهيئة مجموعة بيانات Ultralytics المقدمة بجميع 221 فئة مشروحة، والعديد منها نادر جداً. تلتقط هذه الصور تباينات كبيرة في الإضاءة، والظروف الجوية، وزوايا الرؤية، والمسافات، مما يجعلها مثالية لتدريب النماذج التي تحتاج إلى الأداء الموثوق في سيناريوهات متنوعة في العالم الحقيقي.

تعتبر مجموعة البيانات هذه ذات قيمة خاصة لما يلي:

  • أنظمة القيادة الذاتية
  • أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)
  • تطبيقات مراقبة حركة المرور
  • التخطيط العمراني وتحليل حركة المرور
  • أبحاث الرؤية الحاسوبية في ظروف العالم الحقيقي

الميزات الرئيسية

توفر مجموعة بيانات TT100K العديد من المزايا الرئيسية:

  • النطاق: 100,000 صورة عالية الدقة (2048×2048 بكسل)
  • التنوع: 221 فئة لعلامات المرور تغطي علامات المرور الصينية
  • ظروف العالم الحقيقي: تباينات كبيرة في الطقس والإضاءة وزوايا الرؤية
  • شروحات غنية: تتضمن كل علامة تسمية الفئة، ومربع الإحاطة (BBox)، وقناع البكسل
  • تغطية شاملة: تتضمن علامات المنع، والتحذير، والإلزام، والعلامات الإرشادية
  • تقسيم التدريب/الاختبار: تقسيمات محددة مسبقاً لتقييم متسق

هيكل مجموعة البيانات

تم تقسيم مجموعة بيانات TT100K إلى ثلاث مجموعات فرعية:

  1. مجموعة التدريب: المجموعة الأساسية من صور مشاهد المرور المستخدمة لتدريب النماذج لاكتشاف وتصنيف الأنواع المختلفة لعلامات المرور.
  2. مجموعة التحقق: مجموعة فرعية تستخدم أثناء تطوير النموذج لمراقبة الأداء وضبط المعلمات الفائقة.
  3. مجموعة الاختبار: مجموعة صور مستبعدة تُستخدم لتقييم قدرة النموذج النهائي على اكتشاف وتصنيف علامات المرور في سيناريوهات العالم الحقيقي.

تتضمن مجموعة بيانات TT100K 221 فئة لعلامات المرور منظمة في عدة مجموعات رئيسية:

علامات حدود السرعة (pl, pm)**

  1. pl_: حدود السرعة المانعة (pl5, pl10, pl20, pl30, pl40, pl50, pl60, pl70, pl80, pl100, pl120)
  2. pm_: الحد الأدنى للسرعة (pm5, pm10, pm20, pm30, pm40, pm50, pm55)

علامات المنع (p, pn, pr_)**

  1. p1-p28: علامات المنع العامة (ممنوع الدخول، ممنوع الوقوف، ممنوع التوقف، إلخ)
  2. pn/pne: علامات ممنوع الدخول وممنوع الوقوف
  3. pr: علامات تقييد متنوعة (pr10, pr20, pr30, pr40, pr50, إلخ)

علامات التحذير (w_)

  1. w1-w66: علامات تحذير لمختلف مخاطر الطرق والظروف والمواقف
  2. تتضمن معابر المشاة، والمنعطفات الحادة، والطرق الزلقة، والحيوانات، والإنشاءات، إلخ.

علامات حدود الارتفاع/العرض (ph, pb)**

  1. ph_: علامات حدود الارتفاع (ph2, ph2.5, ph3, ph3.5, ph4, ph4.5, ph5, إلخ)
  2. pb_: علامات حدود العرض

العلامات الإرشادية (i, il, io, ip)**

  1. i1-i15: علامات إرشادية عامة
  2. il_: معلومات حدود السرعة (il60, il80, il100, il110)
  3. io: علامات إرشادية أخرى
  4. ip: لوحات المعلومات

ملف YAML الخاص بمجموعة البيانات

يتم استخدام ملف YAML (لغة ترميز أخرى) لتحديد تهيئة مجموعة البيانات. يحتوي على معلومات حول مسارات مجموعة البيانات، والفئات، وغيرها من المعلومات ذات الصلة. بالنسبة لمجموعة بيانات TT100K، يتضمن ملف TT100K.yaml وظائف التنزيل والتحويل التلقائي.

ultralytics/cfg/datasets/TT100K.yaml
# Ultralytics 🚀 AGPL-3.0 License - https://ultralytics.com/license

# Tsinghua-Tencent 100K (TT100K) dataset https://cg.cs.tsinghua.edu.cn/traffic-sign/ by Tsinghua University
# Documentation: https://cg.cs.tsinghua.edu.cn/traffic-sign/tutorial.html
# Paper: Traffic-Sign Detection and Classification in the Wild (CVPR 2016)
# License: CC BY-NC 2.0 license for non-commercial use only
# Example usage: yolo train data=TT100K.yaml
# parent
# ├── ultralytics
# └── datasets
#     └── TT100K ← downloads here (~18 GB)

# Train/val/test sets as 1) dir: path/to/imgs, 2) file: path/to/imgs.txt, or 3) list: [path/to/imgs1, path/to/imgs2, ..]
path: TT100K # dataset root dir
train: images/train # train images (relative to 'path') 6105 images
val: images/val # val images (relative to 'path') 7641 images (original 'other' split)
test: images/test # test images (relative to 'path') 3071 images

# Classes (221 traffic sign categories, 45 with sufficient training instances)
names:
  0: pl5
  1: pl10
  2: pl15
  3: pl20
  4: pl25
  5: pl30
  6: pl40
  7: pl50
  8: pl60
  9: pl70
  10: pl80
  11: pl90
  12: pl100
  13: pl110
  14: pl120
  15: pm5
  16: pm10
  17: pm13
  18: pm15
  19: pm20
  20: pm25
  21: pm30
  22: pm35
  23: pm40
  24: pm46
  25: pm50
  26: pm55
  27: pm8
  28: pn
  29: pne
  30: ph4
  31: ph4.5
  32: ph5
  33: ps
  34: pg
  35: ph1.5
  36: ph2
  37: ph2.1
  38: ph2.2
  39: ph2.4
  40: ph2.5
  41: ph2.8
  42: ph2.9
  43: ph3
  44: ph3.2
  45: ph3.5
  46: ph3.8
  47: ph4.2
  48: ph4.3
  49: ph4.8
  50: ph5.3
  51: ph5.5
  52: pb
  53: pr10
  54: pr100
  55: pr20
  56: pr30
  57: pr40
  58: pr45
  59: pr50
  60: pr60
  61: pr70
  62: pr80
  63: pr90
  64: p1
  65: p2
  66: p3
  67: p4
  68: p5
  69: p6
  70: p7
  71: p8
  72: p9
  73: p10
  74: p11
  75: p12
  76: p13
  77: p14
  78: p15
  79: p16
  80: p17
  81: p18
  82: p19
  83: p20
  84: p21
  85: p22
  86: p23
  87: p24
  88: p25
  89: p26
  90: p27
  91: p28
  92: pa8
  93: pa10
  94: pa12
  95: pa13
  96: pa14
  97: pb5
  98: pc
  99: pg
  100: ph1
  101: ph1.3
  102: ph1.5
  103: ph2
  104: ph3
  105: ph4
  106: ph5
  107: pi
  108: pl0
  109: pl4
  110: pl5
  111: pl8
  112: pl10
  113: pl15
  114: pl20
  115: pl25
  116: pl30
  117: pl35
  118: pl40
  119: pl50
  120: pl60
  121: pl65
  122: pl70
  123: pl80
  124: pl90
  125: pl100
  126: pl110
  127: pl120
  128: pm2
  129: pm8
  130: pm10
  131: pm13
  132: pm15
  133: pm20
  134: pm25
  135: pm30
  136: pm35
  137: pm40
  138: pm46
  139: pm50
  140: pm55
  141: pn
  142: pne
  143: po
  144: pr10
  145: pr100
  146: pr20
  147: pr30
  148: pr40
  149: pr45
  150: pr50
  151: pr60
  152: pr70
  153: pr80
  154: ps
  155: w1
  156: w2
  157: w3
  158: w5
  159: w8
  160: w10
  161: w12
  162: w13
  163: w16
  164: w18
  165: w20
  166: w21
  167: w22
  168: w24
  169: w28
  170: w30
  171: w31
  172: w32
  173: w34
  174: w35
  175: w37
  176: w38
  177: w41
  178: w42
  179: w43
  180: w44
  181: w45
  182: w46
  183: w47
  184: w48
  185: w49
  186: w50
  187: w51
  188: w52
  189: w53
  190: w54
  191: w55
  192: w56
  193: w57
  194: w58
  195: w59
  196: w60
  197: w62
  198: w63
  199: w66
  200: i1
  201: i2
  202: i3
  203: i4
  204: i5
  205: i6
  206: i7
  207: i8
  208: i9
  209: i10
  210: i11
  211: i12
  212: i13
  213: i14
  214: i15
  215: il60
  216: il80
  217: il100
  218: il110
  219: io
  220: ip

# Download script/URL (optional) ---------------------------------------------------------------------------------------
download: |
  import json
  import shutil
  from pathlib import Path

  from PIL import Image

  from ultralytics.utils import TQDM
  from ultralytics.utils.downloads import download

  def tt100k2yolo(dir):
      """Convert TT100K annotations to YOLO format with images/{split} and labels/{split} structure."""
      data_dir = dir / "data"
      anno_file = data_dir / "annotations.json"

      print("Loading annotations...")
      with open(anno_file, encoding="utf-8") as f:
          data = json.load(f)

      # Build class name to index mapping from yaml
      names = yaml["names"]
      class_to_idx = {v: k for k, v in names.items()}

      # Create directories
      for split in ["train", "val", "test"]:
          (dir / "images" / split).mkdir(parents=True, exist_ok=True)
          (dir / "labels" / split).mkdir(parents=True, exist_ok=True)

      print("Converting annotations to YOLO format...")
      skipped = 0
      for img_id, img_data in TQDM(data["imgs"].items(), desc="Processing"):
          img_path_str = img_data["path"]
          if "train" in img_path_str:
              split = "train"
          elif "test" in img_path_str:
              split = "test"
          else:
              split = "val"

          # Source and destination paths
          src_img = data_dir / img_path_str
          if not src_img.exists():
              continue

          dst_img = dir / "images" / split / src_img.name

          # Get image dimensions
          try:
              with Image.open(src_img) as img:
                  img_width, img_height = img.size
          except Exception as e:
              print(f"Error reading {src_img}: {e}")
              continue

          # Copy image to destination
          shutil.copy2(src_img, dst_img)

          # Convert annotations
          label_file = dir / "labels" / split / f"{src_img.stem}.txt"
          lines = []

          for obj in img_data.get("objects", []):
              category = obj["category"]
              if category not in class_to_idx:
                  skipped += 1
                  continue

              bbox = obj["bbox"]
              xmin, ymin = bbox["xmin"], bbox["ymin"]
              xmax, ymax = bbox["xmax"], bbox["ymax"]

              # Convert to YOLO format (normalized center coordinates and dimensions)
              x_center = ((xmin + xmax) / 2.0) / img_width
              y_center = ((ymin + ymax) / 2.0) / img_height
              width = (xmax - xmin) / img_width
              height = (ymax - ymin) / img_height

              # Clip to valid range
              x_center = max(0, min(1, x_center))
              y_center = max(0, min(1, y_center))
              width = max(0, min(1, width))
              height = max(0, min(1, height))

              cls_idx = class_to_idx[category]
              lines.append(f"{cls_idx} {x_center:.6f} {y_center:.6f} {width:.6f} {height:.6f}\n")

          # Write label file
          if lines:
              label_file.write_text("".join(lines), encoding="utf-8")

      if skipped:
          print(f"Skipped {skipped} annotations with unknown categories")
      print("Conversion complete!")

  # Download
  dir = Path(yaml["path"])  # dataset root dir
  urls = ["https://cg.cs.tsinghua.edu.cn/traffic-sign/data_model_code/data.zip"]
  download(urls, dir=dir, curl=True, threads=1)

  # Convert
  tt100k2yolo(dir)

الاستخدام

لتدريب نموذج YOLO26 على مجموعة بيانات TT100K لمدة 100 عصر بحجم صورة 640، يمكنك استخدام مقتطفات الكود التالية. سيتم تنزيل مجموعة البيانات وتحويلها تلقائياً إلى تنسيق YOLO عند الاستخدام لأول مرة.

مثال على التدريب
from ultralytics import YOLO

# Load a model
model = YOLO("yolo26n.pt")  # load a pretrained model (recommended for training)

# Train the model - dataset will auto-download on first run
results = model.train(data="TT100K.yaml", epochs=100, imgsz=640)

صور وعينات تعليقات توضيحية

إليك أمثلة نموذجية من مجموعة بيانات TT100K:

  1. البيئات الحضرية: مشاهد الشوارع مع علامات مرور متعددة على مسافات مختلفة
  2. مشاهد الطرق السريعة: علامات طرق عالية السرعة بما في ذلك حدود السرعة ومؤشرات الاتجاه
  3. التقاطعات المعقدة: علامات متعددة على مقربة من بعضها البعض مع اتجاهات متفاوتة
  4. الظروف الصعبة: علامات تحت إضاءة مختلفة (نهار/ليل)، وظروف جوية (مطر/ضباب)، وزوايا رؤية

تتضمن مجموعة البيانات:

  1. علامات مقربة: علامات كبيرة وواضحة تشغل مساحة كبيرة من الصورة
  2. علامات بعيدة: علامات صغيرة تتطلب قدرات اكتشاف دقيقة
  3. علامات محجوبة جزئياً: علامات محجوبة جزئياً بواسطة المركبات أو الأشجار أو أشياء أخرى
  4. علامات متعددة في كل صورة: صور تحتوي على عدة أنواع مختلفة من العلامات

الاقتباسات والشكر

إذا كنت تستخدم مجموعة بيانات TT100K في عملك البحثي أو التطويري، يرجى الاستشهاد بالورقة البحثية التالية:

اقتباس
@InProceedings{Zhu_2016_CVPR,
    author = {Zhu, Zhe and Liang, Dun and Zhang, Songhai and Huang, Xiaolei and Li, Baoli and Hu, Shimin},
    title = {Traffic-Sign Detection and Classification in the Wild},
    booktitle = {The IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR)},
    month = {June},
    year = {2016}
}

نود أن نعرب عن تقديرنا للتعاون بين جامعة تسينغهوا وTencent لإنشاء وصيانة هذا المورد القيم لمجتمعات الرؤية الحاسوبية والقيادة الذاتية. لمزيد من المعلومات حول مجموعة بيانات TT100K، قم بزيارة موقع مجموعة البيانات الرسمي.

الأسئلة الشائعة

ما هي استخدامات مجموعة بيانات TT100K؟

صُممت مجموعة بيانات Tsinghua-Tencent 100K (TT100K) خصيصاً لاكتشاف وتصنيف علامات المرور في ظروف العالم الحقيقي. تُستخدم بشكل أساسي في:

  1. تدريب أنظمة إدراك القيادة الذاتية
  2. تطوير أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)
  3. الأبحاث في اكتشاف الأشياء القوي تحت ظروف متفاوتة
  4. قياس أداء خوارزميات التعرف على علامات المرور
  5. اختبار أداء النموذج على الأشياء الصغيرة في الصور الكبيرة

مع 100,000 صورة متنوعة لشارع و221 فئة لعلامات المرور، توفر بيئة اختبار شاملة لاكتشاف علامات المرور في العالم الحقيقي.

كم عدد فئات علامات المرور في TT100K؟

تحتوي مجموعة بيانات TT100K على 221 فئة مختلفة لعلامات المرور، بما في ذلك:

  1. حدود السرعة: pl5 إلى pl120 (حدود المنع) وpm5 إلى pm55 (الحد الأدنى للسرعات)
  2. علامات المنع: أكثر من 28 نوعاً من أنواع المنع العام (p1-p28) بالإضافة إلى القيود (pr*, pn, pne)
  3. علامات التحذير: أكثر من 60 فئة تحذير (w1-w66)
  4. حدود الارتفاع/العرض: سلسلة ph* وpb* للقيود المادية
  5. العلامات الإرشادية: i1-i15، il*، io، ip للتوجيه والمعلومات

تشمل هذه التغطية الشاملة معظم علامات المرور الموجودة في شبكات الطرق الصينية.

كيف يمكنني تدريب نموذج YOLO26n باستخدام مجموعة بيانات TT100K؟

لتدريب نموذج YOLO26n على مجموعة بيانات TT100K لمدة 100 عصر بحجم صورة 640، استخدم المثال أدناه.

مثال على التدريب
from ultralytics import YOLO

# Load a model
model = YOLO("yolo26n.pt")  # load a pretrained model (recommended for training)

# Train the model
results = model.train(data="TT100K.yaml", epochs=100, imgsz=640)

للحصول على تكوينات تدريب مفصلة، ارجع إلى وثائق التدريب.

ما الذي يجعل TT100K صعبة مقارنة بمجموعات البيانات الأخرى؟

تقدم TT100K العديد من التحديات الفريدة:

  1. تباين النطاق: تتراوح العلامات من صغيرة جداً (علامات الطرق السريعة البعيدة) إلى كبيرة (علامات حضرية مقربة)
  2. ظروف العالم الحقيقي: تباينات شديدة في الإضاءة والطقس وزوايا الرؤية
  3. الدقة العالية: تتطلب صور 2048×2048 بكسل قدرة معالجة كبيرة
  4. عدم توازن الفئات: بعض أنواع العلامات أكثر شيوعاً بكثير من غيرها
  5. مشاهد كثيفة: قد تظهر علامات متعددة في صورة واحدة
  6. الحجب الجزئي: قد تكون العلامات محجوبة جزئياً بواسطة المركبات أو الغطاء النباتي أو الهياكل

تجعل هذه التحديات من TT100K معياراً قيماً لتطوير خوارزميات اكتشاف قوية.

كيف أتعامل مع أحجام الصور الكبيرة في TT100K؟

تستخدم مجموعة بيانات TT100K صوراً بدقة 2048×2048 بكسل، والتي يمكن أن تكون مكثفة من حيث الموارد. إليك الاستراتيجيات الموصى بها:

للتدريب:

# Option 1: Resize to standard YOLO size
model.train(data="TT100K.yaml", imgsz=640, batch=16)

# Option 2: Use larger size for better small object detection
model.train(data="TT100K.yaml", imgsz=1280, batch=4)

# Option 3: Multi-scale training
model.train(data="TT100K.yaml", imgsz=640, scale=0.5)  # trains at varying scales

التوصيات:

  • ابدأ بـ imgsz=640 للتجارب الأولية
  • استخدم imgsz=1280 إذا كانت لديك ذاكرة GPU كافية (24 جيجابايت فأكثر)
  • ضع في اعتبارك استراتيجيات التبليط (tiling) للعلامات الصغيرة جداً
  • استخدم تراكم التدرج (gradient accumulation) لمحاكاة أحجام دفعات أكبر

تعليقات