Link to this sectionمجموعة بيانات xView#
تعد مجموعة بيانات xView واحدة من أكبر مجموعات البيانات المتاحة علنًا للصور العلوية، وتحتوي على صور من مشاهد معقدة حول العالم تم وضع تعليقات توضيحية عليها باستخدام مربعات الإحاطة. يهدف xView إلى تسريع التقدم في أربعة مجالات في رؤية الحاسوب:
- تقليل الحد الأدنى للدقة المطلوبة للاكتشاف.
- تحسين كفاءة التعلم.
- تمكين اكتشاف المزيد من فئات الكائنات.
- تحسين اكتشاف الفئات الدقيقة.
تعتمد xView على نجاح تحديات مثل الكائنات الشائعة في السياق (COCO) وتهدف إلى الاستفادة من رؤية الحاسوب لتحليل الكم المتزايد من الصور المتاحة من الفضاء من أجل فهم العالم المرئي بطرق جديدة ومعالجة مجموعة من التطبيقات المهمة.
لا يتم تنزيل مجموعة بيانات xView تلقائيًا بواسطة نصوص Ultralytics البرمجية. يجب عليك تنزيل مجموعة البيانات يدويًا أولاً من المصدر الرسمي:
- المصدر: تحدي DIUx xView 2018 من قبل الوكالة الوطنية للاستخبارات الجغرافية المكانية (NGA) الأمريكية
- رابط URL: https://challenge.xviewdataset.org
هام: بعد تنزيل الملفات الضرورية (مثل train_images.tif و val_images.tif و xView_train.geojson)، تحتاج إلى استخراجها ووضعها في هيكل المجلد الصحيح، والذي يُتوقع عادةً أن يكون ضمن مجلد datasets/xView/، قبل تشغيل أوامر التدريب الموضحة أدناه. تأكد من إعداد مجموعة البيانات بشكل صحيح وفقًا لتعليمات التحدي.
Link to this sectionالميزات الرئيسية#
- تحتوي xView على أكثر من مليون مثيل لكائنات موزعة على 60 فئة.
- تتمتع مجموعة البيانات بدقة 0.3 متر، مما يوفر صورًا ذات دقة أعلى من معظم مجموعات بيانات صور الأقمار الصناعية العامة.
- تتميز xView بمجموعة متنوعة من الكائنات الصغيرة والنادرة والدقيقة ومتعددة الأنواع مع تعليقات مربع الإحاطة.
- تأتي مع نموذج أساسي مدرب مسبقًا باستخدام واجهة برمجة تطبيقات الكشف عن الكائنات TensorFlow ومثال لـ PyTorch.
Link to this sectionهيكل مجموعة البيانات#
تتكون مجموعة بيانات xView من صور أقمار صناعية تم جمعها من أقمار WorldView-3 الصناعية بمسافة عينة أرضية تبلغ 0.3 متر. وهي تحتوي على أكثر من مليون كائن عبر 60 فئة في أكثر من 1400 كم² من الصور. تعد مجموعة البيانات ذات قيمة خاصة لتطبيقات الاستشعار عن بعد والمراقبة البيئية.
Link to this sectionالتطبيقات#
تُستخدم مجموعة بيانات xView على نطاق واسع لتدريب وتقييم نماذج التعلم العميق للكشف عن الكائنات في الصور العلوية. إن مجموعة فئات الكائنات المتنوعة والصور عالية الدقة تجعلها موردًا قيمًا للباحثين والممارسين في مجال رؤية الحاسوب، خاصة لتحليل صور الأقمار الصناعية. تشمل التطبيقات:
- الاستطلاع العسكري والدفاعي
- التخطيط العمراني والتطوير
- المراقبة البيئية
- الاستجابة للكوارث وتقييمها
- رسم خرائط البنية التحتية وإدارتها
Link to this sectionYAML مجموعة البيانات#
يتم استخدام ملف YAML (Yet Another Markup Language) لتحديد تكوين مجموعة البيانات. وهو يحتوي على معلومات حول مسارات مجموعة البيانات، والفئات، ومعلومات أخرى ذات صلة. في حالة مجموعة بيانات xView، يتم الاحتفاظ بملف xView.yaml على https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/xView.yaml.
# Ultralytics 🚀 AGPL-3.0 License - https://ultralytics.com/license
# DIUx xView 2018 Challenge dataset https://challenge.xviewdataset.org by U.S. National Geospatial-Intelligence Agency (NGA)
# -------- Download and extract data manually to `datasets/xView` before running the train command. --------
# Documentation: https://docs.ultralytics.com/datasets/detect/xview
# Example usage: yolo train data=xView.yaml
# parent
# ├── ultralytics
# └── datasets
# └── xView ← downloads here (20.7 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: xView # dataset root dir
train: images/autosplit_train.txt # train images (relative to 'path') 90% of 847 train images
val: images/autosplit_val.txt # val images (relative to 'path') 10% of 847 train images
# Classes
names:
0: Fixed-wing Aircraft
1: Small Aircraft
2: Cargo Plane
3: Helicopter
4: Passenger Vehicle
5: Small Car
6: Bus
7: Pickup Truck
8: Utility Truck
9: Truck
10: Cargo Truck
11: Truck w/Box
12: Truck Tractor
13: Trailer
14: Truck w/Flatbed
15: Truck w/Liquid
16: Crane Truck
17: Railway Vehicle
18: Passenger Car
19: Cargo Car
20: Flat Car
21: Tank car
22: Locomotive
23: Maritime Vessel
24: Motorboat
25: Sailboat
26: Tugboat
27: Barge
28: Fishing Vessel
29: Ferry
30: Yacht
31: Container Ship
32: Oil Tanker
33: Engineering Vehicle
34: Tower crane
35: Container Crane
36: Reach Stacker
37: Straddle Carrier
38: Mobile Crane
39: Dump Truck
40: Haul Truck
41: Scraper/Tractor
42: Front loader/Bulldozer
43: Excavator
44: Cement Mixer
45: Ground Grader
46: Hut/Tent
47: Shed
48: Building
49: Aircraft Hangar
50: Damaged Building
51: Facility
52: Construction Site
53: Vehicle Lot
54: Helipad
55: Storage Tank
56: Shipping container lot
57: Shipping Container
58: Pylon
59: Tower
# Download script/URL (optional) ---------------------------------------------------------------------------------------
download: |
import json
from pathlib import Path
import shutil
import numpy as np
from PIL import Image
from ultralytics.utils import TQDM
from ultralytics.data.split import autosplit
from ultralytics.utils.ops import xyxy2xywhn
def convert_labels(fname=Path("xView/xView_train.geojson")):
"""Convert xView GeoJSON labels to YOLO format (classes 0-59) and save them as text files."""
path = fname.parent
with open(fname, encoding="utf-8") as f:
print(f"Loading {fname}...")
data = json.load(f)
# Make dirs
labels = path / "labels" / "train"
shutil.rmtree(labels, ignore_errors=True)
labels.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
# xView classes 11-94 to 0-59
xview_class2index = [-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 0, 1, 2, -1, 3, -1, 4, 5, 6, 7, 8, -1, 9, 10, 11,
12, 13, 14, 15, -1, -1, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, -1, 23, 24, 25, -1, 26, 27, -1, 28, -1,
29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, -1, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, -1, -1, -1, -1, 46,
47, 48, 49, -1, 50, 51, -1, 52, -1, -1, -1, 53, 54, -1, 55, -1, -1, 56, -1, 57, -1, 58, 59]
shapes = {}
for feature in TQDM(data["features"], desc=f"Converting {fname}"):
p = feature["properties"]
if p["bounds_imcoords"]:
image_id = p["image_id"]
image_file = path / "train_images" / image_id
if image_file.exists(): # 1395.tif missing
try:
box = np.array([int(num) for num in p["bounds_imcoords"].split(",")])
assert box.shape[0] == 4, f"incorrect box shape {box.shape[0]}"
cls = p["type_id"]
cls = xview_class2index[int(cls)] # xView class to 0-59
assert 59 >= cls >= 0, f"incorrect class index {cls}"
# Write YOLO label
if image_id not in shapes:
shapes[image_id] = Image.open(image_file).size
box = xyxy2xywhn(box[None].astype(float), w=shapes[image_id][0], h=shapes[image_id][1], clip=True)
with open((labels / image_id).with_suffix(".txt"), "a", encoding="utf-8") as f:
f.write(f"{cls} {' '.join(f'{x:.6f}' for x in box[0])}\n") # write label.txt
except Exception as e:
print(f"WARNING: skipping one label for {image_file}: {e}")
# Download manually from https://challenge.xviewdataset.org
dir = Path(yaml["path"]) # dataset root dir
# urls = [
# "https://d307kc0mrhucc3.cloudfront.net/train_labels.zip", # train labels
# "https://d307kc0mrhucc3.cloudfront.net/train_images.zip", # 15G, 847 train images
# "https://d307kc0mrhucc3.cloudfront.net/val_images.zip", # 5G, 282 val images (no labels)
# ]
# download(urls, dir=dir)
# Convert labels
convert_labels(dir / "xView_train.geojson")
# Move images
images = Path(dir / "images")
images.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
Path(dir / "train_images").rename(dir / "images" / "train")
Path(dir / "val_images").rename(dir / "images" / "val")
# Split
autosplit(dir / "images" / "train")Link to this sectionالاستخدام#
لتدريب نموذج على مجموعة بيانات xView لمدة 100 عصر بحجم صورة 640، يمكنك استخدام مقتطفات الكود التالية. للحصول على قائمة شاملة بالوسيطات المتاحة، ارجع إلى صفحة التدريب الخاصة بالنموذج.
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="xView.yaml", epochs=100, imgsz=640)Link to this sectionعينة من البيانات والتعليقات#
تحتوي مجموعة بيانات xView على صور أقمار صناعية عالية الدقة مع مجموعة متنوعة من الكائنات المشروحة باستخدام مربعات الإحاطة. فيما يلي بعض الأمثلة على البيانات من مجموعة البيانات، جنبًا إلى جنب مع تعليقاتها التوضيحية المقابلة:

- الصور العلوية: توضح هذه الصورة مثالاً لـ اكتشاف الكائنات في الصور العلوية، حيث يتم وضع تعليقات توضيحية على الكائنات باستخدام مربعات الإحاطة. توفر مجموعة البيانات صور أقمار صناعية عالية الدقة لتسهيل تطوير نماذج لهذه المهمة.
يعرض المثال تنوع وتعقيد البيانات في مجموعة بيانات xView ويسلط الضوء على أهمية صور الأقمار الصناعية عالية الجودة لمهام اكتشاف الكائنات.
Link to this sectionمجموعات البيانات ذات الصلة#
إذا كنت تعمل مع صور الأقمار الصناعية، فقد تكون مهتمًا أيضًا باستكشاف مجموعات البيانات ذات الصلة التالية:
- DOTA-v2: مجموعة بيانات لاكتشاف الكائنات الموجهة في الصور الجوية
- VisDrone: مجموعة بيانات لاكتشاف الكائنات وتتبعها في الصور التي تلتقطها الطائرات بدون طيار
- Argoverse: مجموعة بيانات للقيادة الذاتية مع تعليقات توضيحية للتتبع ثلاثي الأبعاد
Link to this sectionالاقتباسات والشكر#
إذا كنت تستخدم مجموعة بيانات xView في بحثك أو عملك التطويري، فيرجى الاستشهاد بالورقة التالية:
@misc{lam2018xview,
title={xView: Objects in Context in Overhead Imagery},
author={Darius Lam and Richard Kuzma and Kevin McGee and Samuel Dooley and Michael Laielli and Matthew Klaric and Yaroslav Bulatov and Brendan McCord},
year={2018},
eprint={1802.07856},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CV}
}نود أن نعرب عن تقديرنا لـ وحدة ابتكار الدفاع (DIU) ومبدعي مجموعة بيانات xView لمساهمتهم القيمة في مجتمع أبحاث رؤية الحاسوب. لمزيد من المعلومات حول مجموعة بيانات xView ومبدعيها، قم بزيارة موقع مجموعة بيانات xView.
Link to this sectionالأسئلة الشائعة#
Link to this sectionما هي مجموعة بيانات xView وكيف تفيد أبحاث رؤية الحاسوب؟#
تعد مجموعة بيانات xView واحدة من أكبر المجموعات المتاحة علنًا للصور العلوية عالية الدقة، وتحتوي على أكثر من مليون مثيل لكائنات موزعة على 60 فئة. وهي مصممة لتعزيز جوانب مختلفة من أبحاث رؤية الحاسوب مثل تقليل الحد الأدنى للدقة للاكتشاف، وتحسين كفاءة التعلم، واكتشاف المزيد من فئات الكائنات، والنهوض باكتشاف الكائنات الدقيقة.
Link to this sectionكيف يمكنني استخدام Ultralytics YOLO لتدريب نموذج على مجموعة بيانات xView؟#
لتدريب نموذج على مجموعة بيانات xView باستخدام Ultralytics YOLO، اتبع الخطوات التالية:
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="xView.yaml", epochs=100, imgsz=640)للحصول على وسيطات وإعدادات مفصلة، ارجع إلى صفحة التدريب الخاصة بالنموذج.
Link to this sectionما هي الميزات الرئيسية لمجموعة بيانات xView؟#
تتميز مجموعة بيانات xView بسبب مجموعتها الشاملة من الميزات:
- أكثر من مليون مثيل لكائنات عبر 60 فئة مميزة.
- صور عالية الدقة عند 0.3 متر.
- أنواع متنوعة من الكائنات بما في ذلك الكائنات الصغيرة والنادرة والدقيقة، وجميعها مشروحة بمربعات إحاطة.
- توافر نموذج أساسي مدرب مسبقًا وأمثلة في TensorFlow و PyTorch.
Link to this sectionما هو هيكل مجموعة بيانات xView، وكيف يتم وضع التعليقات التوضيحية عليها؟#
تحتوي مجموعة بيانات xView على صور أقمار صناعية عالية الدقة تم التقاطها بواسطة أقمار WorldView-3 الصناعية بمسافة عينة أرضية تبلغ 0.3 متر، وتغطي أكثر من مليون كائن عبر 60 فئة مميزة ضمن حوالي 1400 كم² من الصور المشروحة. يتم تصنيف كل كائن باستخدام مربعات إحاطة، مما يجعل مجموعة البيانات مناسبة جدًا لتدريب وتقييم نماذج التعلم العميق للكشف عن الكائنات في المناظر العلوية. للحصول على تفاصيل مفصلة، راجع قسم هيكل مجموعة البيانات.
Link to this sectionكيف يمكنني الاستشهاد بمجموعة بيانات xView في بحثي؟#
إذا كنت تستخدم مجموعة بيانات xView في بحثك، فيرجى الاستشهاد بالورقة التالية:
@misc{lam2018xview,
title={xView: Objects in Context in Overhead Imagery},
author={Darius Lam and Richard Kuzma and Kevin McGee and Samuel Dooley and Michael Laielli and Matthew Klaric and Yaroslav Bulatov and Brendan McCord},
year={2018},
eprint={1802.07856},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CV}
}لمزيد من المعلومات حول مجموعة بيانات xView، تفضل بزيارة موقع مجموعة بيانات xView الرسمي.