COCO-Seg-Datensatz

Der COCO-Seg-Datensatz, eine Erweiterung des COCO-Datensatzes (Common Objects in Context), wurde speziell für die Forschung im Bereich der Segmentierung von Objektinstanzen entwickelt. Er verwendet die gleichen Bilder wie COCO, enthält aber detailliertere Segmentierungsannotationen. Dieser Datensatz ist eine wichtige Ressource für Forscher und Entwickler, die sich mit der Segmentierung von Objekten befassen, insbesondere für das Training von YOLO Modellen.

COCO-Seg vortrainierte Modelle

Hauptmerkmale

• COCO-Seg behält die ursprünglichen 330K Bilder von COCO bei.
• Der Datensatz besteht aus denselben 80 Objektkategorien, die auch im ursprünglichen COCO-Datensatz enthalten sind.
• Die Anmerkungen enthalten jetzt detailliertere Instanzsegmentierungsmasken für jedes Objekt in den Bildern.
• COCO-Seg bietet standardisierte Bewertungsmetriken wie die mittlere durchschnittliche Präzision (mAP) für die Objekterkennung und den mittleren durchschnittlichen Rückruf (mAR) für die Segmentierung von Beispielen und ermöglicht so einen effektiven Vergleich der Modellleistung.

Struktur des Datensatzes

Der COCO-Seg-Datensatz ist in drei Teilmengen unterteilt:

1. Train2017: Diese Untergruppe enthält 118K Bilder für das Training von Instanzsegmentierungsmodellen.
2. Val2017: Diese Untergruppe enthält 5K Bilder, die während der Modellschulung zur Validierung verwendet wurden.
3. Test2017: Diese Teilmenge umfasst 20.000 Bilder, die zum Testen und Benchmarking der trainierten Modelle verwendet werden. Die Ergebnisse werden zur Leistungsbewertung an den COCO-Evaluierungsserver übermittelt.

Anwendungen

COCO-Seg wird häufig für das Training und die Bewertung von Deep-Learning-Modellen für die Instanzsegmentierung verwendet, wie z. B. die Modelle von YOLO . Die große Anzahl kommentierter Bilder, die Vielfalt der Objektkategorien und die standardisierten Bewertungsmetriken machen es zu einer unverzichtbaren Ressource für Forscher und Praktiker im Bereich Computer Vision.

Datensatz YAML

Eine YAML-Datei (Yet Another Markup Language) wird verwendet, um die Konfiguration des Datensatzes zu definieren. Sie enthält Informationen über die Pfade, Klassen und andere relevante Informationen des Datasets. Im Fall des COCO-Seg-Datensatzes ist die coco.yaml Datei wird verwaltet unter https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/coco.yaml.

# Ultralytics YOLO 🚀, AGPL-3.0 license
# COCO 2017 dataset https://cocodataset.org by Microsoft
# Documentation: https://docs.ultralytics.com/datasets/detect/coco/
# Example usage: yolo train data=coco.yaml
# parent
# ├── ultralytics
# └── datasets
#     └── coco  ← downloads here (20.1 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: ../datasets/coco # dataset root dir
train: train2017.txt # train images (relative to 'path') 118287 images
val: val2017.txt # val images (relative to 'path') 5000 images
test: test-dev2017.txt # 20288 of 40670 images, submit to https://competitions.codalab.org/competitions/20794

# Classes
names:
  0: person
  1: bicycle
  2: car
  3: motorcycle
  4: airplane
  5: bus
  6: train
  7: truck
  8: boat
  9: traffic light
  10: fire hydrant
  11: stop sign
  12: parking meter
  13: bench
  14: bird
  15: cat
  16: dog
  17: horse
  18: sheep
  19: cow
  20: elephant
  21: bear
  22: zebra
  23: giraffe
  24: backpack
  25: umbrella
  26: handbag
  27: tie
  28: suitcase
  29: frisbee
  30: skis
  31: snowboard
  32: sports ball
  33: kite
  34: baseball bat
  35: baseball glove
  36: skateboard
  37: surfboard
  38: tennis racket
  39: bottle
  40: wine glass
  41: cup
  42: fork
  43: knife
  44: spoon
  45: bowl
  46: banana
  47: apple
  48: sandwich
  49: orange
  50: broccoli
  51: carrot
  52: hot dog
  53: pizza
  54: donut
  55: cake
  56: chair
  57: couch
  58: potted plant
  59: bed
  60: dining table
  61: toilet
  62: tv
  63: laptop
  64: mouse
  65: remote
  66: keyboard
  67: cell phone
  68: microwave
  69: oven
  70: toaster
  71: sink
  72: refrigerator
  73: book
  74: clock
  75: vase
  76: scissors
  77: teddy bear
  78: hair drier
  79: toothbrush

# Download script/URL (optional)
download: |
  from ultralytics.utils.downloads import download
  from pathlib import Path

  # Download labels
  segments = True  # segment or box labels
  dir = Path(yaml['path'])  # dataset root dir
  url = 'https://github.com/ultralytics/assets/releases/download/v0.0.0/'
  urls = [url + ('coco2017labels-segments.zip' if segments else 'coco2017labels.zip')]  # labels
  download(urls, dir=dir.parent)
  # Download data
  urls = ['http://images.cocodataset.org/zips/train2017.zip',  # 19G, 118k images
          'http://images.cocodataset.org/zips/val2017.zip',  # 1G, 5k images
          'http://images.cocodataset.org/zips/test2017.zip']  # 7G, 41k images (optional)
  download(urls, dir=dir / 'images', threads=3)

Verwendung

Um ein YOLOv8n-seg-Modell auf dem COCO-Seg-Datensatz für 100 Epochen mit einer Bildgröße von 640 zu trainieren, kannst du die folgenden Codeschnipsel verwenden. Eine vollständige Liste der verfügbaren Argumente findest du auf der Seite Modelltraining.

from ultralytics import YOLO

# Load a model
model = YOLO("yolov8n-seg.pt")  # load a pretrained model (recommended for training)

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

# Start training from a pretrained *.pt model
yolo detect train data=coco-seg.yaml model=yolov8n-seg.pt epochs=100 imgsz=640

Beispielbilder und Anmerkungen

COCO-Seg enthält wie sein Vorgänger COCO einen vielfältigen Satz von Bildern mit verschiedenen Objektkategorien und komplexen Szenen. COCO-Seg führt jedoch detailliertere Instanzsegmentierungsmasken für jedes Objekt in den Bildern ein. Hier sind einige Beispiele von Bildern aus dem Datensatz mit den entsprechenden Segmentierungsmasken:

• Mosaikbild: Dieses Bild zeigt einen Trainingsstapel, der aus Mosaikbildern des Datensatzes besteht. Beim Mosaikieren werden mehrere Bilder zu einem einzigen Bild zusammengefügt, um die Vielfalt der Objekte und Szenen in jedem Trainingsstapel zu erhöhen. Dadurch kann das Modell besser auf unterschiedliche Objektgrößen, Seitenverhältnisse und Kontexte reagieren.

Das Beispiel zeigt die Vielfalt und Komplexität der Bilder im COCO-Seg-Datensatz und die Vorteile der Mosaikbildung im Trainingsprozess.

Zitate und Danksagungen

Wenn du den COCO-Seg-Datensatz in deiner Forschungs- oder Entwicklungsarbeit verwendest, zitiere bitte die ursprüngliche COCO-Veröffentlichung und weise auf die Erweiterung zu COCO-Seg hin:

@misc{lin2015microsoft,
      title={Microsoft COCO: Common Objects in Context},
      author={Tsung-Yi Lin and Michael Maire and Serge Belongie and Lubomir Bourdev and Ross Girshick and James Hays and Pietro Perona and Deva Ramanan and C. Lawrence Zitnick and Piotr Dollár},
      year={2015},
      eprint={1405.0312},
      archivePrefix={arXiv},
      primaryClass={cs.CV}
}

Wir danken dem COCO-Konsortium für die Erstellung und Pflege dieser unschätzbaren Ressource für die Computer Vision Community. Weitere Informationen über den COCO-Datensatz und seine Schöpfer findest du auf der Website des COCO-Datensatzes.

FAQ

Was ist der COCO-Seg-Datensatz und wie unterscheidet er sich vom ursprünglichen COCO-Datensatz?

Der COCO-Seg-Datensatz ist eine Erweiterung des ursprünglichen COCO-Datensatzes (Common Objects in Context), der speziell für Instanzsegmentierungsaufgaben entwickelt wurde. COCO-Seg verwendet dieselben Bilder wie der COCO-Datensatz, enthält aber detailliertere Segmentierungsannotationen, was ihn zu einer leistungsstarken Ressource für Forscher und Entwickler macht, die sich mit der Segmentierung von Objektinstanzen beschäftigen.

Wie kann ich ein YOLOv8 Modell mit dem COCO-Seg-Datensatz trainieren?

Um ein YOLOv8n-seg-Modell auf dem COCO-Seg-Datensatz für 100 Epochen mit einer Bildgröße von 640 zu trainieren, kannst du die folgenden Codeschnipsel verwenden. Eine detaillierte Liste der verfügbaren Argumente findest du auf der Seite Modelltraining.

from ultralytics import YOLO

# Load a model
model = YOLO("yolov8n-seg.pt")  # load a pretrained model (recommended for training)

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

# Start training from a pretrained *.pt model
yolo detect train data=coco-seg.yaml model=yolov8n.pt epochs=100 imgsz=640

Was sind die wichtigsten Merkmale des COCO-Seg-Datensatzes?

Der COCO-Seg-Datensatz enthält mehrere wichtige Merkmale:

• Behält die ursprünglichen 330K Bilder aus dem COCO-Datensatz bei.
• Kommentiert dieselben 80 Objektkategorien, die auch im ursprünglichen COCO enthalten sind.
• Bietet detailliertere Instanzsegmentierungsmasken für jedes Objekt.
• Verwendet standardisierte Bewertungsmetriken wie die mittlere durchschnittliche Präzision (mAP) für die Objekterkennung und den mittleren durchschnittlichen Rückruf (mAR) für die Segmentierungsaufgaben.

Welche vortrainierten Modelle gibt es für COCO-Seg und welche Leistungskennzahlen haben sie?

Der COCO-Seg-Datensatz unterstützt mehrere vortrainierte YOLOv8 Segmentierungsmodelle mit unterschiedlichen Leistungskennzahlen. Hier ist eine Übersicht über die verfügbaren Modelle und ihre wichtigsten Kennziffern:

Wie ist der COCO-Seg-Datensatz aufgebaut und welche Teilmengen enthält er?

Der COCO-Seg-Datensatz ist in drei Teilmengen unterteilt, die für spezielle Trainings- und Evaluierungszwecke verwendet werden:

1. Train2017: Enthält 118.000 Bilder, die hauptsächlich für das Training von Instanzsegmentierungsmodellen verwendet werden.
2. Val2017: Enthält 5K Bilder, die für die Validierung während des Trainingsprozesses verwendet wurden.
3. Test2017: Umfasst 20.000 Bilder, die für das Testen und Benchmarking der trainierten Modelle reserviert sind. Die Ergebnisse werden zur Bewertung an den COCO-Evaluierungsserver übermittelt.

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