Conjunto de datos de espigas de trigo del mundo#
El conjunto de datos de espigas de trigo del mundo (GWHD) es un conjunto de datos de detección de objetos de una sola clase para detectar espigas de trigo — las espigas portadoras de grano de la planta de trigo — en imágenes de campos al aire libre. Proporciona 3.422 imágenes de entrenamiento, 748 de validación y 1.276 de prueba capturadas en varias regiones de cultivo, y fue creado mediante la colaboración de nueve institutos de investigación de siete países para que los modelos generalicen en distintos entornos. La detección precisa de espigas de trigo sustenta las estimaciones de densidad, tamaño y potencial de rendimiento de las espigas en el fenotipado vegetal y la gestión de cultivos.
Características principales#
- Imágenes reales de campos al aire libre que capturan la variabilidad natural en el aspecto, la iluminación y la fase de crecimiento de las espigas de trigo.
- Creado por nueve institutos de investigación de siete países, abarca regiones de cultivo europeas, norteamericanas, asiáticas y australianas para lograr una sólida generalización entre entornos.
- Anotaciones de cuadros delimitadores para una sola clase,
wheat_head, listas para canalizaciones de detección de objetos y seguimiento. - Las imágenes de prueba proceden de genotipos y regiones no incluidos en el entrenamiento, lo que proporciona un auténtico punto de referencia de generalización.
Estructura del dataset#
El conjunto de datos de espigas de trigo del mundo está organizado en tres subconjuntos definidos por la configuración GlobalWheat2020.yaml, todos anotados con una sola clase, wheat_head:
| Subconjunto | Imágenes | Regiones |
|---|---|---|
| Entrenar | 3,422 | Europa (Francia, Reino Unido, Suiza), Norteamérica (Canadá) |
| Validación | 748 | Suiza (ETH Zürich) |
| Prueba | 1,276 | Australia, Japón, China |
El conjunto de validación (748 imágenes) es el subconjunto ethz_1, que también forma parte de los dominios de entrenamiento, por lo que las métricas de validación reflejan el rendimiento dentro del dominio. El conjunto de prueba reservado de Australia, Japón y China mide la generalización a entornos no vistos durante el entrenamiento.
Aplicaciones#
El conjunto de datos de espigas de trigo del mundo se utiliza ampliamente para entrenar y evaluar modelos de aprendizaje profundo para la detección de espigas de trigo. Sus diversas imágenes de distintas regiones, genotipos y condiciones lo convierten en un recurso valioso para el fenotipado vegetal y la gestión de cultivos, ya que permite estimar el rendimiento, supervisar la salud de los cultivos y realizar análisis fenotípicos.
Para anotar imágenes de campo, entrenar y gestionar versiones de conjuntos de datos desde el navegador, ejecuta el flujo de trabajo completo con Ultralytics Platform.
YAML del dataset#
Se utiliza un archivo YAML para definir la configuración del conjunto de datos. Define las rutas, las clases y otros detalles de configuración del conjunto de datos. Para el conjunto de datos de espigas de trigo del mundo, el archivo GlobalWheat2020.yaml se mantiene en https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/GlobalWheat2020.yaml.
# Ultralytics 🚀 AGPL-3.0 License - https://ultralytics.com/license
# Global Wheat 2020 dataset https://www.global-wheat.com/ by University of Saskatchewan
# Documentation: https://docs.ultralytics.com/datasets/detect/globalwheat2020
# Example usage: yolo train data=GlobalWheat2020.yaml
# parent
# ├── ultralytics
# └── datasets
# └── GlobalWheat2020 ← downloads here (7.0 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: GlobalWheat2020 # dataset root dir
train: # train images (relative to 'path') 3422 images
- images/arvalis_1
- images/arvalis_2
- images/arvalis_3
- images/ethz_1
- images/rres_1
- images/inrae_1
- images/usask_1
val: # val images (relative to 'path') 748 images (WARNING: train set contains ethz_1)
- images/ethz_1
test: # test images (optional) 1276 images
- images/utokyo_1
- images/utokyo_2
- images/nau_1
- images/uq_1
# Classes
names:
0: wheat_head
# Download script/URL (optional) ---------------------------------------------------------------------------------------
download: |
from pathlib import Path
from ultralytics.utils.downloads import download
# Download
dir = Path(yaml["path"]) # dataset root dir
urls = [
"https://zenodo.org/record/4298502/files/global-wheat-codalab-official.zip",
"https://github.com/ultralytics/assets/releases/download/v0.0.0/GlobalWheat2020_labels.zip",
]
download(urls, dir=dir)
# Make Directories
for p in "annotations", "images", "labels":
(dir / p).mkdir(parents=True, exist_ok=True)
# Move
for p in (
"arvalis_1",
"arvalis_2",
"arvalis_3",
"ethz_1",
"rres_1",
"inrae_1",
"usask_1",
"utokyo_1",
"utokyo_2",
"nau_1",
"uq_1",
):
(dir / "global-wheat-codalab-official" / p).rename(dir / "images" / p) # move to /images
f = (dir / "global-wheat-codalab-official" / p).with_suffix(".json") # json file
if f.exists():
f.rename((dir / "annotations" / p).with_suffix(".json")) # move to /annotationsUso#
Para entrenar un modelo YOLO26n con el conjunto de datos de espigas de trigo del mundo durante 100 épocas y con un tamaño de imagen de 640, puedes utilizar los siguientes fragmentos de código. El conjunto de datos (~7,0 GB) se descarga automáticamente la primera vez que se utiliza. Para consultar una lista completa de los argumentos disponibles, visita la página de Entrenamiento del modelo.
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="GlobalWheat2020.yaml", epochs=100, imgsz=640)Imágenes de ejemplo y anotaciones#
El conjunto de datos de espigas de trigo del mundo contiene un conjunto diverso de imágenes de campos al aire libre que captura la variabilidad natural en el aspecto de las espigas de trigo, los entornos y las condiciones. A continuación se muestra una imagen de ejemplo del conjunto de datos junto con sus anotaciones correspondientes:

- Detección de espigas de trigo: Las espigas de trigo están anotadas con cuadros delimitadores para la detección de objetos, en una variedad de condiciones de campo que reflejan la diversidad y complejidad del conjunto de datos.
Citas y agradecimientos#
Si utilizas el conjunto de datos de espigas de trigo del mundo en tu trabajo de investigación o desarrollo, cita el siguiente artículo:
@article{david2020global,
title={Global Wheat Head Detection (GWHD) Dataset: A Large and Diverse Dataset of High-Resolution RGB-Labelled Images to Develop and Benchmark Wheat Head Detection Methods},
author={David, Etienne and Madec, Simon and Sadeghi-Tehran, Pouria and Aasen, Helge and Zheng, Bangyou and Liu, Shouyang and Kirchgessner, Norbert and Ishikawa, Goro and Nagasawa, Koichi and Badhon, Minhajul and others},
journal={arXiv preprint arXiv:2005.02162},
year={2020}
}Nos gustaría reconocer la labor de los investigadores e instituciones que contribuyeron a la creación y el mantenimiento del conjunto de datos de espigas de trigo del mundo como recurso valioso para la comunidad investigadora del fenotipado vegetal y la gestión de cultivos. Para obtener más información sobre el conjunto de datos y sus creadores, visita el sitio web del conjunto de datos de espigas de trigo del mundo.
Preguntas frecuentes#
El conjunto de datos de espigas de trigo del mundo se utiliza principalmente para desarrollar y entrenar modelos de aprendizaje profundo destinados a la detección de espigas de trigo. Esto es fundamental para aplicaciones de fenotipado del trigo y gestión de cultivos, ya que permite estimar con mayor precisión la densidad y el tamaño de las espigas de trigo, así como el potencial general de rendimiento del cultivo. Los métodos de detección precisos ayudan a evaluar la salud y la madurez de los cultivos, aspectos esenciales para una gestión eficiente.
El conjunto de datos de espigas de trigo del mundo tiene una sola clase,
wheat_head, y se divide en tres subconjuntos: 3.422 imágenes de entrenamiento, 748 imágenes de validación y 1.276 imágenes de prueba. Las imágenes de entrenamiento y validación proceden de Europa y Norteamérica, mientras que el conjunto de prueba se obtiene de Australia, Japón y China para evaluar la generalización a entornos no vistos.Para entrenar un modelo YOLO26n con el conjunto de datos de espigas de trigo del mundo, puedes utilizar los siguientes fragmentos de código. Asegúrate de tener el archivo de configuración
GlobalWheat2020.yaml, que especifica las rutas y las clases del conjunto de datos:Ejemplo de entrenamientofrom ultralytics import YOLO # Load a pretrained model (recommended for training) model = YOLO("yolo26n.pt") # Train the model results = model.train(data="GlobalWheat2020.yaml", epochs=100, imgsz=640)Para consultar una lista completa de los argumentos disponibles, visita la página de Entrenamiento del modelo.
El conjunto de datos (~7,0 GB) se descarga automáticamente la primera vez que entrenas con
data="GlobalWheat2020.yaml", sin necesidad de realizar ningún paso manual. Ultralytics obtiene las imágenes y las etiquetas, y las descomprime en tu directorio local de conjuntos de datos. Puedes consultar conjuntos de datos relacionados en la descripción general de los conjuntos de datos de detección.El archivo YAML de configuración del conjunto de datos de espigas de trigo del mundo, denominado
GlobalWheat2020.yaml, está disponible en GitHub. Puedes acceder a él en https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/GlobalWheat2020.yaml. Este archivo contiene las rutas, las clases y otros detalles de configuración del conjunto de datos necesarios para entrenar modelos en Ultralytics YOLO.La detección de espigas de trigo es fundamental para la gestión de cultivos porque permite estimar con precisión la densidad y el tamaño de las espigas, factores esenciales para evaluar la salud, la madurez y el potencial de rendimiento de los cultivos. Al utilizar modelos de aprendizaje profundo entrenados con conjuntos de datos como el conjunto de datos de espigas de trigo del mundo, agricultores e investigadores pueden supervisar y gestionar mejor los cultivos, lo que mejora la productividad y optimiza el uso de recursos en las prácticas agrícolas. Este avance tecnológico respalda las iniciativas de agricultura sostenible y seguridad alimentaria.
Para obtener más información sobre las aplicaciones de la IA en la agricultura, visita IA en la agricultura.



