Ultralytics YOLO27:
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Dataset COCO#

Il dataset COCO (Oggetti comuni nel contesto) è un dataset su larga scala per il rilevamento e la segmentazione degli oggetti e la generazione di didascalie. È progettato per promuovere la ricerca su un'ampia varietà di categorie di oggetti ed è comunemente usato per il benchmarking dei modelli di visione artificiale. È un dataset essenziale per ricercatori e sviluppatori che lavorano su attività di rilevamento e segmentazione degli oggetti e di stima della posa.



Guarda: Panoramica del dataset COCO di Ultralytics

Modelli COCO preaddestrati#

Modellodimensione
(pixel)
mAPval
50-95
mAPval
50-95(e2e)
Velocità
CPU ONNX
(ms)
Velocità
T4 TensorRT10
(ms)
parametri
(M)
FLOPs
(B)
YOLO26n64040.940.138.9 ± 0.71.7 ± 0.02.45.5
YOLO26s64048.647.887.2 ± 0.92.5 ± 0.09.520.9
YOLO26m64053.152.5220.0 ± 1.44.7 ± 0.120.468.4
YOLO26l64055.054.4286.2 ± 2.06.2 ± 0.224.886.8
YOLO26x64057.556.9525.8 ± 4.011.8 ± 0.255.7194.4

Funzionalità principali#

  • COCO contiene 330K immagini, di cui 200K corredate da annotazioni per attività di rilevamento e segmentazione degli oggetti e generazione di didascalie.
  • Il dataset comprende 80 categorie di oggetti, tra cui oggetti comuni come auto, biciclette e animali, oltre a categorie più specifiche come ombrelli, borse e attrezzature sportive.
  • Le annotazioni includono riquadri di delimitazione degli oggetti, maschere di segmentazione e didascalie per ogni immagine.
  • COCO fornisce metriche di valutazione standardizzate come la precisione media media (mAP) e il richiamo medio (AR) per il rilevamento e la segmentazione degli oggetti, rendendolo adatto al confronto delle prestazioni dei modelli.

Struttura del dataset#

Il dataset COCO è suddiviso in tre subset:

  1. Train2017: 118.287 immagini per addestrare modelli di rilevamento degli oggetti, segmentazione e generazione di didascalie.
  2. Val2017: 5.000 immagini utilizzate per la convalida durante l'addestramento del modello.
  3. Test2017: 20.288 immagini test-dev utilizzate per confrontare le prestazioni dei modelli addestrati. Le annotazioni di ground truth per questo subset non sono disponibili pubblicamente e i risultati vengono inviati al server di valutazione COCO per la valutazione delle prestazioni.

Applicazioni#

Il dataset COCO è ampiamente utilizzato per addestrare e valutare modelli di deep learning nel rilevamento degli oggetti (come Ultralytics YOLO, Faster R-CNN e SSD), nella segmentazione di istanze (come Mask R-CNN) e nel rilevamento dei keypoint (come OpenPose). La varietà delle categorie di oggetti, il gran numero di immagini annotate e le metriche di valutazione standardizzate rendono il dataset una risorsa essenziale per ricercatori e professionisti della visione artificiale.

Le annotazioni esportate dagli strumenti di etichettatura in formato COCO JSON seguono questa stessa struttura. Per addestrare un modello sui tuoi dati in formato COCO, consulta Convertire le annotazioni COCO in YOLO.

YAML del dataset#

Un file YAML definisce la configurazione del dataset. Contiene informazioni sui percorsi, sulle classi e altri dati pertinenti. Per il dataset COCO, il file coco.yaml è mantenuto in https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/coco.yaml.

ultralytics/cfg/datasets/coco.yaml
# Ultralytics 🚀 AGPL-3.0 License - https://ultralytics.com/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 (20.3 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: 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 via https://cocodataset.org/#detection-eval

# 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 pathlib import Path

  from ultralytics.utils import ASSETS_URL
  from ultralytics.utils.downloads import download

  # Download labels
  segments = True  # segment or box labels
  dir = Path(yaml["path"])  # dataset root dir
  urls = [ASSETS_URL + ("/coco2017labels-segments.zip" if segments else "/coco2017labels.zip")]  # labels
  download(urls, dir=dir.parent)

  # Download data (test2017.zip excluded: ground truth is withheld, only used for the eval-server test-dev split)
  urls = [
      "http://images.cocodataset.org/zips/train2017.zip",  # 19G, 118k images
      "http://images.cocodataset.org/zips/val2017.zip",  # 1G, 5k images
  ]
  download(urls, dir=dir / "images", threads=3)

Utilizzo#

I dati di addestramento e convalida di COCO2017 (20,3 GB) vengono scaricati automaticamente al primo avvio dell'addestramento. Per addestrare un modello YOLO26n su COCO per 100 epoche con una dimensione dell'immagine di 640, puoi utilizzare i seguenti frammenti di codice. Per un elenco completo degli argomenti disponibili, consulta la pagina Addestramento del modello. Puoi anche addestrare COCO nel cloud con Ultralytics Platform.

Esempio di addestramento
from ultralytics import YOLO

# Carica un modello
model = YOLO("yolo26n.pt")  # carica un modello preaddestrato (consigliato per l'addestramento)

# Addestra il modello
results = model.train(data="coco.yaml", epochs=100, imgsz=640)

Immagini di esempio e annotazioni#

Il dataset COCO contiene immagini eterogenee, con varie categorie di oggetti e scene complesse. Ecco alcuni esempi di immagini del dataset con le relative annotazioni:

Mosaico di un batch di addestramento del dataset COCO per il rilevamento degli oggetti

  • Immagine a mosaico: questa immagine mostra un batch di addestramento composto da immagini del dataset unite in un mosaico. La creazione di mosaici è una tecnica utilizzata durante l'addestramento che combina più immagini in una sola per aumentare la varietà di oggetti e scene in ogni batch di addestramento. Questo aiuta a migliorare la capacità del modello di generalizzare a oggetti di dimensioni e proporzioni diverse e a contesti differenti.

L'esempio mostra la varietà e la complessità delle immagini nel dataset COCO e i vantaggi dell'uso della creazione di mosaici durante l'addestramento.

Citazioni e ringraziamenti#

Se utilizzi il dataset COCO nelle tue attività di ricerca o sviluppo, cita il seguente articolo:

Citazione
@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}
}

Desideriamo ringraziare il COCO Consortium per aver creato e mantenuto questa preziosa risorsa per la comunità della visione artificiale. Per ulteriori informazioni sul dataset COCO e sui suoi creatori, visita il sito web del dataset COCO.

Domande frequenti#

  • Il dataset COCO (oggetti comuni nel contesto) è un dataset su larga scala utilizzato per il rilevamento degli oggetti, la segmentazione e la generazione di didascalie. Contiene 330K immagini con annotazioni dettagliate per 80 categorie di oggetti, ed è quindi essenziale per confrontare e addestrare modelli di visione artificiale. I ricercatori utilizzano COCO per la varietà delle categorie e le metriche di valutazione standardizzate, come la precisione media (mAP).

  • Per addestrare un modello YOLO26 utilizzando il dataset COCO, puoi usare i seguenti frammenti di codice:

    Esempio di addestramento
    from ultralytics import YOLO
    
    # Carica un modello
    model = YOLO("yolo26n.pt")  # carica un modello preaddestrato (consigliato per l'addestramento)
    
    # Addestra il modello
    results = model.train(data="coco.yaml", epochs=100, imgsz=640)

    Consulta la pagina sull'addestramento per maggiori dettagli sugli argomenti disponibili.

  • Il dataset COCO include:

    • 330K immagini, di cui 200K annotate per il rilevamento degli oggetti, la segmentazione e la generazione di didascalie.
    • 80 categorie di oggetti, da elementi comuni come automobili e animali a categorie specifiche come borse e attrezzature sportive.
    • Metriche di valutazione standardizzate (mAP e richiamo medio) per il rilevamento degli oggetti e la segmentazione.
    • Tecnica di creazione di mosaici nei batch di addestramento per migliorare la generalizzazione del modello a oggetti di dimensioni e contesti diversi.
  • Puoi scaricare i modelli YOLO26 preaddestrati sul dataset COCO dai link forniti nella documentazione. Ecco alcuni esempi:

    Questi modelli variano per dimensioni, mAP e velocità di inferenza, offrendo opzioni adatte a diversi requisiti di prestazioni e risorse.

  • Il dataset COCO è suddiviso in tre subset:

    1. Train2017: 118.287 immagini per l'addestramento.
    2. Val2017: 5.000 immagini per la convalida durante l'addestramento.
    3. Test2017: 20.288 immagini test-dev per confrontare le prestazioni dei modelli addestrati. I risultati devono essere inviati al server di valutazione COCO per la valutazione delle prestazioni.

    Il file di configurazione YAML del dataset è disponibile qui: coco.yaml. Definisce percorsi, classi e dettagli del dataset.

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