Ultralytics YOLO27:

TT100Kデータセット#

Tsinghua-Tencent 100K(TT100K)データセットは、Zhu氏らがCVPR 2016論文 Traffic-Sign Detection and Classification in the Wild のために作成した、物体検出向けの交通標識ベンチマークです。UltralyticsのTT100K設定では、221種類の交通標識カテゴリにわたる16,817枚の画像(学習6,105枚 / 検証7,641枚 / テスト3,071枚)が提供され、元のベンチマークでは30,000件を超える標識インスタンスが報告されています。名称に含まれる「100K」は、ベンチマークの作成元となった約100,000枚のTencent Street View画像を指しており、ダウンロードして学習に使用する画像数を指すものではありません。元の論文では、学習インスタンスが少なくとも100件あるカテゴリのみを残しているため、一般的に使用される45クラスのサブセットも存在しますが、Ultralyticsの設定ではアノテーション済みの221カテゴリすべてを保持しています(その多くはデータが少ないカテゴリです)。

高解像度のストリートビュー画像には、照明、天候、視野角、距離に関する大きな変動が含まれており、TT100Kは実際の運転シーンにおける小物体検出の難易度の高いベンチマークとなっています。

主な特徴#

  • マルチクラス検出: 中国の速度制限、禁止、警戒、高さ・幅制限、案内標識を含む221種類の交通標識カテゴリです。
  • 高解像度: 2048×2048ピクセルの画像で、大きな近接標識から、細粒度検出に負荷をかける小さな遠方の標識まで含まれています。
  • 実環境条件: 天候、照明、視野角、遮蔽に大きな変動があります。
  • バウンディングボックスアノテーション: 各標識には、クラスと、変換処理後のYOLO形式のバウンディングボックスがラベル付けされています。
  • 事前定義済み分割: 一貫した評価のために、固定された学習 / 検証 / テスト分割(6,105 / 7,641 / 3,071枚)が用意されています。

データセットの構成#

UltralyticsのTT100K設定は、すべて同じ221カテゴリを共有する3つのサブセットに分割されています。

分割画像説明
トレーニング6,105検出器の学習に使用する、ラベル付きの交通シーン画像
検証7,641評価に使用する、データセット本来の「other」分割
テスト3,071学習済みモデルの最終評価に使用する、学習から除外された画像

221カテゴリは、いくつかの主要グループに分類されています。

  • 速度制限標識 — 禁止速度 pl*(例: pl5~pl120)と最低速度 pm*(例: pm5~pm55)です。
  • 禁止標識 — 一般的な禁止 p1p29、進入禁止 / 駐車禁止 pn/pne、および制限 pr*(pr10~pr100)です。
  • 警戒標識 — 交差、急カーブ、滑りやすい道路、工事などの道路上の危険を示す w1w67 です。
  • 高さ・幅制限標識 — 高さ制限 ph*(例: ph2~ph5.5)と幅制限 pb/pw*です。
  • 案内標識 — 一般情報 i1i15、速度制限情報 il*(il50~il110)、その他 io、情報板 ipです。

アプリケーション#

TT100Kは、実環境における交通標識認識の構築とベンチマークに広く使用されています。一般的な用途は次のとおりです。

  • 自動運転の認識システム
  • 先進運転支援システム(ADAS)
  • 交通監視と道路インフラ分析
  • 都市計画と交通流の研究
  • 高解像度画像内の小物体に関するコンピュータービジョン研究

データセット YAML#

TT100K.yamlファイルでは、データセットのパス、クラス名、自動ダウンロード・変換スクリプトなど、データセットの設定を定義しています。Ultralyticsリポジトリのhttps://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/TT100K.yamlで管理されています。

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: i1
  1: i10
  2: i11
  3: i12
  4: i13
  5: i14
  6: i15
  7: i2
  8: i3
  9: i4
  10: i5
  11: il100
  12: il110
  13: il50
  14: il60
  15: il70
  16: il80
  17: il90
  18: io
  19: ip
  20: p1
  21: p10
  22: p11
  23: p12
  24: p13
  25: p14
  26: p15
  27: p16
  28: p17
  29: p18
  30: p19
  31: p2
  32: p20
  33: p21
  34: p22
  35: p23
  36: p24
  37: p25
  38: p26
  39: p27
  40: p28
  41: p3
  42: p4
  43: p5
  44: p6
  45: p7
  46: p8
  47: p9
  48: pa10
  49: pa12
  50: pa13
  51: pa14
  52: pa8
  53: pb
  54: pc
  55: pg
  56: ph1.5
  57: ph2
  58: ph2.1
  59: ph2.2
  60: ph2.4
  61: ph2.5
  62: ph2.8
  63: ph2.9
  64: ph3
  65: ph3.2
  66: ph3.5
  67: ph3.8
  68: ph4
  69: ph4.2
  70: ph4.3
  71: ph4.5
  72: ph4.8
  73: ph5
  74: ph5.3
  75: ph5.5
  76: pl10
  77: pl100
  78: pl110
  79: pl120
  80: pl15
  81: pl20
  82: pl25
  83: pl30
  84: pl35
  85: pl40
  86: pl5
  87: pl50
  88: pl60
  89: pl65
  90: pl70
  91: pl80
  92: pl90
  93: pm10
  94: pm13
  95: pm15
  96: pm1.5
  97: pm2
  98: pm20
  99: pm25
  100: pm30
  101: pm35
  102: pm40
  103: pm46
  104: pm5
  105: pm50
  106: pm55
  107: pm8
  108: pn
  109: pne
  110: po
  111: pr10
  112: pr100
  113: pr20
  114: pr30
  115: pr40
  116: pr45
  117: pr50
  118: pr60
  119: pr70
  120: pr80
  121: ps
  122: pw2
  123: pw2.5
  124: pw3
  125: pw3.2
  126: pw3.5
  127: pw4
  128: pw4.2
  129: pw4.5
  130: w1
  131: w10
  132: w12
  133: w13
  134: w16
  135: w18
  136: w20
  137: w21
  138: w22
  139: w24
  140: w28
  141: w3
  142: w30
  143: w31
  144: w32
  145: w34
  146: w35
  147: w37
  148: w38
  149: w41
  150: w42
  151: w43
  152: w44
  153: w45
  154: w46
  155: w47
  156: w48
  157: w49
  158: w5
  159: w50
  160: w55
  161: w56
  162: w57
  163: w58
  164: w59
  165: w60
  166: w62
  167: w63
  168: w66
  169: w8
  170: wo
  171: i6
  172: i7
  173: i8
  174: i9
  175: ilx
  176: p29
  177: w29
  178: w33
  179: w36
  180: w39
  181: w4
  182: w40
  183: w51
  184: w52
  185: w53
  186: w54
  187: w6
  188: w61
  189: w64
  190: w65
  191: w67
  192: w7
  193: w9
  194: pax
  195: pd
  196: pe
  197: phx
  198: plx
  199: pmx
  200: pnl
  201: prx
  202: pwx
  203: w11
  204: w14
  205: w15
  206: w17
  207: w19
  208: w2
  209: w23
  210: w25
  211: w26
  212: w27
  213: pl0
  214: pl4
  215: pl3
  216: pm2.5
  217: ph4.4
  218: pn40
  219: ph3.3
  220: ph2.6

# 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)

使用方法#

約18 GBのダウンロード

TT100Kは初回の学習時に自動的にダウンロードされ、約18 GBの空きディスク容量が必要です。初回の使用時には、ダウンロードスクリプトが元のデータを取得してアノテーションをYOLO形式に変換するため、数分かかる場合があります。

TT100Kデータセットで、画像サイズ640、100エポックのYOLO26nモデルを学習するには、次のコードスニペットを使用できます。利用可能な引数の一覧については、モデルの学習ページを参照してください。

トレーニング例
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)

追加の交通標識画像にラベルを付け、ブラウザーでTT100Kの学習実行を管理するには、Ultralytics Platformを使用してください。

サンプルデータとアノテーション#

TT100Kの画像は2048×2048ピクセルの街路シーンで、交通標識がフレームのごく一部しか占めないことがよくあります。1枚の画像に異なるスケールや距離の標識が複数含まれる場合があり、その一部は車両、植生、構造物によって部分的に遮蔽されています。また、昼夜や晴天 / 雨天の条件で撮影されています。このように小物体と困難な条件が組み合わさっていることが、データセットを検出器の堅牢性を試す優れたテストにしています。

引用と謝辞#

研究または開発でTT100Kデータセットを使用する場合は、次の論文を引用してください。

引用
@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}
}

コンピュータービジョンおよび自動運転コミュニティ向けに、この貴重なリソースを作成・維持しているTsinghua UniversityとTencentの協力に感謝いたします。TT100Kデータセットの詳細については、公式データセットウェブサイトをご覧ください。

FAQ#

  • Tsinghua-Tencent 100K(TT100K)データセットは、実環境における交通標識の検出と分類に使用されます。221カテゴリと高解像度のストリートビュー画像を備えているため、自動運転の認識、先進運転支援システム(ADAS)、小物体検出研究で一般的なベンチマークとなっています。

  • UltralyticsのTT100K設定には16,817枚の画像が含まれています。内訳は、学習用6,105枚、検証用7,641枚(データセット本来の「other」分割)、テスト用3,071枚です。詳細な内訳については、データセット構造セクションを参照してください。

  • 「100K」は、元のベンチマークの作成元となった約100,000枚のTencent Street View画像を指しています。Ultralyticsの検出設定では、その中からYOLO形式のラベル付き画像16,817枚を提供しています。この名称は学習セットのサイズではなく、元の画像コレクションを反映しています。

  • TT100Kには、速度制限、禁止、警戒、高さ・幅制限、案内標識にわたる221カテゴリが定義されています。元の論文では、学習インスタンスが少なくとも100件ある45カテゴリのみを残していますが、Ultralyticsの設定では221カテゴリすべてを保持しています。グループの内訳については、データセット構造を参照してください。

  • TT100Kは約18 GBで、data="TT100K.yaml"を使用して初めて学習するときに自動的にダウンロードされます。手動でのダウンロードは必要ありません。スクリプトは初回実行時に元のアノテーションをYOLO形式へ変換します。

  • TT100Kで、画像サイズ640、100エポックのYOLO26nモデルを学習します。

    トレーニング例
    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)

    詳細な設定については、学習ページとモデル学習のヒントを参照してください。

  • まずは初期実験にimgsz=640を使用し、十分なGPUメモリがある場合は、より小さいbatchとともにimgsz=1280へ引き上げてください。高解像度にすることで、小さく遠方にある標識をより正確に捉えられます。

    model.train(data="TT100K.yaml", imgsz=1280, batch=4)  # higher resolution for small signs

    データ拡張を調整し、非常に小さな物体にはタイリング戦略を検討することもできます。詳しくはモデル学習のヒントを参照してください。

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