Ultralytics YOLO27:

Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi#

Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi (GWHD), açık hava tarla görüntülerinde buğday başaklarını — buğday bitkisinin tane taşıyan başaklarını — tespit etmek için kullanılan tek sınıflı bir nesne tespiti veri kümesidir. Farklı ortamlarda modellerin genelleme yapabilmesi amacıyla yedi ülkedeki dokuz araştırma enstitüsünün iş birliğiyle oluşturulan veri kümesi, birden fazla yetiştirme bölgesinde çekilmiş 3.422 eğitim, 748 doğrulama ve 1.276 test görüntüsü içerir. Doğru buğday başağı tespiti, bitki fenotipleme ve ürün yönetiminde başak yoğunluğu, boyutu ve verim potansiyeli tahminlerinin temelini oluşturur.

Temel Özellikler#

  • Buğday başaklarının görünüm, aydınlatma ve gelişim aşamasındaki doğal değişkenliği yansıtan gerçek açık hava tarla görüntüleri.
  • Güçlü ortamlar arası genelleme sağlamak üzere Avrupa, Kuzey Amerika, Asya ve Avustralya'daki yetiştirme bölgelerini kapsayan, yedi ülkedeki dokuz araştırma enstitüsü tarafından oluşturulmuştur.
  • Nesne tespiti ve izleme işlem hatlarında kullanıma hazır, wheat_head adlı tek sınıf için sınırlayıcı kutu açıklamaları.
  • Test görüntüleri, eğitim sırasında görülmeyen genotiplerden ve bölgelerden alınarak gerçek bir genelleme karşılaştırması sağlar.

Veri Kümesi Yapısı#

Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi, GlobalWheat2020.yaml yapılandırmasıyla tanımlanan üç alt kümeye ayrılır ve tümü tek bir sınıf olan wheat_head ile açıklanmıştır:

BölümGörüntülerBölgeler
Eğit3,422Avrupa (Fransa, Birleşik Krallık, İsviçre), Kuzey Amerika (Kanada)
Doğrulama748İsviçre (ETH Zürich)
Test1,276Avustralya, Japonya, Çin
Doğrulama bölümü

Doğrulama kümesi (748 görüntü), eğitim alanlarının da bir parçası olan ethz_1 alt kümesidir; bu nedenle doğrulama metrikleri alan içi performansı yansıtır. Avustralya, Japonya ve Çin'den alınan ayrılmış test kümesi, eğitim sırasında görülmeyen ortamlara genellemeyi ölçer.

Uygulamalar#

Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi, buğday başağı tespiti için derin öğrenme modellerini eğitmek ve değerlendirmek amacıyla yaygın olarak kullanılır. Bölgeler, genotipler ve koşullar arasındaki çeşitli görüntüleri, veri kümesini bitki fenotipleme ve ürün yönetimi için değerli bir kaynak hâline getirir; verim tahmini, ürün sağlığının izlenmesi ve fenotipik analiz çalışmalarını destekler.

Tarla görüntülerini açıklamak, eğitim gerçekleştirmek ve veri kümesi sürümlerini tarayıcında yönetmek için tüm iş akışını Ultralytics Platform ile çalıştırabilirsin.

Veri Kümesi YAML'i#

Veri kümesi yapılandırmasını tanımlamak için bir YAML dosyası kullanılır. Bu dosya, veri kümesinin yollarını, sınıflarını ve diğer yapılandırma ayrıntılarını tanımlar. Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi için GlobalWheat2020.yaml dosyası https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/GlobalWheat2020.yaml adresinde tutulur.

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 /annotations

Kullanım#

Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi üzerinde bir YOLO26n modelini 100 epoch boyunca ve 640 görüntü boyutuyla eğitmek için aşağıdaki kod parçacıklarını kullanabilirsin. Veri kümesi (~7.0 GB) ilk kullanımda otomatik olarak indirilir. Kullanılabilir bağımsız değişkenlerin kapsamlı listesi için modelin Eğitim sayfasına bakabilirsin.

Eğitim Örneği
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)

Örnek Görüntüler ve Açıklamalar#

Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi, buğday başaklarının görünüm, ortam ve koşullarındaki doğal değişkenliği yansıtan çeşitli açık hava tarla görüntüleri içerir. Aşağıda veri kümesinden, karşılık gelen açıklamalarıyla birlikte bir örnek görüntü yer alır:

Buğday başağı tespitini gösteren Küresel Buğday veri kümesi örneği

  • Buğday Başağı Tespiti: Buğday başakları, veri kümesinin çeşitliliğini ve karmaşıklığını yansıtan çeşitli tarla koşullarında nesne tespiti için sınırlayıcı kutularla açıklanmıştır.

Atıflar ve Teşekkürler#

Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi'ni araştırma veya geliştirme çalışmalarında kullanıyorsan lütfen aşağıdaki makaleye atıfta bulun:

Alıntı
@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}
}

Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi'nin bitki fenotipleme ve ürün yönetimi araştırma topluluğu için değerli bir kaynak olarak oluşturulmasına ve sürdürülmesine katkıda bulunan araştırmacı ve kurumları anmak isteriz. Veri kümesi ve oluşturucuları hakkında daha fazla bilgi için Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi web sitesini ziyaret edebilirsin.

SSS#

  • Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi, öncelikle buğday başağı tespitine yönelik derin öğrenme modelleri geliştirmek ve eğitmek için kullanılır. Bu, buğday fenotipleme ve ürün yönetimi uygulamaları için kritik önem taşır; buğday başağı yoğunluğu, boyutu ve genel ürün verim potansiyelinin daha doğru tahmin edilmesini sağlar. Doğru tespit yöntemleri, verimli ürün yönetimi için büyük önem taşıyan ürün sağlığının ve olgunluğunun değerlendirilmesine yardımcı olur.

  • Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi tek bir sınıfa, wheat_head, sahiptir ve üç alt kümeye ayrılır: 3.422 eğitim görüntüsü, 748 doğrulama görüntüsü ve 1.276 test görüntüsü. Eğitim ve doğrulama görüntüleri Avrupa ile Kuzey Amerika'dan gelirken test kümesi, görülmemiş ortamlara genellemeyi değerlendirmek üzere Avustralya, Japonya ve Çin'den alınmıştır.

  • Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi üzerinde bir YOLO26n modelini eğitmek için aşağıdaki kod parçacıklarını kullanabilirsin. Veri kümesi yollarını ve sınıflarını belirten GlobalWheat2020.yaml yapılandırma dosyasına sahip olduğundan emin ol:

    Eğitim Örneği
    from 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)

    Kullanılabilir bağımsız değişkenlerin kapsamlı listesi için modelin Eğitim sayfasına bakabilirsin.

  • Veri kümesi (~7.0 GB), data="GlobalWheat2020.yaml" ile ilk kez eğitim gerçekleştirdiğinde otomatik olarak indirilir; manuel bir işlem gerekmez. Ultralytics, görüntüleri ve etiketleri alır ve bunları yerel veri kümeleri dizinine açar. İlgili veri kümelerine tespit veri kümelerine genel bakış sayfasından göz atabilirsin.

  • GlobalWheat2020.yaml adlı Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi yapılandırma YAML dosyası GitHub'da bulunur. Dosyaya https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/GlobalWheat2020.yaml adresinden erişebilirsin. Bu dosya, Ultralytics YOLO ile model eğitimi için gereken veri kümesi yollarını, sınıfları ve diğer yapılandırma ayrıntılarını içerir.

  • Buğday başağı tespiti, ürün sağlığını, olgunluğunu ve verim potansiyelini değerlendirmek için gerekli olan buğday başağı yoğunluğu ve boyutunun doğru tahmin edilmesini sağladığından ürün yönetiminde kritik öneme sahiptir. Küresel Buğday Başakları Veri Kümesi gibi veri kümeleriyle eğitilmiş derin öğrenme modellerinden yararlanan çiftçiler ve araştırmacılar, ürünleri daha iyi izleyip yönetebilir; bu da tarımsal uygulamalarda verimliliğin artmasına ve kaynak kullanımının optimize edilmesine katkı sağlar. Bu teknolojik ilerleme, sürdürülebilir tarım ve gıda güvenliği girişimlerini destekler.

    Yapay zekânın tarımdaki uygulamaları hakkında daha fazla bilgi için Tarımda Yapay Zekâ sayfasını ziyaret edebilirsin.

Yorumlar