Ultralytics YOLO27:

Dataset COCO8-Multispectral#

Giới thiệu#

Dataset Ultralytics COCO8-Multispectral là một biến thể nâng cao của dataset COCO8 gốc, được thiết kế để hỗ trợ thử nghiệm với các model phát hiện đối tượng đa phổ. Dataset này bao gồm cùng 8 hình ảnh từ tập COCO train 2017—4 hình ảnh dùng cho huấn luyện và 4 hình ảnh dùng cho validation—nhưng mỗi hình ảnh được chuyển đổi sang định dạng đa phổ 10 kênh. Bằng cách mở rộng vượt ra ngoài các kênh RGB tiêu chuẩn, COCO8-Multispectral cho phép phát triển và đánh giá các model có thể khai thác thông tin phổ phong phú hơn.

Multispectral imaging for object detection

COCO8-Multispectral hoàn toàn tương thích với Ultralytics PlatformYOLO26, đảm bảo tích hợp liền mạch vào các quy trình thị giác máy tính của bạn.



Watch: How to Train Ultralytics YOLO on Grayscale and Multispectral Datasets | Multi-Channel VisionAI 🚀

Cấu trúc bộ dữ liệu#

COCO8-Multispectral dùng cùng 8 hình ảnh như COCO8—4 hình ảnh cho huấn luyện và 4 hình ảnh cho validation trên toàn bộ 80 lớp đối tượng COCO—nhưng mỗi hình ảnh được lưu dưới dạng .tiff 10 kênh trong định dạng nhãn YOLO:

coco8-multispectral/
├── images/
│   ├── train/   # 4 images (10-channel .tiff)
│   └── val/     # 4 images (10-channel .tiff)
└── labels/
    ├── train/
    └── val/

Tạo Dataset#

Các hình ảnh đa phổ trong COCO8-Multispectral được tạo bằng cách nội suy các hình ảnh RGB gốc trên 10 kênh phổ cách đều nhau trong quang phổ khả kiến. Quy trình này bao gồm:

  • Gán bước sóng: Gán bước sóng danh định cho các kênh RGB—Đỏ: 650 nm, Xanh lá: 510 nm, Xanh dương: 475 nm.
  • Nội suy: Sử dụng nội suy tuyến tính để ước tính giá trị pixel tại các bước sóng trung gian từ 450 nm đến 700 nm, tạo ra 10 kênh phổ.
  • Ngoại suy: Áp dụng ngoại suy tuyến tính để ước tính các giá trị nằm ngoài bước sóng RGB gốc, đảm bảo biểu diễn phổ hoàn chỉnh.

Phương pháp này mô phỏng quy trình chụp ảnh đa phổ, cung cấp tập dữ liệu đa dạng hơn cho quá trình huấn luyện và đánh giá model. Để đọc thêm về chụp ảnh đa phổ, hãy xem bài viết Wikipedia về chụp ảnh đa phổ.

YAML của bộ dữ liệu#

Dataset COCO8-Multispectral được cấu hình bằng tệp YAML, trong đó định nghĩa các đường dẫn dataset, tên lớp và metadata thiết yếu. Bạn có thể xem tệp coco8-multispectral.yaml chính thức trong repository GitHub của Ultralytics.

ultralytics/cfg/datasets/coco8-multispectral.yaml
# Ultralytics 🚀 AGPL-3.0 License - https://ultralytics.com/license

# COCO8-Multispectral dataset (COCO8 images interpolated across 10 channels in the visual spectrum) by Ultralytics
# Documentation: https://docs.ultralytics.com/datasets/detect/coco8-multispectral
# Example usage: yolo train data=coco8-multispectral.yaml
# parent
# ├── ultralytics
# └── datasets
#     └── coco8-multispectral ← downloads here (20.2 MB)

# 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: coco8-multispectral # dataset root dir
train: images/train # train images (relative to 'path') 4 images
val: images/val # val images (relative to 'path') 4 images
test: # test images (optional)

# Number of multispectral image channels
channels: 10

# 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: https://github.com/ultralytics/assets/releases/download/v0.0.0/coco8-multispectral.zip
Lưu ý

Chuẩn bị các hình ảnh TIFF theo thứ tự (channel, height, width), lưu với phần mở rộng .tiff hoặc .tif, và đảm bảo chúng là uint8 để sử dụng với Ultralytics:

import cv2
import numpy as np

# Create and write 10-channel TIFF
image = np.ones((10, 640, 640), dtype=np.uint8)  # CHW-order
cv2.imwritemulti("example.tiff", image)

# Read TIFF
success, frames_list = cv2.imreadmulti("example.tiff")
image = np.stack(frames_list, axis=2)
print(image.shape)  # (640, 640, 10)  HWC-order for training and inference

Cách sử dụng#

Dataset COCO8-Multispectral (20.2 MB) sẽ tự động được tải xuống trong lần đầu tiên bạn bắt đầu huấn luyện. Để huấn luyện model YOLO26n trên COCO8-Multispectral trong 100 epoch với kích thước hình ảnh là 640, hãy sử dụng các ví dụ sau. Để xem danh sách đầy đủ các tùy chọn huấn luyện, hãy tham khảo tài liệu Huấn luyện YOLO.

Ví dụ huấn luyện
from ultralytics import YOLO

# Load a pretrained YOLO26n model
model = YOLO("yolo26n.pt")

# Train the model on COCO8-Multispectral
results = model.train(data="coco8-multispectral.yaml", epochs=100, imgsz=640)

Để biết thêm chi tiết về việc lựa chọn model và các phương pháp hay nhất, hãy xem tài liệu model Ultralytics YOLOhướng dẫn Mẹo huấn luyện model YOLO.

Hình ảnh mẫu và annotation#

Dưới đây là ví dụ về một batch huấn luyện ghép mosaic từ dataset COCO8-Multispectral:

COCO8 multispectral dataset mosaic training batch
  • Hình ảnh ghép mosaic: Hình ảnh này minh họa một batch huấn luyện trong đó nhiều hình ảnh từ dataset được kết hợp bằng tăng cường mosaic. Tăng cường mosaic làm tăng sự đa dạng của các đối tượng và bối cảnh trong mỗi batch, giúp model tổng quát hóa tốt hơn với nhiều kích thước đối tượng, tỷ lệ khung hình và nền khác nhau.

Kỹ thuật này đặc biệt hữu ích cho các dataset nhỏ như COCO8-Multispectral, vì nó tối đa hóa hiệu quả sử dụng của từng hình ảnh trong quá trình huấn luyện.

Trích dẫn và ghi nhận đóng góp#

Nếu bạn sử dụng bộ dữ liệu COCO trong nghiên cứu hoặc phát triển, vui lòng trích dẫn bài báo sau:

Trích dẫn
@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}
}

Đặc biệt cảm ơn COCO Consortium vì những đóng góp không ngừng cho cộng đồng thị giác máy tính.

FAQ#

  • Dataset COCO8-Multispectral của Ultralytics được thiết kế để kiểm thử và gỡ lỗi nhanh các model phát hiện đối tượng đa phổ. Với chỉ 8 hình ảnh (4 hình ảnh cho huấn luyện, 4 hình ảnh cho validation), dataset này lý tưởng để xác minh các pipeline huấn luyện YOLO26 và đảm bảo mọi thứ hoạt động như mong đợi trước khi mở rộng sang các dataset lớn hơn. Để khám phá thêm các dataset dùng cho thử nghiệm, hãy truy cập Danh mục Dataset của Ultralytics.

  • Dữ liệu đa phổ cung cấp thêm thông tin phổ ngoài RGB tiêu chuẩn, cho phép các model phân biệt đối tượng dựa trên những khác biệt nhỏ về độ phản xạ qua các bước sóng. Điều này có thể cải thiện độ chính xác phát hiện, đặc biệt trong các tình huống khó. Tìm hiểu thêm về chụp ảnh đa phổ và các ứng dụng của nó trong thị giác máy tính nâng cao.

  • Có, COCO8-Multispectral hoàn toàn tương thích với Ultralytics Platform và tất cả model YOLO, bao gồm YOLO26 mới nhất. Điều này cho phép bạn dễ dàng tích hợp dataset vào các quy trình huấn luyện và validation.

  • Để hiểu sâu hơn về các phương pháp tăng cường dữ liệu như mosaic và tác động của chúng đến hiệu suất model, hãy tham khảo Hướng dẫn Tăng cường dữ liệu YOLOBlog Ultralytics về Tăng cường dữ liệu.

  • Hoàn toàn có thể! Kích thước nhỏ và đặc tính đa phổ của COCO8-Multispectral khiến dataset này trở nên lý tưởng cho benchmarking, minh họa giáo dục và tạo prototype cho các kiến trúc model mới. Để xem thêm các dataset benchmarking, hãy tham khảo Bộ sưu tập Dataset Benchmark của Ultralytics.

Bình luận