COCO8-Multispectral 数据集
介绍
Ultralytics COCO8-Multispectral 数据集是原始 COCO8 数据集的高级变体,旨在促进多光谱目标检测模型的实验。它由 COCO train 2017 集中的相同 8 张图像组成(4 张用于训练,4 张用于验证),但每张图像都转换为 10 通道多光谱格式。通过扩展到标准 RGB 通道之外,COCO8-Multispectral 使得开发和评估能够利用更丰富光谱信息的模型成为可能。
COCO8-Multispectral 与 Ultralytics Platform 和 YOLO26 完全兼容,确保能无缝集成到你的计算机视觉工作流中。
Watch: How to Train Ultralytics YOLO26 on Multispectral Datasets | Multi-Channel VisionAI 🚀
数据集生成
COCO8-Multispectral 中的多光谱图像是通过在可见光谱内对原始 RGB 图像进行 10 个均匀间隔的光谱通道插值而创建的。该过程包括:
- 波长分配:为 RGB 通道分配标称波长——红色:650 nm,绿色:510 nm,蓝色:475 nm。
- 插值:使用线性插值来估计 450 nm 到 700 nm 之间中间波长的像素值,从而产生 10 个光谱通道。
- 外推:应用 SciPy 的
interp1d函数进行外推,以估计超出原始 RGB 波长范围的值,从而确保完整的光谱表示。
这种方法模拟了多光谱成像过程,为模型训练和评估提供了更多样化的数据集。有关多光谱成像的进一步阅读,请参阅 多光谱成像维基百科文章。
数据集 YAML
The COCO8-Multispectral dataset is configured using a YAML file, which defines dataset paths, class names, and essential metadata. You can review the official coco8-multispectral.yaml file in the Ultralytics GitHub repository.
# 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按照 (channel, height, width) 的顺序准备你的 TIFF 图像,保存为 .tiff 或 .tif 扩展名,并确保它们是 uint8 格式,以便与 Ultralytics 一起使用:
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使用方法
若要在 COCO8-Multispectral 数据集上以 640 的图像大小训练 YOLO26n 模型 100 个 epochs,请参考以下示例。有关训练选项的完整列表,请参阅 YOLO 训练文档。
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)有关模型选择和最佳实践的更多详细信息,请探索 Ultralytics YOLO 模型文档 和 YOLO 模型训练技巧指南。
样本图像和标注
以下是来自 COCO8-Multispectral 数据集的马赛克训练批次的示例:
- 马赛克图像:此图像展示了一个训练批次,其中多个数据集图像使用马赛克增强组合在一起。马赛克增强增加了每个批次内对象和场景的多样性,帮助模型更好地泛化到各种对象大小、长宽比和背景。
这种技术对于像 COCO8-Multispectral 这样的小型数据集特别有价值,因为它在训练期间最大化了每张图像的效用。
引文与致谢
如果你在研究或开发中使用 COCO 数据集,请引用以下论文:
@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}
}常见问题 (FAQ)
Ultralytics COCO8-Multispectral 数据集有什么用?
Ultralytics COCO8-Multispectral 数据集专为多光谱目标检测模型的快速测试和调试而设计。它仅包含 8 张图像(4 张用于训练,4 张用于验证),非常适合验证你的 YOLO26 训练流程,并确保在扩展到更大的数据集之前一切按预期运行。如需实验更多数据集,请访问 Ultralytics 数据集目录。
多光谱数据如何改善目标检测?
多光谱数据提供了除标准 RGB 之外的额外光谱信息,使模型能够根据不同波长下反射率的细微差异来区分对象。这可以提高检测精度,特别是在具有挑战性的场景中。详细了解 多光谱成像 及其在高级计算机视觉中的应用。
COCO8-Multispectral 是否与 Ultralytics Platform 和 YOLO 模型兼容?
是的,COCO8-Multispectral 与 Ultralytics Platform 和所有 YOLO 模型(包括最新的 YOLO26)完全兼容。这使你可以轻松地将该数据集集成到你的训练和验证工作流中。
我在哪里可以找到关于数据增强技术的更多信息?
如需更深入了解马赛克等数据增强方法及其对模型性能的影响,请参考 YOLO 数据增强指南 和 关于数据增强的 Ultralytics 博客。
我可以使用 COCO8-Multispectral 进行基准测试或教育目的吗?
当然可以!COCO8-Multispectral 的小巧尺寸和多光谱特性使其非常适合进行基准测试、教育演示和原型设计新的模型架构。如需更多基准测试数据集,请参阅 Ultralytics 基准数据集集合。