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Link to this sectionGlobal Wheat Head Dataset#

Global Wheat Head Dataset 是一个图像集合,旨在支持开发准确的麦穗检测模型,用于麦类表型分析和作物管理应用。麦穗,也称为穗状花序,是小麦植株结籽的部分。准确估计麦穗的密度和大小对于评估作物健康状况、成熟度和产量潜力至关重要。该数据集由来自七个国家的九家研究机构合作创建,涵盖了多个生长区域,以确保模型在不同环境下具有良好的泛化能力。

Link to this section主要特性#

  • 该数据集包含超过 3,000 张来自欧洲(法国、英国、瑞士)和北美(加拿大)的训练图像。
  • 它包括约 1,000 张来自澳大利亚、日本和中国的测试图像。
  • 图像均为户外田间图像,捕捉了麦穗外观的自然变化。
  • 标注信息包含小麦穗的 BBox,以支持 object detection 任务。

Link to this section数据集结构#

Global Wheat Head Dataset 分为两个主要子集:

  1. 训练集:该子集包含超过 3,000 张来自欧洲和北美的图像。这些图像标有麦穗边界框,为训练目标检测模型提供了真值(ground truth)。
  2. 测试集:该子集由约 1,000 张来自澳大利亚、日本和中国的图像组成。这些图像用于评估训练好的模型在未见过基因型、环境和观察条件下的性能。

Link to this section应用#

Global Wheat Head Dataset 被广泛用于训练和评估麦穗检测任务中的 deep learning 模型。该数据集拥有多样的图像集合,捕捉了广泛的外观、环境和条件,使其成为 plant phenotyping 和作物管理领域研究人员和从业者的宝贵资源。

Link to this section数据集 YAML#

YAML(Yet Another Markup Language)文件用于定义数据集配置。它包含有关数据集路径、类别和其他相关信息。对于 Global Wheat Head Dataset,GlobalWheat2020.yaml 文件维护在 https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/GlobalWheat2020.yaml

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

Link to this section用法#

若要使用 Global Wheat Head Dataset 训练 YOLO26n 模型,并进行 100 个 epochs 训练,图像尺寸设置为 640,你可以参考以下代码片段。有关可用参数的完整列表,请参阅模型 Training 页面。

训练示例
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="GlobalWheat2020.yaml", epochs=100, imgsz=640)

Link to this section示例数据与标注#

Global Wheat Head Dataset 包含多样化的户外田间图像,捕捉了麦穗在外观、环境和条件方面的自然变化。以下是该数据集中的一些数据示例及其对应的标注:

Global Wheat dataset sample showing wheat head detection

  • 麦穗检测:此图像展示了麦穗检测的一个示例,其中麦穗用边界框进行了标注。该数据集提供了多种图像,以促进该任务模型的开发。

该示例展示了 Global Wheat Head Dataset 中数据的多样性和复杂性,并强调了准确的麦穗检测对于麦类表型分析和作物管理应用的重要性。

Link to this section引用与致谢#

如果你在研究或开发工作中使用了 Global Wheat Head Dataset,请引用以下论文:

引用
@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}
}

我们衷心感谢为创建和维护 Global Wheat Head Dataset 做出贡献的研究人员和机构,他们为植物表型分析和作物管理研究社区提供了一项宝贵的资源。欲了解更多关于该数据集及其创建者的信息,请访问 Global Wheat Head Dataset 网站

Link to this section常见问题解答#

Link to this sectionGlobal Wheat Head Dataset 有什么用途?#

Global Wheat Head Dataset 主要用于开发和训练旨在进行麦穗检测的深度学习模型。这对于 麦类表型分析 和作物管理应用至关重要,可以更准确地估计麦穗密度、大小以及整体作物产量潜力。准确的检测方法有助于评估作物健康和成熟度,这对于高效的作物管理是必不可少的。

Link to this section如何使用 Global Wheat Head Dataset 训练 YOLO26n 模型?#

要使用 Global Wheat Head Dataset 训练 YOLO26n 模型,你可以使用以下代码片段。确保你拥有指定数据集路径和类别的 GlobalWheat2020.yaml 配置文件:

训练示例
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)

有关可用参数的完整列表,请参考模型 Training 页面。

Link to this sectionGlobal Wheat Head Dataset 的主要特点是什么?#

Global Wheat Head Dataset 的主要特点包括:

  • 超过 3,000 张来自欧洲(法国、英国、瑞士)和北美(加拿大)的训练图像。
  • 约 1,000 张来自澳大利亚、日本和中国的测试图像。
  • 由于不同的生长环境,麦穗外观具有高度变异性。
  • 详细的麦穗边界框标注,以辅助 object detection 模型。

这些特性有助于开发能够在多个地区实现泛化的稳健模型。

Link to this section在哪里可以找到 Global Wheat Head Dataset 的配置 YAML 文件?#

Global Wheat Head Dataset 的配置文件 YAML 文件,命名为 GlobalWheat2020.yaml,可在 GitHub 上获取。你可以访问 https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/GlobalWheat2020.yaml 查看。该文件包含了在 Ultralytics YOLO 中进行模型训练所需的关于数据集路径、类别和其他配置详情的必要信息。

Link to this section为什么麦穗检测在作物管理中很重要?#

小麦穗检测在作物管理中至关重要,因为它能实现对小麦穗密度和大小的准确估算,这对评估作物健康状况、成熟度以及产量潜力不可或缺。通过利用在诸如 Global Wheat Head Dataset 等数据集上训练的 deep learning models,农民和研究人员可以更好地监测和管理作物,从而提高农业生产力并优化资源利用。这一技术进步支持了 sustainable agriculture 和粮食安全倡议。

欲了解更多有关人工智能在农业中的应用,请访问 AI in Agriculture

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