xView 数据集#
xView 数据集是公开可用的最大卫星图像基准数据集之一,在超过 1,400 km² 的 0.3 m WorldView-3 影像中,提供了 60 个类别、超过 100 万个带有边界框标注的物体实例,适用于物体检测。该数据集由美国国家地理空间情报局(NGA)为 DIUx xView 2018 Challenge 发布,需要手动下载,大小约为 20.7 GB。
创建该数据集的目的是推动计算机视觉在以下四个方面取得进展:
- 降低检测所需的最低分辨率。
- 提高学习效率。
- 支持发现更多物体类别。
- 提高细粒度类别的检测能力。
在 COCO 等基准数据集的基础上,xView 聚焦于俯视图像,其中的物体比地面视角照片中的物体小得多,分布也更密集。
xView 数据集不会自动下载。请在 DIUx xView 2018 Challenge 网站注册,然后下载 train_images.zip(~15 GB)、train_labels.zip 和 val_images.zip(~5 GB),再将其解压到 datasets/xView/ 下,使其包含:
datasets/xView/
├── train_images/ # 847 TIF satellite images
├── val_images/ # 282 TIF images (no public labels)
└── xView_train.geojson # bounding-box annotations首次运行训练时,Ultralytics 会将 GeoJSON 标注转换为 YOLO 格式,并自动将带标注的图像按约 90/10 的比例划分为训练集和验证集——无需手动转换。
主要功能#
- 细粒度类别:涵盖飞机、车辆、铁路车辆、船舶、建筑设备和建筑物等 60 个物体类别,其中许多类别的物体体积小、出现频率低且外观相似。
- 高分辨率:由 WorldView-3 卫星采集,地面采样距离为 0.3 m。
- 密集标注:在超过 1,400 km² 的影像中标注了超过 100 万个物体实例,全部使用水平边界框标注。
- 自动转换:Ultralytics 下载脚本会将原始 GeoJSON 标签转换为 YOLO 格式,并在首次使用时生成训练/验证集划分。
数据集结构#
xView 图像是 TIF 格式的大幅面卫星场景,只有 847 张训练图像附带公开标签;包含 282 张图像的挑战验证集没有标签。因此,Ultralytics xView.yaml 配置会在首次使用时自动划分带标签的图像:
| 划分 | 图像 | 说明 |
|---|---|---|
| 训练 | 约占 847 张图像的 90% | 列在 autosplit_train.txt 中的带标签图像,首次运行时生成 |
| 验证 | 约占 847 张图像的 10% | 列在 autosplit_val.txt 中的带标签图像,用于评估 |
60 个类别涵盖细粒度类别,例如固定翼飞机、货机、小型汽车、巴士、机车、船舶、挖掘机、建筑物、飞机库和储罐;完整列表见下方的数据集 YAML。转换过程中,原始挑战类别 ID(11–94)会重新映射为连续索引 0–59。
应用场景#
xView 的细粒度类别和高分辨率俯视视角,使其成为在遥感领域训练和评估深度学习模型的标准基准。常见应用包括:
- 军事与国防侦察
- 城市规划与发展
- 环境监测
- 灾害响应与评估
- 基础设施测绘与管理
其他俯视图像基准数据集,请参阅专注于无人机图像的 VisDrone 数据集或使用有向框的 DOTA-v2 数据集。
数据集 YAML#
xView.yaml 文件定义了数据集配置,包括数据集路径、60 个类别名称,以及用于转换 GeoJSON 标注并生成自动划分的下载脚本。该文件由 Ultralytics 在代码库 https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/xView.yaml 中维护。
# Ultralytics 🚀 AGPL-3.0 License - https://ultralytics.com/license
# DIUx xView 2018 Challenge dataset https://challenge.xviewdataset.org by U.S. National Geospatial-Intelligence Agency (NGA)
# -------- Download and extract data manually to `datasets/xView` before running the train command. --------
# Documentation: https://docs.ultralytics.com/datasets/detect/xview
# Example usage: yolo train data=xView.yaml
# parent
# ├── ultralytics
# └── datasets
# └── xView ← downloads here (20.7 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: xView # dataset root dir
train: images/autosplit_train.txt # train images (relative to 'path') 90% of 847 train images
val: images/autosplit_val.txt # val images (relative to 'path') 10% of 847 train images
# Classes
names:
0: Fixed-wing Aircraft
1: Small Aircraft
2: Cargo Plane
3: Helicopter
4: Passenger Vehicle
5: Small Car
6: Bus
7: Pickup Truck
8: Utility Truck
9: Truck
10: Cargo Truck
11: Truck w/Box
12: Truck Tractor
13: Trailer
14: Truck w/Flatbed
15: Truck w/Liquid
16: Crane Truck
17: Railway Vehicle
18: Passenger Car
19: Cargo Car
20: Flat Car
21: Tank car
22: Locomotive
23: Maritime Vessel
24: Motorboat
25: Sailboat
26: Tugboat
27: Barge
28: Fishing Vessel
29: Ferry
30: Yacht
31: Container Ship
32: Oil Tanker
33: Engineering Vehicle
34: Tower crane
35: Container Crane
36: Reach Stacker
37: Straddle Carrier
38: Mobile Crane
39: Dump Truck
40: Haul Truck
41: Scraper/Tractor
42: Front loader/Bulldozer
43: Excavator
44: Cement Mixer
45: Ground Grader
46: Hut/Tent
47: Shed
48: Building
49: Aircraft Hangar
50: Damaged Building
51: Facility
52: Construction Site
53: Vehicle Lot
54: Helipad
55: Storage Tank
56: Shipping container lot
57: Shipping Container
58: Pylon
59: Tower
# Download script/URL (optional) ---------------------------------------------------------------------------------------
download: |
import json
from pathlib import Path
import shutil
import numpy as np
from PIL import Image
from ultralytics.utils import TQDM
from ultralytics.data.split import autosplit
from ultralytics.utils.ops import xyxy2xywhn
def convert_labels(fname=Path("xView/xView_train.geojson")):
"""Convert xView GeoJSON labels to YOLO format (classes 0-59) and save them as text files."""
path = fname.parent
with open(fname, encoding="utf-8") as f:
print(f"Loading {fname}...")
data = json.load(f)
# Make dirs
labels = path / "labels" / "train"
shutil.rmtree(labels, ignore_errors=True)
labels.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
# xView classes 11-94 to 0-59
xview_class2index = [-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 0, 1, 2, -1, 3, -1, 4, 5, 6, 7, 8, -1, 9, 10, 11,
12, 13, 14, 15, -1, -1, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, -1, 23, 24, 25, -1, 26, 27, -1, 28, -1,
29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, -1, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, -1, -1, -1, -1, 46,
47, 48, 49, -1, 50, 51, -1, 52, -1, -1, -1, 53, 54, -1, 55, -1, -1, 56, -1, 57, -1, 58, 59]
shapes = {}
for feature in TQDM(data["features"], desc=f"Converting {fname}"):
p = feature["properties"]
if p["bounds_imcoords"]:
image_id = p["image_id"]
image_file = path / "train_images" / image_id
if image_file.exists(): # 1395.tif missing
try:
box = np.array([int(num) for num in p["bounds_imcoords"].split(",")])
assert box.shape[0] == 4, f"incorrect box shape {box.shape[0]}"
cls = p["type_id"]
cls = xview_class2index[int(cls)] # xView class to 0-59
assert 59 >= cls >= 0, f"incorrect class index {cls}"
# Write YOLO label
if image_id not in shapes:
shapes[image_id] = Image.open(image_file).size
box = xyxy2xywhn(box[None].astype(float), w=shapes[image_id][0], h=shapes[image_id][1], clip=True)
with open((labels / image_id).with_suffix(".txt"), "a", encoding="utf-8") as f:
f.write(f"{cls} {' '.join(f'{x:.6f}' for x in box[0])}\n") # write label.txt
except Exception as e:
print(f"WARNING: skipping one label for {image_file}: {e}")
# Download manually from https://challenge.xviewdataset.org
dir = Path(yaml["path"]) # dataset root dir
# urls = [
# "https://d307kc0mrhucc3.cloudfront.net/train_labels.zip", # train labels
# "https://d307kc0mrhucc3.cloudfront.net/train_images.zip", # 15G, 847 train images
# "https://d307kc0mrhucc3.cloudfront.net/val_images.zip", # 5G, 282 val images (no labels)
# ]
# download(urls, dir=dir)
# Convert labels
convert_labels(dir / "xView_train.geojson")
# Move images
images = Path(dir / "images")
images.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
Path(dir / "train_images").rename(dir / "images" / "train")
Path(dir / "val_images").rename(dir / "images" / "val")
# Split
autosplit(dir / "images" / "train")用法#
训练前需要将上述手动下载的文件解压到 datasets/xView/ 下;随后会自动进行标注转换并划分训练集和验证集。
要使用 xView 数据集训练模型 100 个 epochs,图像尺寸为 640,可以使用以下代码片段。有关可用参数的完整列表,请参阅模型的训练页面。
from ultralytics import YOLO
# 加载模型
model = YOLO("yolo26n.pt") # 加载预训练模型(推荐用于训练)
# 训练模型
results = model.train(data="xView.yaml", epochs=100, imgsz=640)要为其他卫星图像添加标签并在浏览器中管理 xView 训练任务,请使用 Ultralytics Platform。
示例数据和标注#
以下示例展示了典型的 xView 场景:高分辨率俯视影像中,车辆和建筑物等小型物体都用边界框标注。这说明了卫星影像中的物体检测为何需要精细定位。

引用与致谢#
如果你在研究或开发工作中使用 xView 数据集,请引用以下论文:
@misc{lam2018xview,
title={xView: Objects in Context in Overhead Imagery},
author={Darius Lam and Richard Kuzma and Kevin McGee and Samuel Dooley and Michael Laielli and Matthew Klaric and Yaroslav Bulatov and Brendan McCord},
year={2018},
eprint={1802.07856},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CV}
}我们感谢国防创新部门(DIU)和 xView 数据集的创建者为计算机视觉研究社区作出的宝贵贡献。更多信息请访问 xView 数据集网站。
常见问题#
xView 数据集是为 DIUx xView 2018 Challenge 发布的卫星图像基准数据集,由美国国家地理空间情报局发布,包含 0.3 m WorldView-3 影像中的 60 个细粒度类别、超过 100 万个物体实例。它支持研究者检测俯视图像中体积小、出现频率低且类别细分的物体;与地面视角照片中的目标相比,这些目标更难检测。
xView 需要手动下载:请在 DIUx xView 2018 Challenge 网站注册,下载
train_images.zip(~15 GB)、train_labels.zip和val_images.zip(~5 GB),总计约 20.7 GB,然后按照本页顶部警告中所示的目录结构,将文件解压到datasets/xView/下。首次运行训练时,Ultralytics 会自动将 GeoJSON 标注转换为 YOLO 格式,并创建训练集/验证集划分。xView 包含 847 张带标签的训练图像和 282 张没有公开标签的验证图像,所有图像均由 WorldView-3 卫星以 0.3 m 分辨率拍摄。标注涵盖 60 个类别、超过 100 万个物体实例。由于只有训练标签公开,Ultralytics
xView.yaml配置会将这 847 张带标签图像按约 90/10 的比例划分为训练集和验证集;详情请参阅数据集结构。引用论文 "xView: Objects in Context in Overhead Imagery"(Lam 等,arXiv:1802.07856,2018);完整的 BibTeX 条目位于上方的引用与致谢部分。



