企业级安全保障: 符合 ISO 27001 + SOC 2 Type I 标准。

Link to this sectionxView 数据集#

xView 数据集是目前公开的最大卫星图像基准测试集之一,用于 目标检测 任务,在超过 1,400 平方公里的 0.3 米 WorldView-3 影像中,提供了 60 个类别、超过 100 万个用 边界框 标注的对象实例。该数据集由美国国家地理空间情报局 (NGA) 为 DIUx xView 2018 挑战赛发布,需手动下载约 20.7 GB 的数据。

创建该数据集旨在推动四个 计算机视觉 前沿领域的发展:

  1. 降低检测的最低分辨率。
  2. 提高学习效率。
  3. 支持发现更多目标类别。
  4. 改进细粒度类别的检测。

基于 COCO 等基准测试,xView 专注于俯视影像,其中物体的尺寸远小于地面照片,且排列更加密集。

需要手动下载

xView 数据集不会自动下载。请在 DIUx xView 2018 Challenge 网站注册,下载 train_images.zip (~15 GB)、train_labels.zipval_images.zip (~5 GB),然后将其解压到 datasets/xView/ 目录下,确保其包含以下内容:

datasets/xView/
├── train_images/          # 847 TIF satellite images
├── val_images/            # 282 TIF images (no public labels)
└── xView_train.geojson    # bounding-box annotations

在首次训练运行时,Ultralytics 会自动将 GeoJSON 标注转换为 YOLO 格式,并将带标签的图像按约 90/10 的比例划分为训练集和验证集——无需手动转换。

Link to this section主要特性#

  • 细粒度类别:涵盖飞机、车辆、铁路车辆、海事船只、工程机械和建筑物等 60 个对象类别——许多物体体积小、罕见且视觉上相似。
  • 高分辨率:从 WorldView-3 卫星采集的 0.3 米地面采样距离 (GSD) 影像。
  • 密集标注:在超过 1,400 平方公里的影像中,有超过 100 万个对象实例,全部使用水平边界框进行标注。
  • 自动转换:Ultralytics 下载脚本会在首次使用时将原始 GeoJSON 标签转换为 YOLO 格式,并生成训练集/验证集划分。

Link to this section数据集结构#

xView 图像是 TIF 格式的大型卫星场景,只有 847 张训练图像附带公开标签——282 张挑战赛验证图像没有任何标签。因此,Ultralytics 的 xView.yaml 配置文件会在首次使用时自动划分带标签的图像:

拆分图像描述
训练~847 张中的 90%在首次运行时生成的 autosplit_train.txt 中列出的带标签图像
验证~847 张中的 10%列在 autosplit_val.txt 中的已标注图像,用于 evaluation

这 60 个类别涵盖了细粒度类别,如固定翼飞机、货机、小型车、公交车、火车头、海事船只、挖掘机、建筑物、飞机库和储油罐;完整列表见下方的 数据集 YAML。在转换过程中,原始挑战赛的类别 ID (11–94) 会被重新映射为 0–59 的连续索引。

Link to this section应用#

xView 的细粒度类别和高分辨率俯视视角使其成为训练和评估 深度学习 模型在 遥感 领域应用的基准测试。常见应用包括:

  • 军事和国防侦察
  • 城市规划和开发
  • 环境监测
  • 灾害响应和评估
  • 基础设施测绘和管理

有关其他俯视影像基准测试,请参见侧重于无人机的 VisDrone 数据集 或采用定向框的 DOTA-v2 数据集

Link to this section数据集 YAML#

xView.yaml 文件定义了数据集配置——包括数据集路径、60 个类名,以及转换 GeoJSON 标注并生成自动划分的下载脚本。它托管在 Ultralytics 仓库中:https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/cfg/datasets/xView.yaml

ultralytics/cfg/datasets/xView.yaml
# 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")

Link to this section用法#

20.7 GB 手动下载

训练时需要将上述手动下载的文件解压到 datasets/xView/ 目录下;标注转换和训练/验证集划分将自动运行。

若要使用图像大小为 640 的模型在 xView 数据集上训练 100 个轮次,可以使用以下代码片段。有关可用参数的完整列表,请参阅模型训练页面。

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="xView.yaml", epochs=100, imgsz=640)

如需在浏览器中标注更多卫星图像并管理 xView 训练运行,请使用 Ultralytics Platform

Link to this section示例数据与标注#

下面的示例展示了一个典型的 xView 场景:高分辨率俯视影像,其中小型物体(如车辆和建筑物)均标注有边界框,这说明了为什么卫星图像中的 目标检测 需要细粒度的定位。

xView 数据集高空卫星影像及对象检测

Link to this section引用与致谢#

如果你在研究或开发工作中使用了 xView 数据集,请引用以下论文:

引用
@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}
}

我们要感谢 国防创新小组 (DIU) 以及 xView 数据集的创建者为计算机视觉研究社区所做出的宝贵贡献。欲了解更多信息,请访问 xView 数据集网站

Link to this section常见问题解答#

Link to this section什么是 xView 数据集,它如何助力计算机视觉研究?#

xView 数据集是由美国国家地理空间情报局为 DIUx xView 2018 挑战赛发布的卫星图像基准测试集,在 0.3 米 WorldView-3 影像中提供了 60 个细粒度类别的 100 多万个对象实例。它支持研究如何在俯视视角下检测小型、稀有和细粒度的物体,这些目标的检测难度远高于地面照片。

Link to this section如何下载并设置 xView 数据集?#

xView 需要手动下载:在 DIUx xView 2018 Challenge 网站注册,下载 train_images.zip (~15 GB)、train_labels.zipval_images.zip (~5 GB) —— 总计约 20.7 GB —— 并按照本页顶部的警告说明将其解压到 datasets/xView/ 目录下。在首次训练运行时,Ultralytics 会自动将 GeoJSON 标注转换为 YOLO 格式并创建训练/验证集划分。

Link to this sectionxView 包含多少图像和类别?#

xView 包含 847 张带标签的训练图像和 282 张无公开标签的验证图像,全部由 WorldView-3 卫星以 0.3 米分辨率拍摄。标注涵盖 60 个类别中的超过 100 万个对象实例。由于只有训练标签是公开的,Ultralytics 的 xView.yaml 配置文件会将这 847 张带标签的图像按约 90/10 的比例自动划分为训练集和验证集;详情请参阅 数据集结构

Link to this section如何使用 YOLO26 模型在 xView 数据集上进行训练?#

使用 YOLO26n 模型在 xView 上以 640 的图像尺寸进行 100 个周期的训练:

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="xView.yaml", epochs=100, imgsz=640)

有关详细参数和设置,请参阅模型训练页面。

Link to this section如何在我的研究中引用 xView 数据集?#

请引用论文 "xView: Objects in Context in Overhead Imagery" (Lam et al., arXiv:1802.07856, 2018);完整的 BibTeX 条目请参阅上方的 引用与致谢 部分。

评论