探索空中微小物体的未来:AI-TOD 数据集及其应用
在当今的计算机视觉领域,对细小目标的检测能力是衡量一个算法性能的重要标准。随着无人机和卫星图像的广泛应用,空中微小物体的检测变得越来越关键。为此,我们向您推荐一个全新的开源项目——AI-TOD(Tiny Object Detection in Aerial Images),这是一个专为检测航空影像中的极小物体而设计的丰富数据集。
项目介绍
AI-TOD 是一个针对空中微小物体检测的大型数据集,它包含了 28,036 幅航拍图像,涵盖八大类别的 700,621 个对象实例。与现有的空中对象检测数据集相比,AI-TOD 中的对象平均尺寸仅为约 12.8 像素,挑战了现有算法的极限。
技术分析
AI-TOD 的独特之处在于其提供的对象尺寸范围,这对于训练和测试微小物体检测模型至关重要。这个数据集采用了 xView 训练集的部分数据,并通过专用工具进行端到端合成,生成了完整的 AI-TOD 数据集。这种合成方法保证了数据的真实性和多样性,使得模型可以应对各种复杂的环境和场景。
应用场景
AI-TOD 可广泛应用于以下领域:
- 地理信息分析:识别并定位地图上的建筑物、道路和其他基础设施。
- 环境监测:跟踪森林火灾、洪水等灾害的发展情况。
- 城市规划:提供高精度的城市建设数据支持。
- 农业管理:监控农作物生长,检测病虫害。
项目特点
- 大量微小对象:超过 700,000 个小型实例,提供了丰富的训练素材。
- 精细标注:所有对象都进行了精确的边界框标注,便于模型训练。
- 多样化场景:图像来自不同地理环境,增加了模型泛化性。
- 易于使用:提供了便捷的工具用于合成数据集,便于研究人员快速上手。
- 开放源代码:遵循 CC BY-NC-SA 4.0 许可,鼓励学术研究和个体探索。
使用指南
要获取并构建完整的 AI-TOD 数据集,请按照以下步骤进行操作:
步骤 1:克隆项目仓库
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/ai/AI-TOD.git
步骤 2:组织文件结构
下载 xView 训练集和 AI-TOD_wo_xview 部分数据后,按以下结构组织文件:
├─aitod
│ ├─annotations # 放置下载的 AI-TOD_wo_xview 标注文件 (.json)
│ └─images # 解压下载的 AI-TOD_wo_xview 图像集
│ ├─test # 直接放置图像文件,无需额外文件夹
│ ├─train
│ ├─trainval
│ └─val
├─aitod_xview # 包含六个 .txt 文件
├─xview
│ ├─ori
│ │ └─train_images # 解压下载的 xView 训练集图像 (.tif)
│ └─xView_train.geojson # xView 训练集的标注文件
└─generate_aitod.py # 端到端合成工具
步骤 3:安装依赖包
安装所需的 Python 环境:
# 安装 wwtool
git clone https://github.com/jwwangchn/wwtool.git
cd wwtool
python setup.py develop
# 安装其他依赖包
cd aitodtoolkit
pip install -r requirements.txt
步骤 4:生成完整数据集
运行端到端合成工具生成完整的 AI-TOD 数据集:
python generate_aitod_imgs.py
该过程大约需要一小时,完成后可在 aitod 文件夹中找到完整的图像集。
数据集评估
AI-TOD 的训练集、验证集和测试集均已公开可用。您可以使用 cocoapi-aitod 来评估模型性能。
引用说明
在您的研究中使用 AI-TOD 数据集时,请引用以下论文:
@inproceedings{AI-TOD_2020_ICPR,
title={Tiny Object Detection in Aerial Images},
author={Wang, Jinwang and Yang, Wen and Guo, Haowen and Zhang, Ruixiang and Xia, Gui-Song},
booktitle=ICPR,
pages={3791--3798},
year={2021},
}
@article{NWD_2021_arXiv,
title={A Normalized Gaussian Wasserstein Distance for Tiny Object Detection},
author={Wang, Jinwang and Xu, Chang and Yang, Wen and Yu, Lei},
journal={arXiv preprint arXiv:2110.13389},
year={2021}
}
AI-TOD 为推动空中微小物体检测领域的进步打开了新的大门,无论是研究人员还是开发者,都能在这个数据集上找到有价值的应用和挑战。现在就加入 AI-TOD 的探索之旅,让我们共同揭开微小世界的神秘面纱。
创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考





