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探索 2025 年最佳计算机视觉数据集

Abirami Vina

5 分钟阅读

2025年2月21日

加入我们,仔细研究 2025 年最佳计算机视觉数据集。了解多样化和高质量的数据集如何推动更智能的视觉 AI 解决方案。

您是否知道数据在您每天所做的几乎所有事情中都发挥着作用? 观看视频、拍照或查看 Google 地图都会促成超过 750 亿个连接设备捕获的持续信息流。 这些数据构成了人工智能 (AI) 的基础。 事实上,像Ultralytics YOLO11这样的高级计算机视觉模型依赖于视觉数据来识别模式、解释图像并理解我们周围的世界。

有趣的是,数据的价值不仅仅在于数量。更重要的是它的组织和准备程度。如果数据集混乱或不完整,可能会导致错误。但是,当数据集干净且多样化时,它们可以帮助计算机视觉模型更好地执行,无论是识别人群中的对象还是分析复杂的视觉效果。高质量的数据集至关重要。

在本文中,我们将探讨 2025 年最佳的计算机视觉数据集,并了解它们如何为构建更准确、更高效的计算机视觉模型做出贡献。让我们开始吧!

什么是计算机视觉数据集?

计算机视觉数据集是图像或视频的集合,可帮助计算机视觉系统学习理解和识别视觉信息。 这些数据集带有标签或注释,可帮助模型识别数据中的对象、人物、场景和模式。

它们可用于训练计算机视觉模型,帮助它们改进识别面孔、检测物体或分析场景等任务。数据集越好——组织良好、多样化且准确——视觉 AI 模型的性能就越好,从而在日常生活中带来更智能、更有用的技术。

如何构建计算机视觉数据集

构建计算机视觉数据集就像准备学习笔记,教别人如何观察和理解世界。一切都始于收集与您正在开发的特定应用相匹配的图像和视频。 

理想的数据集应包含来自不同角度、各种光照条件以及多个背景和环境的感兴趣对象的多样化示例。这种多样性确保 计算机视觉模型 能够准确地学习识别模式,并在实际场景中可靠地执行。

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图 1. 构建完美的视觉数据集。作者图片。

在收集了相关的图像和视频后,下一步是数据标注。这个过程包括向数据添加标签、注释或描述,以便 AI 能够理解每个图像或视频包含的内容。 

标签可以包括对象名称、位置、边界或其他相关详细信息,这些信息有助于训练模型准确地识别和解释视觉信息。数据标注将简单的图像集合转换为结构化数据集,可用于训练计算机视觉模型。

模型训练需要高质量的数据

您可能想知道是什么使数据集具有高质量。涉及许多因素,例如准确的标注、多样性和一致性。例如,如果多个标注员正在标注对象检测数据集以识别猫耳朵,一个可能会将它们标注为头部的一部分,而另一个可能会将它们单独标注为耳朵。这种不一致会使模型感到困惑并影响其正确学习的能力。

以下是理想的计算机视觉数据集的质量的快速概述:

  • 清晰的标签: 每张图像都使用一致且精确的标签进行准确标注。
  • 多样化的数据: 该数据集包括不同的物体、背景、光照条件和角度,以帮助模型在各种情况下都能良好工作。
  • 高分辨率图像: 清晰、细致的图像使模型更容易学习和识别特征。

Ultralytics 支持各种数据集

Ultralytics YOLO 模型(如 YOLO11)旨在与特定 YOLO 文件格式的数据集配合使用。虽然将您自己的数据转换为这种格式很容易,但我们也为那些希望立即开始实验的人提供了一个无忧的选择。 

Ultralytics Python包支持各种计算机视觉数据集,使您可以使用目标检测、实例分割或姿态估计等任务来深入研究项目,而无需任何额外的设置。  

用户可以通过在训练函数中指定数据集名称作为参数,轻松访问像 COCO、DOTA-v2.0、Open Images V7 和 ImageNet 这样即用型的数据集。 这样操作时,数据集会自动下载并预配置,因此您可以专注于构建和优化模型。

2025 年排名前 5 的计算机视觉数据集

视觉 AI 的进步依赖于多样化的大规模数据集,这些数据集推动创新并实现突破。让我们来看看 Ultralytics 支持的一些最重要的数据集,这些数据集正在影响计算机视觉模型。

ImageNet 数据集 

ImageNet 由李飞飞和她的团队于 2007 年在普林斯顿大学创建,并于 2009 年推出,是一个包含超过 1400 万张标记图像的大型数据集。  它被广泛用于训练系统以识别和分类不同的对象。其结构化的设计使其特别适用于教授模型以准确分类图像。虽然有完善的文档记录,但它主要关注图像分类,并且缺乏用于对象检测等任务的详细注释。 

以下是 ImageNet 一些主要优势的介绍:

  • 多样性: ImageNet 拥有超过 20,000 个类别的图像,提供了一个庞大而多样的数据集,可增强模型训练和泛化能力。
  • 结构化组织: 图像使用 WordNet 层次结构进行精细分类,从而有助于高效的数据检索和系统的模型训练。 
  • 全面的文档: 广泛的研究和多年的学习使ImageNet对初学者和专家都易于访问,为计算机视觉项目提供有价值的见解和指导。

然而,像任何数据集一样,它也有其局限性。以下是一些需要考虑的挑战:

  • 计算需求: 其庞大的规模可能会对计算资源有限的小团队构成挑战。
  • 缺少时序数据: 由于它仅包含静态图像,因此可能无法满足需要视频或基于时间的数据的应用程序的需求。
  • 图像过时: 数据集中某些图像较旧,可能无法反映当前的对象、风格或环境,从而可能降低其与现代应用的相关性。

DOTA-v2.0 数据集

DOTA-v2.0数据集,其中DOTA代表航空图像目标检测数据集,是一个专门为定向边界框(OBB)目标检测创建的大型航空图像集合。在OBB检测中,使用旋转的边界框来更准确地与图像中物体的实际方向对齐。这种方法对于航空图像尤其有效,因为物体通常以各种角度出现,从而实现更精确的定位和更好的整体检测。

该数据集包含超过 11,000 张图像和超过 170 万个定向边界框,涵盖 18 个对象类别。图像范围从 800×800 像素到 20,000×20,000 像素,包括飞机、轮船和建筑物等对象。 

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图 2. DOTA-v2.0 数据集中的图像和注释示例。图像由作者提供。

由于其详细的标注,DOTA-v2.0 已成为遥感和空中监视项目的热门选择。以下是 DOTA-v2.0 的一些主要功能:

  • 多样化的物体类别: 它涵盖了许多不同的物体类型,例如车辆、港口和储罐,使模型能够接触到各种真实世界的物体。
  • 高质量标注: 专家标注员提供了精确方向的边界框,清楚地显示了物体的形状和方向。
  • 多尺度图像: 该数据集包含不同尺寸的图像,帮助模型学习如何检测小尺度和大尺度的目标。

虽然 DOTA-v2 有很多优点,但以下是用户应牢记的一些限制:

  • 额外的下载步骤: 由于 DOTA 数据集的维护方式,DOTA-v2.0 需要额外的设置步骤。您需要先下载 DOTA-v1.0 图像,然后添加额外的图像和更新的 DOTA-v2.0 注释以完成数据集。
  • 复杂标注: 定向边界框可能需要在模型训练期间付出额外的处理精力。
  • 范围有限: DOTA-v2专为航空图像设计,这使得它在航空图像之外的通用目标检测任务中不太有用。

Roboflow 100 数据集 

Roboflow 100(RF100)数据集由Roboflow在英特尔的支持下创建。它可以用于测试和评估目标检测模型的工作效果。这个基准数据集包括从超过90,000个公共数据集中选择的100个不同的数据集。它有超过224,000张图像和800个来自医疗保健、航空视图和游戏等领域的对象类别。 

以下是使用 RF100 的一些主要优势:

  • 广泛的领域覆盖:它包括来自七个领域的数据集,例如医学成像、航拍和水下勘探。 
  • 促进模型改进:RF100 中的可变性和特定领域的挑战揭示了当前模型中的差距,从而推动研究朝着更具适应性和更强大的目标检测解决方案发展。
  • 一致的图像格式: 所有图像都调整为640x640像素。这有助于用户训练模型,而无需调整图像大小。

尽管 RF100 具有优势,但也存在一些需要注意的缺点:

  • 任务类型有限: RF100专为目标检测而设计,因此它无法适应诸如分割或分类之类的任务。
  • 以基准为中心的重点:RF100 主要设计为一种基准测试工具,而不是用于训练实际应用程序的模型,因此其结果可能无法完全转化为实际部署场景。
  • 注释可变性:由于 RF100 聚合众包数据集,因此注释质量和标签实践可能存在不一致,这可能会影响模型评估和微调。

COCO (Common objects in context) 数据集

COCO数据集是最广泛使用的计算机视觉数据集之一,提供超过33万张带有详细图像注释的图像。它专为目标检测、分割和图像描述而设计,使其成为许多项目的宝贵资源。其详细的标签,包括边界框和分割掩码,有助于系统学习精确地分析图像。

该数据集以其灵活性而闻名,可用于从简单到复杂的各种任务。它已成为视觉人工智能领域的标准,经常用于挑战赛和竞赛中以评估模型性能。

它的一些优势包括:

  • 多样化和真实的数据: 该数据集包括来自真实场景的图像,具有多个物体、遮挡和不同的光照条件。
  • 强大的社区和研究应用: COCO 数据集已应用于主要的机器学习竞赛和研究,拥有广泛的文档、预训练模型和活跃的社区支持。
  • 丰富而详细的标注:COCO数据集提供了高度详细的标注,包括对象分割、关键点和字幕,使其成为需要精确视觉理解的项目的理想选择。

以下是一些需要注意的限制因素:

  • 高计算要求:由于其规模和复杂性,在COCO上训练模型可能需要大量的计算资源,这对于硬件有限的团队来说具有挑战性。
  • 数据不平衡:某些对象类别拥有的图像明显多于其他类别,这可能导致模型训练中的偏差。
  • 复杂的标注结构: 数据集详细的标注虽然很有价值,但对于缺乏结构化视觉 AI 数据集使用经验的初学者或小型团队来说,可能会难以承受。

Open Images V7 数据集

Open Images V7 是 Google 策划的一个大型开源数据集,包含超过 900 万张图像,并带有 600 个物体类别的注释。 它包括各种注释类型,非常适合处理复杂的计算机视觉任务。 它的规模和深度为训练和测试计算机视觉模型提供了全面的资源。

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图 3. Open Images V7 数据集一览。图片由作者提供。

此外,Open Images V7 数据集在研究中的普及为用户提供了大量的学习资源和示例。但是,其庞大的规模可能会使下载和处理非常耗时,尤其是对于较小的团队。另一个问题是,某些注释可能不一致,需要付出额外的努力来清理数据,并且集成并不总是无缝的,这意味着可能需要额外的准备。 

选择合适的数据集 

选择正确的数据集是成功设置计算机视觉项目的重要组成部分。 最佳选择取决于您的具体任务——找到一个好的匹配有助于您的模型学习正确的技能。 它还应该与您的工具轻松集成,以便您可以更多地关注构建模型,而减少故障排除。

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图 4. 选择正确数据集的因素。图片由作者提供。

主要要点

高质量的数据集是任何计算机视觉模型的基石,它帮助系统学习准确地解释图像。多样化且标注良好的数据集尤其重要,因为它们使模型能够在真实场景中可靠地执行,并减少因数据有限或质量差而导致的错误。

Ultralytics 简化了访问和使用计算机视觉数据集的过程,从而更容易为您的项目找到合适的数据。选择正确的数据集是构建高性能模型的关键步骤,从而带来更精确和更有影响力的结果。

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