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探索 2025 年最佳计算机视觉数据集

与我们一起深入了解 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人工智能解决方案。

您知道数据在您日常所做的几乎每一件事中都发挥着作用吗?观看一段视频、拍摄一张照片或查看Google 地图,这些都是超过 750 亿台联网设备所捕获的源源不断的信息流。这些数据构成了人工智能(AI)的基础。事实上,先进的计算机视觉模型,如 Ultralytics YOLO11等先进的计算机视觉模型依靠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。更重要的是如何组织和准备数据。如果数据集杂乱无章或不完整,就会导致错误。然而,如果数据集干净且多样化,则有助于计算机视觉模型发挥更好的性能,无论是识别人群中的物体还是分析复杂的视觉效果。高质量的数据集让一切都变得与众不同。

在本文中,我们将探讨 2025 年最佳计算机视觉数据集,看看它们如何有助于建立更准确、更高效的计算机视觉模型。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帮助计算机视觉系统学习理解和识别视觉信息的图像或视频集合。这些数据集带有标签或注释,可帮助模型识别数据中的物体、人物、场景和模式。

这些数据集可用于训练计算机视觉模型,帮助它们改进识别人脸、检测物体或分析场景等任务。数据集组织得越好、越多样、越准确,视觉人工智能模型的性能就越好,从而为日常生活带来更智能、更有用的技术。

如何建立计算机视觉数据集

建立计算机视觉数据集就像编写学习笔记,教人如何观察和理解世界。一切从收集与您正在开发的特定应用相匹配的图像和视频开始。 

理想的数据集包括从不同角度、在不同光照条件下以及在多种背景和环境中捕捉到的感兴趣物体的各种示例。这种多样性可确保计算机视觉模型学会准确识别模式,并在真实世界场景中可靠地运行。

图 1.建立完美的视觉数据集。图片由作者提供。

收集完相关图像和视频后,下一步就是数据标注。这一过程包括为数据添加标签、注释或描述,以便人工智能能够理解每张图片或视频包含的内容。 

标签可包括物体名称、位置、边界或其他相关细节,有助于训练模型准确识别和解释视觉信息。数据标签可将简单的图像集合转化为结构化数据集,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造就了高质量的数据集。这其中涉及很多因素,比如准确的标注、多样性和一致性。例如,如果多个标注者对对象检测数据集进行标注以识别猫耳朵,其中一个标注者可能会将猫耳朵标注为头部的一部分,而另一个标注者则会将猫耳朵单独标注为耳朵。这种不一致性会混淆模型,影响其正确学习的能力。

以下是对理想计算机视觉数据集质量的简要概述:

  • 清晰的标签:每张图像都有准确的注释,标签一致且精确。
  • 多样化的数据:数据集包括不同的物体、背景、照明条件和角度,以帮助模型在各种情况下良好运行。
  • 高分辨率图像:清晰、详细的图像能让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)是为使用特定YOLO 文件格式的数据集而构建的。将您自己的数据转换成这种格式非常简单,我们还为那些想立即开始试验的人提供了一种省心的选择。 

Ultralytics Python 软件包支持广泛的计算机视觉数据集,让你无需任何额外设置,就能使用对象检测、实例分割或姿态估计等任务深入到项目中。  

通过在训练函数中指定数据集名称作为参数之一,用户可以轻松访问 COCO、DOTA-v2.0、Open Images V7 和 ImageNet 等即用型数据集。这样,数据集就会自动下载并进行预配置,这样您就可以专注于构建和完善模型。

2025 年 5 大计算机视觉数据集

视觉人工智能的进步有赖于多样化的大规模数据集,这些数据集推动了创新,实现了突破。让我们来看看Ultralytics 所支持的一些影响计算机视觉模型的最重要数据集。

ImageNet 数据集 

ImageNet 由普林斯顿大学的李菲菲及其团队于 2007 年创建,并于 2009 年推出,是一个拥有超过 1400 万张标记图像的大型数据集。 它被广泛用于训练识别和分类不同物体的系统。它的结构化设计使其特别适用于教授模型对图像进行准确分类。虽然该数据集记录详实,但它主要侧重于图像分类,缺乏对物体检测等任务的详细注释。 

下面我们来看看 ImageNet 的一些主要优势:

  • 多样性:ImageNet 的图像涵盖 20,000 多个类别,提供了一个庞大而多样的数据集,可增强模型的训练和泛化。
  • 结构化组织:使用 WordNet 层次结构对图像进行细致分类,从而提高数据检索的效率和模型训练的系统性。 
  • 全面的文档:广泛的研究和多年的学习使初学者和专家都能使用 ImageNet,为计算机视觉项目提供宝贵的见解和指导。

然而,与任何数据集一样,它也有其局限性。以下是需要考虑的一些挑战:

  • 计算需求:其庞大的规模会给计算资源有限的小型团队带来挑战。
  • 缺乏时间数据:由于只包含静态图像,可能无法满足需要视频或时间数据的应用需求。
  • 过时的图像:数据集中的某些图像已经过时,可能无法反映当前的对象、风格或环境,从而可能降低对现代应用的相关性。

DOTA-v2.0 数据集

DOTA-v2.0 数据集(DOTA 是航空图像中物体检测数据集的缩写)是专为定向边界框(OBB)物体检测而创建的航空图像大集合。在 OBB 检测中,旋转边界框用于更准确地与图像中物体的实际方向保持一致。这种方法尤其适用于航拍图像,因为在航拍图像中,物体通常会以不同的角度出现,从而使定位更加精确,整体检测效果更好。

该数据集包含 11,000 多张图像和 170 多万个定向边界框,涵盖 18 个物体类别。这些图像的像素从 800×800 到 20,000×20,000 不等,包括飞机、轮船和建筑物等物体。 

图 2.DOTA-v2.0 数据集中的图像和注释示例。图片由作者提供。

DOTA-v2.0 具有详细的注释,因此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:

  • 对象类别多样:它涵盖了许多不同的物体类型,如车辆、港口和储罐,让模型接触到现实世界中的各种物体。
  • 高质量的注释:专家注释员提供了精确定向的边界框,可清晰显示对象的形状和方向。
  • 多尺度图像:数据集包括不同大小的图像,有助于模型学习如何检测大小尺度的物体。

虽然《DOTA-v2》有很多优点,但用户也应注意以下一些限制:

  • 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。您需要首先下载 DOTA-v1.0 图像,然后添加 DOTA-v2.0 的额外图像和更新注释,以完成数据集。
  • 复杂注释:在模型训练过程中,定向包围盒可能需要额外的处理工作。
  • 范围有限:DOTA-v2 专为航空图像而设计,因此对于该领域以外的一般物体检测任务而言,它的作用不大。

Roboflow 100 数据集 

Roboflow 100(RF100) 数据集由Roboflow 在Intel的支持下创建。该数据集可用于测试和基准测试物体检测模型的工作性能。该基准数据集包括从 90,000 多个公共数据集中选出的 100 个不同数据集。它包含 224,000 多张图像和 800 个对象类别,涉及医疗保健、鸟瞰图和游戏等领域。 

以下是使用 RF100 的一些主要优势:

  • 广泛的领域覆盖:它包括七个领域的数据集,如医学成像、鸟瞰图和水下勘探。 
  • 鼓励改进模型: RF100 中的可变性和特定领域的挑战揭示了当前模型的不足,推动了对更具适应性和鲁棒性的物体检测解决方案的研究。
  • 统一图像格式:所有图像的大小均调整为 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 有很多优点,但也有一些缺点需要注意:

  • 任务有限: RF100 专为物体检测而设计,因此无法完成分割或分类等任务。
  • 以基准为中心: RF100 主要设计为基准测试工具,而不是用于训练实际应用模型,因此其结果可能无法完全转化为实际部署方案。
  • 注释差异:由于 RF100 聚合了众包数据集,因此注释质量和标注方法可能不一致,这可能会影响模型评估和微调。

COCO(上下文中的共同对象)数据集

COCO 数据集是使用最广泛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。它专为物体检测、分割和图像标题而设计,是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,有助于系统学习如何精确地分析图像。

该数据集以其灵活性著称,适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,经常被用于评估模型性能的挑战赛和竞赛中。

它的一些优势包括

  • 多样化的真实数据:数据集包括来自真实世界场景的图像,其中包含多个物体、遮挡物和不同的照明条件。
  • 强大的社区和研究采用:COCO 数据集被广泛用于大型机器学习竞赛和研究中,拥有大量的文档、预训练模型和活跃的社区支持。
  • 丰富详细的注释:COCO 数据集提供非常详细的注释,包括对象分割、关键点和标题,非常适合需要精确视觉理解的项目。

这里还有一些限制因素需要注意:

  • 计算要求高:由于 COCO 的规模和复杂性,在 COCO 上训练模型可能需要大量的计算资源,这对硬件有限的团队来说具有挑战性。
  • 数据不平衡:某些物体类别的图像数量明显多于其他类别,这会导致模型训练出现偏差。
  • 复杂的注释结构:数据集的详细注释虽然很有价值,但对于缺乏处理结构化视觉人工智能数据集经验的初学者或小型团队来说,可能会难以承受。

开放图像 V7 数据集

Open Images V7是由Google策划的一个大规模开源数据集,包含 600 个对象类别的 900 多万张带注释的图像。它包括各种注释类型,是处理复杂计算机视觉任务的理想选择。其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。

图 3.开放图像 V7 数据集一瞥。图片由作者提供。

此外,Open Images V7 数据集在研究领域的普及为用户提供了大量可供学习的资源和范例。不过,数据集的庞大体积可能会使下载和处理工作耗费大量时间,尤其是对于规模较小的团队而言。另一个问题是,有些注释可能不一致,需要额外的努力来清理数据,而且整合并不总是无缝的,这意味着可能需要额外的准备工作。 

选择正确的数据集 

选择正确的数据集是计算机视觉项目取得成功的重要一环。最佳选择取决于您的具体任务--找到一个匹配的数据集有助于您的模型学习正确的技能。数据集还应易于与您的工具集成,这样您就可以将更多精力放在构建模型上,而不是排除故障。

图 4.选择正确数据集的因素。图片由作者提供。

主要收获

高质量的数据集是任何计算机视觉模型的基础,可帮助系统学会准确解释图像。多样化和注释完善的数据集尤为重要,因为它们能让模型在真实世界的场景中可靠地运行,并减少因数据有限或质量不佳而造成的错误。

Ultralytics 简化了访问和使用计算机视觉数据集的过程,使您更容易为项目找到合适的数据。选择正确的数据集是建立高性能模型的关键一步,它能带来更精确、更有影响力的结果。

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