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目标检测（Object Detection）研究方向常用数据集简单介绍

news 2025/5/7 6:05:47

一、目标检测研究方向简介

二、目标检测常用数据集详解

通用目标检测数据集

领域专用数据集

三、数据集选择建议

目标检测是计算机视觉的核心任务之一，旨在从图像或视频中定位并识别出所有感兴趣的物体，输出其类别和位置（通常以边界框表示）。其研究主要围绕精度与速度的平衡展开，并逐步向多模态、轻量化、开放集等方向扩展。当前主流算法分为两大类：

Two-Stage检测算法（如R-CNN系列）：首先生成候选区域（Region Proposal），再对候选区域分类和位置修正。这类算法精度高但速度较慢，典型代表包括Fast R-CNN、Faster R-CNN和Mask R-CNN。
One-Stage检测算法（如YOLO、SSD）：直接通过单次网络推理预测目标位置和类别，速度快但早期精度较低。YOLO系列（如YOLOv4、v5）通过多尺度特征融合和模型轻量化实现了速度与精度的双重提升。

未来趋势包括轻量型模型设计、跨模态融合（如结合RGB与点云数据）、端到端优化、小目标检测及开放集检测等。

以下为通用与领域专用数据集的分类整理：

Pascal VOC
- 发布时间：2005-2012年（常用版本为VOC2007和VOC2012）
- 类别与规模：20类（如人、车辆、动物），VOC2007包含9963张图像、24,640个标注物体，VOC2012扩展至11,540张图像、27,450个物体。
- 特点：标注包含边界框、分割掩码，评价指标为mAP@0.5 IoU。曾作为早期算法基准，但场景相对简单，小目标较少。
MS COCO
- 发布时间：2015年（持续更新）
- 类别与规模：80类，约33万张图像、250万个标注实例，平均每图含7.7个目标。
- 特点：包含密集小目标和非中心分布物体，标注涵盖边界框、实例分割及关键点。评价指标采用mAP@[0.5:0.95]，更严格反映模型综合性能。
Open Images
- 发布时间：2018年
- 类别与规模：600类，190万张图像、1544万标注框，每图平均8.3个目标68。
- 特点：由谷歌发布，覆盖长尾分布类别，支持视觉关系检测任务（如“人骑自行车”），适合复杂场景研究。
ImageNet (ILSVRC)
- 发布时间：2010-2017年
- 类别与规模：200类检测任务，超50万张图像、53.4万个标注框。
- 特点：数据规模庞大，侧重分类与检测联合任务，推动早期深度模型（如AlexNet）发展。

DOTA（遥感影像）
- 发布时间：2018年（v1.0），2024年更新至v1.5
- 类别与规模：15类（如飞机、船舶、桥梁），2806张高分辨率航拍图（约4000×4000像素），18.8万个实例。v1.5扩展至16类、40万实例，增强小目标标注。
- 特点：目标方向任意，标注为四边形框，适合研究旋转检测与密集小目标问题。
xView（卫星影像）
- 发布时间：2018年
- 类别与规模：60类（如车辆、建筑），1400平方公里卫星图像，超100万个目标实例。
- 特点：涵盖多尺度目标与复杂地物分布，支持细粒度检测与跨分辨率分析。
KITTI（自动驾驶）
- 特点：包含2D/3D目标检测任务，标注涵盖车辆、行人及骑行者，数据来自车载传感器（如激光雷达）。
WiderFace（人脸检测）
- 特点：32,203张图像、39.3万个人脸实例，覆盖尺度、姿态、遮挡多样性，推动人脸检测算法优化。