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Apple Detection Drone Brazil Dataset

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github2025-12-15 更新2026-01-15 收录
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https://github.com/ai-agriculture-circuits-and-systems/apple_detection_drone_brazil
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官方服务:
资源简介:
使用无人机(DJI Phantom 4 Pro)在巴西Vacaria-RS的Embrapa温带气候果树种植实验站收集的苹果检测数据集。图像在12米高度拍摄,并使用VGG图像标注工具(VIA)进行标注。

This is an apple detection dataset collected using a DJI Phantom 4 Pro unmanned aerial vehicle (UAV) at the Embrapa Temperate Climate Fruit Tree Experimental Station in Vacaria-RS, Brazil. The images were captured at an altitude of 12 meters and annotated using the VGG Image Annotator (VIA).
创建时间:
2025-12-15
原始信息汇总

Apple Detection Drone Brazil Dataset 数据集概述

数据集基本信息

  • 数据集名称:Apple Detection Drone Brazil Dataset
  • 任务类型:目标检测
  • 数据模态:RGB图像
  • 采集平台:无人机(UAV,型号:DJI Phantom 4 Pro)
  • 数据性质:真实数据
  • 图像数量:约2,400张
  • 图像分辨率:256×256像素
  • 标注格式:每张图像独立的CSV和JSON文件;提供COCO格式
  • 许可证:Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
  • 版本:1.0.0

数据采集与来源

  • 采集地点:巴西Vacaria-RS的Embrapa温带气候果树种植实验站
  • 采集高度:12米
  • 采集日期:2018年12月13日
  • 苹果品种:富士(Fuji)和嘎啦(Gala)
  • 果园地块:图像来自VITRINE和GEBLER两个地块,文件名中包含标识
  • 原始标注工具:VGG Image Annotator (VIA)
  • 原始存储库:https://github.com/thsant/add256

数据集结构

数据集遵循标准化结构规范,主要目录和文件如下:

apple_detection_drone_brazil/ ├── apples/ │ ├── csv/ # 每张图像的CSV标注 │ ├── json/ # 原始JSON标注 │ ├── images/ # 图像文件(JPG/PNG/BMP格式,256×256像素) │ ├── labelmap.json # 标签映射文件 │ └── sets/ # 数据集划分文件 │ ├── train.txt │ ├── val.txt │ ├── test.txt │ ├── all.txt │ └── train_val.txt ├── annotations/ # COCO格式JSON标注(生成) │ ├── apples_instances_train.json │ ├── apples_instances_val.json │ └── apples_instances_test.json ├── scripts/ # 转换脚本 │ ├── convert_to_coco.py # 将CSV转换为COCO格式 │ └── create_annotations.py # 生成独立的JSON标注 ├── data/ # 原始数据目录(可选) │ ├── images/ # 原始图像目录 │ ├── training.json # 原始训练集标注 │ ├── test.json # 原始测试集标注 │ ├── all.json # 原始全部标注 │ └── Dataset.ipynb # 原始笔记本 ├── LICENSE ├── README.md └── requirements.txt

数据划分与统计

  • 总图像数:2,400
  • 训练集:820张图像(apples/sets/train.txt
  • 验证集:205张图像(apples/sets/val.txt
  • 测试集:114张图像(apples/sets/test.txt
  • 类别数量:1类(苹果)
  • 划分文件:通过apples/sets/*.txt文件提供,用户可以修改这些文件以自定义划分。

标注模式

  • CSV每图模式(存储在apples/csv/文件夹):
    • 列包括item, x, y, width, height, label(边界框为绝对像素坐标)。
    • 原始标注为圆形格式(中心x,中心y,半径),已转换为矩形边界框。
  • JSON每图模式(存储在apples/json/文件夹):
    • 每张图像有对应的JSON文件,采用COCO风格格式。
    • 边界框:[x, y, width, height],绝对像素坐标。
  • COCO风格格式(生成):
    • 包含infoimagescategoriesannotations字段。
    • 类别定义为{"id": 1, "name": "apple", "supercategory": "fruit"}
  • 标签映射apples/labelmap.json定义了类别映射。

预处理与已知问题

  • 预处理:图像被裁剪为256×256像素。原始圆形标注(中心,半径)已转换为矩形边界框。
  • 坐标系统:原点在左上角,单位为像素。
  • 文件命名:图像遵循模式{orchard_type}-{plot_number}-{sequence}.{ext},其中{ext}可以是.jpg.png.bmp(例如:gebler-topview-008-02.jpg)。
  • 已知问题:原始标注为圆形格式,已转换为矩形边界框以兼容标准检测框架。

评估与基准

  • 评估指标:用于检测的mAP@[.50:.95]。
  • 参考结果:请参阅引用论文获取基准结果。

使用与引用

  • 快速开始:提供了使用Python(COCO API)加载数据和将数据转换为COCO JSON的示例代码。
  • 依赖项:使用需要安装pillow,可选安装pycocotools
  • 引用格式: bibtex @misc{santos2018add256, title={ADD256: Apple Detection Dataset}, author={Santos, Thiago T.}, year={2018}, howpublished={GitHub repository}, url={https://github.com/thsant/add256} }

维护与联系

  • 维护者:数据集结构由标准化团队维护。
  • 原作者:Thiago T. Santos。
  • 来源:https://github.com/thsant/add256
搜集汇总
数据集介绍
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构建方式
在农业遥感与计算机视觉交叉领域,无人机航拍技术为果园监测提供了高效的数据采集手段。Apple Detection Drone Brazil Dataset的构建依托于巴西Embrapa温带气候水果种植实验站的实际场景,利用DJI Phantom 4 Pro无人机在12米固定高度进行图像采集,确保了数据的地理一致性与真实性。原始图像经过裁剪处理,统一调整为256×256像素的分辨率,并通过VGG Image Annotator工具进行精细标注,将初始的圆形标注转换为矩形边界框,以适应主流检测框架的需求。
特点
该数据集的核心特点体现在其高度的专业性与实用性。所有图像均源自真实果园环境,覆盖富士与嘎啦等多个苹果品种,具有鲜明的农业应用背景。数据规模包含约2400张高分辨率RGB图像,每张图像均配有精确的边界框标注,且标注格式多样,既提供了每张图像独立的CSV与JSON文件,也生成了符合COCO标准的整合标注,极大便利了不同研究框架的适配。数据集还预先划分了训练、验证与测试子集,并支持用户自定义划分,增强了使用的灵活性。
使用方法
为便于研究者快速开展苹果目标检测任务,该数据集提供了清晰的使用路径。用户可直接加载预生成的COCO格式标注文件,利用PyCOCOtools等标准库进行数据读取与模型训练。数据集仓库内附带的Python脚本支持将原始CSV标注转换为COCO格式,简化了预处理流程。研究者只需按照提供的目录结构放置数据,并依据文档指引安装必要的依赖库,即可高效地利用该数据集进行算法开发、性能评估以及在精准农业领域的应用探索。
背景与挑战
背景概述
在精准农业与计算机视觉交叉领域,无人机遥感技术为果园监测提供了高效手段。Apple Detection Drone Brazil Dataset 由巴西农业研究公司(Embrapa)的 Thiago T. Santos 等人于2018年创建,旨在通过无人机采集的高分辨率图像,解决温带气候果园中苹果目标的自动检测问题。该数据集在巴西瓦卡里亚的试验站采集,聚焦于富士和嘎啦品种,其核心研究问题在于提升复杂自然环境下果实识别的准确性与鲁棒性,为产量预估和智能农艺管理提供关键数据支撑,推动了农业视觉感知技术的发展。
当前挑战
该数据集致力于解决无人机视角下果园苹果检测的挑战,包括果实与枝叶背景的高相似度、光照变化及遮挡干扰等,对模型泛化能力提出较高要求。在构建过程中,数据采集受限于无人机飞行高度与拍摄角度,原始标注采用圆形格式,需转换为矩形边界框以适配主流检测框架,同时图像尺寸统一裁剪为256×256像素,这些预处理步骤虽增强了数据一致性,但也可能引入信息损失,增加了标注与模型训练的复杂性。
常用场景
经典使用场景
在精准农业领域,无人机遥感技术为果园监测提供了高效手段。Apple Detection Drone Brazil Dataset 作为典型的无人机采集数据集,其经典使用场景集中于苹果果实的自动检测与定位研究。该数据集通过高空12米拍摄的RGB图像,以256×256像素的分辨率呈现果园环境,为计算机视觉算法提供了真实世界的训练与验证素材。研究人员常利用该数据集开发目标检测模型,以实现在复杂自然背景下对苹果的精准识别,进而推动农业自动化监测技术的发展。
衍生相关工作
围绕该数据集,学术界衍生了一系列经典研究工作。例如,基于Faster R-CNN、YOLO等主流检测框架的优化模型,针对果园环境进行了适应性改进,提升了小目标检测性能。部分研究结合多光谱数据或时序图像,探索果实生长轨迹分析。此外,该数据集常被用于比较不同检测算法在农业场景下的效能,为相关领域提供了可复现的实验基准,进一步激发了无人机视觉、农业机器人等交叉学科的研究创新。
数据集最近研究
最新研究方向
在精准农业领域,无人机遥感技术正推动果园智能化管理迈向新高度。Apple Detection Drone Brazil Dataset作为基于无人机采集的苹果检测数据集,其最新研究聚焦于低空遥感图像中小目标检测算法的优化与创新。针对果园环境中苹果目标尺寸小、分布密集且受光照与遮挡影响显著的特点,研究者们正探索结合注意力机制与特征金字塔网络的深度学习模型,以提升复杂背景下苹果识别的精确度与鲁棒性。这一方向不仅呼应了农业自动化中产量预估与病害监测的实际需求,也为无人机在智慧农业中的实时监测应用提供了关键数据支撑,具有重要的实践意义与行业影响力。
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