COCO格式数据集简介
COCO数据集是一个大型的、丰富的物体检测，分割和字幕数据集。这个数据集以scene understanding（场景理解）为目标，主要从复杂的日常场景中截取，图像中的目标通过精确的segmentation（分割）进行位置的标定。图像包括91类目标，328,000影像和2,500,000个label。是目前为止有语义分割的最大数据集，提供的类别有80类，有超过33万张图片，其中20万张有标注，整个数据集中个体的数目超过150万个。
LabelMe版（本地标注）
第一步：整理图片
根据需求按照自己喜欢的方式收集图片，图片中包含需要检测的信息即可，可以使用ImageNet格式数据集整理图片的方式对收集的图片进行预处理。
整理图片（目标检测）
|---images|----test|----xxx.jpg/png/....|----train|----xxx.jpg/png/....|----valid|----xxx.jpg/png/....数据划分的方法并没有明确的规定，不过可以参考两个原则：
-
对于小规模样本集（几万量级），常用的分配比例是 60% 训练集、20% 验证集、20% 测试集。
-
对于大规模样本集（百万级以上），只要验证集和测试集的数量足够即可，例如有 100w 条数据，那么留 1w 验证集，1w 测试集即可。1000w 的数据，同样留 1w 验证集和 1w 测试集。
第二步：标注图片
使用熟悉的标注方式标注图片，如可使用LabelMe批量打开图片文件夹的图片，进行标注并保存为json文件。
-
LabelMe：麻省理工（MIT）的计算机科学和人工智能实验室（CSAIL）研发的图像标注工具，标注格式为LabelMe，网上较多LabelMe转VOC、COCO格式的脚本，可以标注矩形、圆形、线段、点。标注语义分割、实例分割数据集尤其推荐。
-
安装与打开方式：
pip install labelme安装完成后输入labelme即可打开。
第三步：转换成COCO标注格式
将LabelMe格式的标注文件转换成COCO标注格式，可以使用如下代码：
import json
import numpy as np
import glob
import PIL.Image
from PIL import ImageDraw
from shapely.geometry import Polygonclass labelme2coco(object):def __init__(self, labelme_json=[], save_json_path='./new.json'):''':param labelme_json: 所有labelme的json文件路径组成的列表:param save_json_path: json保存位置'''self.labelme_json = labelme_jsonself.save_json_path = save_json_pathself.annotations = []self.images = []self.categories = [{'supercategory': None, 'id': 1, 'name': 'cat'},{'supercategory': None, 'id': 2, 'name': 'dog'}] # 指定标注的类别self.label = []self.annID = 1self.height = 0self.width = 0self.save_json()# 定义读取图像标注信息的方法def image(self, data, num):image = {}height = data['imageHeight']width = data['imageWidth']image['height'] = heightimage['width'] = widthimage['id'] = num + 1image['file_name'] = data['imagePath'].split('/')[-1]self.height = heightself.width = widthreturn image# 定义数据转换方法def data_transfer(self):for num, json_file in enumerate(self.labelme_json):with open(json_file, 'r') as fp:data = json.load(fp) # 加载json文件self.images.append(self.image(data, num)) # 读取所有图像标注信息并加入images数组for shapes in data['shapes']:label = shapes['label']points = shapes['points']shape_type = shapes['shape_type']if shape_type == 'rectangle':points = [points[0],[points[0][0],points[1][1]],points[1],[points[1][0],points[0][1]]] self.annotations.append(self.annotation(points, label, num)) # 读取所有检测框标注信息并加入annotations数组self.annID += 1print(self.annotations)# 定义读取检测框标注信息的方法def annotation(self, points, label, num):annotation = {}annotation['segmentation'] = [list(np.asarray(points).flatten())]poly = Polygon(points)area_ = round(poly.area, 6)annotation['area'] = area_annotation['iscrowd'] = 0annotation['image_id'] = num + 1annotation['bbox'] = list(map(float, self.getbbox(points)))annotation['category_id'] = self.getcatid(label)annotation['id'] = self.annIDreturn annotation# 定义读取检测框的类别信息的方法def getcatid(self, label):for categorie in self.categories:if label == categorie['name']:return categorie['id']return -1def getbbox(self, points):polygons = pointsmask = self.polygons_to_mask([self.height, self.width], polygons)return self.mask2box(mask)def mask2box(self, mask):'''从mask反算出其边框mask：[h,w] 0、1组成的图片1对应对象，只需计算1对应的行列号（左上角行列号，右下角行列号，就可以算出其边框）'''# np.where(mask==1)index = np.argwhere(mask == 1)rows = index[:, 0]clos = index[:, 1]# 解析左上角行列号left_top_r = np.min(rows) # yleft_top_c = np.min(clos) # x# 解析右下角行列号right_bottom_r = np.max(rows)right_bottom_c = np.max(clos)return [left_top_c, left_top_r, right_bottom_c - left_top_c,right_bottom_r - left_top_r] # [x1,y1,w,h] 对应COCO的bbox格式def polygons_to_mask(self, img_shape, polygons):mask = np.zeros(img_shape, dtype=np.uint8)mask = PIL.Image.fromarray(mask)xy = list(map(tuple, polygons))PIL.ImageDraw.Draw(mask).polygon(xy=xy, outline=1, fill=1)mask = np.array(mask, dtype=bool)return maskdef data2coco(self):data_coco = {}data_coco['images'] = self.imagesdata_coco['categories'] = self.categoriesdata_coco['annotations'] = self.annotationsreturn data_cocodef save_json(self):self.data_transfer()self.data_coco = self.data2coco()# 保存json文件json.dump(self.data_coco, open(self.save_json_path, 'w'), indent=4) # 写入指定路径的json文件，indent=4 更加美观显示labelme_json = glob.glob('picture/*.json') # 获取指定目录下的json格式的文件
labelme2coco(labelme_json, 'picture/new.json') # 指定生成文件路径第四步：按照目录结构整理文件
创建两个文件夹“images”和“annotations”，分别用于存放图片以及标注信息。按照要求的目录结构，整理好文件夹的文件，最后将文件夹重新命名，制作完成后如想要检查数据集，可使用BaseDT的数据集格式检查功能，结合数据集检查提示对数据集进行调整，最后完成整个数据集制作。在训练的时候，只要通过model.load_dataset指定数据集的路径就可以了。
COCO格式数据集（目标检测）
|---annotations|----test.json|----train.json|----valid.json
|---images|----test|----train|----valid
classes.txt
