YOLOv10 仓库数据集探索实战Ultralytics Explorer 语义搜索、SQL 查询与向量相似度检索全指南【免费下载链接】yolov10YOLOv10: Real-Time End-to-End Object Detection [NeurIPS 2024]项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/yo/yolov10导读本文以 YOLOv10 仓库内 Ultralytics Explorer 官方文档 为主体系统讲解面向 CV 数据集的数据探索工具 Explorer。你将掌握如何通过pip install ultralytics[explorer]安装依赖、用 Python API 对数据集执行语义搜索 / 向量相似度检索 / SQL 过滤 / 自然语言查询Ask AI并通过yolo explorer一键启动基于 Streamlit 的图形化探索界面。读完本文你可以像查询数据库一样洞察你的训练集找相似样本、揪出异常标注、统计类别分布为数据清洗与模型迭代提供决策依据。Explorer 是 YOLOv10 仓库其核心为 Ultralytics 全家桶源码内置的 CV 数据集探索工具既是一个可直接在浏览器中使用的 GUI也是一套功能等价的 Python API。它支持语义搜索Semantic Search、SQL 查询SQL Querying、向量相似度检索Vector Similarity Search甚至支持自然语言提问Ask AI。其底层由 LanceDB 这类 serverless 向量数据库驱动——与纯内存数据库不同它持久化在磁盘上且不牺牲性能因此可以本地扩展到 COCO 这样的大规模数据集而不用担心内存耗尽。一、Explorer 的能力概览与适用场景Explorer 解决的问题非常具体当你拥有一个 CV 数据集目标检测 / 实例分割 / 姿态估计如何高效地理解它、清洗它、分析它。它提供四种互补的探索手段能力说明典型用途相似度 / 语义搜索以一张或多张图片为输入返回 embedding 空间中距离最近的数据点找与表现不佳样本相似的图片定位数据问题SQL 查询对数据集表执行类 SQL 过滤支持仅传 WHERE 子句按类别组合、数量条件精确筛选样本Ask AI用自然语言描述过滤条件LLM 自动生成 SQL无需精通 SQL如给我 100 张恰好有 1 人和 2 只狗的图片相似度指数统计每个数据点与数据集中其他样本的接近程度找出与任何样本都不相似的离群图片辅助去重清洗从源码看Explorer 的实现位于 ultralytics/data/explorer/explorer.py其Explorer类在 ultralytics/init.py 中被导出因此你可以通过from ultralytics import Explorer直接使用。仓库的测试文件 tests/test_explorer.py 覆盖了检测、分割、姿态三类任务的相似度检索、SQL 查询与相似度指数是快速了解 API 行为的最佳参考。二、安装与可选依赖Explorer 的某些功能依赖外部库这些依赖会在首次使用时自动安装。若要手动安装全部可选依赖执行pip install ultralytics[explorer]从源码看Explorer 构造时会主动检查核心依赖见 explorer.pylancedb0.4.3向量数据库负责 embedding 的存储与向量检索duckdb0.9.2用于 SQL 查询执行源码注释中特别标注了 duckdb0.10.0 存在已知 bug因此版本被上限约束。此外按功能拆分Ask AI自然语言查询依赖openai1.6.1在 utils.py 的prompt_sql_query中检查GUI 界面依赖streamlit1.29.0与streamlit-select0.3在 dash.py 中检查。三、Explorer API 快速上手Explorer API 与 GUI 共用同一套后端逻辑你可以用它编写自己的探索 notebook 或脚本。核心流程只有两步创建 embedding 表 → 发起查询。from ultralytics import Explorer # 创建 Explorer 对象指定数据集配置与用于提取特征的模型 explorer Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) # 为数据集创建 embeddings 表首次运行会逐图提取特征 explorer.create_embeddings_table() # 方式一给定一张图片路径检索最相似的图片 dataframe explorer.get_similar(imgpath/to/image.jpg) # 方式二给定数据集中的索引下标检索 dataframe explorer.get_similar(idx0)3.1 Explorer 构造参数从 Explorer.init可以看到三个关键参数data默认coco128.yaml数据集配置文件路径model默认yolov8n.pt用于生成 embedding 的 YOLO 模型权重其embed方法输出的特征向量即图片的向量化表示uri默认USER_CONFIG_DIR / explorerLanceDB 表在磁盘上的存储目录。同时Explorer内部会依据数据集名 模型名生成表名table_name Path(data).name.lower() _ model.lower()。这意味着同一数据集 同一模型组合的 embedding 表只会创建一次并被自动复用。3.2 创建 Embeddings 表create_embeddings_table(force: bool False, split: str train)会遍历数据集默认 train 划分中的每张图片用指定模型提取特征向量并写入 LanceDB 表其核心流程见 explorer.py若表已存在且forceFalse直接复用并打印提示通过check_det_dataset解析数据集配置验证split划分是否存在使用ExplorerDataset基于YOLODataset的轻量化加载器见 explorer.py逐图读取不做 resize 等重采样变换保留原始标注依据model.embed()的输出维度确定向量大小创建表结构将图片路径、标签、类别、框、掩码、关键点、特征向量逐批写入。每条记录的表结构定义在 utils.py 的 get_table_schema包含字段类型含义im_filestr图片文件路径labelsList[str]该图包含的类别名列表clsList[int]类别对应的整数索引bboxesList[List[float]]边界框坐标xyxymasksList[List[List[int]]]分割掩码分割任务keypointsList[List[List[float]]]关键点姿态任务vectorVector(n)模型提取的 embedding 向量提示若数据集发生变化或你想强制重建给create_embeddings_table传入forceTrue即可覆盖旧表。四、相似度搜索 / 语义搜索相似度搜索基于一个朴素而有效的假设相似的图片在 embedding 空间中距离更近。因此一旦 embedding 表构建完成即可用以下任意一种方式检索相似图片按数据集索引exp.get_similar(idx[1, 10], limit10)按任意图片不必在数据集中exp.get_similar(img[path/to/img1, path/to/img2], limit10)当传入多张图片 / 多个索引时会先对各输入的特征向量取均值再用聚合向量检索见 query 方法 中的torch.mean(torch.stack(embeds), 0)。get_similar返回一个 pandas DataFrame包含limit个最相似的数据点及其在 embedding 空间中的距离便于你在此基础上做二次过滤。img与idx二选一同时传入会报错见 _check_imgs_or_idxs。4.1 按图片检索from ultralytics import Explorer # 创建 Explorer 对象 exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() # 用单张图片检索 similar exp.get_similar(imgpath/to/bus.jpg, limit10) print(similar.head()) # 用多张图片检索自动取 embedding 均值 similar exp.get_similar( img[path/to/bus.jpg, path/to/zidane.jpg], limit10 ) print(similar.head())仓库自带的测试图片 ultralytics/assets/bus.jpg 与 ultralytics/assets/zidane.jpg 可直接作为此类查询的输入样例使用。4.2 按数据集索引检索from ultralytics import Explorer exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() # 单索引 similar exp.get_similar(idx1, limit10) print(similar.head()) # 多索引 similar exp.get_similar(idx[1, 10], limit10) print(similar.head())4.3 可视化相似图片plot_similar与get_similar参数一致但会把结果以网格形式绘制出来返回 PIL Imagefrom ultralytics import Explorer exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() plt_img exp.plot_similar(imgpath/to/bus.jpg, limit10) plt_img.show()底层通过 utils.py 的 plot_query_result 将im_file / bboxes / masks / keypoints / cls交给plot_images拼图渲染因此支持检测框、掩码、关键点与类别标签的叠加显示labelsTrue默认开启。五、Ask AI自然语言查询Ask AI 让你用一句大白话描述过滤条件完全不需要会写 SQL。例如输入show me 100 images with exactly one person and 2 dogs. There can be other objects too系统会在后台自动生成 SQL 并返回结果。⚠️ 该能力基于 LLM 实现结果是概率性的偶尔可能出错——遇到失败时换个表述重试即可。from ultralytics import Explorer from ultralytics.data.explorer import plot_query_result exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() df exp.ask_ai(show me 100 images with exactly one person and 2 dogs. There can be other objects too) print(df.head()) # 绘制结果 plt_img plot_query_result(df) plt_img.show()5.1 底层原理从源码看Ask AI 的实现非常清晰见 explorer.py 的 ask_aiask_ai(query)调用 utils.py 的 prompt_sql_query把完整的表结构 Schema 与用户请求一起作为系统提示词发给 OpenAI 的gpt-3.5-turbo要求 LLM只输出一条以SELECT * FROM table开头的 SQL随后 Explorer 用sql_query执行该语句。若生成的 SQL 非法会打印错误并返回None。系统提示词中还包含一条示例查询展示了如何在 DuckDB SQL 中表达组合条件SELECT * FROM table WHERE ARRAY_LENGTH(cls) 2 AND ARRAY_LENGTH(FILTER(labels, x - x person)) 2 AND ARRAY_LENGTH(FILTER(labels, x - x dog)) 1;5.2 配置 OpenAI API KeyAsk AI 依赖 OpenAI首次使用时系统会提示你设置 API key。可以通过 CLI 设置yolo settings openai_api_key...该 key 会持久化到 Ultralytics 的全局 SETTINGS 中见 utils.py若设置文件中没有 key终端会以getpass方式交互式询问并将输入回写进 SETTINGS。六、SQL 查询像操作数据库一样过滤数据集sql_query方法接收一条 SQL 作为输入返回 pandas DataFrame。它同时接受完整 SELECT 语句或仅 WHERE 子句两种写法源码 sql_query 中会为WHERE开头的语句自动补全SELECT * FROM table底层借助 DuckDB 对 LanceDB 表执行过滤并支持按labels、cls、bboxes等列做条件筛选。from ultralytics import Explorer exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() # 只传 WHERE 子句即可 df exp.sql_query(WHERE labels LIKE %person% AND labels LIKE %dog%) print(df.head())6.1 可视化 SQL 查询结果plot_sql_query与sql_query参数一致会将查询结果绘制成网格图from ultralytics import Explorer exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() # 绘制 SQL 查询结果限制 10 条 exp.plot_sql_query(WHERE labels LIKE %person% AND labels LIKE %dog% LIMIT 10)若查询结果为空plot_sql_query会打印 No results found. 并返回None。七、GUI Explorer浏览器里的可视化探索台GUI 是构建在 Explorer API 之上的游乐场源码见 dash.py在浏览器中即可完成创建 embedding、语义搜索、SQL 查询与 Ask AI 全流程。启动命令yolo explorer该命令由 CLI 入口解析见 ultralytics/cfg/init.py本质是执行streamlit run ultralytics/data/explorer/gui/dash.py --server.maxMessageSize 20487.1 界面交互流程初始化从下拉框选择数据集默认读取仓库 ultralytics/cfg/datasets 目录下的全部 yaml如coco128.yaml与特征提取模型默认列出 yolov8n/x 的 detect / seg / pose 系列权重并可勾选 Force recreate embeddings 强制重建表点击 Explore 后后台线程开始建表界面以进度条实时展示exp.progress见 _get_explorer。浏览样本主区域以网格展示图片支持调节 Max Images Displayed 与 Start Index并可叠加显示标签、框、掩码与关键点。SQL 查询输入框默认预置WHERE labels LIKE %person% AND labels LIKE %dog%点击 Query 执行。Ask AI输入自然语言描述点击 Ask AI 执行无 API key 时会提示先运行yolo settings openai_api_key...。相似度搜索在网格中多选若干图片设置返回数量limit默认 25点击 Search 检索与所选图片集最相似的结果。 在 GUI 中做语义搜索非常实用当你发现某些图片推理效果不佳时可以选中它们一键找出数据集中所有类似但可能同样有问题的样本进而针对性地补充或修正标注。八、进阶直接操作 Embeddings 表Explorer 内部以 LanceDB 表为核心表创建后可通过Explorer.table直接访问执行原始查询、预过滤 / 后过滤等高级操作。from ultralytics import Explorer exp Explorer() exp.create_embeddings_table() table exp.table8.1 获取原始 Embeddingsfrom ultralytics import Explorer exp Explorer() exp.create_embeddings_table() table exp.table embeddings table.to_pandas()[vector] print(embeddings)8.2 带预 / 后过滤的高级查询from ultralytics import Explorer exp Explorer(modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() table exp.table # 用一个虚拟 embedding 做余弦相似度检索并叠加过滤条件 embedding [i for i in range(256)] rs table.search(embedding).metric(cosine).where().limit(10)8.3 为大数据集创建向量索引处理大型数据集时可以调用 LanceDB 表的create_index方法创建专用向量索引以加速查询table.create_index(num_partitions..., num_sub_vectors...)向量索引的类型与参数细节可查阅 LanceDB 的 ANN 索引文档未来 Explorer API 计划直接在自身接口上支持创建向量索引。九、Embeddings 应用相似度指数Similarity Indexsimilarity_index操作尝试评估每个数据点与数据集中其余样本的相似程度它逐一统计在 embedding 空间中距离当前图片小于max_dist默认 0.2的图片数量每次向量检索最多考虑top_k个最近邻。返回的 DataFrame 包含四列列含义idx图片在数据集中的索引im_file图片文件路径count距离当前图片小于max_dist的图片数量sim_im_files上述相似图片的路径列表from ultralytics import Explorer exp Explorer() exp.create_embeddings_table() sim_idx exp.similarity_index()与 embedding 表类似同一数据集、模型、max_dist与top_k组合的相似度指数只会计算一次并复用表名规则见 similarity_index数据集变化或需要重算时传forceTrue。9.1 实战用相似度指数清洗离群样本一个典型的应用是过滤掉与数据集中任何其他图片都不相似的异常样本可能是标注错误或损坏图片import numpy as np sim_count np.array(sim_idx[count]) sim_idx[im_file][sim_count 30]将max_dist、top_k传入plot_similarity_index还可以直接得到每个数据点相似计数的柱状图快速掌握数据集的冗余与离群分布from ultralytics import Explorer exp Explorer() exp.create_embeddings_table() plot_img exp.plot_similarity_index() plot_img.show()十、可视化 Embedding 空间拿到全部 embedding 后你还可以用任意绘图库可视化整个数据集在特征空间中的分布。下面是一个用 PCA 降到 3 维并用 matplotlib 绘制三维散点图的例子import numpy as np from sklearn.decomposition import PCA import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D # 将 256 维向量降到 3 维便于 3D 可视化 pca PCA(n_components3) reduced_data pca.fit_transform(embeddings) fig plt.figure(figsize(8, 6)) ax fig.add_subplot(111, projection3d) ax.scatter(reduced_data[:, 0], reduced_data[:, 1], reduced_data[:, 2], alpha0.5) ax.set_title(3D Scatter Plot of Reduced 256-Dimensional Data (PCA)) ax.set_xlabel(Component 1) ax.set_ylabel(Component 2) ax.set_zlabel(Component 3) plt.show()这种可视化有助于直观判断数据集是否存在明显的分布簇、类别是否可分、是否存在标注噪声聚集区。十一、测试与可运行示例仓库为 Explorer 提供了完整的自动化测试见 tests/test_explorer.py可作为 API 用法的权威参考test_similarity在默认数据集上验证get_similar(idx...)、get_similar(img...)、多索引检索、similarity_index()与sql_query(WHERE labels LIKE %person%)test_det/test_seg/test_pose分别基于coco8.yaml、coco8-seg.yaml、coco8-pose.yaml配合yolov8n.pt/yolov8n-seg.pt/yolov8n-pose.pt验证检测、分割、姿态三类任务的相似度检索。此外docs/en/datasets/explorer/explorer.ipynb 是本主题配套的 Jupyter Notebook包含从创建 embedding 到各类查询、可视化的完整可运行示例适合作为动手实验的起点。与之配套的还有两篇同主题文档Explorer API 详解API 全量示例与 Explorer GUI 使用说明界面操作演示。十二、规划中的功能Explorer 仍在持续演进官方文档列出了以下规划方向合并数据集中的特定标签例如从 COCO 导入所有person标签、从 Cityscapes 导入car标签移除相似度指数高于给定阈值的图片自动去重在合并 / 删除操作后自动持久化新数据集更高级的数据集可视化能力。总结Ultralytics Explorer 把数据库查询的体验带给了 CV 数据集embedding 表让你可以用向量距离做语义检索DuckDB 让你可以用 SQL 做精确过滤LLM 让非 SQL 用户也能用自然语言提需求相似度指数则直接服务于数据去重与异常样本清洗。无论你是通过yolo explorer使用 GUI还是基于 Explorer API 编写自定义探索脚本都能在训练 YOLOv10 / YOLOv8 系列模型之前先把数据质量这个最关键的问题解决好。【免费下载链接】yolov10YOLOv10: Real-Time End-to-End Object Detection [NeurIPS 2024]项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/yo/yolov10创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
YOLOv10 仓库数据集探索实战Ultralytics Explorer 语义搜索、SQL 查询与向量相似度检索全指南【免费下载链接】yolov10YOLOv10: Real-Time End-to-End Object Detection [NeurIPS 2024]项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/yo/yolov10导读本文以 YOLOv10 仓库内 Ultralytics Explorer 官方文档 为主体系统讲解面向 CV 数据集的数据探索工具 Explorer。你将掌握如何通过pip install ultralytics[explorer]安装依赖、用 Python API 对数据集执行语义搜索 / 向量相似度检索 / SQL 过滤 / 自然语言查询Ask AI并通过yolo explorer一键启动基于 Streamlit 的图形化探索界面。读完本文你可以像查询数据库一样洞察你的训练集找相似样本、揪出异常标注、统计类别分布为数据清洗与模型迭代提供决策依据。Explorer 是 YOLOv10 仓库其核心为 Ultralytics 全家桶源码内置的 CV 数据集探索工具既是一个可直接在浏览器中使用的 GUI也是一套功能等价的 Python API。它支持语义搜索Semantic Search、SQL 查询SQL Querying、向量相似度检索Vector Similarity Search甚至支持自然语言提问Ask AI。其底层由 LanceDB 这类 serverless 向量数据库驱动——与纯内存数据库不同它持久化在磁盘上且不牺牲性能因此可以本地扩展到 COCO 这样的大规模数据集而不用担心内存耗尽。一、Explorer 的能力概览与适用场景Explorer 解决的问题非常具体当你拥有一个 CV 数据集目标检测 / 实例分割 / 姿态估计如何高效地理解它、清洗它、分析它。它提供四种互补的探索手段能力说明典型用途相似度 / 语义搜索以一张或多张图片为输入返回 embedding 空间中距离最近的数据点找与表现不佳样本相似的图片定位数据问题SQL 查询对数据集表执行类 SQL 过滤支持仅传 WHERE 子句按类别组合、数量条件精确筛选样本Ask AI用自然语言描述过滤条件LLM 自动生成 SQL无需精通 SQL如给我 100 张恰好有 1 人和 2 只狗的图片相似度指数统计每个数据点与数据集中其他样本的接近程度找出与任何样本都不相似的离群图片辅助去重清洗从源码看Explorer 的实现位于 ultralytics/data/explorer/explorer.py其Explorer类在 ultralytics/init.py 中被导出因此你可以通过from ultralytics import Explorer直接使用。仓库的测试文件 tests/test_explorer.py 覆盖了检测、分割、姿态三类任务的相似度检索、SQL 查询与相似度指数是快速了解 API 行为的最佳参考。二、安装与可选依赖Explorer 的某些功能依赖外部库这些依赖会在首次使用时自动安装。若要手动安装全部可选依赖执行pip install ultralytics[explorer]从源码看Explorer 构造时会主动检查核心依赖见 explorer.pylancedb0.4.3向量数据库负责 embedding 的存储与向量检索duckdb0.9.2用于 SQL 查询执行源码注释中特别标注了 duckdb0.10.0 存在已知 bug因此版本被上限约束。此外按功能拆分Ask AI自然语言查询依赖openai1.6.1在 utils.py 的prompt_sql_query中检查GUI 界面依赖streamlit1.29.0与streamlit-select0.3在 dash.py 中检查。三、Explorer API 快速上手Explorer API 与 GUI 共用同一套后端逻辑你可以用它编写自己的探索 notebook 或脚本。核心流程只有两步创建 embedding 表 → 发起查询。from ultralytics import Explorer # 创建 Explorer 对象指定数据集配置与用于提取特征的模型 explorer Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) # 为数据集创建 embeddings 表首次运行会逐图提取特征 explorer.create_embeddings_table() # 方式一给定一张图片路径检索最相似的图片 dataframe explorer.get_similar(imgpath/to/image.jpg) # 方式二给定数据集中的索引下标检索 dataframe explorer.get_similar(idx0)3.1 Explorer 构造参数从 Explorer.init可以看到三个关键参数data默认coco128.yaml数据集配置文件路径model默认yolov8n.pt用于生成 embedding 的 YOLO 模型权重其embed方法输出的特征向量即图片的向量化表示uri默认USER_CONFIG_DIR / explorerLanceDB 表在磁盘上的存储目录。同时Explorer内部会依据数据集名 模型名生成表名table_name Path(data).name.lower() _ model.lower()。这意味着同一数据集 同一模型组合的 embedding 表只会创建一次并被自动复用。3.2 创建 Embeddings 表create_embeddings_table(force: bool False, split: str train)会遍历数据集默认 train 划分中的每张图片用指定模型提取特征向量并写入 LanceDB 表其核心流程见 explorer.py若表已存在且forceFalse直接复用并打印提示通过check_det_dataset解析数据集配置验证split划分是否存在使用ExplorerDataset基于YOLODataset的轻量化加载器见 explorer.py逐图读取不做 resize 等重采样变换保留原始标注依据model.embed()的输出维度确定向量大小创建表结构将图片路径、标签、类别、框、掩码、关键点、特征向量逐批写入。每条记录的表结构定义在 utils.py 的 get_table_schema包含字段类型含义im_filestr图片文件路径labelsList[str]该图包含的类别名列表clsList[int]类别对应的整数索引bboxesList[List[float]]边界框坐标xyxymasksList[List[List[int]]]分割掩码分割任务keypointsList[List[List[float]]]关键点姿态任务vectorVector(n)模型提取的 embedding 向量提示若数据集发生变化或你想强制重建给create_embeddings_table传入forceTrue即可覆盖旧表。四、相似度搜索 / 语义搜索相似度搜索基于一个朴素而有效的假设相似的图片在 embedding 空间中距离更近。因此一旦 embedding 表构建完成即可用以下任意一种方式检索相似图片按数据集索引exp.get_similar(idx[1, 10], limit10)按任意图片不必在数据集中exp.get_similar(img[path/to/img1, path/to/img2], limit10)当传入多张图片 / 多个索引时会先对各输入的特征向量取均值再用聚合向量检索见 query 方法 中的torch.mean(torch.stack(embeds), 0)。get_similar返回一个 pandas DataFrame包含limit个最相似的数据点及其在 embedding 空间中的距离便于你在此基础上做二次过滤。img与idx二选一同时传入会报错见 _check_imgs_or_idxs。4.1 按图片检索from ultralytics import Explorer # 创建 Explorer 对象 exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() # 用单张图片检索 similar exp.get_similar(imgpath/to/bus.jpg, limit10) print(similar.head()) # 用多张图片检索自动取 embedding 均值 similar exp.get_similar( img[path/to/bus.jpg, path/to/zidane.jpg], limit10 ) print(similar.head())仓库自带的测试图片 ultralytics/assets/bus.jpg 与 ultralytics/assets/zidane.jpg 可直接作为此类查询的输入样例使用。4.2 按数据集索引检索from ultralytics import Explorer exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() # 单索引 similar exp.get_similar(idx1, limit10) print(similar.head()) # 多索引 similar exp.get_similar(idx[1, 10], limit10) print(similar.head())4.3 可视化相似图片plot_similar与get_similar参数一致但会把结果以网格形式绘制出来返回 PIL Imagefrom ultralytics import Explorer exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() plt_img exp.plot_similar(imgpath/to/bus.jpg, limit10) plt_img.show()底层通过 utils.py 的 plot_query_result 将im_file / bboxes / masks / keypoints / cls交给plot_images拼图渲染因此支持检测框、掩码、关键点与类别标签的叠加显示labelsTrue默认开启。五、Ask AI自然语言查询Ask AI 让你用一句大白话描述过滤条件完全不需要会写 SQL。例如输入show me 100 images with exactly one person and 2 dogs. There can be other objects too系统会在后台自动生成 SQL 并返回结果。⚠️ 该能力基于 LLM 实现结果是概率性的偶尔可能出错——遇到失败时换个表述重试即可。from ultralytics import Explorer from ultralytics.data.explorer import plot_query_result exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() df exp.ask_ai(show me 100 images with exactly one person and 2 dogs. There can be other objects too) print(df.head()) # 绘制结果 plt_img plot_query_result(df) plt_img.show()5.1 底层原理从源码看Ask AI 的实现非常清晰见 explorer.py 的 ask_aiask_ai(query)调用 utils.py 的 prompt_sql_query把完整的表结构 Schema 与用户请求一起作为系统提示词发给 OpenAI 的gpt-3.5-turbo要求 LLM只输出一条以SELECT * FROM table开头的 SQL随后 Explorer 用sql_query执行该语句。若生成的 SQL 非法会打印错误并返回None。系统提示词中还包含一条示例查询展示了如何在 DuckDB SQL 中表达组合条件SELECT * FROM table WHERE ARRAY_LENGTH(cls) 2 AND ARRAY_LENGTH(FILTER(labels, x - x person)) 2 AND ARRAY_LENGTH(FILTER(labels, x - x dog)) 1;5.2 配置 OpenAI API KeyAsk AI 依赖 OpenAI首次使用时系统会提示你设置 API key。可以通过 CLI 设置yolo settings openai_api_key...该 key 会持久化到 Ultralytics 的全局 SETTINGS 中见 utils.py若设置文件中没有 key终端会以getpass方式交互式询问并将输入回写进 SETTINGS。六、SQL 查询像操作数据库一样过滤数据集sql_query方法接收一条 SQL 作为输入返回 pandas DataFrame。它同时接受完整 SELECT 语句或仅 WHERE 子句两种写法源码 sql_query 中会为WHERE开头的语句自动补全SELECT * FROM table底层借助 DuckDB 对 LanceDB 表执行过滤并支持按labels、cls、bboxes等列做条件筛选。from ultralytics import Explorer exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() # 只传 WHERE 子句即可 df exp.sql_query(WHERE labels LIKE %person% AND labels LIKE %dog%) print(df.head())6.1 可视化 SQL 查询结果plot_sql_query与sql_query参数一致会将查询结果绘制成网格图from ultralytics import Explorer exp Explorer(datacoco128.yaml, modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() # 绘制 SQL 查询结果限制 10 条 exp.plot_sql_query(WHERE labels LIKE %person% AND labels LIKE %dog% LIMIT 10)若查询结果为空plot_sql_query会打印 No results found. 并返回None。七、GUI Explorer浏览器里的可视化探索台GUI 是构建在 Explorer API 之上的游乐场源码见 dash.py在浏览器中即可完成创建 embedding、语义搜索、SQL 查询与 Ask AI 全流程。启动命令yolo explorer该命令由 CLI 入口解析见 ultralytics/cfg/init.py本质是执行streamlit run ultralytics/data/explorer/gui/dash.py --server.maxMessageSize 20487.1 界面交互流程初始化从下拉框选择数据集默认读取仓库 ultralytics/cfg/datasets 目录下的全部 yaml如coco128.yaml与特征提取模型默认列出 yolov8n/x 的 detect / seg / pose 系列权重并可勾选 Force recreate embeddings 强制重建表点击 Explore 后后台线程开始建表界面以进度条实时展示exp.progress见 _get_explorer。浏览样本主区域以网格展示图片支持调节 Max Images Displayed 与 Start Index并可叠加显示标签、框、掩码与关键点。SQL 查询输入框默认预置WHERE labels LIKE %person% AND labels LIKE %dog%点击 Query 执行。Ask AI输入自然语言描述点击 Ask AI 执行无 API key 时会提示先运行yolo settings openai_api_key...。相似度搜索在网格中多选若干图片设置返回数量limit默认 25点击 Search 检索与所选图片集最相似的结果。 在 GUI 中做语义搜索非常实用当你发现某些图片推理效果不佳时可以选中它们一键找出数据集中所有类似但可能同样有问题的样本进而针对性地补充或修正标注。八、进阶直接操作 Embeddings 表Explorer 内部以 LanceDB 表为核心表创建后可通过Explorer.table直接访问执行原始查询、预过滤 / 后过滤等高级操作。from ultralytics import Explorer exp Explorer() exp.create_embeddings_table() table exp.table8.1 获取原始 Embeddingsfrom ultralytics import Explorer exp Explorer() exp.create_embeddings_table() table exp.table embeddings table.to_pandas()[vector] print(embeddings)8.2 带预 / 后过滤的高级查询from ultralytics import Explorer exp Explorer(modelyolov8n.pt) exp.create_embeddings_table() table exp.table # 用一个虚拟 embedding 做余弦相似度检索并叠加过滤条件 embedding [i for i in range(256)] rs table.search(embedding).metric(cosine).where().limit(10)8.3 为大数据集创建向量索引处理大型数据集时可以调用 LanceDB 表的create_index方法创建专用向量索引以加速查询table.create_index(num_partitions..., num_sub_vectors...)向量索引的类型与参数细节可查阅 LanceDB 的 ANN 索引文档未来 Explorer API 计划直接在自身接口上支持创建向量索引。九、Embeddings 应用相似度指数Similarity Indexsimilarity_index操作尝试评估每个数据点与数据集中其余样本的相似程度它逐一统计在 embedding 空间中距离当前图片小于max_dist默认 0.2的图片数量每次向量检索最多考虑top_k个最近邻。返回的 DataFrame 包含四列列含义idx图片在数据集中的索引im_file图片文件路径count距离当前图片小于max_dist的图片数量sim_im_files上述相似图片的路径列表from ultralytics import Explorer exp Explorer() exp.create_embeddings_table() sim_idx exp.similarity_index()与 embedding 表类似同一数据集、模型、max_dist与top_k组合的相似度指数只会计算一次并复用表名规则见 similarity_index数据集变化或需要重算时传forceTrue。9.1 实战用相似度指数清洗离群样本一个典型的应用是过滤掉与数据集中任何其他图片都不相似的异常样本可能是标注错误或损坏图片import numpy as np sim_count np.array(sim_idx[count]) sim_idx[im_file][sim_count 30]将max_dist、top_k传入plot_similarity_index还可以直接得到每个数据点相似计数的柱状图快速掌握数据集的冗余与离群分布from ultralytics import Explorer exp Explorer() exp.create_embeddings_table() plot_img exp.plot_similarity_index() plot_img.show()十、可视化 Embedding 空间拿到全部 embedding 后你还可以用任意绘图库可视化整个数据集在特征空间中的分布。下面是一个用 PCA 降到 3 维并用 matplotlib 绘制三维散点图的例子import numpy as np from sklearn.decomposition import PCA import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D # 将 256 维向量降到 3 维便于 3D 可视化 pca PCA(n_components3) reduced_data pca.fit_transform(embeddings) fig plt.figure(figsize(8, 6)) ax fig.add_subplot(111, projection3d) ax.scatter(reduced_data[:, 0], reduced_data[:, 1], reduced_data[:, 2], alpha0.5) ax.set_title(3D Scatter Plot of Reduced 256-Dimensional Data (PCA)) ax.set_xlabel(Component 1) ax.set_ylabel(Component 2) ax.set_zlabel(Component 3) plt.show()这种可视化有助于直观判断数据集是否存在明显的分布簇、类别是否可分、是否存在标注噪声聚集区。十一、测试与可运行示例仓库为 Explorer 提供了完整的自动化测试见 tests/test_explorer.py可作为 API 用法的权威参考test_similarity在默认数据集上验证get_similar(idx...)、get_similar(img...)、多索引检索、similarity_index()与sql_query(WHERE labels LIKE %person%)test_det/test_seg/test_pose分别基于coco8.yaml、coco8-seg.yaml、coco8-pose.yaml配合yolov8n.pt/yolov8n-seg.pt/yolov8n-pose.pt验证检测、分割、姿态三类任务的相似度检索。此外docs/en/datasets/explorer/explorer.ipynb 是本主题配套的 Jupyter Notebook包含从创建 embedding 到各类查询、可视化的完整可运行示例适合作为动手实验的起点。与之配套的还有两篇同主题文档Explorer API 详解API 全量示例与 Explorer GUI 使用说明界面操作演示。十二、规划中的功能Explorer 仍在持续演进官方文档列出了以下规划方向合并数据集中的特定标签例如从 COCO 导入所有person标签、从 Cityscapes 导入car标签移除相似度指数高于给定阈值的图片自动去重在合并 / 删除操作后自动持久化新数据集更高级的数据集可视化能力。总结Ultralytics Explorer 把数据库查询的体验带给了 CV 数据集embedding 表让你可以用向量距离做语义检索DuckDB 让你可以用 SQL 做精确过滤LLM 让非 SQL 用户也能用自然语言提需求相似度指数则直接服务于数据去重与异常样本清洗。无论你是通过yolo explorer使用 GUI还是基于 Explorer API 编写自定义探索脚本都能在训练 YOLOv10 / YOLOv8 系列模型之前先把数据质量这个最关键的问题解决好。【免费下载链接】yolov10YOLOv10: Real-Time End-to-End Object Detection [NeurIPS 2024]项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/yo/yolov10创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
