mindspore.dataset.Caltech101Dataset

class mindspore.dataset.Caltech101Dataset(dataset_dir, target_type=None, num_samples=None, num_parallel_workers=1, shuffle=None, decode=False, sampler=None, num_shards=None, shard_id=None)

读取和解析Caltech101数据集的源文件构建数据集。

根据不同的 target_type 配置，数据集会生成不同的输出列。

• target_type = ‘category’，输出列为 [image, category] 。

• target_type = ‘annotation’，输出列为 [image, annotation] 。

• target_type = ‘all’，输出列为 [image, category, annotation] 。

列 ‘image’ 为 uint8 类型。列 ‘category’ 为 uint32 类型。列 ‘annotation’ 是一个二维的ndarray，存储了图像的轮廓，由一系列的点组成。

参数：

• dataset_dir (str) - 包含数据集文件的根目录路径，该路径下将包含2个子目录，目录101_ObjectCategories用于存储图像， 目录Annotations用于存储图像的标注。

• target_type (str, 可选) - 指定数据集的子集，可取值为 ‘category’、 ‘annotation’ 或 ‘all’。 取值为 ‘category’时将读取图像的类别标注作为label，取值为 ‘annotation’时将读取图像的轮廓标注作为label， 取值为 ‘all’时将同时输出图像的类别标注和轮廓标注。默认值：None，表示 ‘category’。

• num_samples (int, 可选) - 指定从数据集中读取的样本数，可以小于数据集总数。默认值：None，读取全部样本图片。

• num_parallel_workers (int, 可选) - 指定读取数据的工作线程数。默认值：None，使用mindspore.dataset.config中配置的线程数。

• shuffle (bool, 可选) - 是否混洗数据集。默认值：None。下表中会展示不同参数配置的预期行为。

• decode (bool, 可选) - 是否对读取的图片进行解码操作。默认值：False，不解码。

• sampler (Sampler, 可选) - 指定从数据集中选取样本的采样器。默认值：None。下表中会展示不同配置的预期行为。

• num_shards (int, 可选) - 指定分布式训练时将数据集进行划分的分片数。默认值：None。指定此参数后， num_samples 表示每个分片的最大样本数。

• shard_id (int, 可选) - 指定分布式训练时使用的分片ID号。默认值：None。只有当指定了 num_shards 时才能指定此参数。

异常：

• RuntimeError - dataset_dir 路径下不包含任何数据文件。

• RuntimeError - 同时指定了 sampler 和 shuffle 参数。

• RuntimeError - 同时指定了 sampler 和 num_shards 参数或同时指定了 sampler 和 shard_id 参数。

• RuntimeError - 指定了 num_shards 参数，但是未指定 shard_id 参数。

• RuntimeError - 指定了 shard_id 参数，但是未指定 num_shards 参数。

• ValueError - shard_id 参数错误，小于0或者大于等于 num_shards 。

• ValueError - target_type 参数取值不为 ‘category’、 ‘annotation’或 ‘all’。

• ValueError - num_parallel_workers 参数超过系统最大线程数。

说明

此数据集可以指定参数 sampler ，但参数 sampler 和参数 shuffle 的行为是互斥的。下表展示了几种合法的输入参数组合及预期的行为。

配置 sampler 和 shuffle 的不同组合得到的预期排序结果

参数 sampler	参数 shuffle	预期数据顺序
None	None	随机排列
None	True	随机排列
None	False	顺序排列
sampler 实例	None	由 sampler 行为定义的顺序
sampler 实例	True	不允许
sampler 实例	False	不允许

关于Caltech101数据集：

Caltech101数据集包含 101 种类别的图片。每种类别大约 40 到 800 张图像，大多数类别有大约 50 张图像。 每张图像的大小约为 300 x 200 像素。数据集中也提供了每张图片中每个物体的轮廓数据，用于检测和定位。

您可以解压缩原始Caltech101数据集文件到如下目录结构，并通过MindSpore的API进行读取。

.
└── caltech101_dataset_directory
    ├── 101_ObjectCategories
    │    ├── Faces
    │    │    ├── image_0001.jpg
    │    │    ├── image_0002.jpg
    │    │    ...
    │    ├── Faces_easy
    │    │    ├── image_0001.jpg
    │    │    ├── image_0002.jpg
    │    │    ...
    │    ├── ...
    └── Annotations
         ├── Airplanes_Side_2
         │    ├── annotation_0001.mat
         │    ├── annotation_0002.mat
         │    ...
         ├── Faces_2
         │    ├── annotation_0001.mat
         │    ├── annotation_0002.mat
         │    ...
         ├── ...

引用：

@article{FeiFei2004LearningGV,
author    = {Li Fei-Fei and Rob Fergus and Pietro Perona},
title     = {Learning Generative Visual Models from Few Training Examples:
            An Incremental Bayesian Approach Tested on 101 Object Categories},
journal   = {Computer Vision and Pattern Recognition Workshop},
year      = {2004},
url       = {http://data.caltech.edu/records/20086},
}

样例：

>>> caltech101_dataset_directory = "/path/to/caltech101_dataset_directory"
>>>
>>> # 1) Read all samples (image files) in caltech101_dataset_directory with 8 threads
>>> dataset = ds.Caltech101Dataset(dataset_dir=caltech101_dataset_directory, num_parallel_workers=8)
>>>
>>> # 2) Read all samples (image files) with the target_type "annotation"
>>> dataset = ds.Caltech101Dataset(dataset_dir=caltech101_dataset_directory, target_type="annotation")

预处理操作

mindspore.dataset.Dataset.apply	对数据集对象执行给定操作函数。
mindspore.dataset.Dataset.concat	对传入的多个数据集对象进行拼接操作。
mindspore.dataset.Dataset.filter	通过自定义判断条件对数据集对象中的数据进行过滤。
mindspore.dataset.Dataset.flat_map	对数据集对象中每一条数据执行给定的数据处理，并将结果展平。
mindspore.dataset.Dataset.map	给定一组数据增强列表，按顺序将数据增强作用在数据集对象上。
mindspore.dataset.Dataset.project	从数据集对象中选择需要的列，并按给定的列名的顺序进行排序。
mindspore.dataset.Dataset.rename	对数据集对象按指定的列名进行重命名。
mindspore.dataset.Dataset.repeat	重复此数据集 count 次。
mindspore.dataset.Dataset.reset	重置下一个epoch的数据集对象。
mindspore.dataset.Dataset.save	将数据处理管道中正处理的数据保存为通用的数据集格式。
mindspore.dataset.Dataset.shuffle	通过创建 buffer_size 大小的缓存来混洗该数据集。
mindspore.dataset.Dataset.skip	跳过此数据集对象的前 count 条数据。
mindspore.dataset.Dataset.split	将数据集拆分为多个不重叠的子数据集。
mindspore.dataset.Dataset.take	从数据集中获取最多 count 的元素。
mindspore.dataset.Dataset.zip	将多个dataset对象按列进行合并压缩，多个dataset对象不能有相同的列名。

Batch（批操作）

mindspore.dataset.Dataset.batch	将数据集中连续 batch_size 条数据组合为一个批数据，并可通过可选参数 per_batch_map 指定组合前要进行的预处理操作。
mindspore.dataset.Dataset.bucket_batch_by_length	根据数据的长度进行分桶。
mindspore.dataset.Dataset.padded_batch	将数据集中连续 batch_size 条数据组合为一个批数据，并可通过可选参数 pad_info 预先将样本补齐。

迭代器

mindspore.dataset.Dataset.create_dict_iterator	基于数据集对象创建迭代器。
mindspore.dataset.Dataset.create_tuple_iterator	基于数据集对象创建迭代器。

数据集属性

mindspore.dataset.Dataset.get_batch_size	获得数据集对象定义的批处理大小，即一个批处理数据中包含的数据条数。
mindspore.dataset.Dataset.get_class_indexing	返回类别索引。
mindspore.dataset.Dataset.get_col_names	返回数据集对象中包含的列名。
mindspore.dataset.Dataset.get_dataset_size	返回一个epoch中的batch数。
mindspore.dataset.Dataset.get_repeat_count	获取 RepeatDataset 中定义的repeat操作的次数。
mindspore.dataset.Dataset.input_indexs	获取/设置数据列索引，它表示使用下沉模式时数据列映射至网络中的对应关系。
mindspore.dataset.Dataset.num_classes	获取数据集对象中所有样本的类别数目。
mindspore.dataset.Dataset.output_shapes	获取数据集对象中每列数据的shape。
mindspore.dataset.Dataset.output_types	获取数据集对象中每列数据的数据类型。

应用采样方法

mindspore.dataset.MappableDataset.add_sampler	为当前数据集添加子采样器。
mindspore.dataset.MappableDataset.use_sampler	替换当前数据集的最末子采样器，保持父采样器不变。

其他方法

mindspore.dataset.Dataset.device_que	将数据异步传输到Ascend/GPU设备上。
mindspore.dataset.Dataset.sync_update	释放阻塞条件并使用给定数据触发回调函数。
mindspore.dataset.Dataset.sync_wait	为同步操作在数据集对象上添加阻塞条件。
mindspore.dataset.Dataset.to_json	将数据处理管道序列化为JSON字符串，如果提供了文件名，则转储到文件中。