从YOLOV8检测头开始,对YOLOV8的一些理解

您所在的位置:网站首页 1x1的卷积有什么用吗 从YOLOV8检测头开始,对YOLOV8的一些理解

从YOLOV8检测头开始,对YOLOV8的一些理解

2024-07-15 08:35| 来源: 网络整理| 查看: 265

        YOLOV8的检测头很有特点,它的参数量几乎占了整个模型的一半,如下图。

        而反观YOLOV5的检测头的体量就比YOLOV8的小很多。

        分析这个现象,要先从YOLOV8的网络结构入手。为了便于理解,我先列出一些复合模块的概念。

        ①Conv.

        网络中最常用到的卷积模块,由卷积层、Batch Normalization层、激活函数层(可替换)组成,输入参数含义为(输入通道数-c1, 输出通道-c2, 卷积核大小-k, 卷积核步长-s),其中主要参数都传入了模块中的卷积层,BN层只接收c2作为参数,激活函数层不需要参数。

        ②C2f.

        C2f中的一个核心模块叫做Bottleneck模块,输入参数为(输入通道数-c1, 输出通道-c2),一般情况下c1=c2,因为这个模块的作用一般是用于融合通道间的信息。要注意的是当Bottleneck模块传入的参数shortcut==True时,经过卷积得到的结果会和输入进行add操作,shortcut==False时,不会进行add操作。在Bottleneck模块定义中,默认shortcut=True,而在C2f定义中默认shortcut=False。

        综上,可以得出C2f的结构,输入参数为(输入通道数-c1, 输出通道-c2,Bottleneck模块数-n,输出通道比例-e默认为0.5)输入在经过一个卷积模块之后,输出通道数变为(c2*e*2),默认情况下为c2,经过split或chunk平均分割为两份,注意这里在送入Bottleneck模块前会提取两遍卷积输出,而后每经过一个Bottleneck模块就提取一次输出,最后将所有提取到的输出做Concat处理,得到的结果通道数就为(c2*0.5*(n+2)),最后再经过一个卷积模块,目的是将通道数转为c2。

        ③SPPF

        SPPF层输入参数为(输入通道数-c1, 输出通道-c2,池化层大小-k),将输入经过一个卷积模块压缩通道数后,连续经过3个最大池化层得到的3个输出与原输出做Concat处理,再经过一个卷积模块转换通道数,得到输出。

        ④Upsample

        上采样,采用的是反卷积,用于增大图像。

        至此,可以得出YOLOV8的backbone,未包含检测头,看上去很简单。

        我们再把YOLOV8的head加上去,但是不加最后一层检测头,网络的深度一下子大了很多。

        YOLOV8的检测头分为3个,分别以上图网络的最后3个C2f层的输出作为输入,而YOLOV8的检测头参数量大幅增加的原因是YOLOV8采用了解耦头,分为Cls分类、Box回归两个分支,并去除了Obj loss的计算分支。

        检测头中的参数中,c2=max(16, ch[0], reg_max*4),其中reg_max为计算回归损失的超参数,默认为16,所以c2=64;c3=max(ch[0], min(nc, 100)),以coco数据集(nc=80)为例,c3=100,两路计算得到的结果经过Concat后输出。

        综上,YOLOV8的总体架构如下图。YOLOV8集成的姿态估计(pose)、旋转目标检测(OBB)等功能,都是在在检测头上做出了更换,网络的主体架构不变。同时,一种轻量化的思路就是将检测头变为两个分支共享参数的结构,但相应的特征提取能力也会变弱。对于解耦头的使用,在检测类别较多的时候,特征提取能力提升较明显,因为在多类别训练中,Cls分类分支是与类别相关的,Box回归分支与类别无关(在与目标进行loss计算时,不会考虑目标的类别);而在单类检测时,Cls分类分支和Box回归分支都与类别相关,所以往往用共享参数的耦合头效果会更好。



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3