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详细解读YOLOV7网络架构设计

标签: 网络设计 2023-11-28 

  YOLOV7的标签分配策略采用的是YOLOV5的跨网格搜索,以及YOLOX的匹配策略。

  YOLOV7提出了辅助头的一个训练方法,主要目的是通过增加训练成本,提升精度,同时不影响推理的时间,因为辅助头只会出现在训练过程中。

  YOLO算法作为one-stage目标检测算法最典型的代表,其基于深度神经网络进行对象的识别和定位,运行速度很快,可以用于实时系统。

  YOLOV7是目前YOLO系列最先进的算法,在准确率和速度上超越了以往的YOLO系列。

  •对于CBS模块,我们可以看从图中可以看出它是由一个Conv层,也就是卷积层,一个BN层,也就是Batch normalization层,还有一个Silu层,这是一个激活函数。

  •从架构图中我们可以看出,CBS模块这里有三种颜色,三种颜色代表它们的卷积核(k)和步长(s)不同。

  首先最浅的颜色,也就是第一个CBS模块的颜色,它是一个1x1的卷积,stride(步长为1)。

  其次稍浅的颜色,也就是第二个CBS模块的颜色,它是一个3x3的卷积,stride(步长为1)。

  最后最深的颜色,也就是第三个CBS模块的颜色,它是一个3x3的卷积,stride(步长为2)。

  •由一个Conv层,也就是卷积层,一个BN层,也就是Batch normalization层,还有一个sigmoid层,这是一个激活函数。

  •REP模块分为两个,一个是train,也就是训练,一个deploy,也就是推理。

  •推理模块,包含一个3x3的卷积,stride(步长为1)。是由训练模块重参数化转换而来。

  在训练模块中,因为第一层是一个3x3的卷积,第二层是一个1x1的卷积,最后层是一个Identity。

  在模型从参数化的时候,需要把1x1的卷积啊,转换成3x3的卷积,把Identity也转换成3x3的卷积,然后进行一个矩阵的一个加法,也就是一个矩阵融合过程。

  然后最后将它的权重进行相加,就得到了一个3x3的卷积,也就是说,这三个分支就融合成了一条线的卷积。

  •第一条分支先经过一个maxpool,也就是最大池化。最大值化的作用就是下采样,然后再经过一个1x1的卷积进行通道数的改变。

  •第二条分支先经过一个1x1的卷积,做通道数的变化,然后再经过一个3x3卷积核、步长为2的卷积块,这个卷积块也是用来下采样的。

  •ELAN模块是一个高效的网络结构,它通过控制最短和最长的梯度路径,使网络能够学习到更多的特征,并且具有更强的鲁棒性。

  •第二条分支就比较复杂了。它先首先经过一个1x1的卷积模块,做通道数的变化。然后再经过四个3x3的卷积模块,做特征提取。

  •对于ELAN-W模块,我们也看到它跟ELAN模块是非常的相似,所略有不同的就是它在第二条分支的时候选取的输出数量不同。

  UPSample模块是一个上采样的模块,它使用的上采样方式是最近邻插值。

  SPP的作用是能够增大感受野,使得算法适应不同的分辨率图像,它是通过最大池化来获得不同感受野。

  •我们可以看到在第一条分支中,经理了maxpool的有四条分支。分别是5,9,13,1,这四个不同的maxpool就代表着他能够处理不同的对象。

  •也就是说,它这四个不同尺度的最大池化有四种感受野,用来区别于大目标和小目标。

  比如一张照片中的狗和行人以及车,他们的尺度是不一样的,通过不同的maxpool,这样子就能够更好的区别小目标和大目标。

  CSP模块,首先将特征分为两部分,其中的一个部分进行常规的处理,另外一个部分进行SPP结构的处理,最后把这两个部分合并在一起,这样子就能够减少一半的计算量,使得速度变得快,精度反而会提升。

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