- 💡统一使用 YOLOv7 代码框架,结合不同模块来构建不同的YOLO目标检测模型。
- 🌟本项目包含大量的改进方式,降低改进难度,改进点包含
【Backbone特征主干】
、【Neck特征融合】
、【Head检测头】
、【注意力机制】
、【IoU损失函数】
、【NMS】
、【Loss计算方式】
、【自注意力机制
】、【数据增强部分】
、【标签分配策略
】、【激活函数
】等各个部分
文章目录
- 一、理论部分
- 二、将其应用到YOLOv7中
- 配置文件
- 核心代码
- 其他配置
- 运行配置
一、理论部分
这个模块比较简单,就直接上代码了.
C2f模块来自YOLOv8系列,本质上改进借鉴了YOLOv7核心模块
的思想,所以这个严格来说不算改进。
YOLOv5作者
和 YOLOv8作者
是用一个作者,所以没必要基于YOLOv5
加这个了…作者本身就是基于 YOLOv5 改进得到的 YOLOv8
就简单试一下效果吧
这个 C2f 模块
中存在 Split 等操作对特定硬件部署没有之前那么友好
图中C2f模块就是ultralytics改进的模块
C2f模块结合了C3模块以及ELAN模块的思想设计
图源:https://github.com/ultralytics/ultralytics/issues/189
二、将其应用到YOLOv7中
配置文件
增加以下yolov7_c2f.yaml文件
代码演示
# YOLOv5 🚀 by YOLOAir, GPL-3.0 license
# parameters
nc: 80 # number of classes
depth_multiple: 1.0 # model depth multiple
width_multiple: 1.0 # layer channel iscyy multiple
# anchors
anchors:
- [12,16, 19,36, 40,28] # P3/8
- [36,75, 76,55, 72,146] # P4/16
- [142,110, 192,243, 459,401] # P5/32
# yolov7 backbone
backbone:
# [from, number, module, args]
[[-1, 1, Conv, [32, 3, 1]], # 0
[-1, 1, Conv, [64, 3, 2]], # 1-P1/2
[-1, 1, Conv, [64, 3, 1]],
[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]], # 3-P2/4
[-1, 1, C2f, [128]],
[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],
[-1, 1, MP, []],
[-1, 1, Conv, [128, 1, 1]],
[-3, 1, Conv, [128, 1, 1]],
[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],
[[-1, -3], 1, Concat, [1]], # 16-P3/8
[-1, 1, Conv, [128, 1, 1]],
[-2, 1, Conv, [128, 1, 1]],
[-1, 1, Conv, [128, 3, 1]],
[-1, 1, Conv, [128, 3, 1]],
[-1, 1, Conv, [128, 3, 1]],
[-1, 1, Conv, [128, 3, 1]],
[[-1, -3, -5, -6], 1, Concat, [1]],
[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],
[-1, 1, MP, []],
[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],
[-3, 1, Conv, [256, 1, 1]],
[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],
[[-1, -3], 1, Concat, [1]],
[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],
[-2, 1, Conv, [256, 1, 1]],
[-1, 1, Conv, [256, 3, 1]],
[-1, 1, Conv, [256, 3, 1]],
[-1, 1, Conv, [256, 3, 1]],
[-1, 1, Conv, [256, 3, 1]],
[[-1, -3, -5, -6], 1, Concat, [1]],
[-1, 1, Conv, [1024, 1, 1]],
[-1, 1, MP, []],
[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],
[-3, 1, Conv, [512, 1, 1]],
[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],
[[-1, -3], 1, Concat, [1]],
[-1, 1, C2f, [1024]],
[-1, 1, Conv, [256, 3, 1]],
]
# yolov7 head
head:
[[-1, 1, SPPCSPC, [512]],
[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],
[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],
[31, 1, Conv, [256, 1, 1]],
[[-1, -2], 1, Concat, [1]],
[-1, 1, C2f, [128]],
[-1, 1, Conv, [128, 1, 1]],
[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],
[18, 1, Conv, [128, 1, 1]],
[[-1, -2], 1, Concat, [1]],
[-1, 1, C2f, [128]],
[-1, 1, MP, []],
[-1, 1, Conv, [128, 1, 1]],
[-3, 1, Conv, [128, 1, 1]],
[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],
[[-1, -3, 44], 1, Concat, [1]],
[-1, 1, C2f, [256]],
[-1, 1, MP, []],
[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],
[-3, 1, Conv, [256, 1, 1]],
[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],
[[-1, -3, 39], 1, Concat, [1]],
[-1, 3, C2f, [512]],
# 检测头 -----------------------------
[49, 1, RepConv, [256, 3, 1]],
[55, 1, RepConv, [512, 3, 1]],
[61, 1, RepConv, [1024, 3, 1]],
[[62,63,64], 1, IDetect, [nc, anchors]], # Detect(P3, P4, P5)
]
核心代码
./models/common.py文件增加以下模块
class Bottlenecks(nn.Module):
# Standard bottleneck
def __init__(self, c1, c2, shortcut=True, g=1, k=(3, 3), e=0.5): # ch_in, ch_out, shortcut, groups, kernels, expand
super().__init__()
c_ = int(c2 * e) # hidden channels
self.cv1 = Conv(c1, c_, k[0], 1)
self.cv2 = Conv(c_, c2, k[1], 1, g=g)
self.add = shortcut and c1 == c2
def forward(self, x):
return x + self.cv2(self.cv1(x)) if self.add else self.cv2(self.cv1(x))
class C2f(nn.Module):
# CSP Bottleneck with 2 convolutions
def __init__(self, c1, c2, n=1, shortcut=False, g=1, e=0.5): # ch_in, ch_out, number, shortcut, groups, expansion
super().__init__()
self.c = int(c2 * e) # hidden channels
self.cv1 = Conv(c1, 2 * self.c, 1, 1)
self.cv2 = Conv((2 + n) * self.c, c2, 1) # optional act=FReLU(c2)
self.m = nn.ModuleList(Bottlenecks(self.c, self.c, shortcut, g, k=((3, 3), (3, 3)), e=1.0) for _ in range(n))
def forward(self, x):
y = list(self.cv1(x).split((self.c, self.c), 1))
y.extend(m(y[-1]) for m in self.m)
return self.cv2(torch.cat(y, 1))
其他配置
找到./models/yolo.py
文件下里的parse_model
函数,将类名加入进去
for i, (f, n, m, args) in enumerate(d[‘backbone’] + d[‘head’]):`内部
对应位置 下方只需要增加 代码
参考代码
elif m in [C2f]:
c1, c2 = ch[f], args[0]
if c2 != no: # if not output
c2 = make_divisible(c2 * gw, 8)
args = [c1, c2]
if m in [C2f]:
args.insert(2, n) # number of repeats
n = 1
运行配置
python train.py --cfg yolov7_c2f.yaml