YOLOv11融合[CVPR2024]Starnet中的star block特征提取模块

news2024/12/20 3:09:49

YOLOv11v10v8使用教程： YOLOv11入门到入土使用教程

YOLOv11改进汇总贴：YOLOv11及自研模型更新汇总

《Rewrite the Stars》

一、模块介绍

论文链接：https://arxiv.org/abs/2403.19967

代码链接：https://github.com/ma-xu/Rewrite-the-Stars/tree/main

论文速览：

最近的研究引起了人们对网络设计中 “star operation”（元素乘法）尚未开发的潜力的关注。虽然直观的解释比比皆是，但其应用背后的基本原理在很大程度上仍未得到探索。我们的研究试图揭示星形操作在不扩大网络的情况下将输入映射到高维、非线性特征空间的能力——类似于内核技巧。我们进一步介绍了 StarNet，一个简单而强大的原型，在紧凑的网络结构和高效的预算下展示了令人印象深刻的性能和低延迟。就像天上的星星一样，星星运行看起来平淡无奇，但蕴藏着巨大的潜力。

总结：作者使用元素乘法，可以在无需加宽网络下，将输入映射到高维非线性特征空间。

⭐⭐本文二创模块仅更新于付费群中，往期免费教程可看下方链接⭐⭐

YOLOv11及自研模型更新汇总（含免费教程）文章浏览阅读366次，点赞3次，收藏4次。群文件2024/11/08日更新。,群文件2024/11/08日更新。_yolo11部署自己的数据集https://xy2668825911.blog.csdn.net/article/details/143633356

⭐⭐付费项目简介：融合上百种顶刊顶会模块的YOLO项目仅119（赠百种改进的v9），此外含自研模型与本文模块融合进行二创三创，最快1-2周完成小论文改进实验，代码每周更新（上周更新超20+二创模块），欢迎QQ：2668825911(或点击下方小卡片扫二维码)加我了解。⭐⭐

⭐⭐本项目并非简单的模块插入，平均每个文章对应4-6个二创或自研融合模块，有效果即可写论文或三创。本文项目使用ultralytics框架，兼容YOLOv3\5\6\8\9\10\world与RT-DETR。⭐⭐

已进群小伙伴可以先用下文二创及自研模块在自己的数据集上测试，有效果再进行模块结构分析或继续改进。

二、二创融合模块

2.1 相关二创模块及所需参数

该模块可如图加入到C2f、C3、C3K2与自研等模块中，代码见群文件，所需参数如下。

C2f-变式模块所需参数：(c1, c2, n, shortcut, g, e)

C3-变式模块所需参数：(c1, c2, n, shortcut, g, e)

C3k2-变式模块所需参数：(c1, c2, n, c3k, e, g, shortcut)

RCRep2A及变式模块所需参数：(c1, c2, shortcut, e)

2.2更改yaml文件 (以自研模型为例)

yam文件解读：YOLO系列 “.yaml“文件解读_yolo yaml文件-CSDN博客

打开更改ultralytics/cfg/models/11路径下的YOLOv11.yaml文件，替换原有模块。

# Ultralytics YOLO 🚀, AGPL-3.0 license
# YOLO11 object detection model with P3-P5 outputs. For Usage examples see https://docs.ultralytics.com/tasks/detect
# ⭐⭐Powered by https://blog.csdn.net/StopAndGoyyy,  技术指导QQ:2668825911⭐⭐

# Parameters
nc: 80 # number of classes
scales: # model compound scaling constants, i.e. 'model=yolo11n.yaml' will call yolo11.yaml with scale 'n'
  # [depth, width, max_channels]
  n: [0.50, 0.25, 1024] # summary: 377 layers, 2,249,525 parameters, 2,249,509 gradients, 8.7 GFLOPs/258 layers, 2,219,405 parameters, 0 gradients, 8.5 GFLOPs
  s: [0.50, 0.50, 1024] # summary: 377 layers, 8,082,389 parameters, 8,082,373 gradients, 29.8 GFLOPs/258 layers, 7,972,885 parameters, 0 gradients, 29.2 GFLOPs
  m: [0.50, 1.00, 512] # summary:  377 layers, 20,370,221 parameters, 20,370,205 gradients, 103.0 GFLOPs/258 layers, 20,153,773 parameters, 0 gradients, 101.2 GFLOPs
  l: [1.00, 1.00, 512] # summary: 521 layers, 23,648,717 parameters, 23,648,701 gradients, 124.5 GFLOPs/330 layers, 23,226,989 parameters, 0 gradients, 121.2 GFLOPs
  x: [1.00, 1.50, 512] # summary: 521 layers, 53,125,237 parameters, 53,125,221 gradients, 278.9 GFLOPs/330 layers, 52,191,589 parameters, 0 gradients, 272.1 GFLOPs

#  n: [0.33, 0.25, 1024]
#  s: [0.50, 0.50, 1024]
#  m: [0.67, 0.75, 768]
#  l: [1.00, 1.00, 512]
#  x: [1.00, 1.25, 512]
# YOLO11n backbone
backbone:
  # [from, repeats, module, args]
  - [-1, 1, Conv, [64, 3, 2]] # 0-P1/2
  - [-1, 1, Conv, [128, 3, 2]] # 1-P2/4
  - [-1, 2, star_Block, []]
  - [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]] # 3-P3/8
  - [-1, 4, RCRep2A, [256, False, 0.25]]
  - [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]] # 5-P4/16
  - [-1, 4, RCRep2A, [512, True]]
  - [-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]] # 7-P5/32
  - [-1, 2, RCRep2A, [1024, True]]
  - [-1, 1, SPPF_WD, [1024, 7]] # 9

# YOLO11n head
head:
  - [[3, 5, 7], 1, align_3In, [256, 1]] # 10
  - [[4, 6, 9], 1, align_3In, [256, 1]] # 11

  - [[-1, -2], 1, Concat, [1]] #12  cat

  - [-1, 1, RepVGGBlocks, []] #13

  - [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, "nearest"]] #14
  - [[-1, 4], 1, Concat, [1]] #15 cat

  - [-1, 1, Conv, [256, 3]] # 16
  - [13, 1, Conv, [512, 3]] #17
  - [13, 1, Conv, [1024, 3, 2]] #18

  - [[16, 17, 18], 1, Detect, [nc]] # Detect(P3, P4, P5)



# ⭐⭐Powered by https://blog.csdn.net/StopAndGoyyy,  技术指导QQ:2668825911⭐⭐

2.3 修改train.py文件

创建Train脚本用于训练。

from ultralytics.models import YOLO
import os
os.environ['KMP_DUPLICATE_LIB_OK'] = 'TRUE'

if __name__ == '__main__':
    model = YOLO(model='ultralytics/cfg/models/xy_YOLO/xy_yolov1-ConvNeXt.yaml')
    # model = YOLO(model='ultralytics/cfg/models/11/yolo11l.yaml')
    model.train(data='./datasets/data.yaml', epochs=1, batch=1, device='0', imgsz=320, workers=1, cache=False,
                amp=True, mosaic=False, project='run/train', name='exp',)