目标检测|Yolov5 v6.1网络结构深度学习|计算机视觉|yolo|目标

Yolov5 已经更新到v6.1版本了，与之前的版本有了不少区别，网络结构有了进一步优化。来整理一下。
本文主要参考 https://blog.csdn.net/qq_37541097/article/details/123594351，大佬真了不起。
借用大佬的模型图

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删除Focus层之前看的资料，网络的第一层都是Focus层，v6.0之后换成了一个kernel=6,stride=2,padding=2大小的卷积层，有人认为两者在理论上是等价的，可能是觉得两者的输出大小相同。

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但是我个人认为从细节的角度Focus确实比卷积或者池化要精致一些，可以减少下采样带来的信息损失。作者改回使用卷积可能是出于工程上的考量，牺牲一点点精度带来速度上的提升，毕竟大多数芯片厂商不一定提供Focus层的优化或者自定义接口。
激活函数改用SiLU 几乎所有的激活函数都使用了SiLU，等同于Swish激活函数( β = 1 \beta=1 β=1)，具有无上界有下界、平滑、非单调的特性。可以看做是介于线性函数与ReLU函数之间的平滑函数。

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SPPF yolov5之前的版本的Neck结构采用了SPP模块。
在SPP模块中，使用 k = 1 ? 1 , 5 ? 5 , 9 ? 9 , 13 ? 13 k={1*1, 5*5, 9*9, 13*13} k=1?1,5?5,9?9,13?13的最大池化的方式，再将不同尺度的特征图进行Concat操作

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而SPPF结构是将输入串行通过多个5x5大小的MaxPool层，简单的说，就是用2个5*5的卷积操作代替一个9*9的卷积操作，3个5*5的卷积操作代替一个13*13的卷积操作。感受野是一样的，但是计算时间快了很多。也是常规操作了。

class SPP(nn.Module): # Spatial Pyramid Pooling (SPP) layer https://arxiv.org/abs/1406.4729 def __init__(self, c1, c2, k=(5, 9, 13)): super().__init__() c_ = c1 // 2# hidden channels self.cv1 = Conv(c1, c_, 1, 1) self.cv2 = Conv(c_ * (len(k) + 1), c2, 1, 1) self.m = nn.ModuleList([nn.MaxPool2d(kernel_size=x, stride=1, padding=x // 2) for x in k])def forward(self, x): x = self.cv1(x) with warnings.catch_warnings(): warnings.simplefilter('ignore')# suppress torch 1.9.0 max_pool2d() warning return self.cv2(torch.cat([x] + [m(x) for m in self.m], 1))class SPPF(nn.Module): # Spatial Pyramid Pooling - Fast (SPPF) layer for YOLOv5 by Glenn Jocher def __init__(self, c1, c2, k=5):# equivalent to SPP(k=(5, 9, 13)) super().__init__() c_ = c1 // 2# hidden channels self.cv1 = Conv(c1, c_, 1, 1) self.cv2 = Conv(c_ * 4, c2, 1, 1) self.m = nn.MaxPool2d(kernel_size=k, stride=1, padding=k // 2)def forward(self, x): x = self.cv1(x) with warnings.catch_warnings(): warnings.simplefilter('ignore')# suppress torch 1.9.0 max_pool2d() warning y1 = self.m(x) y2 = self.m(y1) return self.cv2(torch.cat([x, y1, y2, self.m(y2)], 1))

网络输出 【目标检测|Yolov5 v6.1网络结构】yolov5 经过5次下采样，最大会放缩32倍，原图的长宽都要求是32的倍数。v6.0版本将图片的输入默认改为640，也就是说输出的结果是20*20*(5+n)、40*40*(5+n)、80*80*(5+n)。n为分类的总数。
参考