【目标检测】YOLO V5代码

该博客对比了YOLOv5的原版实现与两个衍生版本的代码差异,包括ultralytics/yolov5、wudashuo/yolov5和DataXujing/YOLO-v5。内容涉及目标检测算法的优化、性能提升和可能的定制化修改,适合深度学习和计算机视觉领域的开发者参考。

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### YOLO V5 目标检测教程 YOLO V5 是一种高效的目标检测算法,官方代码中提供了四种不同规模的检测网络:YOLO V5s、YOLO V5m、YOLO V5l 和 YOLO V5x[^1]。 #### 主要组件介绍 YOLO V5 的架构主要包括以下几个部分: - **Backbone**: 使用 Focus 结构替代传统的卷积操作,以及 BottleneckCSP 和 SPP (Spatial Pyramid Pooling) 来增强特征表达能力[^3]。 - **Neck**: 利用 PANet 进行特征融合,结合自底向上和自顶向下的路径聚合机制,有效提升了小物体检测的效果。 - **Head**: 继承了 YOLOv3/v4 中的经典头部设计,负责最终的边界框回归与类别分类任务。 #### 关键技术创新点 为了改善训练过程并获得更好的泛化性能,YOLO V5 引入了一些重要的改进措施: - **残差网络 Residual Network**:采用 CSPDarknet 架构中的残差模块,该结构由两条分支组成——一条为主干通道执行标准卷积运算;另一条则保持恒定不变直至最后时刻才加入到主线上。这种设置有助于解决深层网络中存在的梯度消失难题,并允许更深层次的设计以提升精度[^4]。 - **新型激活函数 SiLU**:相较于传统 ReLU 函数而言,SiLU 不仅保留了非线性的优势,而且拥有更加灵活和平滑的变化趋势,尤其适合应用于复杂的视觉识别场景之中。 - **空间金字塔池化层 SPPF**:通过对同一张图片的不同尺度子区域实施最大值采样操作,从而扩大感受野范围,使得模型能够在更大范围内捕捉上下文信息。 #### 性能优化建议 针对实际应用场景的需求,可以从以下几个角度出发来进行针对性调优: - 调整预设参数配置文件内的超参设定,比如学习率策略、正则项系数等; - 增加数据集多样性,利用图像增广手段扩充样本数量; - 尝试不同的损失函数组合方式,探索更适合当前任务需求的形式; - 对于特定领域问题,则可考虑定制专用的数据加载器或评估指标体系。 ```python import torch from models.experimental import attempt_load from utils.general import non_max_suppression, scale_coords from utils.torch_utils import select_device def detect(image_path='data/images/bus.jpg', weights='yolov5s.pt'): device = select_device() model = attempt_load(weights, map_location=device) img0 = cv2.imread(image_path) img = letterbox(img0)[0] img = img[:, :, ::-1].transpose(2, 0, 1) # BGR to RGB, hwc to chw img = np.ascontiguousarray(img) img = torch.from_numpy(img).to(device) img = img.float() / 255.0 pred = model(img.unsqueeze(0), augment=False)[0] det = non_max_suppression(pred, conf_thres=0.25, iou_thres=0.45) if det is not None and len(det): det[:, :4] = scale_coords(img.shape[1:], det[:, :4], img0.shape).round() return det.cpu().detach().numpy(), img0 if __name__ == '__main__': detections, original_image = detect('your_test_image.png') ```
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