“改进YOLO系列 | YOLOv7 更优训练策略:SIoU / EIoU / WIoU / Focal_xIoU 最全解析“

本文深入探讨YOLOv7的四种创新训练策略:SIoU引入softmax以优化IoU计算;EIoU利用IoM嵌入学习语义关系;WIoU通过目标面积加权改进IoU;Focal_xIoU结合Focal Loss和IoU Loss,有效应对类别不平衡。这些策略提升目标检测性能。

目前,目标检测是计算机视觉领域的一个热门研究方向。YOLO(You Only Look Once)系列是目标检测领域中最流行的检测器之一。YOLOv7是YOLO系列的最新版本,在YOLOv7中新引入了四种训练策略,即SIoU、EIoU、WIoU和Focal_xIoU。

本文将详细介绍这四种训练策略,并提供相应的源代码实现。

1. SIoU

SIoU(Soft IoU)是一种新的交并比(IoU)算法。SIoU在计算IoU时使用了softmax运算,以便对IoU的计算进行加权。它可以用以下公式表示:

def iou_loss(p, t, eps=1e-6):
    ious = bbox_iou
### 更改YOLOv8中的损失函数 在YOLOv8中更改默认的损失函数为CIoU、DIoU、EIoU、GIoU、SIoUWIoU涉及修改模型训练配置文件以及可能调整部分源码。具体操作如下: #### 修改配置文件 通常情况下,YOLO框架允许用户通过编辑配置文件指定使用的损失函数类型。对于YOLOv8而言,在`cfg/training/hyp.scratch-low.yaml`或其他自定义超参数设置文件内找到对应于边界框回归项的部分。 例如,要切换到CIoU作为新的损失度量标准,则需定位至该文件内的相应字段,并将其值设为所需的选项之一[^2]。 ```yaml box: 0.05 # 原始 IoU loss 权重, 需改为 ciou_loss 或其他形式 ``` 应更新为此类格式以启用特定类型的IoU变体: ```yaml ciou: True # 启用 CIoU 损失计算方式 diou: False # 关闭 DIoU (可根据需求调整) eiou: False # ... giou: False # siou: False # wiou: False # ``` 请注意不同版本间可能存在细微差异;上述方法适用于大多数场景下的常规实践指导。 #### 编辑源代码 如果仅靠修改配置无法满足需求,那么就需要深入研究官方提供的API文档和现有实现细节,进而对手动编码做出适当改动。这一步骤主要集中在负责处理位置预测逻辑的相关模块上。 假设已经决定采用某种改进型IoU(比如EIoU),则可以在项目根目录下查找名为`loss.py`之类的脚本文件,其中包含了各类损失组件的具体定义。在此基础上增加新功能或将已有算法替换成目标方案即可完成定制化改造工作[^1]。 ```python def compute_iou(pred_boxes, target_boxes): """ 计算两个矩形框间的交并比 """ def eiou_loss(): # 实现 EIoU 的核心运算过程... pass if config['use_eiou']: return eiou_loss() else: # 默认行为保持不变... pass ``` 以上就是关于如何在YOLOv8里边引入新型态IoU损失机制的大致思路概述。
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