YOLOv5改进(CONTEXT AUGMENTATION MODULE,CAM)

1.CONTEXT AUGMENTATION MODULE

上下文增强模块。

论文地址:https://openreview.net/pdf?id=q2ZaVU6bEsT

2.策略 

         通过C5 之后经过3个卷积核大小为3*3,扩张卷积率为1、3、5的卷积,然后三个卷积再进行融合。这样做融合不同感受野获得的特征,丰富上下文信息,获得更好的特征提取效果,便于微笑目标的检测,

融合有三种策略(代码中在yaml文件中可以选择)。方法(a)是加权融合,方法(b)是自适应融合 ,即假设输入的大小可以表示为(bs,C,H,W),可以通过执行卷积运算来获得(bs,3,H,W)的空间自适应权重连接和Softmax。三个通道与三个输入一一对应,通过计算加权和,可以将上下文信息聚合到输出,方法(c)是做concatenation,例:a = np.array([[1,2],[3,4]]),b =np.arrat([[5,6]]),c=np.concatenate((a,b)),c=array([1,2],[3,4],[5,6]).

3.实现方法

(1)将下面代码复

### YOLOv5改进方法及其在目标检测中的优化 #### 增强小目标检测能力 为了增强 YOLOv5 对于小目标的检测效果,可以引入额外的小目标检测层。通过调整网络结构,在特征金字塔的不同层次上增加专门用于捕捉小目标的信息提取模块[^2]。这种设计能够显著提升对于尺寸较小的目标物体的识别精度。 #### 数据预处理策略 数据扩增技术是改善模型泛化能力和针对性的重要手段之一。可以通过随机裁剪、缩放以及旋转等方式扩充训练样本集,从而让模型更好地适应各种尺度下的对象表现形式[^1]。此外,还可以采用mosaic augmentation 和 mixup 方法来进一步丰富图像背景多样性并减少过拟合风险。 #### 调整锚框参数设置 默认情况下,YOLO系列算法会预先定义一组固定大小比例关系作为初始候选区域(即anchor box).然而,当面对特殊应用场景时可能需要重新计算适合该领域特点的最佳anchors组合方案.这一步骤通常涉及统计分析标注文件里所有bounding boxes宽高分布情况之后再利用k-means聚类得出最优解. ```python from sklearn.cluster import KMeans def get_anchors(annotation_path,num_clusters=9): wh = [] with open(annotation_path,'r') as f: lines=f.readlines() for line in lines: _,_,w,h=line.strip().split(' ')[1:] wh.append([float(w),float(h)]) kmeans = KMeans(n_clusters=num_clusters).fit(np.array(wh)) anchors=kmeans.cluster_centers_ return sorted([(int(a[0]), int(a[1]))for a in anchors]) # Example usage of function above to generate new anchor values. new_anchors=get_anchors('./path/to/annotations.txt') print(new_anchors) ``` 上述代码片段展示了如何基于给定的数据集自动生成新的锚点配置列表[new_anchors]. #### 使用更高分辨率输入图片 适当增大输入图像分辨率有助于保留更多细节信息特别是针对细粒度分类或者密集排列型实例分割等问题尤为有效不过需要注意的是这样做可能会带来计算资源消耗成倍增长所以要权衡好两者之间的利弊得失后再做决定. ---
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