YOLOv8改进 | 主干篇 | EfficientNetV1均衡缩放网络改进特征提取层

已于 2024-04-16 23:10:19 修改
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分类专栏： YOLOv8有效涨点专栏 文章标签： YOLO 人工智能 深度学习 python 目标检测 计算机视觉 pytorch
于 2023-12-30 01:57:44 首次发布
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本文介绍了将EfficientNetV1作为YOLOv8目标检测网络的主干，通过均衡缩放网络的深度、宽度和分辨率提升性能。详细阐述了EfficientNetV1的框架原理，并提供了核心代码和逐步教程，指导读者如何将该网络结构整合到YOLOv8中。

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一、本文介绍

这次给大家带来的改进机制是EfficientNetV1主干，用其替换我们YOLOv8的特征提取网络，其主要思想是通过均衡地缩放网络的深度、宽度和分辨率，以提高卷积神经网络的性能。这种方法采用了一个简单但有效的复合系数，统一调整所有维度。经过我的实验该主干网络确实能够涨点在大中小三种物体检测上，同时该主干网络提供多种版本，大家可以在源代码中进行修改版本的使用。本文通过介绍其主要框架原理，然后教大家如何添加该网络结构到网络模型中。

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专栏回顾：YOLOv8改进系列专栏——本专栏持续复习各种顶会内容——科研必备    

目录

一、本文介绍

二、EfficientNetV1的框架原理

三、EfficientNetV1的核心代码

四、手把手教你添加EfficientNetV1机制

修改一

修改二

修改三 

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本文给大家带来的改进机制是SENetV2，其是2023.11月的最新机制(所以大家想要发论文的可以在上面下点功夫)，其是一种通过调整卷积网络中的通道关系来提升性能的网络结构。SENet并不是一个独立的网络模型，而是一个可以和现有的任何一个模型相结合的模块(可以看作是一种通道型的注意力机制但是相对于SENetV1来说V2又在全局的角度进行了考虑)。在SENet中，所谓的挤压和激励（Squeeze-and-Excitation）操作是作为一个单元添加到传统的卷积网络结构中，如残差单元中。
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EfficientNet论文中研究了卷积网络的缩放和，并证明对深度，宽度和分辨率复合缩放的重要性，因此精度和效率更好。为了阐述相关的原理，我们提出了简单有效的复合缩放方法，使得模型缩放具有一定设计准则，同时兼顾了模型的效率。论文地址代码地址本文在YOLOv8中的主干网络替换成EfficientNet，代码已经整理好了，跟着文章复制粘贴，即可直接运行。
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本文给大家来的改进机制是华为最新VanillaNet网络，其是今年最新推出的主干网络，VanillaNet是一种注重极简主义和效率的神经网络架构。它的设计简单，层数较少，避免了像深度架构和自注意力这样的复杂操作(需要注意的是该网络结构的通道数会被放大，GFLOPs的量会很高)。我将其替换整个YOLOv8的Backbone，在一些大目标和小目标检测上均有涨点，效果比上一篇RepViT的效果要好。我的实验数据集是一个包含1000张图片包含大中小的检测目标的数据集上(共有20+类别)，下面我会附上基础版本和修改版
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本文将深入研究 EfficientNet 的核心思想，探讨其在 YOLOv8 中的应用，并提供示例代码和实际操作指南，以帮助读者更好地理解和应用这一技术。YOLOv8 作为 YOLO 系列的最新版本，引入了 EfficientNet 作为主干网络，以实现更高的性能和更低的计算成本。：EfficientNet 与 YOLOv8 的检测头（Detection Head）结合，将提取的特征与预测边界框的信息进行融合，以生成最终的目标检测结果。：收集和准备你的目标检测数据集，确保它包含了你关注的目标类别。
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YOLOv8是目标检测领域中的一种经典算法，其以速度快和准确性高而受到广泛关注。在YOLOv8的主干网络上，我们可以进行一些改进来提升其在低照度环境下的性能。 低照度条件下，图像通常会受到噪声的影响，目标的细节和边缘信息可能会被模糊或者丢失，导致目标检测精度受到影响。为了克服这个问题，我们可以引入低照度增强网络来对输入图像进行预处理。低照度增强网络可以根据图像的特点对其进行自适应地增强，提升图像的亮度和对比度，减少噪声的干扰。这样可以使得图像中的目标更加清晰可见，有助于提高YOLOv8的检测精度。 在主干网络的选择方面，我们可以考虑使用Pe-YOLO来替代YOLOv8原有的主干网络。Pe-YOLO是一种经过优化的主干网络，其在保持YOLOv8原有速度优势的同时，能够提升在低照度环境下目标检测的性能。Pe-YOLO采用了一些先进的网络结构和设计技巧，例如注意力机制和残差连接，使得主干网络具有更好的图像特征提取能力和抗干扰能力。 通过将Pe-YOLO用于YOLOv8的主干网络，可以加强对低照度环境下目标的探测能力，提升检测的准确率和鲁棒性。此外，我们还可以对Pe-YOLO进行训练，使其能够更好地适应低照度条件下目标的特征，进一步加强目标检测的效果。 总结而言，yolov8改进中的主干篇，我们可以通过引入低照度增强网络和选择Pe-YOLO作为主干网络来提升在低照度环境下的目标检测性能。这些改进可以有效地减少噪声干扰，提高目标的可见性，在大幅度提升速度的同时，保证准确率和鲁棒性，使得yolov8在低照度条件下仍能取得出色的检测效果。
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