【RT-DETR有效改进】Slim-Neck替换特征融合层实现超级涨点 (轻量又涨点)

本文介绍了Slim-neck,一种优化目标检测器RT-DETR中neck部分的结构,旨在提高检测准确性和效率。通过引入GSConv,结合GS瓶颈和VoV-GSCSP模块,Slim-neck在减少参数和计算量的同时,实现了小目标和大尺度目标检测的性能提升。详细介绍了Slim-neck的原理,包括GSConv的计算优势,以及如何在YOLOv5模型中应用Slim-neck架构。此外,还提供了添加Slim-neck模块的步骤和代码示例。

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一、本文介绍

本文给大家带来的改进机制是Slim-neck提出的Neck部分,Slim-neck是一种设计用于优化卷积神经网络中neck部分的结构。在RT-DETR中,neck是连接主干网络(backbone)和头部网络(head)的部分,负责特征融合和处理,以便提高检测的准确性和效率。亲测在小目标检测和大尺度目标检测的数据集上都有大幅度的涨点效果(mAP直接涨了大概有4个点左右(值得一提的是这个Slim-neck还可以减少参数和计算量所以非常适合轻量化的读者),本文的内容基于ResNet版本和HGNet版本均有使用方法。

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目录

一、本文介绍

二、Slim-neck原理

2.1  Slim-neck的基本原理

2.2 GSConv的引入

2.3 模块元素

2.4 灵活性

三、 Slim-neck的完整代码

四、手把手教你添加Slim-neck模块 

4.1 修改一

4.2 修改二 

4.3 修改三 

4.4 修改四 

五、 Slim-neck的yaml文件

### RT-DETRDETR 对比分析 #### 特征对比 DETR (Detection Transformer) 是一种基于Transformer架构的目标检测模型,其核心特是利用全局自注意力机制来处理输入图像中的目标检测任务。然而,在实际应用中,DETR 存在一些局限性,比如收敛速度慢以及对于小物体检测效果不佳等问题。 相比之下,RT-DETR (Real-Time Detection Transformer) 则是在保持 DETR 架构优的基础上进行了多项针对性优化,旨在提升实时性和检测精度。特别是通过引入 Slim Neck 设计范式,采用 GSConv 方法替代传统卷积有效解决了深度可分离卷积(DSC)带来的缺陷影响[^4]。 #### 性能差异 1. **收敛效率** - DETR 需要较长的时间才能达到较好的收敛状态,尤其是在大规模数据集上的训练时间成本较高。 -RT-DETR 由于采用了更加高效的网络结构和优化策略,能够在较短时间内实现快速收敛并获得良好的性能表现。 2. **小目标检测能力** - 在面对复杂场景下的小型目标时,原始版本的 DETR 表现可能不如预期理想。 - 经过改进后的 RT-DETR 显著增强了对细粒度特征的学习能力和表达力,从而提高了针对小尺寸目标的识别准确性。 3. **计算资源消耗** - 原始 DETR 模型参数量较大,推理阶段占用较多内存空间及运算资源。 - RT-DETR 不仅减少了不必要的冗余连接,而且借助轻量化组件实现了更低功耗下高效运行的目的。 #### 技术特总结 | 特 | DETR | RT-DETR | |--|-------------------------------------------------------| | 网络架构 | 使用标准 ResNet 或者 Swin Transformer | 引入 Slim Neck 和 GSConv 改良版 | | 训练难度 | 较难调参,容易陷入局部最优 | 更易调整超参数,具备更好的鲁棒性 | | 小目标检测 | 效果有限 | 提升明显 | | 实际应用场景 | 主要适用于研究领域 | 扩展至工业级产品和服务 | ```python import torch.nn as nn class GSCONV(nn.Module): """GSConv layer used in the slim neck of RT-Detr.""" def __init__(self, c_in, c_out, kernel_size=3, stride=1, padding=None, groups=1, act=True): super().__init__() self.conv = nn.Conv2d(c_in, c_out, kernel_size, stride=stride, padding=(kernel_size//2) if not padding else padding, groups=groups, bias=False) ... ```
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