YOLOv11改进 | 检测头篇 | 辅助特征融合模块ASFF改进yolov11检测头(适配YOLOv11版本,全网独家创新)

一、本文介绍

本文给大家带来的最新改进机制是利用辅助特征融合模块ASFF改进yolov11检测头形成新的检测头,其主要创新是引入了一种自适应的空间特征融合方式,有效地过滤掉冲突信息,从而增强了尺度不变性。经过我的实验验证,修改后的检测头在所有的检测目标上均有大幅度的涨点效果,此版本为三头版本,后期我会在该检测头的基础上进行二次创新形成四头版本的Detect_ASFF助力小目标检测,本文的检测头非常推荐大家使用(本文的代码本是我个人创新)

 专栏回顾:YOLOv11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、ASFF的基本框架原理

三、ASFFHead的核心代码

四、手把手教你添加ASFFHead检测头

4.1 修改一

4.2 修改二 

4.3 修改三 

4.4 修改四 

4.5 修改五 

4.6 修改六

4.7 修改七

### AFPN与YOLOv5的技术细节及应用 #### 1. 自适应特征金字塔网络(Adaptive Feature Pyramid Network, AFPN) 自适应特征金字塔网络旨在改进多尺度目标检测中的特征提取过程。传统的方法通常依赖于固定的特征层次结构,而AFPN则引入了一种动态调整机制,在不同尺度之间传递信息,从而增强对各种尺寸目标的捕捉能力。 对于每一个卷积层产生的特征图,AFPN会计算其重要性权重,并据此重新分配资源给最有助于提高精度的部分[^3]。这种策略特别适用于处理像PASCAL VOC这样的小型标注数据集上的大规模模型训练问题[^1]。 #### 2. YOLOv5架构概述 YOLOv5继承并优化了之前版本的设计理念,采用了更加高效的骨干网和颈部设计来加速推理速度而不牺牲准确性。具体来说: - **Backbone**: 使用CSPDarknet作为基础框架,增加了残差连接以促进梯度流动。 - **Neck**: 实现了一个轻量级的空间注意力模块(SPP),以及路径聚合颈(PANet)用于融合来自多个阶段的信息流。 这些组件共同作用使得YOLOv5能够在保持实时性能的同时达到较高的mAP指标[^2]。 #### 3. 结合AFPN与YOLOv5的具体实践 为了将AFPN集成到YOLOv5中,可以通过修改neck部分来加入自定义的功能块。以下是简化版的操作指南: ```python from yolov5.models.experimental import attempt_load import torch.nn.functional as F class AdaptiveFeaturePyramid(torch.nn.Module): def __init__(self, channels_list=[256]*4): super().__init__() self.lateral_convs = nn.ModuleList([ Conv(c_in=c_out, c_out=channel, kernel_size=1) for channel,c_out in zip(channels_list[::-1],channels_list)]) self.fpn_convs = nn.ModuleList([Conv(channel, channel, 3, padding=1) for channel in channels_list]) def forward(self,xs): laterals = [lateral_conv(x) for lateral_conv, x in zip(self.lateral_convs,reversed(xs))] used_backbone_levels = len(laterals) for i in range(used_backbone_levels - 1, 0, -1): prev_shape = laterals[i - 1].shape[2:] laterals[i - 1] += F.interpolate( laterals[i], size=prev_shape, mode='nearest') outs = [ self.fpn_convs[i](laterals[i]) for i in range(used_backbone_levels)] return tuple(outs) def integrate_afpn_to_yolov5(model_path='./weights/yolov5s.pt'): model = attempt_load(model_path,map_location=torch.device('cpu')) afpn_module = AdaptiveFeaturePyramid() # 假设model.model[-1]是原YoloV5的最后一层即Detect Layer detect_layer_index=-1 new_neck_output = afpn_module(list(reversed(model.model[detect_layer_index-3:detect_layer_index]))) model.model[detect_layer_index]=new_neck_output return model ``` 这段代码展示了如何创建一个新的`AdaptiveFeaturePyramid`类并将它插入到现有的YOLOv5管道之中。需要注意的是实际操作可能会涉及到更多细节调整,比如确保输入输出形状匹配等问题。
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