YOLOv5 提升模型训练

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一、数据集
1、 每类图片数,建议>1500张
2、 每类实例数,推荐每类标签实例数>10000
3、 图片多样性,必须代表部署环境,对于现实世界我们推荐图片来自一天中不同时间,不同季节,不同天气,不同光照,不同角度和不同相机等
4、 标签一致性,所以图片的所有类的实例都需要被标注,部分标签将不起作用
5、 标签准确性,标签必须紧密地包围每个对象,对象与其边界框之间不应存在空间,任何对象都不应缺少标签。
6、 背景图像,背景图像是没有对象的图像,这些对象添加到数据集中以减误报(FP),建议使用大约0-10%的背景图像来帮助减少FPs(COCO有1000张背景图像供参考,占总数的1%),背景图像不需要标签。
二、模型选择
模型越大,得到的结果约好,但是需要更多的CUDA内存去训练,且训练时间更长。对于移动部署,我们建议使用YOLOv5s/m;对于云部署,我们建议使用YOLOv5l/x。
小数据集(VOC)建议使用预训练模型做迁移学习,大数据集(COCO)可从头开始训练。
三、训练设置
第一次训练推荐使用默认设置,得到模型性能基线。
1、 Epochs,默认300个,出现过拟合则减小該直,反之亦然。
2、 Image size,COCO数据集训练使用640分辨率,由于数据集中有大量的小目标,增加分辨率(如1280),有利于训练结果。如果客户数据集有很多小目标,使用原始像素或者更高像素有利于训练。想要获得好的模型推理结果则推理像素需与训练像素一致。
3、 Batch size,使用硬件允许的最大值,需避免值过小产生糟糕的统计结果
4、 Hyperparameters,默认的超参数在hyp.scratch.yaml文件中,一般情况下,增加augmentation参数可降低和推迟过拟合,以便于更长的训练获得更高的mAP值。减小类似[‘obj’]等损失增益的值也可降低过拟合。对于自动优化这些超参数的方法,后期更新。
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                        版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

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### YOLOv5模型训练教程与参数优化 YOLOv5 是一种高效的实时目标检测框架,支持多种规模的模型训练。对于小模型训练,通常会选择较小的预训练权重文件(如 `yolov5s.pt`),并根据具体需求调整相关参数。 #### 1. 小模型的选择 在 YOLOv5 中,提供了不同规模的模型供选择,从小到大依次为 `yolov5n`, `yolov5s`, `yolov5m`, `yolov5l`, 和 `yolov5x`。其中,`yolov5s` 或者更小的 `yolov5n` 更适合资源受限环境下的应用[^1]。这些小型模型不仅体积更小,而且推理速度更快,尤其适用于嵌入式设备或移动平台。 #### 2. 训练命令示例 以下是一个典型的单 GPU 训练命令,使用的是最小的 `yolov5s` 模型: ```bash python train.py --img-size 320 --batch-size 16 --epochs 50 \ --data your_data.yaml --cfg models/yolov5s.yaml --weights yolov5s.pt ``` - **`--img-size`**: 图像输入尺寸设置为 320×320,这有助于减少计算量和内存占用。 - **`--batch-size`**: 批处理大小设为 16,可以根据显存容量适当调整。 - **`--epochs`**: 设置训练轮数为 50 轮,实际可根据收敛情况增减。 - **`--data`**: 数据集配置文件路径,需提前准备好 YAML 文件描述数据集结构。 - **`--cfg`**: 模型架构配置文件路径。 - **`--weights`**: 初始权重文件路径,推荐使用官方提供的预训练权重以加速收敛[^3]。 #### 3. 参数优化策略 为了进一步提升模型的表现,可以从以下几个方面入手: ##### (1) 输入图像分辨率调整 降低输入图像分辨率能够显著减少计算开销,但可能影响精度。建议尝试不同的分辨率(如 320, 416, 512 等)找到最佳平衡点。 ##### (2) 学习率调度器 合理设计学习率变化曲线对训练效果至关重要。默认情况下,YOLOv5 已经内置了良好的学习率衰减机制,但如果发现过拟合现象或者收敛缓慢,可手动微调学习率范围或引入余弦退火等高级方法[^5]。 ##### (3) 自定义损失函数 针对特定应用场景,可以考虑改进损失函数的设计。例如,在骨髓细胞检测任务中,通过增强粗粒度类和细粒度类之间的关系来构建新的损失项,从而获得更高的 mAP 值[^4]。 ##### (4) 数据增强技术 充分挖掘数据潜力也是提高性能的重要手段之一。除了常规的数据扩充操作外,还可以探索 MixUp、CutMix 等混合样本生成方式增加多样性[^2]。 #### 4. 性能评估与调试技巧 完成初步训练之后,应仔细分析验证集上的表现指标,并据此决定后续动作方向。如果存在明显的偏差问题,则需要重新审视标注质量;若是泛化能力不足,则可通过正则化措施加以缓解。 --- ###
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