YOLOV8-源码解读-c1模块 以及nn.Sequential传参数带*的问题

卷积模块:YOLOV8中的卷积模块是由卷积-BN-激活函数一键三连组成

def autopad(k, p=None, d=1):  # kernel, padding, dilation
    """Pad to 'same' shape outputs."""
    if d > 1:
        k = d * (k - 1) + 1 if isinstance(k, int) else [d * (x - 1) + 1 for x in k]  # actual kernel-size
    if p is None:
        p = k // 2 if isinstance(k, int) else [x // 2 for x in k]  # auto-pad
    return p


class Conv(nn.Module):
    """Standard convolution with args(ch_in, ch_out, kernel, stride, padding, groups, dilation, activation)."""
    default_act = nn.SiLU()  # default activation

    def __init__(self, c1, c2, k=1, s=1, p=None, g=1, d=1, act=True):
        """Initialize Conv layer with given arguments including activation."""
        super().__init__()
        self.conv = nn.Conv2d(c1, c2, k, s, autopad(k, p, d), groups=g, dilation=d, bias=False)
        self.bn = nn.BatchNorm2d(c2)
        self.act = self.default_act if act is True else act if isinstance(act, nn.Module) else nn.Identity()

    def forward(self, x):
        """Apply convolution, batch normalization and activation to input tensor."""
        return self.act(self.bn(self.conv(x)))

1、C1模块

代码:

class C1(nn.Module):
    """CSP Bottleneck with 1 convolution."""

    def __init__(self, c1, c2, n=1):
        """Initializes the CSP Bottleneck with configurations for 1 convolution with arguments ch_in, ch_out, number."""
        super().__init__()
        self.cv1 = Conv(c1, c2, 1, 1)
        self.m = nn.Sequential(*(Conv(c2, c2, 3) for _ in range(n)))

    def forward(self, x):
        """Applies cross-convolutions to input in the C3 module."""
        y = self.cv1(x)
        print(y.size())
        return self.m(y) + y

C1模块,是由2个卷积组成,一个教CV1,一个是Sequential,里面默认有一个卷积。

CV1,输入大小为(batch,c1,H,W),输出为(batch,c2,H,W)

m,输入大小为(batch,c2,H,W),输出大小为(batch,c2,H,W)

经过cv1,再经过m,在加到原来位置上,这里是对应位置加,不是拼接

输入大小为(1,10,256,256)

data = torch.zeros(1,10,256,256)
M=C1(10, 20, 3)
out = M(data)

2、代码难点

self.m = nn.Sequential(*(Conv(c2, c2, 3) for _ in range(n)))

self.m = nn.Sequential(*(Conv(c2, c2, 3) for _ in range(n)))

有的老哥可能python学的是一知半解,可能有的老哥看到这个就有点懵逼,咋有个*号。

请认真看下面这2个例子:

例子1

def Test(*args):
    print('参数个数:', len(args))
    print('参数内容:', args)

data=[1, 2, 3, 4]
Test(data)

结果显示我们这里就只有一个参数,但参数内容就一个大数组。

例子2

传参的时候,把*data传进去。

def Test(*args):
    print('参数个数:', len(args))
    print('参数内容:', args)

data=[1, 2, 3, 4]
Test(*data)

刚刚好是我们那4个数

我们是想把data传进函数,可以看出,第二种方式更符合我们的要求。

这个时候尝试取出参数的第一个数:

def Test(*args):
    print('参数个数:', len(args))
    print('参数内容第一个数:', args[0])

2种方式是不同的:

这个时候去打开sequential的源码;

别的就不用看了,就看参数初始化的参数列表,是带*的,这里就不深究了,毕竟不是软件工程的,如果不想加*,可以去尝试改一下源码,把参数中的第一个参数取出来,然后在是各种操作。

 self.m = nn.Sequential(*[Conv(c2, c2, 3) for _ in range(n)])
 self.m = nn.Sequential(*(Conv(c2, c2, 3) for _ in range(n)))

正如源码中所写那样参数列表是带*的,那我们在将一个list传进去的时候,是应该带一个*的

<think>好的,我现在需要帮助用户解决如何修改YOLOv8的neck模块问题。首先,我应该回顾用户提供的引用内容,尤其是引用[1],里面提到了YOLOv8的颈部网络结构和核心源码。用户的目标是自定义或修改neck模块以实现特定功能,比如增强小目标检测或多尺度特征融合。 首先,我需要确认YOLOv8的neck模块在代码中的位置。根据引用[1],neck位于骨干网络(Backbone)和头部网络(Head)之间,负责特征融合和增强。用户可能需要修改模型的配置文件,通常是yaml文件,其中定义了各个模块的结构。 接下来,用户可能需要了解如何调整neck的结构参数,比如卷积层的数量、特征层数或通道数。例如,增加C2f模块的深度或通道数可以提升特征提取能力,但也会增加计算量。这可能涉及修改配置文件中的参数,如depth_multiple和width_multiple。 然后,用户可能想替换neck中的模块。例如,将原有的C2f模块换成其他结构,如注意力机制或可变形卷积。这需要用户编写自定义的PyTorch模块,并在配置文件中替换对应的模块名称。需要确保新模块的输入输出维度与原有结构兼容。 此外,用户可能需要调整特征融合的方式,比如改变特征图的拼接方式或添加跳跃连接。这涉及到修改neck部分的forward逻辑,可能需要重写部分代码。 在训练自定义neck后,用户需要按照引用[2]和[3]中的方法进行训练,使用自定义数据集并指定配置文件。验证时,需要关注指标如mAP,特别是小目标的检测效果是否有提升。 同时,我需要提醒用户注意计算资源,修改neck可能会影响模型速度和显存占用。建议用户逐步调整,并进行消融实验以验证修改的有效性。 最后,生成相关问题,帮助用户进一步探索,比如与其他模块的协同优化,轻量化设计,或迁移学习中的应用。这些问题可以引导用户深入理解neck模块的作用和优化方法。</think>### 如何修改 YOLOv8 的 Neck 模块 #### 1. 理解 Neck 模块的代码结构 YOLOv8 的 Neck 模块定义在 `ultralytics/nn/modules/block.py` 和 `ultralytics/nn/tasks.py` 中,核心组件包括: - **C2f 模块**(跨阶段特征融合) - **SPPF 模块**(空间金字塔池化) - **上采样/下采样操作** - **特征图拼接/叠加操作** 修改 Neck 需要先定位模型配置文件(如 `yolov8.yaml`),示例如下: ```yaml head: - [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, "nearest"]] - [[-1, 6], 1, Concat, [1]] # 特征拼接 - [-1, 3, C2f, [512]] # C2f模块 ``` #### 2. 自定义 Neck 的典型方法 **(1) 调整结构参数** - 修改通道数:`width_multiple` 参数控制通道缩放比例 - 增加/减少特征层数:修改 `backbone` 和 `head` 的连接索引 - 调整卷积核尺寸:如将 `C2f` 模块的 `kernel_size=1` 改为 `3` **(2) 替换模块类型** ```python # 自定义SE注意力机制的C2f模块 class C2f_SE(nn.Module): def __init__(self, c1, c2, n=1, shortcut=False): super().__init__() self.c = int(c2 * 0.5) # 通道压缩 self.cv1 = Conv(c1, 2 * self.c, 1, 1) self.se = nn.Sequential( nn.AdaptiveAvgPool2d(1), nn.Conv2d(2*self.c, 2*self.c//16, 1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(2*self.c//16, 2*self.c, 1), nn.Sigmoid()) ``` **(3) 添加新特征融合方式** ```python # 在neck中添加ASFF自适应特征融合 class ASFF(nn.Module): def __init__(self, level, multiplier=1): super(ASFF, self).__init__() self.level = level self.dim = [int(1024*multiplier), int(512*multiplier), int(256*multiplier)] self.weight = nn.Parameter(torch.ones(3)) ``` #### 3. 修改配置文件示例 在 `yolov8.yaml` 中替换模块: ```yaml # 原配置 neck: - [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, "nearest"]] - [[-1, 6], 1, Concat, [1]] - [-1, 3, C2f, [512]] # 修改后配置(添加注意力机制) neck: - [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, "nearest"]] - [[-1, 6], 1, Concat, [1]] - [-1, 3, C2f_SE, [512]] # 使用自定义模块 - [-1, 1, ASFF, [1]] # 添加特征融合层 ``` #### 4. 训练与验证 修改后需重新初始化模型: ```python from ultralytics import YOLO # 加载自定义配置 model = YOLO('yolov8-custom-neck.yaml') model.train(data='coco128.yaml', epochs=100, imgsz=640) # 验证时关注小目标检测指标 metrics = model.val() print(f"Small Object mAP@0.5: {metrics.box.map50}") ``` #### 5. 注意事项 - **特征图尺寸匹配**:确保各层输入/输出通道数匹配,可通过公式 $$C_{out} = C_{in} \times width\_multiple$$ 计算 - **计算量平衡**:修改后可用 $$FLOPs = \sum_{l=1}^L (2 \times C_{in} \times C_{out} \times K^2 \times H \times W)$$ 评估复杂度 - **训练技巧**:建议冻结 backbone 进行 neck 微调,使用学习率 $$lr_{neck} = 10 \times lr_{head}$$
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