YOLOv10改进 | 主干篇 | YOLOv10引入EfficientNetV2替换Backbone

1. EfficientNetV2介绍

1.1  摘要:本文介绍了 EfficientNetV2,这是一个新的卷积网络家族,与之前的模型相比,它具有更快的训练速度和更好的参数效率。 为了开发这些模型,我们结合使用训练感知神经架构搜索和缩放,共同优化训练速度和参数效率。 这些模型是从富含新操作(例如 Fused-MBConv)的搜索空间中搜索的。 我们的实验表明,EfficientNetV2 模型的训练速度比最先进的模型快得多,同时体积缩小了 6.8 倍。 我们可以通过在训练过程中逐渐增加图像大小来进一步加快训练速度,但这通常会导致准确性下降。 为了弥补这种准确性下降,我们提出了一种改进的渐进式学习方法,该方法可以根据图像大小自适应调整正则化(例如数据增强)。 通过渐进式学习,我们的 EfficientNetV2 在 ImageNet 和 CIFAR/Cars/Flowers 数据集上显着优于以前的模型。 通过在相同的 ImageNet21k 上进行预训练,我们的 EfficientNetV2 在 ImageNet ILSVRC2012 上实现了 87.3% 的 top-1 准确率,比最近的 ViT 准确率高出 2.0%,同时使用相同的

### 替换YOLOv5默认BackboneEfficientNetv2 #### 修改配置文件 为了实现将YOLOv5的主干网络替换EfficientNetv2,需要调整YOLOv5项目的`models/yolov5s.yaml`或其他相应版本的yaml配置文件。具体而言,需重新定义backbone部分以匹配EfficientNetv2的结构[^2]。 ```yaml # models/yolov5s.yaml (简化版) nc: 80 # number of classes depth_multiple: 0.33 # model depth multiple width_multiple: 0.50 # layer channel multiple # Backbone backbone: - [focus, [64, 3]] # 原始Focus层可被移除或保留依据需求 - [-1, Conv, [64, 3, 2]] ... # 此处应引入EfficientNetV2的具体模块定义 # Head remains unchanged... head: ... ``` 对于实际操作,建议创建一个新的`.yaml`文件专门用于保存带有EfficientNetv2骨干网的新模型设置,并确保该文件能够正确载预训练权重(如果有的话)。这一步骤涉及到对PyTorch框架下模型构建的理解以及熟悉YOLOv5源码中关于模型初始化的部分。 #### 编辑Python脚本 除了更改配置外,还需要编辑项目内的核心Python脚本来支持新的骨架架构。特别是要关注于导入必要的库并实例化EfficientNetV2类: ```python from efficientnet_pytorch import EfficientNet # 导入EfficientNet库 def build_backbone(cfg): """Build the backbone network.""" if cfg['model']['backbone'] == 'efficientnet_v2': return EfficientNet.from_pretrained('efficientnet-b0') # 可选其他变体如b1,b2等 elif ... : # 其他情况处理 raise ValueError(f'Unsupported backbone {cfg["model"]["backbone"]}') ``` 这段代码展示了如何根据配置项动态选择不同的基础网络;当指定使用`efficientnet_v2`时,则返回预先训练好的EfficientNet V2模型对象。 #### 调整数据流管道 最后一点需要注意的是,在整个流程里保持输入尺寸一致非常重要。由于EfficientNet系列采用了自适应平均池化层(AdaptiveAvgPool),因此理论上可以接受任意大小的图片作为输入。然而为了让两个组件之间更好地协作工作,最好还是让两者都采用相同的输入分辨率[^4]。
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