深度学习 -- YOLO 算法流程详解

YOLO(You Only Look Once)是一种目标检测算法,旨在解决速度与准确性之间的平衡问题。该算法通过图像分割,使用全卷积网络进行预测,并采用极大值抑制进行筛选。每个网格预测两个边界框和置信度,以及类别概率。网络结构包括预训练的全卷积网络和额外的卷积层,最后的损失函数由坐标偏差、置信度偏差和预测概率偏差组成。训练和预测过程中,图像会被分成S×S的网格,每个网格产生S×S×(B∗5+C)个向量,用于描述边界框和类别信息。

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      YOLO同样是经典论文,后续很多论文以此为基础,例如YOLO9000、YOLOv3等, 如果有写的不对、有问题或者看不懂的地方,还望指正。如果有了新的理解,我会持续更新。

      文章2016年发表,当时的视觉检测模型有两个问题,一个是速度快但是准确率差,另一种是准确率高但是速度很慢(faster rcnn 当时只有 3 - 5 FPS)。这类,无论在学术界还是工程界,都有很大的改进空间。作者为此提出了YOLO。

      不说没用的,还是主要看目标检测的部分和YOLO本身的特点。

      首先看YOLO的工作流程:

      上图是原文中的,工作流程分成三个步骤:

  1. 缩放图像
  2. 将图像过全卷积神经网络
  3. 利用极大值抑制(NMS)进行筛选

      然后来看算法的具体流程。

      一 、图像分割

      在YOLO中,一张输入图像首先被分成了 S × S 个均等大小的栅格,每一个格子都称作一个 grid cell。

### YOLO模型的训练流程 YOLO(You Only Look Once)是一种高效的实时目标检测算法,其训练过程涉及多个阶段和参数调整。以下是关于YOLO模型训练的关键点: #### 数据准备 在开始训练之前,数据集需要经过预处理并转换为目标检测所需的格式。如果要将RTMDET的数据集转换为YOLO格式,则需遵循特定步骤[^2]。这通常包括创建图像文件夹、标签文件以及配置文件。 #### 训练启动 可以通过命令行工具来初始化YOLO模型的训练过程。例如,在某些实现中可以利用`train_voc.cmd`脚本或者直接通过命令行输入相应指令来进行操作[^1]。具体命令可能因框架版本而异,但一般会指定配置路径、权重加载选项以及其他超参数设置。 #### 背骨网络的影响 不同的背骨网络(Backbone Networks)及其对应的预训练权值会对探测器性能产生显著影响。研究显示,在选择合适的骨干架构时考虑迁移学习效果非常重要;比如ResNet系列或MobileNet等轻量级结构都可能是不错的选择[^3]。此外还需要注意的是这些预先训练好的模型通常是基于大规模通用图片分类任务得到的结果,因此它们能够提供良好的初始特征表示能力从而加速收敛并提高最终精度表现。 #### 实际代码示例 下面给出一段简单的Python伪代码用于展示如何调用Darknet框架下的YOLOv3进行自定义数据集上的训练: ```python import os def start_yolo_training(config_file, data_file, weights=None): cmd = f"./darknet detector train {data_file} {config_file}" if weights is not None: cmd += f" {weights}" os.system(cmd) if __name__ == "__main__": config_path = 'cfg/yolov3-custom.cfg' dataset_info = 'custom_data.data' pre_trained_weights = 'backup/yolov3.weights' start_yolo_training(config_path, dataset_info, pre_trained_weights) ``` 上述函数接受三个主要参数:一个是描述神经网络拓扑结构的`.cfg`文件名;另一个是指向包含类别列表及训练/验证集合信息在内的`.data`文档位置字符串;最后可选地传入已有的权重档案作为微调起点。 ### 结论 综上所述,YOLO模型的整个训练周期涵盖了从原始素材整理到实际执行计算等多个环节的工作内容;其中既包含了对于基础资源形式变换的要求也涉及到针对不同硬件环境做出合理设定等方面的知识要点.
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