[目标检测]--YOLOV3+ASFF-Learning Spatial Fusion for Single-Shot Object Detection

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创新点:

因为论文思想比较简单,我直接看了创新点,主要是为了解决FPN多层间不同特征尺度之间的不一致性问题,所以作者提出了对FPN新的融合方法:
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具体可以看图,首先通过FPN产生level1-level3不同尺度的特征图,作者使用ASFF(adaptively spatial feature fusion)思想进行融合,思想就是level1-level3个尺度图分别再融合成3个对应尺度的特征图,融合的权重自适应调整。拿ASFF-1作为例子,首先将3个尺度的图都resize到level1尺度大小,然后学习一个融合权重,这样可以更好地学习不同特征尺度对于预测特征图的贡献

代码:

class ASFF(nn.Module): 
     def __init__(self, level, rfb=False, vis=False): 
        super(ASFF, self).__init__() 
        self.level = level 
        self.dim = [512, 256, 256] 
        self.inter_dim = self.dim[self.level] 
        # 每个level融合前,需要先调整到一样的尺度
        if level==0: 
            self.stride_level_1 = add_conv(256, self.inter_dim, 3, 2) 
            self.stride_level_2 = add_conv(256, self.inter_dim, 3, 
### YOLOv5与ASFF结合的实现方式 YOLOv5 结合自适应空间特征融合 (Adaptive Spatial Feature Fusion, ASFF) 的主要目的是为了改善多尺度目标检测的效果。通过引入ASFF机制,可以更有效地处理来自不同层次特征图的信息冲突,从而提升模型的整体性能。 #### 实现细节 在YOLOv5中集成ASFF涉及几个关键步骤: 1. **配置文件调整** 修改`models/yolo.py`以及对应的`.yaml`配置文件以支持ASFF结构。具体来说,在定义网络架构时需指定采用ASFF模块而非默认设置[^3]。 2. **代码层面改动** 下面展示了如何在Python代码里实现这一变化的一个简化版本: ```python from asff import ASFF # 假设asff是一个实现了该功能的库 class YOLOv5_ASFF(nn.Module): def __init__(self, num_classes=80): super(YOLOv5_ASFF, self).__init__() # 定义基础组件... # 添加ASFF层用于替换原有的FPN部分 self.asff_0 = ASFF(level=0) self.asff_1 = ASFF(level=1) self.asff_2 = ASFF(level=2) def forward(self, x): p3, p4, p5 = backbone(x) # 获取三个不同级别的特征图 fused_p3 = self.asff_0(p3, p4, p5) fused_p4 = self.asff_1(p3, p4, p5) fused_p5 = self.asff_2(p3, p4, p5) outputs = [fused_p3, fused_p4, fused_p5] return outputs ``` 上述代码片段展示了一个简化的类定义,其中包含了对原始YOLOv5框架所做的更改以便于理解其工作原理。实际应用可能更加复杂,并且会涉及到更多具体的优化措施。 #### 改进效果 当YOLOv5集成了ASFF之后,能够更好地应对图像中存在的各种尺寸的目标物体识别挑战。这是因为ASFF专门针对传统FPN存在的跨级别特征差异进行了优化,使得低级到高级之间传递的信息更为一致和有效[^1]。因此,最终的结果表现为更高的精度和更好的鲁棒性,尤其是在面对极端比例变换的情况下表现尤为突出。
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