当前位置: 首页 > news >正文

YOLO算法改进6【中阶改进篇】:depthwise separable convolution轻量化C3

常规卷积操作

对于一张5×5像素、三通道(shape为5×5×3),经过3×3卷积核的卷积层(假设输出通道数为4,则卷积核shape为3×3×3×4,最终输出4个Feature Map,如果有same padding则尺寸与输入层相同(5×5),如果没有则为尺寸变为3×3

在这里插入图片描述

深度可分离卷积

  • 逐通道卷积Depthwise Convolution

Depthwise Convolution的一个卷积核负责一个通道,一个通道只被一个卷积核卷积。

一张5×5像素、三通道彩色输入图片(shape为5×5×3),Depthwise Convolution首先经过第一次卷积运算,DW完全是在二维平面内进行。卷积核的数量与上一层的通道数相同(通道和卷积核一一对应)。所以一个三通道的图像经过运算后生成了3个Feature map(如果有same padding则尺寸与输入层相同为5×5),如下图所示。
Depthwise Convolution完成后的Feature map数量与输入层的通道数相同,无法扩展Feature map。而且这种运算对输入层的每个通道独立进行卷积运算,没有有效的利用不同通道在相同空间位置上的feature信息。因此需要Pointwise Convolution来将这些Feature map进行组合生成新的Feature map
在这里插入图片描述

  • 逐点卷积Pointwise Convolution

Pointwise Convolution的运算与常规卷积运算非常相似,它的卷积核的尺寸为 1×1×M,M为上一层的通道数。所以这里的卷积运算会将上一步的map在深度方向上进行加权组合,生成新的Feature map。有几个卷积核就有几个输出Feature map

经过Pointwise Convolution之后,同样输出了4张Feature map,与常规卷积的输出维度相同

YOLOV5s中ConvBottleNeckC3的代码如下:

原始common.py配置

class Conv(nn.Module):# Standard convolution  通用卷积模块,包括1卷积1BN1激活,激活默认SiLU,可用变量指定,不激活时用nn.Identity()占位,直接返回输入def __init__(self, c1, c2, k=1, s=1, p=None, g=1, act=True):  # ch_in, ch_out, kernel, stride, padding, groupssuper(Conv, self).__init__()self.conv = nn.Conv2d(c1, c2, k, s, autopad(k, p), groups=g, bias=False)self.bn = nn.BatchNorm2d(c2)self.act = nn.SiLU() if act is True else (act if isinstance(act, nn.Module) else nn.Identity())def forward(self, x):return self.act(self.bn(self.conv(x)))def fuseforward(self, x):return self.act(self.conv(x))class Bottleneck(nn.Module):# Standard bottleneck 残差块def __init__(self, c1, c2, shortcut=True, g=1, e=0.5):  # ch_in, ch_out, shortcut, groups, expansionsuper(Bottleneck, self).__init__()c_ = int(c2 * e)  # hidden channelsself.cv1 = Conv(c1, c_, 1, 1)self.cv2 = Conv(c_, c2, 3, 1, g=g)self.add = shortcut and c1 == c2def forward(self, x):  # 如果shortcut并且输入输出通道相同则跳层相加return x + self.cv2(self.cv1(x)) if self.add else self.cv2(self.cv1(x))class C3(nn.Module):  # CSP Bottleneck with 3 convolutionsdef __init__(self, c1, c2, n=1, shortcut=True, g=1, e=0.5):  # ch_in, ch_out, number, shortcut, groups, expansionsuper(C3, self).__init__()c_ = int(c2 * e)  # hidden channelsself.cv1 = Conv(c1, c_, 1, 1)self.cv2 = Conv(c1, c_, 1, 1)self.cv3 = Conv(2 * c_, c2, 1)  # act=FReLU(c2)self.m = nn.Sequential(*[Bottleneck(c_, c_, shortcut, g, e=1.0) for _ in range(n)])  # n个残差组件(Bottleneck)# self.m = nn.Sequential(*[CrossConv(c_, c_, 3, 1, g, 1.0, shortcut) for _ in range(n)])def forward(self, x):return self.cv3(torch.cat((self.m(self.cv1(x)), self.cv2(x)), dim=1))

1.轻量化C3模块

在models/common.py文件中按以下思路修改代码:
轻量化C3的改进思路是将原C3模块中使用的普通卷积,全部替换为深度可分离卷积,其余结构不变,改进后的DP_Conv、DP_BottleNeck、DP_C3的代码如下:

class DP_Conv(nn.Module):def __init__(self, c1, c2, k=1, s=1, p=None, g=1, act=True):  # ch_in, ch_out, kernel, stride, padding, groupssuper(DP_Conv, self).__init__()self.conv1 = nn.Conv2d(c1, c1, kernel_size=3, stride=1, padding=1, groups=c1)self.conv2 = nn.Conv2d(c1, c2, kernel_size=1, stride=s)self.bn = nn.BatchNorm2d(c2)self.act = nn.SiLU() if act is True else (act if isinstance(act, nn.Module) else nn.Identity())def forward(self, x):return self.act(self.bn(self.conv2(self.conv1(x))))def fuseforward(self, x):return self.act(self.conv2(self.conv1(x)))class DP_Bottleneck(nn.Module):def __init__(self, c1, c2, shortcut=True, g=1, e=0.5):  # ch_in, ch_out, shortcut, groups, expansionsuper(DP_Bottleneck, self).__init__()c_ = int(c2 * e)  # hidden channelsself.cv1 = DP_Conv(c1, c_, 1)self.cv2 = DP_Conv(c_, c2, 1)self.add = shortcut and c1 == c2def forward(self, x):  # 如果shortcut并且输入输出通道相同则跳层相加return x + self.cv2(self.cv1(x)) if self.add else self.cv2(self.cv1(x))class DP_C3(nn.Module):# CSP Bottleneck with 3 convolutionsdef __init__(self, c1, c2, n=1, shortcut=True, g=1, e=0.5):  # ch_in, ch_out, number, shortcut, groups, expansionsuper(DP_C3, self).__init__()c_ = int(c2 * e)  # hidden channelsself.cv1 = DP_Conv(c1, c_, 1)self.cv2 = DP_Conv(c1, c_, 1)self.cv3 = DP_Conv(2 * c_, c2, 1)  # act=FReLU(c2)self.m = nn.Sequential(*[DP_Bottleneck(c_, c_, shortcut, g, e=1.0) for _ in range(n)])  # n个残差组件(Bottleneck)# self.m = nn.Sequential(*[CrossConv(c_, c_, 3, 1, g, 1.0, shortcut) for _ in range(n)])def forward(self, x):return self.cv3(torch.cat((self.m(self.cv1(x)), self.cv2(x)), dim=1))

2.添加DP_C3.yaml文件
添加至/models/文件中

# parameters
nc: 80  # number of classes
depth_multiple: 0.33  # model depth multiple
width_multiple: 0.50  # layer channel multiple# anchors
anchors:- [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8- [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16- [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32# YOLOv5 backbone
backbone:# [from, number, module, args][[-1, 1, DP_Conv, [64, 6, 2, 2]],  # 0-P1/2[-1, 1, DP_Conv, [128, 3, 2]],  # 1-P2/4[-1, 3, DP_C3, [128]],[-1, 1, DP_Conv, [256, 3, 2]],  # 3-P3/8[-1, 9, DP_C3, [256]],[-1, 1, DP_Conv, [512, 3, 2]],  # 5-P4/16[-1, 9, DP_C3, [512]],[-1, 1, DP_Conv, [1024, 3, 2]],  # 7-P5/32[-1, 3, DP_C3, [1024]],[-1, 1, SPPF, [1024, 5]], # 9]# YOLOv5 head
head:[[-1, 1, DP_Conv, [512, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4  # PANet是add, yolov5是concat[-1, 3, C3, [512, False]],  # 13[-1, 1, DP_Conv, [256, 1,1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3[-1, 3, C3, [256, False]],  # 17 (P3/8-small)[-1, 1, DP_Conv, [256, 3,2]],[[-1, 14], 1, Concat, [1]],  # cat head P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 20 (P4/16-medium)[-1, 1, DP_Conv, [512, 3, 2]],[[-1, 10], 1, Concat, [1]],  # cat head P5[-1, 3, C3, [1024, False]],  # 23 (P5/32-large)[[17, 20, 23], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)  必须在最后一层, 原代码很多默认了Detect是最后, 并没有全改]

3.yolo.py配置
找到 models/yolo.py 文件中 parse_model()for i, (f, n, m, args) in enumerate(d['backbone'] + d['head']):,在列表中添加DP_ConvDP_BottleNeckDP_C3,这样可以获得我们要传入的参数。

 if m in {Conv, GhostConv, Bottleneck, GhostBottleneck, SPP, SPPF, DWConv, MixConv2d, Focus, CrossConv,BottleneckCSP, C3, C3TR, C3SPP, C3Ghost, nn.ConvTranspose2d, DWConvTranspose2d, C3x,Attention, CondConv, DP_Conv, DP_BottleNeck, DP_C3}:c1, c2 = ch[f], args[0]if c2 != no:  # if not outputc2 = make_divisible(c2 * gw, 8)args = [c1, c2, *args[1:]]if m in {BottleneckCSP, C3, C3TR, C3Ghost, C3x, DP_C3}:args.insert(2, n)  # number of repeatsn = 1elif m is nn.BatchNorm2d:args = [ch[f]]elif m is Concat:c2 = sum(ch[x] for x in f)# TODO: channel, gw, gd

4.训练模型

python train.py --cfg DP_C3.yaml

相关文章:

YOLO算法改进6【中阶改进篇】:depthwise separable convolution轻量化C3

常规卷积操作 对于一张55像素、三通道(shape为553),经过33卷积核的卷积层(假设输出通道数为4,则卷积核shape为3334,最终输出4个Feature Map,如果有same padding则尺寸与输入层相同(…...

自定义类型枚举

目录 枚举类型枚举类型的声明扩展枚举类型的优点枚举的优点 感谢各位大佬对我的支持,如果我的文章对你有用,欢迎点击以下链接 🐒🐒🐒 个人主页 🥸🥸🥸 C语言 🐿️🐿️&#x1f43f…...

PHP foreach 循环跳过本次循环

$a [[id>1],[id>2],[id>3],[id>4],[id>5],[id>6],[id>7],[id>18],];foreach($a as $v){if($v[id] 5){continue;}$b[] $v[id];}return show_data(,$b); 结果:...

lua-web-utils库

lua--导入所需的库local web_utilsrequire("lua-web-utils")--定义要下载的URLlocal url"https://jshk.com.cn/"--定义代理服务器的主机名和端口号local proxy_port8000--使用web_utils的download函数下载URLlocal file_pathweb_utils.download(url,proxy_…...

大数据毕业设计选题推荐-热门旅游景点数据分析-Hadoop-Spark-Hive

✨作者主页:IT研究室✨ 个人简介:曾从事计算机专业培训教学,擅长Java、Python、微信小程序、Golang、安卓Android等项目实战。接项目定制开发、代码讲解、答辩教学、文档编写、降重等。 ☑文末获取源码☑ 精彩专栏推荐⬇⬇⬇ Java项目 Python…...

Oracle-执行计划

执行计划生成的几种方式 1. EXPLAIN FOR 语法: EXPLAIN PLAN FOR SQL语句SELECT * FROM TABLE(dbms_xplan.display());优点: 无需真正执行SQL 缺点: 没有输出相关的统计信息,例如产生了多少逻辑读、物理读、递归调用等情况无法判…...

Pytho入门教程之Python运行的三种方式

文章目录 一、交互式编程二、脚本式编程三、方式三关于Python技术储备一、Python所有方向的学习路线二、Python基础学习视频三、精品Python学习书籍四、Python工具包项目源码合集①Python工具包②Python实战案例③Python小游戏源码五、面试资料六、Python兼职渠道 一、交互式编…...

如何修改docker容器中的MySQL数据库的密码?

查看容器中MySQL的ID:docker ps | grep mysql进入容器:docker exec -it {容器ID} /bin/bash调整MySQL配置文件,设置跳过权限控制:echo "skip-grant-tables" >> /etc/mysql/conf.d/docker.cnf 警 告:这…...

JOSEF约瑟 数显三相电压继电器 HJY-931A/D 导轨安装

名称:数字交流三相电压继电器型号:HJY-93系列品牌:JOSEF约瑟电压整定范围:10~450VAC额定电压:200、400VAC功率消耗:≤5W HJY系列 数字交流三相电压继电器 系列型号 HJY-931A/D数字式交流三相电压继电器&am…...

第6章_多表查询

文章目录 多表查询概述1 一个案例引发的多表连接1.1 案例说明1.2 笛卡尔积理解演示代码 2 多表查询分类讲解2.1 等值连接 & 非等值连接2.1.1 等值连接2.1.2 非等值连接 自连接 & 非自连接内连接与外连接演示代码 3 SQL99语法实现多表查询3.1 基本语法3.2 内连接&#x…...

吴恩达《机器学习》4-1->4-5:多变量线性回归

一、引入多维特征 在多维特征中,我们考虑的不再是单一的特征,而是一组特征,例如房价模型中可能包括房间数、楼层等多个特征。这些特征将组成一个向量,表示为(𝑥₁, 𝑥₂, . . . , 𝑥ₙ)&#x…...

搜索引擎系统简要分析

目录 一、搜索引擎简单介绍 二、搜索引擎整体架构和工作过程 (一)整体分析 (二)爬虫系统 三个基本点 爬虫系统的工作流程 关键考虑因素和挑战 (三)索引系统 网页处理阶段 预处理阶段 反作弊分析…...

蓝桥杯(C++ 扫雷)

题目&#xff1a; 思想&#xff1a; 1、遍历每个点是否有地雷&#xff0c;有地雷则直接返回为9&#xff0c;无地雷则遍历该点的周围八个点&#xff0c;计数一共有多少个地雷&#xff0c;则返回该数。 代码&#xff1a; #include<iostream> using namespace std; int g[…...

LuatOS-SOC接口文档(air780E)--mobile - 蜂窝网络

示例 -- 简单演示log.info("imei", mobile.imei()) log.info("imsi", mobile.imsi()) local sn mobile.sn() if sn thenlog.info("sn", sn:toHex()) end log.info("muid", mobile.muid()) log.info("iccid", mobile.icc…...

c++创建函数对象的不同方式

在C中&#xff0c;创建任何一个对象&#xff08;即使我们创建的是一个没有任何成员变量的对象&#xff09;时&#xff0c;需要占用一定的内存空间。 应用程序会将可用的内存&#xff08;排除源代码运行的内存等&#xff09;分出两个部分&#xff1a;栈&#xff08;stack&#x…...

python实现从字符串中识别出省市区信息

从字符串中识别出省市区的信息分别存储,是我们经常会碰到的问题。如果用分词的方法去匹配获取比较麻烦,cpca包提供了便捷的调用函数transform。只要把含省市区的信息放进去,即可返回标准的含省市区的数据框。    本文详细阐述如何安装cpca包、transform函数参数定义,以及…...

GCN火车票识别项目 P1 火车票识别项目介绍 Pytorch LSTM/GCN

从本节开始&#xff0c;我将带大家完成一个深度学习项目&#xff1a;用图卷积神经网络(GCN)&#xff0c;实现一个「火车票文字信息提取」的项目&#xff0c;由于火车票上每个节点文字不是等长的&#xff0c;所以还需要添加一个前置的 LSTM 来提取句子特征。 课前说明 1、这是…...

shell script 的默认变量$0,$1,$2...,参数偏移的shift

简单来说&#xff0c;在scirpt脚本里面&#xff0c;$0表示文件名&#xff0c;$1表示第一个参数&#xff0c;以此类推&#xff0c;还有 $# 后面接参数的个数 $ 代表"$1","$2","$3"&#xff0c;每个都是独立的&#xff0c;用双引号括起来 $* 代…...

2023年【危险化学品经营单位安全管理人员】复审考试及危险化学品经营单位安全管理人员模拟考试题库

题库来源&#xff1a;安全生产模拟考试一点通公众号小程序 危险化学品经营单位安全管理人员复审考试考前必练&#xff01;安全生产模拟考试一点通每个月更新危险化学品经营单位安全管理人员模拟考试题库题目及答案&#xff01;多做几遍&#xff0c;其实通过危险化学品经营单位…...

Java 正则表达式重复匹配篇

重复匹配 * 可以匹配任意个字符&#xff0c;包括0个字符。 可以匹配至少一个字符。? 可以匹配0个或一个字符。{n} 可以精确指定 n 个字符。{n,m} 可以精确匹配 n-m 个字符。你可以是 0 。 匹配任意个字符 匹配 D 开头&#xff0c;后面是任意数字的字符&#xff0c; String …...

Linux链表操作全解析

Linux C语言链表深度解析与实战技巧 一、链表基础概念与内核链表优势1.1 为什么使用链表&#xff1f;1.2 Linux 内核链表与用户态链表的区别 二、内核链表结构与宏解析常用宏/函数 三、内核链表的优点四、用户态链表示例五、双向循环链表在内核中的实现优势5.1 插入效率5.2 安全…...

Appium+python自动化(十六)- ADB命令

简介 Android 调试桥(adb)是多种用途的工具&#xff0c;该工具可以帮助你你管理设备或模拟器 的状态。 adb ( Android Debug Bridge)是一个通用命令行工具&#xff0c;其允许您与模拟器实例或连接的 Android 设备进行通信。它可为各种设备操作提供便利&#xff0c;如安装和调试…...

Python爬虫(二):爬虫完整流程

爬虫完整流程详解&#xff08;7大核心步骤实战技巧&#xff09; 一、爬虫完整工作流程 以下是爬虫开发的完整流程&#xff0c;我将结合具体技术点和实战经验展开说明&#xff1a; 1. 目标分析与前期准备 网站技术分析&#xff1a; 使用浏览器开发者工具&#xff08;F12&…...

【2025年】解决Burpsuite抓不到https包的问题

环境&#xff1a;windows11 burpsuite:2025.5 在抓取https网站时&#xff0c;burpsuite抓取不到https数据包&#xff0c;只显示&#xff1a; 解决该问题只需如下三个步骤&#xff1a; 1、浏览器中访问 http://burp 2、下载 CA certificate 证书 3、在设置--隐私与安全--…...

如何为服务器生成TLS证书

TLS&#xff08;Transport Layer Security&#xff09;证书是确保网络通信安全的重要手段&#xff0c;它通过加密技术保护传输的数据不被窃听和篡改。在服务器上配置TLS证书&#xff0c;可以使用户通过HTTPS协议安全地访问您的网站。本文将详细介绍如何在服务器上生成一个TLS证…...

CocosCreator 之 JavaScript/TypeScript和Java的相互交互

引擎版本&#xff1a; 3.8.1 语言&#xff1a; JavaScript/TypeScript、C、Java 环境&#xff1a;Window 参考&#xff1a;Java原生反射机制 您好&#xff0c;我是鹤九日&#xff01; 回顾 在上篇文章中&#xff1a;CocosCreator Android项目接入UnityAds 广告SDK。 我们简单讲…...

Python爬虫(一):爬虫伪装

一、网站防爬机制概述 在当今互联网环境中&#xff0c;具有一定规模或盈利性质的网站几乎都实施了各种防爬措施。这些措施主要分为两大类&#xff1a; 身份验证机制&#xff1a;直接将未经授权的爬虫阻挡在外反爬技术体系&#xff1a;通过各种技术手段增加爬虫获取数据的难度…...

MySQL 8.0 OCP 英文题库解析(十三)

Oracle 为庆祝 MySQL 30 周年&#xff0c;截止到 2025.07.31 之前。所有人均可以免费考取原价245美元的MySQL OCP 认证。 从今天开始&#xff0c;将英文题库免费公布出来&#xff0c;并进行解析&#xff0c;帮助大家在一个月之内轻松通过OCP认证。 本期公布试题111~120 试题1…...

AI编程--插件对比分析:CodeRider、GitHub Copilot及其他

AI编程插件对比分析&#xff1a;CodeRider、GitHub Copilot及其他 随着人工智能技术的快速发展&#xff0c;AI编程插件已成为提升开发者生产力的重要工具。CodeRider和GitHub Copilot作为市场上的领先者&#xff0c;分别以其独特的特性和生态系统吸引了大量开发者。本文将从功…...

如何理解 IP 数据报中的 TTL?

目录 前言理解 前言 面试灵魂一问&#xff1a;说说对 IP 数据报中 TTL 的理解&#xff1f;我们都知道&#xff0c;IP 数据报由首部和数据两部分组成&#xff0c;首部又分为两部分&#xff1a;固定部分和可变部分&#xff0c;共占 20 字节&#xff0c;而即将讨论的 TTL 就位于首…...