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YOLOv5s网络模型讲解(一看就会)

news 2025/9/14 14:42:16

文章目录

  • 前言
  • 1、YOLOv5s-6.0组成
  • 2、YOLOv5s网络介绍
    • 2.1、参数解析
    • 2.2、YOLOv5s.yaml
    • 2.3、YOLOv5s网络结构图
  • 3、附件
    • 3.1、yolov5s.yaml 解析表
    • 3.2、 yolov5l.yaml 解析表
  • 总结

前言

最近在重构YOLOv5代码，本章主要介绍YOLOv5s的网络结构

1、YOLOv5s-6.0组成

我们熟知YOLOv5s由三部分组成，分别为backbone、neck、head

  1. backbone：主干网络，大多时候指的是提取特征的网络，其作用就是提取图片中的信息，供后面的网络使用。backbone主干网络可以直接加载官方已经训练好的模型参数，此外其后面，添加自己需要的网络，让自定义模型更加贴合实际使用。
  2. neck：放在backbone和head之间，进一步利用backbone提取的特征，提高模型的鲁棒性
  3. head：获取网络输出，head利用之前提取的特征，做出预测。

2、YOLOv5s网络介绍

2.1、参数解析

  1. nc：数据集中的类别数

  2. depth_multiple：模型层数因子(用来调整网络的深度)

    1. 为了控制层的重复的次数。它会和后面的backbone & head的number相乘后取整，代表该层的重复的数量
    2. 如：[[-1, 1, Conv, [64, 6, 2, 2]]，当depth_multiple为1时候，则重复1*1个

  3. width_multiple：模型通道数因子(用来调整网络的宽度)

    1. 为了控制输出特征图的通道数，它会和出特征图的通道数相乘，代表该层的输出通道数。
    2. 如：[[-1, 1, Conv, [64, 6, 2, 2]]，当width_multiple为0.5时候，则输出通道为64*0.5=32通道

  4. anchors：锚定框

    1. yolov5 初始化了 9 个 anchors，分别在三个特征图 （feature map）中使用，每个 feature map 的每个 grid cell （网络单元）都有三个 anchor 进行预测。分配规则：
      • 尺度越大的 feature map 越靠前，相对原图的下采样率越小，感受野越小，所以相对可以预测一些尺度比较小的物体(小目标)，分配到的 anchors 越小。
      • 尺度越小的 feature map 越靠后，相对原图的下采样率越大，感受野越大，所以可以预测一些尺度比较大的物体(大目标)，所以分配到的 anchors 越大。
      • 即在小特征图（feature map）上检测大目标，中等大小的特征图上检测中等目标，在大特征图上检测小目标。

  5. [from, number, module, args] 参数

  6. 第一个参数 from ：从哪一层获得输入，-1表示从上一层获得，[-1, 6]表示从上层和第6层两层获得。

  7. 第二个参数 number：表示有几个相同的模块，如果为9则表示有9个相同的模块。

  8. 第三个参数 module：模块的名称，这些模块写在common.py中。

  9. 第四个参数 args：类的初始化参数，用于解析作为 moudle 的传入参数。

    1. args参数依次为：输出channel,卷积核尺寸kernel size,步长stride,l零填充大小

2.2、YOLOv5s.yaml

nc: 80  # number of classes 数据集中的类别数，也就是你要检测的类别数
depth_multiple: 0.33  # model depth multiple  模型层数因子(用来调整网络的深度)
width_multiple: 0.50  # layer channel multiple 模型通道数因子(用来调整网络的宽度)anchors: # 表示作用于当前特征图的Anchor大小为 xxx
# 9个anchor，其中P表示特征图的层级，P3/8该层特征图缩放为1/8,是第3层特征- [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8， 表示[10,13],[16,30], [33,23]3个anchor- [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16- [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32# YOLOv5s v6.0 backbone
backbone:# [from, number, module, args][[-1, 1, Conv, [64, 6, 2, 2]],  # 0-P1/2，通过该层之后特征图的大小变成原图的1/2[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 1-P2/4，通过该层之后特征图的大小变成原图的1/4[-1, 3, C3, [128]],          # 2，通过该层之后特征图的大小不变[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],  # 3-P3/8，过该层之后特征图的大小变成原图的1/8[-1, 6, C3, [256]],			# 4，通过该层之后特征图的大小不变[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],  # 5-P4/16，，过该层之后特征图的大小变成原图的1/16[-1, 9, C3, [512]],[-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]],  # 7-P5/32[-1, 3, C3, [1024]],[-1, 1, SPPF, [1024, 5]],  # 9]# YOLOv5s v6.0 head
head:[[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']], #11 不改变通道数，特征图的长和宽会增加一倍[[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # 12 cat backbone P4 与第6层的输出进行特征图的融合[-1, 3, C3, [512, False]],  # 13[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3，与第4层的输出进行特征图的融合。[-1, 3, C3, [256, False]],  # 17 (P3/8-small)[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],[[-1, 14], 1, Concat, [1]],  # cat head P4，与第14层的输出进行特征图的融合[-1, 3, C3, [512, False]],  # 20 (P4/16-medium)[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],[[-1, 10], 1, Concat, [1]],  # cat head P5，与第10层的输出进行特征图的融合[-1, 3, C3, [1024, False]],  # 23 (P5/32-large)[[17, 20, 23], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)]

2.3、YOLOv5s网络结构图

在这里插入图片描述

3、附件

在yolov5中有l,n,m,s,x，5种配置文件，这5种配置文件只是depth_multiple和width_multiple两个参数不同，其它部分都相同的。

3.1、yolov5s.yaml 解析表

  1. yolov5s.yaml的width_multiple都为0.50
  2. 举例：[[-1, 1, Conv, [64, 6, 2, 2]]，当width_multiple为0.5时候，则输出通道为64*0.5=32通道
层数frommouduleargumentsinputoutput
0-1Conv[3, 32, 6, 2, 2][3, 640, 640][32, 320, 320]
1-1Conv[32, 64, 3, 2][32, 320, 320][64, 160, 160]
2-1C3[64, 64, 1][64, 160, 160][64, 160, 160]
3-1Conv[64, 128, 3, 2][64, 160, 160][128, 80, 80]
4-1C3[128, 128, 2][128, 80, 80][128, 80, 80]
5-1Conv[128, 256, 3, 2][128, 80, 80][256, 40, 40]
6-1C3[256, 256, 3][256, 40, 40][256, 40, 40]
7-1Conv[256, 512, 3, 2][256, 40, 40][512, 20, 20]
8-1C3[512, 512, 1][512, 20, 20][512, 20, 20]
9-1SPPF[512, 512, 5][512, 20, 20][512, 20, 20]
10-1Conv[512, 256, 1, 1][512, 20, 20][256, 20, 20]
11-1Upsample[None, 2, ‘nearest’][256, 20, 20][256, 40, 40]
12[-1, 6]Concat[1][1, 256, 40, 40],[1, 256, 40, 40][512, 40, 40]
13-1C3[512, 256, 1, False][512, 40, 40][256, 40, 40]
14-1Conv[256, 128, 1, 1][256, 40, 40][128, 40, 40]
15-1Upsample[None, 2, ‘nearest’][128, 40, 40][128, 80, 80]
16[-1, 4]Concat[1][1, 128, 80, 80],[1, 128, 80, 80][256, 80, 80]
17-1C3[256, 128, 1, False][256, 80, 80][128, 80, 80]
18-1Conv[128, 128, 3, 2][128, 80, 80][128, 40, 40]
19[-1, 14]Concat[1][1, 128, 40, 40],[1, 128, 40, 40][256, 40, 40]
20-1C3[256, 256, 1, False][256, 40, 40][256, 40, 40]
21-1Conv[256, 256, 3, 2][256, 40, 40][256, 20, 20]
22[-1, 10]Concat[1][1, 256, 20, 20],[1, 256, 20, 20][512, 20, 20]
23-1C3[512, 512, 1, False][512, 20, 20][512, 20, 20]
24[17, 20, 23]Detect[80, [[10, 13, 16, 30, 33, 23], [30, 61, 62, 45, 59, 119], [116, 90, 156, 198, 373, 326]], [128, 256, 512]][1, 128, 80, 80],[1, 256, 40, 40],[1, 512, 20, 20][1, 3, 80, 80, 85],[1, 3, 40, 40, 85],[1, 3, 20, 20, 85]

3.2、 yolov5l.yaml 解析表

注：yolov5l.yaml的depth_multiple和width_multiple都为1

层数frommouduleargumentsinputoutput
0-1Conv[3, 64, 6, 2, 2][3, 640, 640][64, 320, 320]
1-1Conv[64, 128, 3, 2][64, 320, 320][128, 160, 160]
2-1C3[128,128, 1][128, 160, 160][128 160, 160]
3-1Conv[128,256, 3, 2][128 160, 160][256, 80, 80]
4-1C3[256,256, 2][256, 80, 80][256, 80, 80]
5-1Conv[256,512, 3, 2][256, 80, 80][512, 40, 40]
6-1C3[512, 512, 3][512, 40, 40][512, 40, 40]
7-1Conv[512, 1024, 3, 2][512, 40, 40][1024, 20, 20]
8-1C3[1024, 1024, 1][1024, 20, 20][1024, 20, 20]
9-1SPPF[1024, 1024, 5][1024, 20, 20][1024, 20, 20]
10-1Conv[1024,512, 1, 1][1024, 20, 20][512, 20, 20]
11-1Upsample[None, 2, ‘nearest’][512, 20, 20][512, 40, 40]
12[-1, 6]Concat[512+512][1, 512, 40, 40],[1, 512, 40, 40][1024, 40, 40]
13-1C3[1024,512, 1, False][1024, 40, 40][512, 40, 40]
14-1Conv[512,256, 1, 1][512, 40, 40][256, 40, 40]
15-1Upsample[None, 2, ‘nearest’][256, 40, 40][256, 80, 80]
16[-1, 4]Concat[256+256][1, 256, 80, 80],[1, 256, 80, 80][512, 80, 80]
17-1C3[512, 256, 1, False][512, 80, 80][256, 80, 80]
18-1Conv[256, 256, 3, 2][256, 80, 80][256, 40, 40]
19[-1, 14]Concat[256+256][1, 256, 40, 40],[1, 256, 40, 40][512, 40, 40]
20-1C3[512, 512, 1, False][512, 40, 40][512, 40, 40]
21-1Conv[512, 512, 3, 2][512, 40, 40][512, 20, 20]
22[-1, 10]Concat[512+512][1, 512, 20, 20],[1, 512, 20, 20][1024 20, 20]
23-1C3[1024,1024, 1, False][1024, 20, 20][1024, 20, 20]
24[17, 20, 23]Detect[80, [[10, 13, 16, 30, 33, 23], [30, 61, 62, 45, 59, 119], [116, 90, 156, 198, 373, 326]], [128, 256, 512]][1, 256, 80, 80],[1, 512, 40, 40],[1, 1024, 20, 20][1, 3, 80, 80, 85],[1, 3, 40, 40, 85],[1, 3, 20, 20, 85]

总结

其实看懂代码，结合画的网络结构图，就很容易理解YOLO的模型。后续，将会介绍如何利用YOLOv5进行训练。

参考文章

  1. YOLOv5 模型结构及代码详细讲解
  2. YOLOv5-网络结构
  3. YOLOv5 Focus C3 各模块详解及代码实现

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编程新知 2025/9/12 22:54:50

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&#x1f91f;致敬读者 &#x1f7e9;感谢阅读&#x1f7e6;笑口常开&#x1f7ea;生日快乐⬛早点睡觉 &#x1f4d8;博主相关 &#x1f7e7;博主信息&#x1f7e8;博客首页&#x1f7eb;专栏推荐&#x1f7e5;活动信息 文章目录 Spring Boot面试题精选汇总⚙️ **一、核心概…...

编程新知 2025/7/21 4:41:44

USB Over IP专用硬件的5个特点

USB over IP技术通过将USB协议数据封装在标准TCP/IP网络数据包中&#xff0c;从根本上改变了USB连接。这允许客户端通过局域网或广域网远程访问和控制物理连接到服务器的USB设备&#xff08;如专用硬件设备&#xff09;&#xff0c;从而消除了直接物理连接的需要。USB over IP的…...

编程新知 2025/9/13 17:42:33

Aspose.PDF 限制绕过方案：Java 字节码技术实战分享（仅供学习）

Aspose.PDF 限制绕过方案&#xff1a;Java 字节码技术实战分享&#xff08;仅供学习&#xff09; 一、Aspose.PDF 简介二、说明&#xff08;⚠️仅供学习与研究使用&#xff09;三、技术流程总览四、准备工作1. 下载 Jar 包2. Maven 项目依赖配置 五、字节码修改实现代码&#…...

编程新知 2025/9/2 18:18:51

在Ubuntu24上采用Wine打开SourceInsight

1. 安装wine sudo apt install wine 2. 安装32位库支持，SourceInsight是32位程序 sudo dpkg --add-architecture i386 sudo apt update sudo apt install wine32:i386 3. 验证安装 wine --version 4. 安装必要的字体和库（解决显示问题） sudo apt install fonts-wqy…...

编程新知 2025/6/19 4:31:50

Linux nano命令的基本使用

参考资料 GNU nanoを使いこなすnano基础 目录 一. 简介二. 文件打开2.1 普通方式打开文件2.2 只读方式打开文件 三. 文件查看3.1 打开文件时&#xff0c;显示行号3.2 翻页查看 四. 文件编辑4.1 Ctrl K 复制 和 Ctrl U 粘贴4.2 Alt/Esc U 撤回 五. 文件保存与退出5.1 Ctrl …...

编程新知 2025/9/3 14:21:06