yolov11 解读简记
1 文章详细介绍了YOLOv11的架构设计,包括以下几个关键组件:
- C3k2块:这是YOLOv11引入的一种新型卷积块,替代了之前版本中的C2f块。C3k2块通过使用两个较小的卷积核代替一个大的卷积核,提高了计算效率,同时保持了性能。
- SPPF(Spatial Pyramid Pooling - Fast):保留了之前版本中的快速空间金字塔池化块,用于增强特征提取。
- C2PSA(Convolutional block with Parallel Spatial Attention):这是YOLOv11新增的一个模块,通过空间注意力机制,使模型能够更有效地关注图像中的重要区域,从而提高检测精度。
- CBS(Convolution-BatchNorm-Silu)块:在YOLOv11的头部,使用了多个CBS块来进一步细化特征图,通过批量归一化和SiLU激活函数提高模型性能。
其中c2f 模块的结构:
1.1 C2f模块的结构与工作原理
C2f模块采用了Bottleneck的设计理念,这意味着它在某个维度上将特征图分成了两部分。这种设计有助于提高模型的非线性表示能力,从而更好地处理复杂的图像特征。具体来说,C2f模块的结构和工作原理如下:
输入特征图:C2f模块的输入特征图通常来自主干网络(如CSPDarknet53)的输出或其他卷积层的输出。
第一个卷积层(cv1):输入特征图首先通过第一个卷积层进行变换,生成中间特征图。
特征图拆分:生成的中间特征图被拆分成两部分。一部分直接传递到最终的Concat块,另一部分传递到多个Bottleneck块进行进一步处理。
Bottleneck块:输入到这些Bottleneck块的特征图通过一系列的卷积、归一化和激活操作进行处理。每个Bottleneck块都包含两个卷积层,这些卷积层对输入特征图进行变换,提取出更高级别的特征表示。
Concat块:经过Bottleneck块处理的特征图与直接传递的那部分特征图在Concat块进行拼接(Concat),形成融合后的特征图。
第二个卷积层(cv2):拼接后的特征图再经过第二个卷积层进行处理,最终输出C2f模块的输出特征图,C2f模块中还可以选择性地添加激活函数(如FReLU)来增加模型的非线性表达能力。同时,C2f模块具有较好的扩展性,可以通过调整Bottleneck块的数量等参数来进一步提高模型的性能。
1.2 作用:
提升模型性能和准确率:通过引入C2f模块,YOLOV8能够更好地捕捉到图像中的复杂特征,从而在目标检测任务中取得更好的效果。C2f模块中的Bottleneck设计和多卷积层处理流程有助于提取更高级别的特征表示,提高模型的检测性能和准确率。
保持模型轻量化:C2f模块在保持模型轻量化的同时提供了更丰富的梯度流信息。这有助于加快模型的收敛速度和收敛效果,提高训练效率。
特征融合:C2f模块可以将来自不同层级的特征图进行融合,形成既有高分辨率又有丰富语义信息的特征图。这有助于提高模型对不同尺度物体的检测能力,进一步提升目标检测的性能。