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YoloX 一个开源的版面识别技术

顶层架构领域  · 公众号  ·  · 2024-08-18 20:00

正文

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一、YOLOX 算法简介

YOLOX 是基于 YOLOv3-SPP 改进的一种目标检测算法,由旷视科技于 2021 年提出。YOLOX 在原有基础上进行了多项创新,包括将 anchor-based 调整为 anchor-free 形式,集成了先进的检测技术,如解耦头 (Decoupled Head) 和 label assignment SimOTA 等,取得了 SOTA(State Of The Art)性能。YOLOX 提供了多个尺度的模型,包括 Nano/Tiny/s/l/x,并且相关推理模型已开源,支持 ONNX、TensorRT、NCNN、OpenVino 等格式。

仓库: https://github.com/Megvii-BaseDetection/YOLOX

论文: https://arxiv.org/abs/2107.08430

文档: https://yolox.readthedocs.io/en/latest/

二、YOLOX 算法结构与特点

Backbone 网络

YOLOX 的 Backbone 网络是其基础结构,类似于 CSPDarknet53 结构,通过一系列卷积层和池化层的组合,有效提取输入图像的特征。这些特征对于后续的目标检测至关重要,因为它们提供了图像的基本信息和上下文关系。

PAFPN 网络

为了解决不同尺度目标对应的特征信息差异问题,YOLOX 引入了 PAFPN(Path Aggregation Feature Pyramid Network)网络结构。PAFPN 通过特征融合生成具有尺度不变性的特征金字塔,实现对不同尺度目标的有效检测。它的设计巧妙结合了自顶向下和自底向上的路径聚合,使特征信息在不同尺度间有效传递和融合。

Head 网络

YOLOX 的 Head 网络负责生成目标的边界框、类别概率和目标置信度分数。它通过一系列卷积层和全连接层的组合,对输入特征进行精细处理和高效利用。这些层不仅提取了更丰富的特征信息,还通过非线性变换增强了模型的表达能力。

预测解码

在目标检测任务中,模型的输出是一组经过编码的预测结果。YOLOX 采用一种改进的解码方法,通过对输出进行解码和后处理,得到最终的目标检测结果。这个过程涉及坐标变换、置信度阈值设置、非极大值抑制等步骤。通过优化这些步骤的实现方式,提高了解码的效率和准确性。

三、YOLOX 与 YOLO 系列的比较

YOLOX 在 YOLO 系列算法中具有一些独特之处,例如解耦头设计,它包含一个 1×1 的卷积层以调整通道数,然后是两个并行分支,每个分支上包含两个卷积层。这两个分支分别用于分类和回归任务,这样的设计使得 YOLOX 在训练时能更快地收敛。

四、YOLOX 算法的优势与挑战

YOLOX 算法的优势在于其高效的特征提取能力和出色的检测性能。它能够在保持高精度的同时,实现快速的检测速度。然而,YOLOX 也面临一些挑战,例如在某些情况下可能会牺牲一定的速度以换取更高的精度。

五、YOLOX 安装与使用示例

环境配置

在开始安装 YOLOX 之前,需要确保已经安装了 Anaconda 或 Miniconda,并且已经设置了相应的 Python 环境和 CUDA 版本。通常,YOLOX 推荐使用 Python 3.7 或更高版本,并且需要安装 CUDA 10.2 或更高版本。

安装步骤

克隆 YOLOX 仓库

git clone https://github.com/Megvii-BaseDetection/YOLOX.git
cd YOLOX

安装依赖

pip install -r requirements.txt






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