【YOLOv7】主要改进点详解

YOLOv7介绍

YOLOv7论文在上个月6号挂在了Arxiv上之后,引起了巨大轰动,短短一个月的时间,Github上就有了4.3k个Star。

【YOLOv7】主要改进点详解

从论文题目可以看出来,YOLOv7又是一个集大成者的杰作;从Github源码可以看出, 整体结构与YOLOv5极其相似,因此有YOLOov5基础的小伙伴可以无脑上手v7。

另外来看下v7的两位大牛作者,一作是 Chien-Yao Wang,近几年一直耕耘在目标检测领域,尤其是YOLO系列,代表作:YOLOv7、YOLOR、ScaledYOLOv4、CSPNet等。二作是 Alexey Bochkovskiy,就是在20年Joseph Redmon宣布退出CV领域后扛起YOLO系列大旗并发布YOLOv4的那位大神。
 

整体网络架构

YOLOv7完整网络架构以及各组件的详细解析可以移步至:【YOLOv7_0.1】网络结构与源码解析,这里从另一个角度来了解YOLOov7的网络架构:

【YOLOv7】主要改进点详解

上面这张图是根据我目前的理解,对YOLOv7的整体结构进行的拆分,可能会有不正确的地方,欢迎各位小伙伴前来交流~

可以很清楚的看到,YOLOv7大部分继承自YOLOv5,包括整体网络架构、配置文件的设置和训练、推理、验证过程等等,基本上熟悉v5就可以无脑上手v7了;此外,v7也有不少继承自YOLOR,毕竟是同一个作者前后年的工作,包括不同网络的设计、超参数设置以及隐性知识学习的加入;还有就是在正样本匹配时仿照了YOLOX的SimOTA策略。

除了这些在已有YOLO版本中的算法之外,YOLOv7还包括了近几年最新的trick:高效聚合网络(目前论文还未接收)、重参数化卷积、辅助头检测、模型缩放等等,因此学习YOLOv7还是非常有价值的。
 

高效聚合网络

【YOLOv7】主要改进点详解

图a和图b是之前常用的特征提取网络,图c则是YOLOv7主要用到的ELAN网络,虽然有引文,但是并没有任何详细资料来学习,对此,作者是这么说的:

ELAN paper will be released after accept at the latest.

好叭,那就再等等。图d是对ELAN的改进,其等效网络就是下面这个,也就是两个ELAN(红框里)的Concat,作者的解释是:

For E-ELAN architecture, since our edge device do not support group convolution and shuffle operation, we are forced to implement it as an equivalence architecture.

【YOLOv7】主要改进点详解

 

重参数化卷积

重参数化的作用:在保证模型性能的条件下加速网络,主要是对卷积+BN层以及不同卷积进行融合,合并为一个卷积模块。

下面给出了卷积+BN融合的公式化过程,红色表示卷积参数(权重和偏置),蓝色是BN参数(【YOLOv7】主要改进点详解是输入均值,【YOLOv7】主要改进点详解是输入标准差,【YOLOv7】主要改进点详解【YOLOv7】主要改进点详解是两个可学习的参数),最终经过一系列化简,融合成了一个卷积:

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