1.Yolov8简介
Ultralytics YOLOv8 是由 Ultralytics 开发的一个前沿的 SOTA 模型。它在以前成功的 YOLO 版本基础上，引入了新的功能和改进，进一步提升了其性能和灵活性。YOLOv8 基于快速、准确和易于使用的设计理念，使其成为广泛的目标检测、图像分割和图像分类任务的绝佳选择。
下表为官方在 COCO Val 2017 数据集上测试的 mAP、参数量和 FLOPs 结果。可以看出 YOLOv8 相比 YOLOv5 精度提升非常多，但是 N/S/M 模型相应的参数量和 FLOPs 都增加了不少；
模型 | 尺寸（像素） | mAPval50-95 | 推理速度CPU ONNX(ms) | 推理速度A100 TensorRT(ms) | 参数量(M) | FLOPs(B) |
|---|---|---|---|---|---|---|
YOLOv8n | 640 | 37.3 | 80.4 | 0.99 | 3.2 | 8.7 |
YOLOv8s | 640 | 44.9 | 128.4 | 1.20 | 11.2 | 28.6 |
YOLOv8m | 640 | 50.2 | 234.7 | 1.83 | 25.9 | 78.9 |
YOLOv8l | 640 | 52.9 | 375.2 | 2.39 | 43.7 | 165.2 |
YOLOv8x | 640 | 53.9 | 479.1 | 3.53 | 68.2 | 257.8 |
1.1 Yolov8优化点：
将 YOLOv5 的C3结构换成了梯度流更丰富的 C2f结构，并对不同尺度模型调整了不同的通道数
C3模块的结构图，然后再对比与C2f的具体的区别。针对C3模块，其主要是借助CSPNet提取分流的思想，同时结合残差结构的思想，设计了C3 Block，CSP主分支梯度模块为BottleNeck模块。同时堆叠的个数由参数n来进行控制，也就是说不同规模的模型，n的值是有变化的。
C3模块的Pytorch的实现如下：
代码语言：javascript复制class C3(nn.Module):
# CSP Bottleneck with 3 convolutions
def __init__(self, c1, c2, n=1, shortcut=True, g=1, e=0.5): # ch_in, ch_out, number, shortcut, groups, expansion
super().__init__()
c_ = int(c2 * e) # hidden channels
self.cv1 = Conv(c1, c_, 1, 1)
self.cv2 = Conv(c1, c_, 1, 1)
self.cv3 = Conv(2 * c_, c2, 1) # optional act=FReLU(c2)
self.m = nn.Sequential(*(Bottleneck(c_, c_, shortcut, g, e=1.0) for _ in range(n)))
def forward(self, x):
return self.cv3(torch.cat((self.m(self.cv1(x)), self.cv2(x)), 1)) C2f模块的结构图如下：
C2f模块就是参考了C3模块以及ELAN的思想进行的设计，让YOLOv8可以在保证轻量化的同时获得更加丰富的梯度流信息。
class C2f(nn.Module):
# CSP Bottleneck with 2 convolutions
def __init__(self, c1, c2, n=1, shortcut=False, g=1, e=0.5): # ch_in, ch_out, number, shortcut, groups, expansion
super().__init__()
self.c = int(c2 * e) # hidden channels
self.cv1 = Conv(c1, 2 * self.c, 1, 1)
self.cv2 = Conv((2 n) * self.c, c2, 1) # optional act=FReLU(c2)
self.m = nn.ModuleList(Bottleneck(self.c, self.c, shortcut, g, k=((3, 3), (3, 3)), e=1.0) for _ in range(n))
def forward(self, x):
y = list(self.cv1(x).split((self.c, self.c), 1))
y.extend(m(y[-1]) for m in self.m)
return self.cv2(torch.cat(y, 1)) 2.涨点技巧：Yolov5加入C2F提升小目标检测精度
2.2 加入C2f代码修改位置
1)将如下代码添加到common.py中：
class v8_C2fBottleneck(nn.Module):
# Standard bottleneck
def __init__(self, c1, c2, shortcut=True, g=1, k=(3, 3), e=0.5): # ch_in, ch_out, shortcut, groups, kernels, expand
super().__init__()
c_ = int(c2 * e) # hidden channels
self.cv1 = Conv(c1, c_, k[0], 1)
self.cv2 = Conv(c_, c2, k[1], 1, g=g)
self.add = shortcut and c1 == c2
def forward(self, x):
return x self.cv2(self.cv1(x)) if self.add else self.cv2(self.cv1(x))
class C2f(nn.Module):
# CSP Bottleneck with 2 convolutions
def __init__(self, c1, c2, n=1, shortcut=False, g=1, e=0.5): # ch_in, ch_out, number, shortcut, groups, expansion
super().__init__()
self.c = int(c2 * e) # hidden channels
self.cv1 = Conv(c1, 2 * self.c, 1, 1)
self.cv2 = Conv((2 n) * self.c, c2, 1) # optional act=FReLU(c2)
self.m = nn.ModuleList(v8_C2fBottleneck(self.c, self.c, shortcut, g, k=((3, 3), (3, 3)), e=1.0) for _ in range(n))
def forward(self, x):
y = list(self.cv1(x).split((self.c, self.c), 1))
y.extend(m(y[-1]) for m in self.m)
return self.cv2(torch.cat(y, 1)) 2)在yolo.py中添加C2f（PS:快速搜索C3对应位置）
2.3 修改配置文件
代码语言：javascript复制# YOLOv5
