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一、前言(百度百科)
YOLO系列是one-stage且是基于深度学习的回归方法,而R-CNN、Fast-RCNN、Faster-RCNN等是two-stage且是基于深度学习的分类方法。
016年,Joseph Redmon、Santosh Divvala、Ross Girshick等人提出了一种单阶段(one-stage)的目标检测网络。它的检测速度非常快,每秒可以处理45帧图片,能够轻松地实时运行。由于其速度之快和其使用的特殊方法,作者将其取名为:You Only Look Once(也就是我们常说的YOLO的全称),并将该成果发表在了CVPR 2016上,从而引起了广泛地关注。
YOLO 的核心思想就是把目标检测转变成一个回归问题,利用整张图作为网络的输入,仅仅经过一个神经网络,得到bounding box(边界框) 的位置及其所属的类别。
深度学习经典检测方法:
- TWO-STAGE(两阶段):Faster-rcnn Mask-Rcnn系列
- ONE-stage(单阶段):YOLO系列
ONE-stage:
最核心的优势:速度非常快,适合做实时检测任务!
但是缺点也是有的,效果通常情况下不会太好!
个人理解:这个算法衡量的(两个指标)1.FPS的速度是快还是慢,2.mAP值的好坏!
TWO-STAGE:
- 速度通常比较慢(5FPS),但是效果通常还是不错的
- 非常实用的通用框架MaskRcnn,建议熟悉下!
指标分析
map指标:综合衡量检测效果;单看精度和recall不太行!
关于.YOLO系列指标分析:
TP的意思:true positives (TP正类判定位正类)
FP就是负类判定为正类“存伪”
FN:正类判断为负类“去真”,明明是小狗偏给判断为小猫!
TN:负类判定为负类!
检测任务中的精度和召回率分别代表
基于置信度阈值来计算,例如分别计算0.9;0.8;0.7
0.9时:TP+FP = 1,TP = 1 ;FN = 2;Precision=1/1;Recall=1/3;
YOLO-V1
把检测问题转化成回归问题,一个CNN就搞定了!
可以对视频进行实时检测,应用领域非常广!
YOLOv1采用的是“分开使用的”的策略,将一张图片平均分成7×7个网格,每个网格分别负责预测中心点落在该网格内的目标。通过这种方式,我们就不需要再额外设计一个RPN网络,这正是YOLOv1作为单阶段网络的简单快捷之处!
网络架构:
- 网络输入:448×448×3的彩色图片。
- 中间层:由若干卷积层和最大池化层组成,用于提取图片的抽象特征。
- 全连接层:由两个全连接层组成,用来预测目标的位置和类别概率值。
- 网络输出:7×7×30的预测结果。
- YOLO在输入连接里面有一个全连接层,所以说这里必须做一个限制输入数据的大小(必须是448*448*3)
- 并且需要杂计算机里面设计一个损失函数,在损失函数里面(设置好损失的最小值)
每个数字的含义:
1.10 =(X,Y,H,W,C)*B(2个)
2.当前数据集中有20个类别
3.7*7表示最终网格的大小
4.(S*S)*(B*5+C) 给出最终预测结果等于多少!
损失函数:
损失由三部分组成,分别是:坐标预测损失、置信度预测损失、类别预测损失
定位误差比分类误差更大,所以增加对定位误差的惩罚,使λ c o o r d = 5 λ。
YOLO-V1 (V1 内容介绍一遍)
优点:快速,简单!
问题1:每个Cell只预测一个类别,如果重叠无法解决
问题2:小物体检测效果一般,长宽比可选的但单一
具体说明一点优点:
- YOLO检测的速度其实非常快,拿标准版的YOLO来说每秒可以处理的图像为40-45秒每张图片!当然极速版的可以处理150帧的图像!!!!这也就是YOLO优于其他的方式!!
- YOLO的检测能力要比其他的监测系统快两倍!其迁移能力强,能过运用于多种的新的领域!
局限:
- YOLO对于小的群体的检测效果并不好,如果同时检测两个框,并且属于同一个类可能会出现错误!!
- 损失函数的问题也同样影响大,定位误差以及检测效果的偏移,和不同之间的角度问题上同样偏弱!
转载:https://blog.csdn.net/m0_64148096/article/details/125897724