【YOLO改进】换遍MMDET主干网络之SwinTransformer-Tiny(基于MMYOLO)

2024-05-08 09:20

本文主要是介绍【YOLO改进】换遍MMDET主干网络之SwinTransformer-Tiny(基于MMYOLO),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

SwinTransformer-Tiny

SwinTransformer-Tiny是Swin Transformer模型的一个轻量级版本。Swin Transformer是微软亚洲研究院在2021年提出的一种新型的视觉Transformer,它通过引入移位窗口(Shifted Windows)的概念,实现了层次化的特征表示和线性的计算复杂度,使其在各种视觉任务中都取得了出色的性能。

SwinTransformer-Tiny作为轻量级版本,继承了Swin Transformer的核心思想,但在网络深度和宽度上进行了缩减,以适应更轻量级的计算需求。具体来说,SwinTransformer-Tiny采用了更少的网络层数和更小的特征通道数,以减小模型的参数量和计算量。

作为YOLO主干网络的可行性分析

  1. 性能优势:SwinTransformer-Tiny作为Swin Transformer的轻量级版本,继承了其层次化的特征表示和线性的计算复杂度的优点。这使得SwinTransformer-Tiny在保持一定性能的同时,具有更小的模型大小和更快的推理速度。对于实时目标检测任务来说,这是非常重要的。
  2. 兼容性:SwinTransformer-Tiny作为一种视觉Transformer模型,与YOLO这种基于卷积神经网络的目标检测算法在结构上有一定的差异。但是,通过合理的设计和调整,可以将SwinTransformer-Tiny作为YOLO的主干网络来使用。具体来说,可以将SwinTransformer-Tiny的输出特征图与YOLO的后续检测头进行连接,形成完整的目标检测模型。
  3. 挑战与改进:尽管SwinTransformer-Tiny在作为YOLO主干网络时具有一定的可行性,但也存在一些挑战和改进空间。首先,由于SwinTransformer-Tiny是基于Transformer的模型,其计算方式与基于卷积神经网络的YOLO存在差异,可能需要更多的计算资源和内存。其次,如何更好地将SwinTransformer-Tiny与YOLO的检测头进行融合,以充分发挥两者的优势,也是一个需要研究的问题。为了改进这些方面,可以尝试采用一些优化技术,如剪枝、量化等,来减小模型的参数量和计算量;同时,也可以尝试设计更加高效的融合策略,以提高模型的性能和速度。

替换SwinTransformer-Tiny(基于MMYOLO)

OpenMMLab 2.0 体系中 MMYOLO、MMDetection、MMClassification、MMSelfsup 中的模型注册表都继承自 MMEngine 中的根注册表,允许这些 OpenMMLab 开源库直接使用彼此已经实现的模块。 因此用户可以在 MMYOLO 中使用来自 MMDetection、MMClassification、MMSelfsup 的主干网络,而无需重新实现。

假设想将'SwinTransformer-Tiny'作为 'yolov5' 的主干网络,则配置文件如下:

_base_ = './yolov5_s-v61_syncbn_8xb16-300e_coco.py'deepen_factor = _base_.deepen_factor
widen_factor = 1.0
channels = [192, 384, 768]
checkpoint_file = 'https://github.com/SwinTransformer/storage/releases/download/v1.0.0/swin_tiny_patch4_window7_224.pth'  # noqamodel = dict(backbone=dict(_delete_=True, # 将 _base_ 中关于 backbone 的字段删除type='mmdet.SwinTransformer', # 使用 mmdet 中的 SwinTransformerembed_dims=96,depths=[2, 2, 6, 2],num_heads=[3, 6, 12, 24],window_size=7,mlp_ratio=4,qkv_bias=True,qk_scale=None,drop_rate=0.,attn_drop_rate=0.,drop_path_rate=0.2,patch_norm=True,out_indices=(1, 2, 3),with_cp=False,convert_weights=True,init_cfg=dict(type='Pretrained', checkpoint=checkpoint_file)),neck=dict(type='YOLOv5PAFPN',deepen_factor=deepen_factor,widen_factor=widen_factor,in_channels=channels, # 注意:SwinTransformer-Tiny 输出的3个通道是 [192, 384, 768],和原先的 yolov5-s neck 不匹配,需要更改out_channels=channels),bbox_head=dict(type='YOLOv5Head',head_module=dict(type='YOLOv5HeadModule',in_channels=channels, # head 部分输入通道也要做相应更改widen_factor=widen_factor))
)

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