yolov8 浅记
目录
Pre:
1. YOLOv8 概述
2. 模型结构设计
3. Loss 计算
4.训练数据增强
5. 训练策略
6、部署推理
End
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yolo系列发布时间：
先贴一下yolo各系列的发布时间（说出来很丢人，我以为 yolox是 最新的）：
yoloX 2021.07
yolov6 2022.06 美团
yolov7 2022.07 网上的评价不错，但是更新时间停留在几个月前
YOLOv8 是 ultralytics 公司在 2023 年 1月 10 号开源的 YOLOv5 的下一个重大更新版本，目前支持图像分类、物体检测和实例分割任务。
ultralytics 并没有直接将开源库命名为 YOLOv8，而是直接使用 ultralytics 这个词，原因是 ultralytics 将这个库定位为算法框架，而非某一个特定算法，一个主要特点是可扩展性。其希望这个库不仅仅能够用于 YOLO 系列模型，而是能够支持非 YOLO 模型以及分类分割姿态估计等各类任务。
在gihub搜yolov8搜不到哦，项目地址在这里 ：GitHub - ultralytics/ultralytics: NEW - YOLOv8 🚀 in PyTorch > ONNX > CoreML > TFLite
性能：
1. YOLOv8 概述
YOLOv8 算法，其核心特性和改动可以归结为如下：
- 提供了一个全新的 SOTA 模型，包括 P5 640 和 P6 1280 分辨率的目标检测网络和基于 YOLACT 的实例分割模型。和 YOLOv5 一样，基于缩放系数也提供了 N/S/M/L/X 尺度的不同大小模型，用于满足不同场景需求
- 骨干网络和 Neck 部分可能参考了 YOLOv7 ELAN 设计思想，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，属于对模型结构精心微调，不再是无脑一套参数应用所有模型，大幅提升了模型性能。不过这个 C2f 模块中存在 Split 等操作对特定硬件部署没有之前那么友好了
- Head 部分相比 YOLOv5 改动较大，换成了目前主流的解耦头结构，将分类和检测头分离，同时也从 Anchor-Based 换成了 Anchor-Free
- Loss 计算方面采用了 TaskAlignedAssigner 正样本分配策略，并引入了 Distribution Focal Loss
- 训练的数据增强部分引入了 YOLOX 中的最后 10 epoch 关闭 Mosiac 增强的操作，可以有效地提升精度
从上面可以看出，YOLOv8 主要参考了最近提出的诸如 YOLOX、YOLOv6、YOLOv7 和 PPYOLOE 等算法的相关设计，本身的创新点不多，偏向工程实践，主推的还是 ultralytics 这个框架本身。
2. 模型结构设计
Head 部分变化最大，从原先的耦合头变成了解耦头，并且从 YOLOv5 的 Anchor-Based 变成了 Anchor-Free。其结构如下所示：
3. Loss 计算
Loss 计算过程包括 2 个部分： 正负样本分配策略和 Loss 计算。
现代目标检测器大部分都会在正负样本分配策略上面做文章，
YOLOv5 采用的依然是静态分配策略。考虑到动态分配策略的优异性，YOLOv8 算法中则直接引用了 TOOD 的 TaskAlignedAssigner。
TaskAlignedAssigner 的匹配策略简单总结为： 根据分类与回归的分数加权的分数选择正样本。
s 是标注类别对应的预测分值，u 是预测框和 gt 框的 iou，两者相乘就可以衡量对齐程度。
- 对于每一个 GT，对所有的预测框基于 GT 类别对应分类分数，预测框与 GT 的 IoU 的加权得到一个关联分类以及回归的对齐分数 alignment_metrics
- 对于每一个 GT，直接基于 alignment_metrics 对齐分数选取 topK 大的作为正样本
Loss 计算包括 2 个分支： 分类和回归分支，没有了之前的 objectness 分支。
- 分类分支依然采用 BCE Loss
- 回归分支需要和 Distribution Focal Loss 中提出的积分形式表示法绑定，因此使用了 Distribution Focal Loss， 同时还使用了 CIoU Loss
- 3 个 Loss 采用一定权重比例加权即可。
4.训练数据增强
数据增强方面和 YOLOv5 差距不大，只不过引入了 YOLOX 中提出的最后 10 个 epoch 关闭 Mosaic 的操作。假设训练 epoch 是 500，
5. 训练策略
YOLOv8 的训练策略和 YOLOv5 没有啥区别，最大区别就是模型的训练总 epoch 数从 300 提升到了 500，这也导致训练时间急剧增加。以 YOLOv8-S 为例，其训练策略汇总如下：
6、部署推理
与yolov5不同哦，opencv dnn 部署需要opencv4.7。onnx runtime C++ 部署 可以看看我的博客
End
yolo系列 选哪个，可以看看这里，感觉有点道理：YOLOv8来啦！YOLO内卷期模型怎么选？9+款AI硬件如何快速部署？深度解析
说明：
本文很多部分摘自下列参考，仅作笔记，无意冒犯
参考：
YOLOv8 深度详解！一文看懂，快速上手 - 知乎
YOLOv8来啦 | 详细解读YOLOv8的改进模块！YOLOv5官方出品YOLOv8！_AI追随者的博客-CSDN博客