yolox改进特征融合网络为bifpn,具体的代码是什么,以及应该怎么做
时间: 2023-06-19 15:04:32 浏览: 325
YOLOX 使用 BiFPN(Bi-directional Feature Pyramid Network)来进行特征融合。BiFPN 是由 EfficientDet 提出的一种特征金字塔网络,它可以在多个尺度上进行特征融合,并且可以在前向和后向传递中同时进行信息的流动和特征的更新,从而提高检测性能。
以下是 YOLOX 中特征融合代码的简化版本:
```python
class BiFPN(nn.Module):
def __init__(self, in_channels, out_channels, num_layers):
super().__init__()
self.p6 = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1, stride=1, padding=0)
self.p5 = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1, stride=1, padding=0)
self.p4 = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1, stride=1, padding=0)
self.p3 = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1, stride=1, padding=0)
self.p2 = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1, stride=1, padding=0)
self.w1 = nn.ModuleList([nn.Conv2d(out_channels, out_channels, kernel_size=3, stride=1, padding=1) for _ in range(num_layers)])
self.w2 = nn.ModuleList([nn.Conv2d(out_channels, out_channels, kernel_size=3, stride=1, padding=1) for _ in range(num_layers)])
self.w3 = nn.ModuleList([nn.Conv2d(out_channels, out_channels, kernel_size=3, stride=1, padding=1) for _ in range(num_layers)])
self.w4 = nn.ModuleList([nn.Conv2d(out_channels, out_channels, kernel_size=3, stride=1, padding=1) for _ in range(num_layers)])
self.act = nn.SiLU()
def forward(self, inputs):
p6, p5, p4, p3, p2 = inputs
# Top-down Pathway
p5_td = self.act(self.w1[0](p5) + F.interpolate(p6, scale_factor=2, mode='nearest'))
p4_td = self.act(self.w2[0](p4) + F.interpolate(p5_td, scale_factor=2, mode='nearest'))
p3_td = self.act(self.w3[0](p3) + F.interpolate(p4_td, scale_factor=2, mode='nearest'))
p2_td = self.act(self.w4[0](p2) + F.interpolate(p3_td, scale_factor=2, mode='nearest'))
# Bottom-up Pathway
p3_bu = self.act(self.w1[1](p3) + F.interpolate(p2_td, scale_factor=0.5, mode='nearest'))
p4_bu = self.act(self.w2[1](p4) + F.interpolate(p3_bu, scale_factor=0.5, mode='nearest'))
p5_bu = self.act(self.w3[1](p5) + F.interpolate(p4_bu, scale_factor=0.5, mode='nearest'))
p6_bu = self.act(self.w4[1](p6) + F.interpolate(p5_bu, scale_factor=0.5, mode='nearest'))
# Output Pyramid Levels
p6_out = self.p6(p6_bu)
p5_out = self.p5(p5_bu)
p4_out = self.p4(p4_bu)
p3_out = self.p3(p3_bu)
p2_out = self.p2(p2_td)
return p6_out, p5_out, p4_out, p3_out, p2_out
```
在 YOLOX 中,BiFPN 模块的输入是来自骨干网络的不同特征层,输出是经过特征融合后的多尺度特征图。BiFPN 模块包含一个自上而下的路径和一个自下而上的路径,每个路径包含多个卷积层来进行特征融合。在自上而下的路径中,我们从最高分辨率的特征图 P5 开始,通过将其与上一层特征图 P6 进行上采样相加得到新的特征图 P5_td;然后再将 P5_td 与上一层特征图 P4 进行上采样相加得到新的特征图 P4_td,以此类推,直到获得最底层的特征图 P2_td。在自下而上的路径中,我们从最低分辨率的特征图 P2 开始,通过将其与上一层特征图 P3 进行下采样相加得到新的特征图 P3_bu;然后再将 P3_bu 与上一层特征图 P4 进行下采样相加得到新的特征图 P4_bu,以此类推,直到获得最高层的特征图 P6_bu。最后,我们将自上而下和自下而上的路径的结果相加,并通过几个卷积层来生成输出的金字塔特征图。
如果您想在自己的项目中使用 YOLOX 中的 BiFPN 模块,您可以按照以下步骤进行:
1. 将上述代码复制到您的项目中,或者将整个 YOLOX 项目作为依赖项安装。
2. 将输入特征层传递给 BiFPN 模块,如下所示:
```python
bifpn = BiFPN(in_channels=[256, 512, 1024, 2048], out_channels=256, num_layers=2)
p6, p5, p4, p3, p2 = bifpn([res2, res3, res4, res5])
```
其中,`in_channels` 参数指定输入特征图的通道数,`out_channels` 参数指定输出特征图的通道数,`num_layers` 参数指定在自上而下和自下而上的路径中使用的卷积层数量。
3. 将生成的特征图用于目标检测或其他任务中,如下所示:
```python
head = YOLOXHead(num_classes=80, width=256)
cls_scores, bbox_preds = head([p6, p5, p4, p3, p2])
```
其中,`YOLOXHead` 是 YOLOX 中的目标检测头部模块,它可以使用 BiFPN 生成的特征图来预测目标的类别和位置。
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