一文弄懂 | YOLOv8网络结构解读 、yolov8.yaml配置文件详细解读与说明、模型训练参数详细解析 | 通俗易懂!入门必看系列!

Ai缝合怪YOLO涨点改进 2024-10-01 13:35:00 阅读 65

看这一篇就够了。本文内含YOLOv8网络结构图 + yaml配置文件详细解读与说明 + 训练教程 + 训练参数设置+参数解析说明等一些有关YOLOv8的内容!

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目录

一、YOLOv8简介

二、yolov8.yaml配置文件进行详细讲解

2.1 参数部分【Parameters】

2.2 主干部分【backbone】

 2.3 头部【head】

三、YOLOv8模型训练参数详细解析 

3.1 YOLOv8模型训练代码

3.2 模型大小选择

3.3 训练参数设置

3.4 训练参数说明

四、本文总结


一、YOLOv8简介

本文详细介绍YOLOv8的网络结构,YOLOv8网络主要包含Backbone、Neck和Head 3个部分。

Backbone采用C2f模块,通过Bottleneck Block和SPPF模块提升特征提取能力。

Neck颈部网络位于主干网络和头部网络之间,它的作用是进行特征融合和增强。

Head头部网络是目标检测模型的决策部分,负责产生最终的检测结果。

YOLOv8整体网络结构图

YOLOv8的网络结构主要由以下三个大部分组成 

Backbone

Backbone部分负责特征提取,采用了一系列卷积和反卷积层,同时使用了残差连接和瓶颈结构来减小网络的大小并提高性能。该部分采用了C2f模块作为基本构成单元,与YOLOv5的C3模块相比,C2f模块具有更少的参数量和更优秀的特征提取能力。具体来说,C2f模块通过更有效的结构设计,减少了冗余参数,提高了计算效率。此外,Backbone部分还包括一些常见的改进技术,如缝合一些卷积模块,注意力模块,替换主干网络等改进,以进一步增强特征提取的能力。后续会更新大量相关部分改进点。

Neck

Neck颈部网络位于主干网络和头部网络之间,它的作用是进行特征融合和增强。后续会更新大量相关部分改进点。

Head

Head头部网络是目标检测模型的决策部分,负责产生最终的检测结果。后续会更新大量相关部分改进点。

二、<code>yolov8.yaml配置文件进行详细讲解

配置文件主要分为三个部分: 参数部分【Parameters】,主干部分【backone】,头部部分【head】下面分别对这几个部分进行详细说明。

关于YOLOv8网络的配置文件yolov8.yaml的详细内容如下:

# Ultralytics YOLO 🚀, AGPL-3.0 license

# YOLOv8 object detection model with P3-P5 outputs. For Usage examples see https://docs.ultralytics.com/tasks/detect

# Parameters

nc: 80 # number of classes

scales: # model compound scaling constants, i.e. 'model=yolov8n.yaml' will call yolov8.yaml with scale 'n'

# [depth, width, max_channels]

n: [0.33, 0.25, 1024] # YOLOv8n summary: 225 layers, 3157200 parameters, 3157184 gradients, 8.9 GFLOPs

s: [0.33, 0.50, 1024] # YOLOv8s summary: 225 layers, 11166560 parameters, 11166544 gradients, 28.8 GFLOPs

m: [0.67, 0.75, 768] # YOLOv8m summary: 295 layers, 25902640 parameters, 25902624 gradients, 79.3 GFLOPs

l: [1.00, 1.00, 512] # YOLOv8l summary: 365 layers, 43691520 parameters, 43691504 gradients, 165.7 GFLOPs

x: [1.00, 1.25, 512] # YOLOv8x summary: 365 layers, 68229648 parameters, 68229632 gradients, 258.5 GFLOPs

# YOLOv8.0n backbone

backbone:

# [from, repeats, module, args]

- [-1, 1, Conv, [64, 3, 2]] # 0-P1/2

- [-1, 1, Conv, [128, 3, 2]] # 1-P2/4

- [-1, 3, C2f, [128, True]]

- [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]] # 3-P3/8

- [-1, 6, C2f, [256, True]]

- [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]] # 5-P4/16

- [-1, 6, C2f, [512, True]]

- [-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]] # 7-P5/32

- [-1, 3, C2f, [1024, True]]

- [-1, 1, SPPF, [1024, 5]] # 9

# YOLOv8.0n head

head:

- [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']]

- [[-1, 6], 1, Concat, [1]] # cat backbone P4

- [-1, 3, C2f, [512]] # 12

- [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']]

- [[-1, 4], 1, Concat, [1]] # cat backbone P3

- [-1, 3, C2f, [256]] # 15 (P3/8-small)

- [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]]

- [[-1, 12], 1, Concat, [1]] # cat head P4

- [-1, 3, C2f, [512]] # 18 (P4/16-medium)

- [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]]

- [[-1, 9], 1, Concat, [1]] # cat head P5

- [-1, 3, C2f, [1024]] # 21 (P5/32-large)

- [[15, 18, 21], 1, Detect, [nc]] # Detect(P3, P4, P5)

2.1 参数部分【Parameters】

# Parameters

nc: 80 # number of classes

scales: # model compound scaling constants, i.e. 'model=yolov8n.yaml' will call yolov8.yaml with scale 'n'

# [depth, width, max_channels]

n: [0.33, 0.25, 1024] # YOLOv8n summary: 225 layers, 3157200 parameters, 3157184 gradients, 8.9 GFLOPs

s: [0.33, 0.50, 1024] # YOLOv8s summary: 225 layers, 11166560 parameters, 11166544 gradients, 28.8 GFLOPs

m: [0.67, 0.75, 768] # YOLOv8m summary: 295 layers, 25902640 parameters, 25902624 gradients, 79.3 GFLOPs

l: [1.00, 1.00, 512] # YOLOv8l summary: 365 layers, 43691520 parameters, 43691504 gradients, 165.7 GFLOPs

x: [1.00, 1.25, 512] # YOLOv8x summary: 365 layers, 68229648 parameters, 68229632 gradients, 258.5 GFLOP

nc: 80 指的是数据集中的类别数量。

scales: 代表模型尺寸,分了n,s,m,l,x这5个不同大小的尺寸,参数量依次从小到大。

[depth, width, max_channels]:分别表示网络模型的深度因子网络模型的宽度因子最大通道数

depth深度因子的作用:表示模型中重复模块的数量或层数的缩放比例。这里主要用来调整C2f模块中的子模块Bottelneck重复次数。比如主干中第一个C2f模块的number系数是3,我们使用0.33x3并且向上取整就等于1了,这就代表第一个C2f模块中Bottelneck只重复一次;

width宽度因子的作用:表示模型中通道数(即特征图的深度)的缩放比例,如果某个层原本有64个通道,而width设置为0.5,则该层的通道数变为32。比如使用yolov8n.yaml文件,参数为[0.33, 0.25, 1024]。第一个Conv模块的输出通道数写的是64,但是实际上这个通道数并不是64,而是使用宽度因子 0.25x64得到的最终结果16;同理,C2f模块的输出通道虽然在yaml文件上写的是128,但是在实际使用时依然要乘上宽度因子0.25,那么第一个C2f模块最终的到实际通道数就是0.25x128 = 32。如下图所示,其他的依次类推。

max-channels: 表示每层最大通道数。每层的通道数会与这个参数进行一个对比,如果特征图通道数大于这个数,那就取 max_channels的值。

2.2 主干部分【backbone】

# YOLOv8.0n backbone

backbone:

# [from, repeats, module, args]

- [-1, 1, Conv, [64, 3, 2]] # 0-P1/2

- [-1, 1, Conv, [128, 3, 2]] # 1-P2/4

- [-1, 3, C2f, [128, True]]

- [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]] # 3-P3/8

- [-1, 6, C2f, [256, True]]

- [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]] # 5-P4/16

- [-1, 6, C2f, [512, True]]

- [-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]] # 7-P5/32

- [-1, 3, C2f, [1024, True]]

- [-1, 1, SPPF, [1024, 5]] # 9

主干部分有四个参数[from, number, module, args] ,解释如下:

from:这个参数代表从哪一层获得输入,-1就表示从上一层获得输入,[-1, 6]就表示从上一层和第6层这两层获得输入。第一层比较特殊,这里第一层上一层 没有输入,from默认-1就好了。

number:这个参数表示模块重复的次数,如果为3则表示该模块重复3次,这里并不一定是这个模块的重复次数,也有可能是这个模块中的子模块重复的次数。对于C2f模块来说,这个number就代表C2fBottelneck模块重复的次数。

module:这个就代表你这层使用的模块的名称,比如你第一层使用了Conv模块,第二层使用了C2f模块。

args:表示这个模块需要传入的参数,第一个参数均表示该层的输出通道数。对于第一层conv参数【64,3,2】:64代表输出通道数,3代表卷积核大小k,2代表stride步长。每层输入通道数,默认是上一层的输出通道数。

每一层解释如下,见注释:

backbone:

# [from, repeats, module, args]

- [-1, 1, Conv, [64, 3, 2]] # 0-P1/2 第0层,-1代表将上层的输入作为本层的输入。第0层的输入是640*640*3的图像。Conv代表卷积层,相应的参数:64代表输出通道数,3代表卷积核大小k,2代表stride步长。

- [-1, 1, Conv, [128, 3, 2]] # 1-P2/4 第1层,本层和上一层是一样的操作(128代表输出通道数,3代表卷积核大小k,2代表stride步长)

- [-1, 3, C2f, [128, True]] # 第2层,本层是C2f模块,3代表本层重复3次。128代表输出通道数,True表示Bottleneck有shortcut。

- [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]] # 3-P3/8 第3层,进行卷积操作(256代表输出通道数,3代表卷积核大小k,2代表stride步长),输出特征图尺寸为80*80*256(卷积的参数都没变,所以都是长宽变成原来的1/2,和之前一样),特征图的长宽已经变成输入图像的1/8。

- [-1, 6, C2f, [256, True]] # 第4层,本层是C2f模块,可以参考第2层的讲解。6代表本层重复6次。256代表输出通道数,True表示Bottleneck有shortcut。经过这层之后,特征图尺寸依旧是80*80*256。

- [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]] # 5-P4/16 第5层,进行卷积操作(512代表输出通道数,3代表卷积核大小k,2代表stride步长),输出特征图尺寸为40*40*512(卷积的参数都没变,所以都是长宽变成原来的1/2,和之前一样),特征图的长宽已经变成输入图像的1/16。

- [-1, 6, C2f, [512, True]] # 第6层,本层是C2f模块,可以参考第2层的讲解。6代表本层重复6次。512代表输出通道数,True表示Bottleneck有shortcut。经过这层之后,特征图尺寸依旧是40*40*512。

- [-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]] # 7-P5/32 第7层,进行卷积操作(1024代表输出通道数,3代表卷积核大小k,2代表stride步长),输出特征图尺寸为20*20*1024(卷积的参数都没变,所以都是长宽变成原来的1/2,和之前一样),特征图的长宽已经变成输入图像的1/32。

- [-1, 3, C2f, [1024, True]] #第8层,本层是C2f模块,可以参考第2层的讲解。3代表本层重复3次。1024代表输出通道数,True表示Bottleneck有shortcut。经过这层之后,特征图尺寸依旧是20*20*1024。

- [-1, 1, SPPF, [1024, 5]] # 9 第9层,本层是快速空间金字塔池化层(SPPF)。1024代表输出通道数,5代表池化核大小k。结合模块结构图和代码可以看出,最后concat得到的特征图尺寸是20*20*(512*4),经过一次Conv得到20*20*1024。

其他说明:各层注释中的P1/2表示该层特征图缩放为输入图像尺寸的1/2,是第1特征层;P2/4表示该层特征图缩放为输入图像尺寸的1/4,是第2特征层;其他的依次类推。 

 2.3 头部【head

# YOLOv8.0n head

head:

- [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']]

- [[-1, 6], 1, Concat, [1]] # cat backbone P4

- [-1, 3, C2f, [512]] # 12

- [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']]

- [[-1, 4], 1, Concat, [1]] # cat backbone P3

- [-1, 3, C2f, [256]] # 15 (P3/8-small)

- [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]]

- [[-1, 12], 1, Concat, [1]] # cat head P4

- [-1, 3, C2f, [512]] # 18 (P4/16-medium)

- [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]]

- [[-1, 9], 1, Concat, [1]] # cat head P5

- [-1, 3, C2f, [1024]] # 21 (P5/32-large)

- [[15, 18, 21], 1, Detect, [nc]] # Detect(P3, P4, P5)

头部分有四个参数[from, number, module, args] ,解释如下:

from:这个参数代表从哪一层获得输入,-1就表示从上一层获得输入,[-1, 6]就表示从上一层和第6层这两层获得输入。第一层比较特殊,这里第一层上一层 没有输入,from默认-1就好了。

number:这个参数表示模块重复的次数,如果为3则表示该模块重复3次,这里并不一定是这个模块的重复次数,也有可能是这个模块中的子模块重复的次数。对于C2f模块来说,这个number就代表C2fBottelneck模块重复的次数。

module:这个就代表你这层使用的模块的名称,比如你第一层使用了Conv模块,第二层使用了C2f模块。

args:表示这个模块需要传入的参数,第一个参数均表示该层的输出通道数每层输入通道数,默认是上一层的输出通道数。

每一层解释如下,见注释:

# YOLOv8.0n head 头部层

head:

- [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']] # 第10层,本层是上采样层。-1代表将上层的输出作为本层的输入。None代表上采样的size=None(输出尺寸)不指定。2代表scale_factor=2,表示输出的尺寸是输入尺寸的2倍。mode=nearest代表使用的上采样算法为最近邻插值算法。经过这层之后,特征图的长和宽变成原来的两倍,通道数不变,所以最终尺寸为40*40*1024。

- [[-1, 6], 1, Concat, [1]] # cat backbone P4 第11层,本层是concat层,[-1, 6]代表将上层和第6层的输出作为本层的输入。[1]代表concat拼接的维度是1。从上面的分析可知,上层的输出尺寸是40*40*1024,第6层的输出是40*40*512,最终本层的输出尺寸为40*40*1536。

- [-1, 3, C2f, [512]] # 12 第12层,本层是C2f模块,可以参考第2层的讲解。3代表本层重复3次。512代表输出通道数。与Backbone中C2f不同的是,此处的C2f的bottleneck模块的shortcut=False。

- [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']] # 第13层,本层也是上采样层(参考第10层)。经过这层之后,特征图的长和宽变成原来的两倍,通道数不变,所以最终尺寸为80*80*512。

- [[-1, 4], 1, Concat, [1]] # cat backbone P3 第14层,本层是concat层,[-1, 4]代表将上层和第4层的输出作为本层的输入。[1]代表concat拼接的维度是1。从上面的分析可知,上层的输出尺寸是80*80*512,第6层的输出是80*80*256,最终本层的输出尺寸为80*80*768。

- [-1, 3, C2f, [256]] # 15 (P3/8-small) 第15层,本层是C2f模块,可以参考第2层的讲解。3代表本层重复3次。256代表输出通道数。经过这层之后,特征图尺寸变为80*80*256,特征图的长宽已经变成输入图像的1/8。

- [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]] # 第16层,进行卷积操作(256代表输出通道数,3代表卷积核大小k,2代表stride步长),输出特征图尺寸为40*40*256(卷积的参数都没变,所以都是长宽变成原来的1/2,和之前一样)。

- [[-1, 12], 1, Concat, [1]] # cat head P4 第17层,本层是concat层,[-1, 12]代表将上层和第12层的输出作为本层的输入。[1]代表concat拼接的维度是1。从上面的分析可知,上层的输出尺寸是40*40*256,第12层的输出是40*40*512,最终本层的输出尺寸为40*40*768。

- [-1, 3, C2f, [512]] # 18 (P4/16-medium) 第18层,本层是C2f模块,可以参考第2层的讲解。3代表本层重复3次。512代表输出通道数。经过这层之后,特征图尺寸变为40*40*512,特征图的长宽已经变成输入图像的1/16。

- [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]] # 第19层,进行卷积操作(512代表输出通道数,3代表卷积核大小k,2代表stride步长),输出特征图尺寸为20*20*512(卷积的参数都没变,所以都是长宽变成原来的1/2,和之前一样)。

- [[-1, 9], 1, Concat, [1]] # cat head P5 第20层,本层是concat层,[-1, 9]代表将上层和第9层的输出作为本层的输入。[1]代表concat拼接的维度是1。从上面的分析可知,上层的输出尺寸是20*20*512,第9层的输出是20*20*1024,最终本层的输出尺寸为20*20*1536。

- [-1, 3, C2f, [1024]] # 21 (P5/32-large) 第21层,本层是C2f模块,可以参考第2层的讲解。3代表本层重复3次。1024代表输出通道数。经过这层之后,特征图尺寸变为20*20*1024,特征图的长宽已经变成输入图像的1/32。

- [[15, 18, 21], 1, Detect, [nc]] # Detect(P3, P4, P5) 第20层,本层是Detect层,[15, 18, 21]代表将第15、18、21层的输出(分别是80*80*256、40*40*512、20*20*1024)作为本层的输入。nc是数据集的类别数。

这部分主要多出3个操作nn.UpsampleConcatDetect,解释如下:

nn.Upsample:表示上采样,将特征图大小进行翻倍操作。比如将大小为20X20的特征图,变为40X40的特征图大小。

Concat:代表拼接操作,将相同大小的特征图,通道进行拼接,要求是特征图大小一致,通道数可以不相同。例如[-1, 6]:-1代表上一层,6代表第六层(从第0层开始数),将上一层与第6层进行concat拼接操作。

Detectfrom有三个数: 151821,这三个就是最终网络的输出特征图,分别对应P3P4P5

 模型训练时打印出的结构参数如下,下图为yolov8n.yaml打印信息:

三、YOLOv8模型训练参数详细解析 

关于yolov8的训练参数该如何设置。接下来对yolov8的相关训练参数和使用方法进行了详细说明。希望对大家有所帮助!

3.1 YOLOv8模型训练代码

YOLOv8目标检测模型训练时使用的代码如下:

<code>from ultralytics import YOLO

# 加载官方预训练模型

model = YOLO("yolov8n.pt",task="detect") code>

# 模型训练

results = model.train(data="data.yaml", epochs=100, batch=4)code>

YOLOv8图像分割模型训练时使用的代码如下:

from ultralytics import YOLO

# 加载官方预训练模型

model = YOLO("yolov8n.pt",task="segment") code>

# 模型训练

results = model.train(data="data.yaml", epochs=100, batch=4)code>

3.2 模型大小选择

model = YOLO("yolov8n.pt") 表示使用的是v8n模型来训练。如果想使用其他大小的模型,只需要把n改为其他大小的对应字母即可。例如:

model = YOLO("yolov8s.pt")

model = YOLO("yolov8m.pt")

model = YOLO("yolov8l.pt")

model = YOLO("yolov8x.pt")

不同模型参数大小如下,v8n是参数量最小的模型。一般情况下,模型越大,最终模型的性能效果也会越好。可根据自己实际需求选择相应的模型大小进行训练。

 

3.3 训练参数设置

通过运行<code>model.train(data="data.yaml", epochs=100, batch=4)code>训练v8模型,其中(data="data.yaml", epochs=100, batch=4)code>是训练设置的参数,没有添加的训练参数都是使用的默认值。官方其实给出了很多其他相关参数,详细说明见下文。

如果我们需要自己修改其他训练参数,只需要在train后面的括号中加入相应的参数和具体值即可。

例如加上模型训练优化器参数optimizer,其默认值是auto

可设置的值为:SGD, Adam, AdamW, NAdam, RAdam, RMSProp。常用SGD或者AdamW

我们可以直接将其设置为SGD,写法如下:

# 模型训练,添加模型优化器设置

results = model.train(data="data.yaml", epochs=100, batch=4, optimizer='SGD')code>

3.4 训练参数说明

YOLOv8 模型的训练设置包括训练过程中使用的各种超参数和配置。这些设置会影响模型的性能、速度和准确性。关键的训练设置包括批量大小、学习率、动量和权重衰减。此外,优化器、损失函数和训练数据集组成的选择也会影响训练过程。对这些设置进行仔细的调整和实验对于优化性能至关重要。以下是官方给出了训练可设置参数和说明:

参数 默认值 说明
<code>model None 指定用于训练的模型文件。接受指向 .pt 预训练模型或 .yaml 配置文件。对于定义模型结构或初始化权重至关重要。
data None 数据集配置文件的路径(例如 coco8.yaml).该文件包含特定于数据集的参数,包括训练数据和验证数据的路径、类名和类数。
epochs 100 训练总轮数。每个epoch代表对整个数据集进行一次完整的训练。调整该值会影响训练时间和模型性能。
time None 最长训练时间(小时)。如果设置了该值,则会覆盖 epochs 参数,允许训练在指定的持续时间后自动停止。对于时间有限的训练场景非常有用。
patience 100 在验证指标没有改善的情况下,提前停止训练所需的epoch数。当性能趋于平稳时停止训练,有助于防止过度拟合。
batch 16 批量大小,有三种模式:设置为整数(例如,' Batch =16 '), 60% GPU内存利用率的自动模式(' Batch =-1 '),或指定利用率分数的自动模式(' Batch =0.70 ')。
imgsz 640 用于训练的目标图像尺寸。所有图像在输入模型前都会被调整到这一尺寸。影响模型精度和计算复杂度。
save True 可保存训练检查点和最终模型权重。这对恢复训练或模型部署非常有用。
save_period -1 保存模型检查点的频率,以 epochs 为单位。值为-1 时将禁用此功能。该功能适用于在长时间训练过程中保存临时模型。
cache False 在内存中缓存数据集图像 (True/ram)、磁盘 (disk),或禁用它 (False).通过减少磁盘 I/O 提高训练速度,但代价是增加内存使用量。
device None 指定用于训练的计算设备:单个 GPU (device=0)、多个 GPU (device=0,1)、CPU (device=cpu),或苹果芯片的 MPS (device=mps).
workers 8 加载数据的工作线程数(每 RANK 多 GPU 训练)。影响数据预处理和输入模型的速度,尤其适用于多 GPU 设置。
project None 保存训练结果的项目目录名称。允许有组织地存储不同的实验。
name None 训练运行的名称。用于在项目文件夹内创建一个子目录,用于存储训练日志和输出结果。
exist_ok False 如果为 True,则允许覆盖现有的项目/名称目录。这对迭代实验非常有用,无需手动清除之前的输出。
pretrained True 决定是否从预处理模型开始训练。可以是布尔值,也可以是加载权重的特定模型的字符串路径。提高训练效率和模型性能。
optimizer 'auto' 为训练模型选择优化器。选项包括 SGDAdamAdamWNAdamRAdamRMSProp 等,或 auto 用于根据模型配置进行自动选择。影响收敛速度和稳定性
verbose False 在训练过程中启用冗长输出,提供详细日志和进度更新。有助于调试和密切监控培训过程。
seed 0 为训练设置随机种子,确保在相同配置下运行的结果具有可重复性。
deterministic True 强制使用确定性算法,确保可重复性,但由于对非确定性算法的限制,可能会影响性能和速度。
single_cls False 在训练过程中将多类数据集中的所有类别视为单一类别。适用于二元分类任务,或侧重于对象的存在而非分类。
rect False 可进行矩形训练,优化批次组成以减少填充。这可以提高效率和速度,但可能会影响模型的准确性。
cos_lr False 利用余弦学习率调度器,根据历时的余弦曲线调整学习率。这有助于管理学习率,实现更好的收敛。
close_mosaic 10 在训练完成前禁用最后 N 个epoch的马赛克数据增强以稳定训练。设置为 0 则禁用此功能。
resume False 从上次保存的检查点恢复训练。自动加载模型权重、优化器状态和历时计数,无缝继续训练。
amp True 启用自动混合精度 (AMP) 训练,可减少内存使用量并加快训练速度,同时将对精度的影响降至最低。
fraction 1.0 指定用于训练的数据集的部分。允许在完整数据集的子集上进行训练,这对实验或资源有限的情况非常有用。
profile False 在训练过程中,可对ONNX 和TensorRT 速度进行剖析,有助于优化模型部署。
freeze None 冻结模型的前 N 层或按索引指定的层,从而减少可训练参数的数量。这对微调或迁移学习非常有用。
lr0 0.01 初始学习率(即 SGD=1E-2Adam=1E-3) .调整这个值对优化过程至关重要,会影响模型权重的更新速度。
lrf 0.01 最终学习率占初始学习率的百分比 = (lr0 * lrf),与调度程序结合使用,随着时间的推移调整学习率。
momentum 0.937 用于 SGD 的动量因子,或用于 Adam 优化器的 beta1,用于将过去的梯度纳入当前更新。
weight_decay 0.0005 L2 正则化项,对大权重进行惩罚,以防止过度拟合。
warmup_epochs 3.0 学习率预热的历元数,学习率从低值逐渐增加到初始学习率,以在早期稳定训练。
warmup_momentum 0.8 热身阶段的初始动力,在热身期间逐渐调整到设定动力。
warmup_bias_lr 0.1 热身阶段的偏置参数学习率,有助于稳定初始历元的模型训练。
box 7.5 损失函数中边框损失部分的权重,影响对准确预测边框坐标的重视程度。
cls 0.5 分类损失在总损失函数中的权重,影响正确分类预测相对于其他部分的重要性。
dfl 1.5 分布焦点损失权重,在某些YOLO 版本中用于精细分类。
pose 12.0 姿态损失在姿态估计模型中的权重,影响着准确预测姿态关键点的重点。
kobj 2.0 姿态估计模型中关键点对象性损失的权重,平衡检测可信度与姿态精度。
label_smoothing 0.0 应用标签平滑,将硬标签软化为目标标签和标签均匀分布的混合标签,可以提高泛化效果。
nbs 64 用于损耗正常化的标称批量大小。
overlap_mask True 决定在训练过程中分割掩码是否应该重叠,适用于实例分割任务。
mask_ratio 4 分割掩码的下采样率,影响训练时使用的掩码分辨率。
dropout 0.0 分类任务中正则化的丢弃率,通过在训练过程中随机省略单元来防止过拟合。
val True 可在训练过程中进行验证,以便在单独的数据集上对模型性能进行定期评估。
plots False 生成并保存训练和验证指标图以及预测示例图,以便直观地了解模型性能和学习进度。

常用的几个训练参数是: 数据集配置文件data训练轮数epochs训练批次大小batch训练使用的设备device,模型优化器optimizer初始学习率lr0

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四、本文总结

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