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基于YOLOv5模型的油料泄漏检测技术在油库安全管理中的应用






PANet 结构是在FPN的基础上引入了 Bottom-up path augmentation结构。FPN主要是通过融合高低层特征提升目标检测的效果,尤其可以提高小尺寸目标的检测效果。Bottom-up path augmentation结构可以充分利用网络浅特征进行分割,网络浅层特征信息对于目标检测非常重要,因为目标检测是像素级别的分类浅层特征多是边缘形状等特征。PANet在FPN的基础上加了一个自底向上方向的增强,使得顶层feature map也可以享受到底层带来的丰富的位置信息,从而提升了大物体的检测效果。如下图所示:(a)FPN backbone(b)Bottom-up path augmentation。
2.3.4 Loss计算
YOLOv5 采用了BECLogits损失函数计算objectness score的损失,class probability score采用了交叉熵损失函数(BCEclsloss),bounding box采用了GIOU Loss。
GIoU Loss用来计算bounding box的Loss,GIOU是在CVPR2019中论文提出。GIOU直接把IoU设为回归的Loss。
Yolov5中采用其中的GIOU_Loss做Bounding box的损失函数。
先计算两个框的最小闭包区域面积[公式](通俗理解:同时包含了预测框和真实框的最小框的面积),计算出IoU,再计算闭包区域中不属于两个框的区域占闭包区域的比重,最后用IoU减去这个比重得到GIoU。
两个框的最小闭包区域面积=红色矩形面积
IoU=黄色框和绿色框的交集/并集
闭包区域中不属于两个框的区域占闭包区域的比重=蓝色面积/红色矩阵面积
GIoU=IoU-比重
yolov5的loss设计和前yolo系列差别比较大的地方就是正样本anchor区域计算,其余地方差距很小。分类分支采用的loss是BCE,conf分支也是BCE,而bbox分支采用的是Giou loss。假设现在预测的bbox和ground truth bbox的坐标分别表示为:
则