泥石流山体滑坡监控视觉识别检测
原创
泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法通过yolov8+python深度学习框架模型，泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法识别到泥石流及山体滑坡灾害事件的发生，算法会立即进行图像抓拍，并及时进行预警。泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法Yolo的源码是用C实现的，但是好在Github上有很多开源的TF复现。这里我们参考gliese581gg的实现来分析Yolo的Inference实现细节。泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法代码将构建一个end-to-end的Yolo的预测模型，泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法利用的已经训练好的权重文件，你将可以用自然的图片去测试检测效果。泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法采用卷积网络来提取特征，然后使用全连接层来得到预测值。网络结构参考GooLeNet模型，包含24个卷积层和2个全连接层。对于卷积层，主要使用1x1卷积来做channle reduction，然后紧跟3x3卷积。对于卷积层和全连接层，采用Leaky ReLU激活函数：max(x,0.1x)max(x,0.1x)。但是最后一层却采用线性激活函数。
泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法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。泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法将按照模型结构设计、Loss 计算、训练数据增强、训练策略和模型推理过程共 5 个部分详细介绍 YOLOv8 目标检测的各种改进，实例分割部分暂时不进行描述。Backbone和Neck的具体变化
a) 第一个卷积层的 kernel 从 6x6 变成了 3x3
b) 所有的 C3 模块换成 C2f，结构如下所示，可以发现多了更多的跳层连接和额外的 Split 操作
c)去掉了 Neck 模块中的 2 个卷积连接层
d) Backbone 中 C2f 的 block 数从 3-6-9-3 改成了 3-6-6-3
e) 查看 N/S/M/L/X 等不同大小模型，可以发现 N/S 和 L/X 两组模型只是改了缩放系数，但是 S/M/L 等骨干网络的通道数设置不一样，没有遵循同一套缩放系数。泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法如此设计的原因应该是同一套缩放系数下的通道设置不是最优设计，YOLOv7 网络设计时也没有遵循一套缩放系数作用于所有模型。
class TransformerBlock(nn.Module):
def __init__(self, c1, c2, num_heads, num_layers):
super().__init__()
self.conv = None
if c1 != c2:
self.conv = Conv(c1, c2)
self.linear = nn.Linear(c2, c2) # learnable position embedding
self.tr = nn.Sequential(*(TransformerLayer(c2, num_heads) for _ in range(num_layers)))
self.c2 = c2
def forward(self, x): # x：(b,c1,w0,h0)
if self.conv is not None:
x = self.conv(x) # x:(b,c2,w,h)
b, _, w, h = x.shape
p = x.flatten(2).permute(2, 0, 1) # flatten后:(b,c2,w*h) p: (w*h,b,c2)
# linear后: (w*h,b,c2) tr后: (w*h,b,c2) permute后: (b,c2,w*h) reshape后：(b,c2,w,h)
return self.tr(p + self.linear(p)).permute(1, 2, 0).reshape(b, self.c2, w, h)
泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法目标检测器大部分都会在正负样本分配策略上面做文章，典型的如 YOLOX 的 simOTA、TOOD 的 TaskAlignedAssigner 和 RTMDet 的 DynamicSoftLabelAssigner，这类 Assigner 大都是动态分配策略，而 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，泥石流山体滑坡监控视觉识别检测算法中则直接引用了 TOOD 的 TaskAlignedAssigner。
# parameters
nc: 3 # number of classes <============ 修改这里为数据集的分类数
depth_multiple: 0.33 # model depth multiple
width_multiple: 0.50 # layer channel multiple
# anchors
anchors:
- [10,13, 16,30, 33,23] # P3/8
- [30,61, 62,45, 59,119] # P4/16
- [116,90, 156,198, 373,326] # P5/32
# YOLOv5 backbone
backbone:
# [from, number, module, args]
[[-1, 1, Focus, [64, 3]], # 0-P1/2
[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]], # 1-P2/4
[-1, 3, BottleneckCSP, [128]],
[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]], # 3-P3/8
[-1, 9, BottleneckCSP, [256]],
[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]], # 5-P4/16
[-1, 9, BottleneckCSP, [512]],
[-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]], # 7-P5/32
[-1, 1, SPP, [1024, [5, 9, 13]]],
[-1, 3, BottleneckCSP, [1024, False]], # 9
]
# YOLOv5 head
head:
[[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],
[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],
[[-1, 6], 1, Concat, [1]], # cat backbone P4
[-1, 3, BottleneckCSP, [512, False]], # 13
[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],
[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],
[[-1, 4], 1, Concat, [1]], # cat backbone P3
[-1, 3, BottleneckCSP, [256, False]], # 17
[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],
[[-1, 14], 1, Concat, [1]], # cat head P4
[-1, 3, BottleneckCSP, [512, False]], # 20
[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],
[[-1, 10], 1, Concat, [1]], # cat head P5
[-1, 3, BottleneckCSP, [1024, False]], # 23
[[17, 20, 23], 1, Detect, [nc, anchors]], # Detect(P3, P4, P5)
]
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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