RTDETRv2とYOLO-YOLOの比較:リアルタイム物体検出の深掘り
コンピュータビジョンの状況は急速に進化しており、研究者は推論速度と検出精度の境界を常に押し広げている。この分野では、BaiduのトランスフォーマーベースのモデルであるRTDETRv2と、Alibabaの高度に最適化された畳み込みネットワークであるDAMO-YOLO2つの有力な候補である。この技術比較では、これらのモデルの明確なアーキテクチャ哲学、パフォーマンス指標、理想的なアプリケーションシナリオを探求する。
パフォーマンス・ベンチマークスピードと精度
物体検出モデルを選択する場合、通常、主要なトレードオフは平均平均精度mAP)とレイテンシの間にある。以下のデータは、COCO 検証データセットにおけるRTDETRv2とDAMO-YOLO 性能差を示しています。
| モデル | サイズ (ピクセル) | mAP値 50-95 | 速度 CPU ONNX (ms) | 速度 T4 TensorRT10 (ms) | params (M) | FLOPs (B) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| RTDETRv2-s | 640 | 48.1 | - | 5.03 | 20 | 60 |
| RTDETRv2-m | 640 | 51.9 | - | 7.51 | 36 | 100 |
| RTDETRv2-l | 640 | 53.4 | - | 9.76 | 42 | 136 |
| RTDETRv2-x | 640 | 54.3 | - | 15.03 | 76 | 259 |
| DAMO-YOLOt | 640 | 42.0 | - | 2.32 | 8.5 | 18.1 |
| DAMO-YOLOs | 640 | 46.0 | - | 3.45 | 16.3 | 37.8 |
| DAMO-YOLOm | 640 | 49.2 | - | 5.09 | 28.2 | 61.8 |
| DAMO-YOLOl | 640 | 50.8 | - | 7.18 | 42.1 | 97.3 |
このデータは、設計思想の明確な違いを明らかにしている。DAMO-YOLO 生のスピードと効率を優先し、「Tiny」バリアントは制約の多いエッジ・コンピューティング環境に適した極めて低いレイテンシを達成している。逆に、RTDETRv2は最大精度を追求し、その最大のバリエーションは特筆すべき54.3mAP達成し、精度が最も重要なタスクに優れている。
RTDETRv2:トランスフォーマーパワーハウス
RTDETRv2は、検出トランスフォーマー(DETR)アーキテクチャの成功に基づき、グローバルコンテキストをキャプチャする能力を維持しながら、ビジョントランスフォーマーに一般的に関連する高い計算コストに対処します。
- 著者: Wenyu Lv、Yian Zhao、Qinyao Chang、Kui Huang、Guanzhong Wang、Yi Liu
- 組織百度
- 日付:2023-04-17(初期)、2024-07-24(v2アップデート)
- ArxivRT-DETRv2:Bag-of-Freebiesによるベースラインの改善
- GitHub:RT-DETRv2 リポジトリ
アーキテクチャと能力
RTDETRv2は、マルチスケール特徴を効率的に処理するハイブリッドエンコーダを採用している。従来のCNNベースのYOLO モデルとは異なり、RTDETRはNon-Maximum Suppression(NMS)の後処理の必要性を排除している。このエンドツーエンドのアプローチにより、展開パイプラインが簡素化され、混雑したシーンでの待ち時間の変動が低減される。
このモデルは効率的なハイブリッドエンコーダを利用し、スケール内相互作用とクロススケール融合を切り離すことで、標準的なDETRモデルに比べて計算オーバヘッドを大幅に削減する。この設計により、オクルージョンが標準的な畳み込み検出器を混乱させるような複雑な環境における物体の識別に優れている。
トランスフォーマーのメモリ使用量
RTDETRv2 は高い精度を提供しますが、Transformerアーキテク チャは一般的に、CNN と比較して学習時にかなり多くのCUDA メモリを消費することに注意することが重要です。GPU VRAMが限られているユーザーは、YOLO11ような効率的な代替と比較して、これらのモデルの学習が困難であると感じるかもしれません。
DAMO-YOLO:効率性の最適化
DAMO-YOLO 、特徴抽出と融合のための最も効率的な構造を見つけるためにニューラル・アーキテクチャ・サーチ(NAS)を活用した、アーキテクチャ最適化への厳密なアプローチである。
- 著者: Xianzhe Xu、Yiqi Jiang、Weihua Chen、Yilun Huang、Yuan Zhang、Xiuyu Sun
- 組織アリババグループ
- Date: 2022-11-23
- Arxiv:YOLO: リアルタイム物体検出設計の報告
- GitHub:DAMO-YOLO リポジトリ
主要な建築的革新
DAMO-YOLO 、スピードと精度のトレードオフを最大化するために、いくつかの先進技術を統合している:
- MAE-NASバックボーン:Method-Aware Efficient Neural Architecture Searchにより発見されたバックボーンを採用し、すべてのパラメータが特徴抽出に効果的に寄与することを保証する。
- RepGFPN:最小限の計算コストでスケールを超えた特徴を融合させ、推論速度を停滞させることなく小さな物体の検出を強化する特殊なネックデザイン。
- ZeroHead:最終予測層の複雑さを軽減する簡素化された検出ヘッド。
このモデルは、産業用組立ラインや高速交通監視のような、ミリ秒単位の高スループットが要求される場面で特に威力を発揮する。
実際のアプリケーション・シナリオ
これら2つのモデルのどちらを選ぶかは、多くの場合、展開環境の特定の制約に帰着する。
RTDETRv2を選択するタイミング
RTDETRv2は、精度が譲れず、ハードウェアリソースに余裕のあるアプリケーションに適しています。
- 医療画像 医療画像解析では、検出の見逃し(偽陰性)が重大な結果を招くことがあります。RTDETRv2の高いmAP 、X線やMRIスキャンの異常検出に適しています。
- 詳細な監視: 顔認識や、離れた場所での細かな識別を必要とするセキュリティ・システムには、トランスフォーマ・アーキテクチャのグローバル・コンテキスト機能が明確な優位性をもたらします。
DAMO-YOLO選ぶとき
DAMO-YOLO 、リソースに制約のある環境や超低遅延を必要とするアプリケーションで輝きを放つ。
- ロボット工学バッテリー駆動の組み込みデバイスで視覚データを処理する自律移動ロボットにとって、YOLO -YOLOの効率性はリアルタイムの応答性を保証する。
- 高速製造: 製造オートメーションでは、高速で移動するコンベアベルト上の欠陥を検出するために、DAMO-YOLO-tiny および小型バリエーションが提供する高速推論速度が必要です。
Ultralytics 優位性YOLO11 最適な選択である理由
RTDETRv2とYOLO -YOLOが魅力的な機能を提供する一方で、 Ultralytics YOLO11は、性能、使いやすさ、エコシステム・サポートのバランスが取れた総合的なソリューションを提供しており、ほとんどの開発者や研究者にとって優れた選択肢となっている。
比類なきエコシステムとユーザビリティ
リサーチモデルを採用する際の最も大きな障壁の一つは、コードベースの複雑さです。Ultralytics 、統一されたユーザーフレンドリーなPython APIにより、この摩擦を解消します。インスタンスのセグメンテーション、ポーズ推定、分類のいずれを実行する場合でも、ワークフローは一貫した直感的なままです。
from ultralytics import YOLO
# Load a model (YOLO11 offers various sizes: n, s, m, l, x)
model = YOLO("yolo11n.pt")
# Train the model with a single line of code
results = model.train(data="coco8.yaml", epochs=100, imgsz=640)
# Run inference on an image
results = model("path/to/image.jpg")
タスク横断的な多用途性
検出を主眼とするYOLO-YOLOとは異なり、YOLO11 11は汎用性の高いプラットフォームである。YOLO11は、航空画像や文書分析に不可欠なOBB(Oriented Bounding Box)検出を含む、幅広いコンピュータビジョンタスクをすぐにサポートします。この汎用性により、チームは複数のプロジェクト要件に対して単一のフレームワークを標準化することができます。
トレーニングの効率化とメモリ管理
YOLO11 11は効率性を重視して設計されています。通常、RTDETRv2のようなトランスフォーマーベースのモデルと比較して、トレーニングに必要なGPU メモリー(VRAM)は少なくて済みます。この効率性によりハードウェアの障壁が低くなり、開発者はコンシューマーグレードのGPUで最先端のモデルをトレーニングしたり、Ultralytics エコシステムを介してクラウドリソースを効果的に利用したりすることができます。さらに、事前に訓練された重みの広範なライブラリにより、転移学習が高速かつ効果的に行われ、AIソリューションの市場投入までの時間が大幅に短縮されます。
業界とともに進化する、堅牢でメンテナンスが行き届き、高性能なソリューションをお探しの方へ、 Ultralytics YOLO11をお勧めします。
その他の比較
これらのモデルがより広いコンピュータ・ビジョンの展望にどのように適合するかをさらに理解するために、関連する比較をご覧ください:
- YOLO11 vs. RTDETR
- YOLO11 vs. DAMO-YOLO
- YOLOv8 vs RTDETR
- YOLOv8 vs. DAMO-YOLO
- EfficientDet vs. DAMO-YOLO
- PP-YOLOE対RTDETR