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PP-YOLOE+ 与 YOLO26:最先进目标检测器的深入探讨

目标检测领域正在不断发展,研究人员不断突破准确性、速度和效率的极限。这项全面分析比较了两个重要模型:来自百度 PaddlePaddle 团队的先进检测器 PP-YOLOE+,以及 Ultralytics 最新的最先进模型 YOLO26

尽管 PP-YOLOE+ 在发布时引入了无锚点检测的关键创新,但 YOLO26 代表着代际飞跃,为现代边缘应用提供了原生的端到端能力、简化的部署和卓越的性能。

PP-YOLOE+:精炼的无锚点 detect

PP-YOLOE+ 是 PP-YOLOE 的升级版本,由百度 PaddlePaddle 团队开发。于 2022 年发布,它专注于通过强大的骨干网络和高效的头部设计来提高训练收敛性和下游任务性能。

PP-YOLOE+ 详情:

架构与方法论

PP-YOLOE+ 基于 CSPRepResNet 骨干网络,该网络采用大核设计来捕获更丰富的特征。它采用TAL(任务对齐学习)策略来动态分配标签,确保分类和定位任务之间的高质量对齐。

主要架构特性包括:

  • 无锚框设计:消除了对预定义锚框的需求,减少了超参数调优。
  • 高效任务对齐头部(ET-Head):优化了速度和准确性之间的权衡。
  • 动态标签分配:采用软标签分配策略,以提高训练稳定性。

尽管在当时具有创新性,PP-YOLOE+ 仍依赖传统的非极大值抑制(NMS)进行后处理。这一步骤在推理过程中增加了延迟,并使部署流程复杂化,因为 NMS 的实现在不同硬件平台(如 TensorRT 或 ONNX Runtime)上可能有所不同。

YOLO26:边缘 AI 的新标准

YOLO26 于2026年初发布,从头开始设计,旨在解决前几代模型中常见的部署瓶颈。它引入了原生的无 NMS 端到端架构,使其在资源受限设备上部署显著更快、更简单。

YOLO26 详情:

架构与创新

YOLO26 通过将标签分配和解码逻辑直接集成到模型结构中,超越了传统的基于锚点或无锚点的范式。

  • 端到端无 NMS:通过在训练期间预测一对一匹配,YOLO26 完全消除了对 NMS 的需求。这一突破,最初由 YOLOv10 首创,带来了可预测的延迟和更简单的导出逻辑。
  • 移除 DFL:移除 Distribution Focal Loss 简化了输出头,使模型更适合 8 位量化和边缘部署
  • MuSGD 优化器:一种结合了 SGD 和 Muon 的混合优化器,受 LLM 训练(Kimi K2)启发,提供稳定的收敛和改进的泛化能力。
  • ProgLoss + STAL:新的损失函数专门针对小目标检测,这是早期检测器的一个常见弱点。

了解更多关于 YOLO26 的信息

为何端到端至关重要

传统目标检测器输出数千个候选框,需要 NMS 来过滤重复项。NMS 计算成本高昂,并且难以在硬件加速器(如 TPU 或 NPU)上进行优化。YOLO26 的端到端设计直接输出最终框,消除了这一瓶颈,并将 CPU 上的推理速度提高了高达 43%。

性能对比

在性能比较中,YOLO26 在效率方面表现出明显优势,尤其是在基于 CPU 的推理和简化的部署工作流程方面。虽然 PP-YOLOE+ 仍然是一个强大的学术基线,但 YOLO26 以更少的参数和显著更低的延迟提供了更高的 mAPval

下表重点介绍了在 COCO 数据集上的性能指标。

模型尺寸
(像素)
mAPval
50-95
速度
CPU ONNX
(毫秒)
速度
T4 TensorRT10
(毫秒)
参数
(M)
FLOPs
(B)
PP-YOLOE+t64039.9-2.844.8519.15
PP-YOLOE+s64043.7-2.627.9317.36
PP-YOLOE+m64049.8-5.5623.4349.91
PP-YOLOE+l64052.9-8.3652.2110.07
PP-YOLOE+x64054.7-14.398.42206.59
YOLO26n64040.938.91.72.45.4
YOLO26s64048.687.22.59.520.7
YOLO26m64053.1220.04.720.468.2
YOLO26l64055.0286.26.224.886.4
YOLO26x64057.5525.811.855.7193.9

主要内容

  1. 效率:YOLO26n 实现了比 PP-YOLOE+t (39.9 mAP) 更高的精度 (40.9 mAP),同时使用的 FLOPs 显著更少 (5.4B vs 19.15B)。这使得 YOLO26 在移动和电池供电应用中表现更出色。
  2. 可扩展性:在最大规模下,YOLO26x 超过 PP-YOLOE+x 近 3.0 mAP,同时保持更少的参数数量 (55.7M vs 98.42M)。
  3. 推理速度:移除 NMS 和 DFL 使 YOLO26 在 CPU 上的执行速度提高了高达 43%,这对于树莓派或通用云实例等没有 GPU 的设备来说是一个关键指标。

可用性与生态系统

模型的真正价值超越了原始指标,体现在其集成到生产环境的便捷性。

Ultralytics 生态系统优势

Ultralytics 优先考虑易用性和无缝的开发者体验。通过简单的 python API,用户可以在几分钟内完成从安装到训练的过程。

from ultralytics import YOLO

# Load a COCO-pretrained YOLO26n model
model = YOLO("yolo26n.pt")

# Train on a custom dataset
results = model.train(data="coco8.yaml", epochs=100)

# Export to ONNX for deployment
path = model.export(format="onnx")

Ultralytics 生态系统还包括:

训练效率

YOLO26 在训练期间设计为更低的内存消耗。新的MuSGD 优化器稳定了训练动态,与 PP-YOLOE+ 所需的训练计划相比,通常需要更少的 epoch 才能达到收敛。这带来了更低的云计算成本和更快的研发迭代周期。

理想用例

何时选择 PP-YOLOE+

  • 传统 PaddlePaddle 工作流:如果您的现有基础设施与百度 PaddlePaddle 框架和推理引擎深度绑定,PP-YOLOE+ 仍然是一个兼容的选择。
  • 学术研究:适用于专门研究 ResNet 主干网络系列中无锚点分配策略的研究人员。

何时选择 YOLO26

  • 实时边缘部署:适用于对延迟要求极高的 Android、iOS 或嵌入式 Linux 应用程序。
  • 小目标检测:ProgLoss 和 STAL 的结合使 YOLO26 在无人机图像分析或制造业缺陷检测等任务中表现卓越。
  • 多任务需求:如果您的项目需要在 detect、segment 和姿势估计之间切换,而无需学习新的 API 或代码库。
  • 快速原型开发:Ultralytics 包的“开箱即用”特性使初创公司和企业团队能够更快地从数据到部署。

结论

虽然PP-YOLOE+在2020年代初期是一个强大的无锚点检测器,但YOLO26代表了计算机视觉的未来。通过消除NMS瓶颈、优化CPU速度,并为多种视觉任务提供统一接口,YOLO26为当今的AI挑战提供了更强大、高效且用户友好的解决方案。

对于寻求轻松集成最先进视觉能力的开发者来说,Ultralytics YOLO26是推荐的选择。

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