技术比较:YOLOX 与 EfficientDet 的物体检测技术对比
Ultralytics YOLO 模型在物体检测任务中以速度和准确性著称。本页对两个著名的物体检测模型进行了详细的技术比较,即 YOLOX 和 EfficientDet:我们将探讨它们的架构设计、性能基准、训练方法和最佳应用,帮助您选择最适合您的计算机视觉需求的模型。
YOLOX:高性能无锚探测器
YOLOX("You Only Look Once X")是 Megvii 开发的一种先进的无锚物体检测器。它设计简洁、性能卓越,在研究和实际工业应用之间架起了一座桥梁。
结构和主要功能
YOLOX 采用无锚检测范式,简化了架构,提高了效率,从而脱颖而出。主要架构亮点包括
- 无锚设计:消除了锚点盒的复杂性,从而简化了实施过程,并有可能提高通用性,尤其是对于具有不同长宽比的物体。
- 解耦磁头:将分类磁头和定位磁头分离,加强对每项任务的优化,提高整体精度。
- 先进的训练策略:采用 SimOTA 标签分配和强大的数据扩增(MixUp 和 Mosaic)等技术,确保强大的训练和更高的性能。
作者: Zheng Ge、Songtao Liu、Feng Wang、Zeming Li 和 Jian Sun葛铮、刘松涛、王峰、李泽明、孙健 机构: MegviiMegvii 日期:2021-07-18 Arxiv 链接 : https://arxiv.org/abs/2107.08430 GitHub 链接 : https://github.com/Megvii-BaseDetection/YOLOX 文档链接 : https://yolox.readthedocs.io/en/latest/
性能指标
YOLOX 模型在速度和准确性之间实现了令人信服的平衡。如比较表所示,YOLOX 在保持快速推理速度的同时,还能获得具有竞争力的 mAP 分数,因此非常适合实时应用。有关各种模型大小的详细性能,请参阅下表。
使用案例
- 实时物体检测:非常适合需要快速检测的应用,如安防系统和实时视频分析。
- 边缘设备:在NVIDIA Jetson和移动平台等资源有限的设备上实现高效性能。
- 自主系统:非常适合机器人和自动驾驶汽车,在这些应用中,快速准确的感知至关重要。
优势和劣势
优势:
- 推理速度快:无锚架构和优化设计有助于快速处理。
- 简单:与基于锚点的模型相比,精简的设计使其更易于训练和部署。
- 准确性与速度的良好平衡:在不牺牲推理速度的前提下,提供极具竞争力的准确性。
弱点
- mAP:虽然效率很高,但在某些情况下,其准确性可能略逊于一些更大、更复杂的模型。
EfficientDet:可扩展的高效物体检测
Google 研究院开发的EfficientDet 以其在物体检测方面的可扩展性和高效性而闻名。与以前的检测器相比,它采用了一系列模型,以更少的参数和 FLOP 达到了最先进的精度。
结构和主要功能
EfficientDet 引入了多项创新技术,以提高效率和准确性:
- BiFPN(双向特征金字塔网络):可实现高效的多尺度特征融合,使网络能够有效利用不同分辨率的特征。
- 复合缩放:使用单一复合系数统一扩展网络的所有维度(骨干网、BiFPN 和箱体/类预测网络),简化扩展过程并优化性能。
- 高效骨干网:利用 EfficientNet 作为骨干网络,该网络以高效和强大的特征提取能力而著称。
作者: Mingxing Tan、Ruoming Pang 和 Quoc V. LeMingxing Tan、Ruoming Pang 和 Quoc V. Le 机构: 谷歌 Google 日期:2019-11-20 Arxiv 链接 : https://arxiv.org/abs/1911.09070 GitHub 链接 : https:google 文档链接 :google
性能指标
EfficientDet 模型旨在实现不同规模的高效率,提供从 d0 到 d7 的一系列模型。它们只需相对较少的参数和 FLOP,就能获得出色的 mAP 分数,因此适合在资源有限的环境中部署。详细指标请参见比较表。
使用案例
- 移动和边缘部署:EfficientDet 型号小、效率高,是移动设备和边缘计算场景的理想选择。
- 资源有限但要求高精度的应用:适用于精度要求极高但计算资源有限的应用,如边缘设备的质量检测。
- 电池供电设备:高能效设计可用于电池供电设备和物联网应用。
优势和劣势
优势:
- 高效率:以更少的参数和 FLOP 达到最先进的精度,从而加快推理速度,降低计算成本。
- 可扩展性:复合缩放法可轻松缩放模型,以满足不同的精度和资源要求。
- 精确度:在 mAP 方面表现出色,尤其是在中小型模型方面。
弱点
性能对照表
模型 | 尺寸 (像素) |
mAPval 50-95 |
速度 CPU ONNX (毫秒) |
速度 T4TensorRT10 (ms) |
params (M) |
FLOPs (B) |
---|---|---|---|---|---|---|
YOLOXnano | 416 | 25.8 | - | - | 0.91 | 1.08 |
YOLOXtiny | 416 | 32.8 | - | - | 5.06 | 6.45 |
YOLOXs | 640 | 40.5 | - | 2.56 | 9.0 | 26.8 |
YOLOXm | 640 | 46.9 | - | 5.43 | 25.3 | 73.8 |
YOLOXl | 640 | 49.7 | - | 9.04 | 54.2 | 155.6 |
YOLOXx | 640 | 51.1 | - | 16.1 | 99.1 | 281.9 |
EfficientDet-d0 | 640 | 34.6 | 10.2 | 3.92 | 3.9 | 2.54 |
EfficientDet-d1 | 640 | 40.5 | 13.5 | 7.31 | 6.6 | 6.1 |
EfficientDet-d2 | 640 | 43.0 | 17.7 | 10.92 | 8.1 | 11.0 |
EfficientDet-d3 | 640 | 47.5 | 28.0 | 19.59 | 12.0 | 24.9 |
EfficientDet-d4 | 640 | 49.7 | 42.8 | 33.55 | 20.7 | 55.2 |
EfficientDet-d5 | 640 | 51.5 | 72.5 | 67.86 | 33.7 | 130.0 |
EfficientDet-d6 | 640 | 52.6 | 92.8 | 89.29 | 51.9 | 226.0 |
EfficientDet-d7 | 640 | 53.7 | 122.0 | 128.07 | 51.9 | 325.0 |
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