Ultralytics YOLOv5

概述

YOLOv5u 代表了目标检测方法论的一次进步。YOLOv5u 源于 Ultralytics 开发的 YOLOv5 模型基础架构,集成了此前在 YOLOv8 模型中引入的无锚点(anchor-free)、无目标性(objectness-free)分裂头架构。这一改进优化了模型架构,从而在目标检测任务中实现了更佳的精度与速度权衡。基于实证结果及其衍生特性,对于寻求兼顾研究与实际应用稳健解决方案的用户而言,YOLOv5u 提供了一个高效的替代方案。

YOLOv5 目标检测模型架构与性能

由 [ultralytics/yolov5](https://github.com/ultralytics/yolov5) 训练的 YOLOv5 模型与 [ultralytics/ultralytics](https://github.com/ultralytics/ultralytics) 库不兼容

Ultralytics 提供了 YOLOv5 模型的无锚点变体。使用原始 YOLOv5 仓库训练的模型无法与 Ultralytics 库配合使用。

在 Ultralytics Platform 上尝试

直接在 Ultralytics Platform 上探索并运行 YOLOv5 模型。

主要特性

  • 无锚点分裂 Ultralytics 头: 传统目标检测模型依赖预定义的锚框来预测物体位置。然而,YOLOv5u 对此进行了现代化改造。通过采用无锚点分裂 Ultralytics 头,它确保了更灵活、更具适应性的检测机制,从而增强了在多种场景下的性能。

  • 优化的精度-速度权衡: 速度和精度往往是此消彼长的。但 YOLOv5u 挑战了这一权衡。它提供了校准后的平衡,确保在不牺牲精度的前提下实现实时检测。这一特性对于自动驾驶机器人技术和实时视频分析等需要快速响应的应用场景尤为宝贵。

  • 多种预训练模型: 我们深知不同的任务需要不同的工具集,因此 YOLOv5u 提供了大量预训练模型。无论你专注于推理、验证还是训练,总有一款量身定制的模型在等着你。这种多样性确保你使用的不是“一刀切”的方案,而是专门针对你独特挑战进行微调的模型。

支持的任务和模式

YOLOv5u 模型拥有多种预训练权重,在目标检测任务中表现优异。它们支持广泛的模式,使其适用于从开发到部署的各种应用。

模型类型预训练权重任务推理验证训练导出
YOLOv5uyolov5nu, yolov5su, yolov5mu, yolov5lu, yolov5xu, yolov5n6u, yolov5s6u, yolov5m6u, yolov5l6u, yolov5x6u目标检测

此表详细概述了 YOLOv5u 模型变体,突出了它们在目标检测任务中的适用性,并支持包括推理验证训练导出在内的各种操作模式。这种全面的支持确保用户能够充分利用 YOLOv5u 模型在广泛的目标检测场景中的能力。

性能指标

性能

See Detection Docs for usage examples with these models trained on COCO, which include 80 pretrained classes.

模型YAML尺寸
(像素)
mAPval
50-95
速度
CPU ONNX
(ms)
速度
A100 TensorRT
(ms)
参数
(M)
FLOPs
(B)
yolov5nu.ptyolov5n.yaml64034.373.61.062.67.7
yolov5su.ptyolov5s.yaml64043.0120.71.279.124.0
yolov5mu.ptyolov5m.yaml64049.0233.91.8625.164.2
yolov5lu.ptyolov5l.yaml64052.2408.42.5053.2135.0
yolov5xu.ptyolov5x.yaml64053.2763.23.8197.2246.4
yolov5n6u.ptyolov5n6.yaml128042.1211.01.834.37.8
yolov5s6u.ptyolov5s6.yaml128048.6422.62.3415.324.6
yolov5m6u.ptyolov5m6.yaml128053.6810.94.3641.265.7
yolov5l6u.ptyolov5l6.yaml128055.71470.95.4786.1137.4
yolov5x6u.ptyolov5x6.yaml128056.82436.58.98155.4250.7

使用示例

此示例提供了简单的 YOLOv5 训练和推理示例。有关这些模式及其他模式的完整文档,请参阅预测训练验证导出文档页面。

示例

可以将 PyTorch 预训练的 *.pt 模型以及配置文件 *.yaml 传递给 YOLO() 类,以在 Python 中创建模型实例:

from ultralytics import YOLO

# Load a COCO-pretrained YOLOv5n model
model = YOLO("yolov5n.pt")

# Display model information (optional)
model.info()

# Train the model on the COCO8 example dataset for 100 epochs
results = model.train(data="coco8.yaml", epochs=100, imgsz=640)

# Run inference with the YOLOv5n model on the 'bus.jpg' image
results = model("path/to/bus.jpg")

引文与致谢

Ultralytics YOLOv5 出版物

由于模型发展迅速,Ultralytics 尚未针对 YOLOv5 发布正式的研究论文。我们专注于推进技术并使其更易于使用,而不是制作静态文档。有关 YOLO 架构、特性和用法的最新信息,请参阅我们的 GitHub 仓库文档

如果你在研究中使用了 YOLOv5 或 YOLOv5u,请按如下方式引用 Ultralytics YOLOv5 仓库:

引用
@software{yolov5,
  title = {Ultralytics YOLOv5},
  author = {Glenn Jocher},
  year = {2020},
  version = {7.0},
  license = {AGPL-3.0},
  url = {https://github.com/ultralytics/yolov5},
  doi = {10.5281/zenodo.3908559},
  orcid = {0000-0001-5950-6979}
}

请注意,YOLOv5 模型根据 AGPL-3.0Enterprise 许可证提供。

常见问题 (FAQ)

什么是 Ultralytics YOLOv5u,它与 YOLOv5 有何不同?

Ultralytics YOLOv5u 是 YOLOv5 的高级版本,集成了无锚点、无目标性的分裂头,增强了实时目标检测任务的精度-速度权衡。与传统的 YOLOv5 不同,YOLOv5u 采用了无锚点检测机制,使其在不同场景下更具灵活性和适应性。有关其特性的更多详细信息,你可以参考YOLOv5 概述

无锚点 Ultralytics 头如何提高 YOLOv5u 的目标检测性能?

YOLOv5u 中的无锚点 Ultralytics 头通过消除对预定义锚框的依赖来提高目标检测性能。这带来了一种更灵活、更具适应性的检测机制,能够以更高的效率处理各种尺寸和形状的物体。这一增强直接有助于在精度和速度之间实现平衡的权衡,使 YOLOv5u 适用于实时应用。在关键特性部分了解更多关于其架构的信息。

我可以使用预训练的 YOLOv5u 模型进行不同的任务和模式吗?

可以,你可以将预训练的 YOLOv5u 模型用于多种任务,例如目标检测。这些模型支持多种模式,包括推理验证训练导出。这种灵活性允许用户在不同的操作需求下利用 YOLOv5u 模型的能力。详细概述请查看支持的任务和模式部分。

YOLOv5u 模型的性能指标在不同平台上如何比较?

YOLOv5u 模型的性能指标根据所使用的平台和硬件而有所不同。例如,YOLOv5nu 模型在 COCO 数据集上实现了 34.3 的 mAP,在 CPU (ONNX) 上的速度为 73.6 ms,在 A100 TensorRT 上为 1.06 ms。不同 YOLOv5u 模型的详细性能指标可以在性能指标部分找到,该部分提供了跨各种设备的全面对比。

如何使用 Ultralytics Python API 训练 YOLOv5u 模型?

你可以通过加载预训练模型并使用你的数据集运行训练命令来训练 YOLOv5u 模型。这是一个简单的示例:

示例
from ultralytics import YOLO

# Load a COCO-pretrained YOLOv5n model
model = YOLO("yolov5n.pt")

# Display model information (optional)
model.info()

# Train the model on the COCO8 example dataset for 100 epochs
results = model.train(data="coco8.yaml", epochs=100, imgsz=640)

欲了解更详细的说明,请访问使用示例部分。

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