YOLOv8 是 Ultralytics 公司最新推出的 Yolo 系列目标检测算法,它继承并发展了前
几代 YOLO 模型的优点,同时引入了多项创新和改进,以满足不同部署平台和应用
场景的需求。以下是对 YOLOv8 的详细解析:
一、YOLOv8 的主要特点
1. 多尺度模型:YOLOv8 提供了 N/S/M/L/X 不同尺度的模型,以满足从轻量级
到高端应用的不同需求。这些模型在准确率、速度和硬件需求上各有侧重。
2. 轻量化设计:YOLOv8 在 Backbone 部分使用 C2f 模块代替 YOLOv5 中的 C3
模块,实现了进一步轻量化,同时保持了 CSP(紧凑和分离)的思想,并采
用了 SPPF(空间金字塔池化)模块,以优化模型性能。
3. 解耦头结构:YOLOv8 的 Head 部分采用了 Decoupled-Head(解耦头)结构,
将分类和检测头分离,从而提高了训练和推理的效率。
4. Anchor-Free 机制:YOLOv8 抛弃了 Anchor-Base 机制,采用了 Anchor-Free
的思想,简化了模型结构,并有助于提升检测性能。
5. 损失函数优化:YOLOv8 在损失函数上进行了优化,采用 VFL Loss 作为分类
损失,同时使用 DFL Loss 和 CIOU Loss 作为回归损失,以提高模型的检测精
度。
6. 样本匹配方式改进:YOLOv8 采用了 Task-Aligned Assigner(任务对齐分配
器)作为样本匹配方式,以动态地分配正负样本,提高模型的训练效果。
二、YOLOv8 的网络结构
YOLOv8 的网络结构主要由 Backbone、Neck 和 Head 三大部分组成:
1. Backbone:负责提取图像特征。YOLOv8 的 Backbone 部分采用了 C2f 模块
和 SPPF 模块的组合,以实现特征的提取和降维。
2. Neck:负责多尺度特征融合。YOLOv8 的 Neck 部分采用了 PAN(路径聚合
网络)的思想,并通过删除上采样阶段中的卷积结构以及替换 C3 模块为 C2f
模块,进一步优化了特征融合过程。