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Yolact++

YOLACT提出的实时实例分割算法在2020年被作者扩展为YOLACT++：更好的实时实例分割。在COCO的test dev数据集上达到34.1mAP。YOLACT++在保证实时性(大于或等于30fps)的前提下，对原版的YOLACT做出几点改进，大幅提升了mAP。

在YOLACT++ 中，将ResNet的C3-C5中的各个标准3x3卷积换成3x3可变性卷积，但没有使用堆叠的可变形卷积模块，因为延迟太高。优化了Prediction Head分支，由于YOLACT是anchor-based的，所以对anchor设计进行优化。YOLACT++受MS R-CNN的启发，高质量的mask并不一定就对应着高的分类置信度，所以在模型后添加了Mask Re-Scoring分支，该分支使用YOLACT生成的裁剪后的原型mask(未作阈值化)作为输入，输出对应每个类别的GT-mask的IoU。

论文: Bolya D, Zhou C, Xiao F, et al. YOLACT++: Better Real-time Instance Segmentation[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2020

数据集

使用的数据集：COCO2017

• COCO2017是一个广泛应用的数据集，带有边框和像素级背景注释。这些注释可用于场景理解任务，如语义分割，目标检测和图像字幕制作。训练和评估的图像大小为118K和5K。
• 数据集大小：19G
  • 训练：18G，118,000个图像
  • 评估：1G，5000个图像
  • 注释：241M；包括实例、字幕、人物关键点等
• 数据格式：图像及JSON文件
  • 注：数据在dataset.py中处理。

环境要求

• 硬件 Ascend
  • 使用Ascend处理器准备硬件环境。
• 框架
  • MindSpore
• 更多关于MindSpore的信息，请查看以下资源：
  • MindSpore教程
  • MindSpore Python API

脚本说明

脚本和样例代码

├── Yolact++
    ├── train.py                              // 训练脚本
    ├── eval.py                               // 评估脚本
    ├── export.py                             // 导出模型的脚本
    ├── README.md
    ├── requirements.txt
    ├── scripts
        ├── run_standalone_train.sh           // 单卡脚本
        ├── run_distribute_train.sh           // 多卡脚本
    ├── src
        ├── __init__.py                       // 初始化文件
        ├── config.py                         // 参数配置文件
        ├── loss_monitor.py                   // 监视对loss训练是否正常
        ├── lr_schedule.py                    // 学习率
        ├── dataset.py                        // 创建数据集
        ├── network_define.py                 // yolact 训练网络封装器
        ├── yolact
            ├── __init__.py
            ├── yolactpp.py                   // 模型架构
            ├── layers
                ├── __init__.py
                ├── backbone_dcnV2.py         // Backbone
                ├── fpn.py                    // FPN
                ├── protonet.py               // Protonet
                ├── functions
                    ├── __init__.py
                    ├── detection_614.py
                ├── modules
                    ├── __init__.py
                    ├── loss_614.py           // 损失函数计算
                    ├── match_614.py          // 训练时计算Iou与标签匹配
            ├── utils
                ├── __init__.py
                ├── functions.py               // 生成网络
                ├── interpolate.py
                ├── ms_box_utils.py           // 验证时计算Box Iou与编码和解码

训练

• 运行run_standalone_train.sh开始Yolact++模型的非分布式训练。

bash run_standalone_train.sh DEVICE_ID

分布式训练

• 运行run_distribute_train.sh开始Yolact++模型的分布式训练。

bash run_distribute_train.sh RANK_TABLE_FILE DEVICE_NUMS

Model Description

Performance

Training Performance

Parameters
Model Version	Yolact++
Resource	CentOs 8.2; Ascend 910; CPU 2.60GHz, 192cores; Memory 755G
MindSpore Version	1.3.0
Dataset	COCO2017
Training Parameters	epoch = 300, batch_size = 8
Optimizer	Momentum
Loss Function	semantic_segmentation_loss, ohem_conf_loss, mask_iou_loss, lincomb_mask_loss
outputs	super-resolution pictures
Accuracy	0
Speed	1pc(Ascend): 10000 ms/step
Total time	1pc: 270days
Scripts	Yolact++ script

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