【YOLO改进】换遍MMDET主干网络之EfficientNet（基于MMYOLO）

EfficientNet

EfficientNet是Google在2019年提出的一种新型卷积神经网络架构，其设计初衷是在保证模型性能的同时，尽可能地降低模型的复杂性和计算需求。EfficientNet的核心思想是通过均衡地调整网络的深度（层数）、宽度（每层的通道数）和分辨率（输入的图像尺寸）这三个维度，以实现模型的性能最大化。

具体来说，EfficientNet使用了一个复合缩放方法（compound scaling method），该方法将深度、宽度和分辨率的缩放比例视为一个整体进行考虑，而不是分别进行缩放。通过这种方式，EfficientNet可以在保证模型性能的同时，实现参数数量的减少和计算效率的提高。

EfficientNet包括多个变体，从EfficientNet-B0到EfficientNet-B7，其中“B”后面的数字越大，网络的深度和宽度越大，需要的计算资源也越多，但同时能够达到更高的性能。

EfficientNet作为YOLO主干网络的可行性分析

1. 性能优势：EfficientNet作为一种高效的卷积神经网络架构，具有出色的性能表现。将其作为YOLO的主干网络，可以充分利用其高效的特征提取能力，从而提高目标检测的精度和效率。特别是EfficientNet的复合缩放方法，可以在不增加过多计算量的前提下，进一步提高模型的性能。
2. 兼容性：YOLO是一种基于卷积神经网络的目标检测算法，而EfficientNet同样是一种基于卷积神经网络的模型。因此，EfficientNet作为YOLO的主干网络具有很好的兼容性。通过合理的网络结构和参数设置，可以将EfficientNet与YOLO的检测头进行有效地融合，形成完整的目标检测模型。
3. 优化与改进：虽然EfficientNet已经具有很好的性能表现，但在实际应用中还可以根据具体任务需求进行进一步的优化和改进。例如，可以通过调整EfficientNet的网络结构、深度、宽度等参数来平衡模型的性能和速度；也可以采用一些先进的优化技术（如剪枝、量化等）来减小模型的参数量和计算量，进一步提高模型的实时性和部署能力。

替换EfficientNet(基于MMYOLO)

OpenMMLab 2.0 体系中 MMYOLO、MMDetection、MMClassification、MMSelfsup 中的模型注册表都继承自 MMEngine 中的根注册表，允许这些 OpenMMLab 开源库直接使用彼此已经实现的模块。 因此用户可以在 MMYOLO 中使用来自 MMDetection、MMClassification、MMSelfsup 的主干网络，而无需重新实现。

假设想将'EfficientNet'作为 'yolov5' 的主干网络，则配置文件如下：

_base_ = './yolov5_s-v61_syncbn_8xb16-300e_coco.py'

deepen_factor = _base_.deepen_factor
widen_factor = 1.0
channels = [48, 136, 384]
checkpoint_file = 'https://download.openmmlab.com/mmclassification/v0/efficientnet/efficientnet-b3_3rdparty_8xb32-aa_in1k_20220119-5b4887a0.pth'  #

model = dict(
    backbone=dict(
        _delete_=True,
        type='mmdet.EfficientNet',
        arch='b3',
        drop_path_rate=0.2,
        out_indices=(3, 4, 5),
        frozen_stages=0,
        norm_cfg=dict(
            type='SyncBN', requires_grad=True, eps=1e-3, momentum=0.01),
        norm_eval=False,
        init_cfg=dict(
            type='Pretrained', prefix='backbone', checkpoint=checkpoint_file)),
    neck=dict(
        type='YOLOv5PAFPN',
        deepen_factor=deepen_factor,
        widen_factor=widen_factor,
        in_channels=channels, # 注意：EfficientNet 输出的3个通道是 [48, 136, 384]，和原先的 yolov5-s neck 不匹配，需要更改
        out_channels=channels),
    bbox_head=dict(
        type='YOLOv5Head',
        head_module=dict(
            type='YOLOv5HeadModule',
            in_channels=channels, # head 部分输入通道也要做相应更改
            widen_factor=widen_factor))
)