yolo的各模块扫盲
🔍 一、为什么图中没写 FPN/PAN?
因为:
- 设计者想展示细节:这张图是“超详细结构图”,它把每个模块都拆解到最基础的层(Conv, Concat, Upsample),而不是使用高层抽象的名称(如 FPN)。
- FPN/PAN 是概念,不是独立模块:在 YOLOv8 中,FPN 和 PAN 的功能是通过一系列
Conv
、Upsample
(上采样)、Concat
(拼接)操作组合实现的,这些操作本身没有名字叫“FPN”。
✅ 所以,图中虽然没写“FPN”或“PAN”,但它的结构完全符合 PANet 的定义。
🧩 二、如何从图中识别出 FPN 和 PAN?
✅ 1. FPN 路径(自顶向下)
看 neck 部分(中间偏右区域):
- 从 P5 开始:
- P5 →
Conv
(k=1) →Upsample
→ 得到一个特征图(40×40)
- P5 →
- 与 P4 拼接:
- 上采样后的特征图 +
P4
→Concat
→ 进入C2f
→ 输出新的 P4
- 上采样后的特征图 +
- 再上采样:
- 新的 P4 →
Conv
→Upsample
→ 得到一个特征图(80×80)
- 新的 P4 →
- 与 P3 拼接:
- 上采样后的特征图 +
P3
→Concat
→ 进入C2f
→ 输出新的 P3
- 上采样后的特征图 +
👉 这就是典型的 FPN 自顶向下路径:
高层特征(P5)→ 上采样 → 与中层特征(P4)融合 → 再上采样 → 与低层特征(P3)融合
这个过程将高层的语义信息传递给了低层,增强小物体检测能力。
✅ 2. PAN 路径(自底向上)
这是 PANet 的关键创新!在图中体现为:
- 从 P3 开始:
- P3 →
Conv
→Downsample
(通过卷积+stride=2)→ 得到一个特征图(40×40)
- P3 →
- 与 P4 融合:
- 下采样后的 P3 特征图 +
P4
→Concat
→ 进入C2f
→ 输出新的 P4
- 下采样后的 P3 特征图 +
- 再下采样:
- 新的 P4 →
Conv
→Downsample
→ 得到一个特征图(20×20)
- 新的 P4 →
- 与 P5 融合:
- 下采样后的 P4 特征图 +
P5
→Concat
→ 进入C2f
→ 输出新的 P5
- 下采样后的 P4 特征图 +
👉 这就是 PAN 自底向上路径:
低层特征(P3)→ 下采样 → 与中层特征(P4)融合 → 再下采样 → 与高层特征(P5)融合
这个过程将低层的空间细节信息传递给了高层,提升大物体的定位精度。
🔄 三、完整的 PANet 流程(结合图)
步骤 | 操作 |
---|---|
1️⃣ | Backbone 输出 C3, C4, C5(即 P3, P4, P5) |
2️⃣ | FPN(自顶向下):P5 → 上采样 → + P4 → Concat → C2f → 得到新 P4;新 P4 → 上采样 → + P3 → Concat → C2f → 得到新 P3 |
3️⃣ | PAN(自底向上):P3 → 下采样 → + P4 → Concat → C2f → 得到新 P4;新 P4 → 下采样 → + P5 → Concat → C2f → 得到新 P5 |
4️⃣ | 最终输出的新 P3, P4, P5 → 输入 Head 进行检测 |
✅ 所以,整个 neck 就是一个“FPN + PAN”的双向特征金字塔网络(PANet)。
📌 四、总结
问题 | 回答 |
---|---|
图里没提 FPN/PAN 吗? | ✅ 是的,没直接写,但结构完全对应。 |
那 FPN/PAN 存在吗? | ✅ 存在! 它们是通过 Upsample 、Concat 、Conv 等基本操作实现的。 |
怎么理解? | FPN = 自顶向下路径(上采样 + 拼接) PAN = 自底向上路径(下采样 + 拼接) 两者合起来就是 PANet。 |
这图能说明什么? | 它展示了 YOLOv8 如何用最基础的模块构建一个强大的 PANet neck,体现了其工程化和可复现性。 |
💡 类比记忆
想象一个公司:
- FPN 路径:CEO(P5)给经理(P4)发指令 → 经理再传给员工(P3)。
- PAN 路径:员工(P3)发现问题 → 汇报给经理(P4)→ 经理再上报给 CEO(P5)。
- 最终决策:CEO 和员工都能获得对方的信息,做出更全面的判断。
这就是 PANet 的核心思想——双向信息流,而这张图正是它的“电路图”。