YOLO-World：基于YOLOv8的开放词汇目标检测

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前言

 本文介绍一篇来自腾讯的开放词汇检测工作，发表自CVPR2024，论文链接，开源地址。

1、出发点

 GroundingDINO在开放词汇检测任务中大放异彩，因此本文希望在轻量化的YOLOv8上也搞一个轻量化的开放词汇检测算法。最终效果吧，是模型又快而且精度基本持平。

2、方法

 模型总体结构比较简单，主体检测网络采用的是YOLOv8，为了实现开放词汇检测任务，将分类头替换成“特征之间比对头”，具体来说就是将检测网络每个anchor所对应的特征向量和文本嵌入向量做对比，计算相似性，进而实现开放词汇检测目的。

2.1.TextEncoder

 首先说下TextEncoder，在训练阶段，需要带着庞大的TextEncoder，而在部署阶段，则可以首先离线提取出文本的嵌入向量，这样在部署阶段就能省一个TextEncoder的计算量，使其更加轻量。

2.2.ReparmVLPAN

 在得到TextEmbedding和图像特征向量C3-C5后，本文设计了一个VLPAN交互模块，简单来说：用图像特征向量更新文本，在用文本更新图像特征向量。当然，在部署阶段，TextEmbedding也是可以被作为权重写入到onnx里面的。

 本人不想在此过多介绍这个模块，因为在实际应用中，建议还是用PAN比较好，因为这个模块收益不多，而且若检测的文本顺序不同，会导致检测结果不同。原因是Max-Sigmoid算子，读者有兴趣可自己check下。

2.3.输出头

 样本分配策略是SIMOTA，跟v8一样。检测头就是yolov8，每个anchor预测4个上下左右距离，损失用的是DFL Loss；而分类头则是对比损失头，最终输出维度为： $num\_anchor\ast 80$，做二元交叉熵损失，即对应正样本anchor为1，其余为0。

3、实验

3.1.数据集

  数据集采用O365+GoldG(GQA+Flickr)。

3.2.LVIS测试集

 没啥可说的，FPS高，而且精度跟一系列开放词汇检测算法持平。但paper中指标跟git开源有出入，后续改进论文均以git为准。

总结

 总之是一篇不错的轻量化OVD算法，算是挖了个新坑。每个模块其实都有值得探索改进的空间，包括后来的YOLOE ， YOLOUniOW等，后续会逐个介绍，包括这类算法的一些不足，敬请期待。