YOLOv3的损失函数是什么

Question

我打算编写自己的 YOLOv3 实现，并提出损失函数的一些问题。原始论文提到他在类别预测部分使用了二元交叉熵，这就是我所做的。

我尝试通过原始暗网代码阅读一些代码，但没有找到任何与 BCE 丢失相关的内容。我还进一步阅读了一些使用 Keras、Pytorch 和 TensorFlow 的方法。每个人似乎对损失函数都有自己的看法。有的只用MSE来估计宽度和高度，有的用BCE，有的用MSE来估计x,y,w,h，有的用BCE。

这是我的一些代码：

loss_x = self.mse_loss(x[mask], tx[mask])
loss_y = self.mse_loss(y[mask], ty[mask])
loss_w = self.mse_loss(w[mask], tw[mask])
loss_h = self.mse_loss(h[mask], th[mask])
loss_conf = self.bce_loss(pred_conf[conf_mask_false], tconf[conf_mask_false]) + self.bce_loss(pred_conf[conf_mask_true],tconf[conf_mask_true])
loss_cls = (1 / nB) * self.ce_loss(pred_cls[mask],torch.argmax(tcls[mask], 1))
loss = loss_x + loss_y + loss_w + loss_h + loss_conf + loss_cls

由于损失函数在训练中起着重要作用。我希望有人能帮我解决这个问题。

Answer 1

Yolo v3的损失函数，看src/yolo_layer.c

盒子的增量，第 93 行

float delta_yolo_box(box truth, float *x, float *biases, int n, int index, int i, int j, int lw, int lh, int w, int h, float *delta, float scale, int stride)
{
    box pred = get_yolo_box(x, biases, n, index, i, j, lw, lh, w, h, stride);
    float iou = box_iou(pred, truth);

    float tx = (truth.x*lw - i);
    float ty = (truth.y*lh - j);
    float tw = log(truth.w*w / biases[2*n]);
    float th = log(truth.h*h / biases[2*n + 1]);

    delta[index + 0*stride] = scale * (tx - x[index + 0*stride]);
    delta[index + 1*stride] = scale * (ty - x[index + 1*stride]);
    delta[index + 2*stride] = scale * (tw - x[index + 2*stride]);
    delta[index + 3*stride] = scale * (th - x[index + 3*stride]);
    return iou;
}

Delta 班次，111 号线

void delta_yolo_class(float *output, float *delta, int index, int class, int classes, int stride, float *avg_cat)
{
    int n;
    if (delta[index]){
        delta[index + stride*class] = 1 - output[index + stride*class];
        if(avg_cat) *avg_cat += output[index + stride*class];
        return;
    }
    for(n = 0; n < classes; ++n){
        delta[index + stride*n] = ((n == class)?1 : 0) - output[index + stride*n];
        if(n == class && avg_cat) *avg_cat += output[index + stride*n];
    }
}

对象性的增量，第 178 行

l.delta[obj_index] = 0 - l.output[obj_index];
                    if (best_iou > l.ignore_thresh) {
                        l.delta[obj_index] = 0;

和

l.delta[obj_index] = 1 - l.output[obj_index];

损失=平方和

*(l.cost) = pow(mag_array(l.delta, l.outputs * l.batch), 2);

无论如何，我只是让您了解一下 Yolo V3 中的损失函数。有关详细说明，您应该关注此 github 讨论：
https://github.com/AlexeyAB/darknet/issues/1695#issuecomment-426016524
和
https://github.com/AlexeyAB/darknet/issues/1845#issuecomment-434079752