YOLOv5 Pruning

介绍

本项目涉及的算法如下：

1. YOLOv5的GITHUB地址：https://github.com/ultralytics/yolov5.git

2. SFP的Paper地址：https://arxiv.org/abs/1808.07471

3. Network Slimming的Paper地址：https://arxiv.org/abs/1708.06519

4. Deep_Sort目标跟踪

本仓库包含一下内容：

1. 如何安装使用YOLOv5 Pruning
2. 如何使用SFP进行剪枝
3. 如何使用Network Slimming进行剪枝

内容列表

• 安装

• 使用说明

  • SFP
  • Network_Slimming
  • 检测

• 相关仓库

安装

创建虚拟环境

$ create -n yolov5 python=3.7 -y

克隆仓库

$ git clone https://github.com/DDGRCF/yolov5_pruning.git

cd yolov5_Chinese 安装依赖

$ pip install -r requirements.txt

在该目录下创建一个datasets文件夹，该文件夹用来存放各种数据集（你可以创建一个数据集的软链接）

本项目由于条件限制，只使用火焰数据集（fire），其配置文件在data\fire.yaml。该数据集已上传网盘。

使用说明

SFP

训练

默认的剪枝层是跳过short_cut和每个stage的输出层的。另外如果你想要裁剪yolos等模型，你就得自己指定skip-list，skip-list需要跳过short-cut层(不跳过short_cut的话，由于我在short_cut中采用了SFP作者的并行操作，虽然减小了参数量但实际运行速度可能还增加。至于怎么知道第几层是short_cut层，把模型的named_parameters参数打印下来)

$ python train.py --epochs 220 --weights weights/yolov5l.pt --hyp hyp.finetune.yaml --cfg models/yolov5l.yaml --data data/fire.yaml --batch-size 16 --workers 8 --device 3 --use-pruning --layer-rate 0.4 --layer-gap 0,321,3 --skip-downsample --pruning-method SFP  # --skip-list 0 3
:<<! 
其中use-pruning代表进行剪枝，layer-rate代表剪枝率（1为不剪枝），skip-list代表不需要剪枝的层（只能是0 3 6...， pruning-method代表使用剪枝的方法)
!

裁剪

$ python get_small_model.py --weights runs/train/exp*/weights/best_pruning.pt --cfg models/yolov5l.yaml --data data/fire.yaml --device 0

测试结果

在GeForce GTX TITAN X的显卡上，在自己的火焰数据集(train:600,val:90,skip short cut)进行train(epoch:220)和val并求每张的平均时间(未剔除初期加载数据的时间)

Method	Metric	Speed(ms)
Origin	37.0	34.89
Big	37.5	34.70
Small	37.3	25.75

Network_Slimming

训练

这个目前有点问题，原始算法的脚本和一些YOLOv3的剪枝脚本，BN scale仅需1.0e-5~1.0e-2左右，但我这里在不加载预训练模型，且把模型的BN初始化为0.5时，BN scale需要差不多10~100其BN weights才进行明显的稀疏，而加载预训练模型后则需要差不多100~1000才能进行明显的稀疏。

$ python train.py --epochs 300 --cfg models/yolov5l.yaml --data data/fire.yaml --batch-size 16 --device 0 --use-pruning --skip-list 0 3 --pruning-method Network_Slimming \
--s 1 --print-sparse-frequency 2
:<<! 
其中 pring-sparse-frequency代表进行多少次epoch输出稀疏度直方图，直方图在`runs\train\exp*\weights\histogram`中，s代表scale
!

裁剪

$ python get_sparse_model.py --weights runs/train/exp*/weights/best_sparse.pt --data data/fire.yaml --device 0 --ratio 0.70
:<<!
其中ratio代表裁剪率
!

检测

python detect.py --weights runs/train/exp*/weights/pruning_*.pt --source data/images/fire --use-pruning

相关仓库

• YOLOv5

• [Lam1360/YOLOv3-model-pruning]