NanoDet-PyTorch

• 说明：NanoDet作者开源代码地址：https://github.com/RangiLyu/nanodet （致敬）
• 该代码基于NanoDet项目进行小裁剪，专门用来实现Python语言、PyTorch 版本的代码，下载直接能使用，支持图片、视频文件、摄像头实时目标检测。

• YOLO、SSD、Fast R-CNN等模型在目标检测方面速度较快和精度较高，但是这些模型比较大，不太适合移植到移动端或嵌入式设备；
• 轻量级模型 NanoDet-m，对单阶段检测模型三大模块（Head、Neck、Backbone）进行轻量化，目标加检测速度很快；模型文件大小仅几兆（小于4M）。
• NanoDet 是一种 FCOS 式的单阶段 anchor-free 目标检测模型，它使用 ATSS 进行目标采样，使用 Generalized Focal Loss 损失函数执行分类和边框回归（box regression）

模型性能

Model	Resolution	COCO mAP	Latency(ARM 4xCore)	FLOPS	Params	Model Size(ncnn bin)
NanoDet-m	320*320	20.6	10.23ms	0.72B	0.95M	1.8mb
NanoDet-m	416*416	21.7	16.44ms	1.2B	0.95M	1.8mb
YoloV3-Tiny	416*416	16.6	37.6ms	5.62B	8.86M	33.7mb
YoloV4-Tiny	416*416	21.7	32.81ms	6.96B	6.06M	23.0mb

说明：

• 以上性能基于 ncnn 和麒麟 980 (4xA76+4xA55) ARM CPU 获得的
• 使用 COCO mAP (0.5:0.95) 作为评估指标，兼顾检测和定位的精度，在 COCO val 5000 张图片上测试，并且没有使用 Testing-Time-Augmentation。

NanoDet损失函数

• NanoDet 使用了李翔等人提出的 Generalized Focal Loss 损失函数。该函数能够去掉 FCOS 的 Centerness 分支，省去这一分支上的大量卷积，从而减少检测头的计算开销，非常适合移动端的轻量化部署。
• 详细请参考：Generalized Focal Loss: Learning Qualified and Distributed Bounding Boxes for Dense Object Detection

NanoDet 优势

• 超轻量级：模型文件大小仅几兆（小于4M——nanodet_m.pth）；
• 速度超快：在移动 ARM CPU 上的速度达到 97fps（10.23ms）；
• 训练友好：GPU 内存成本比其他模型低得多。GTX1060 6G 上的 Batch-size 为 80 即可运行；
• 方便部署：提供了基于 ncnn 推理框架的 C++ 实现和 Android demo。

开发环境

Cython
termcolor
numpy
torch>=1.3
torchvision
tensorboard
pycocotools
matplotlib
pyaml
opencv-python
tqdm

通常测试感觉GPU加速（显卡驱动、cudatoolkit 、cudnn）、PyTorch、pycocotools相对难装一点

Windows开发环境安装可以参考：

安装cudatoolkit 10.1、cudnn7.6请参考 https://blog.csdn.net/qq_41204464/article/details/108807165
安装PyTorch请参考 https://blog.csdn.net/u014723479/article/details/103001861
安装pycocotools请参考 https://blog.csdn.net/weixin_41166529/article/details/109997105

运行程序

'''目标检测-图片'''
# python detect_main.py image --config ./config/nanodet-m.yml --model model/nanodet_m.pth --path  street.png

'''目标检测-视频文件'''
# python detect_main.py video --config ./config/nanodet-m.yml --model model/nanodet_m.pth --path  test.mp4

'''目标检测-摄像头'''
# python detect_main.py webcam --config ./config/nanodet-m.yml --model model/nanodet_m.pth --path  0

总结

• 通过测试发现NanoDet确实很快，但识别精度和效果比YOLOv4差不少的。
• 适用于对检测精度要求不高的，对实时要求高的移动端或嵌入式设备。

详细介绍

https://guo-pu.blog.csdn.net/article/details/110410940

其他版本

• 用于目标检测，模型小，检测速度快速，适合没GPU显卡的嵌入式设备运行，比如“树莓派”、ARM开发板、嵌入式开发板。 https://github.com/guo-pu/NanoDet-PyTorch-CPU