YOLO中cfg文件参数详解
1. cfg文件参数解释
以YOLO v3为例详细解释cfg文件各参数的含义：
[net] #[xxx]开始的行表示网络的一层，其后的内容为该层的参数配置，[net]为特殊的层，配置整个网络
# Testing #测试模式 #初始batch参数要分为两类，分别为训练集和测试集，不同模式相应放开参数
batch=1
subdivisions=1
# Training #训练模式 每次前向图片的数目=batch/subdivisions
# batch=64 #batch:一批训练样本的样本数量. 每batch个样本更新一次参数
# subdivisions=16 #关于batch与subdivision：在训练输出中，训练迭代包括8组，这些batch样本又被平均分成subdivision=8次送入网络参与训练，以减轻内存占用的压力
#batch越大，训练效果越好，subdivision越大，占用内存压力越小
#batch/subdivisions作为一次性送入训练器的样本数量
#如果内存不够大，将batch分割为subdivisions个子batch
#（subdivisions相当于分组个数，相除结果作为一次送入训练器的样本数量）
#注意：上面这两个参数如果电脑内存小，则把batch改小一点，batch越大，训练效果越好
#Subdivisions越大，可以减轻显卡压力（分组数目越多，每组样本数量则会更少，显卡压力也会相应减少）
width=416 #网络输入的宽
height=416 #网络输入的高
channels=3 #网络输入的通道数
#这三个参数中，要求width==height, 并且为32的倍数，大分辨率可以检测到更加细小的物体，从而影响precision
#以上三个参数为输入图像的参数信息 width和height 影响网络对输入图像的分辨率，从而影响precision，只可以设置成32的倍数（由于使用了下采样参数是32，所以不同的尺寸大小也选择为32的倍数{320，352…..608}，最小320*320，最大608*608，网络会自动改变尺寸，并继续训练的过程。）
momentum=0.9 #动量，影响梯度下降到最优的速度，一般默认0.9
#DeepLearning中最优化方法中的动量参数，这个值影响着梯度下降到最优值得速度
#注：SGD方法的一个缺点是其更新方向完全依赖于当前batch计算出的梯度，因而十分不稳定。Momentum算法借用了物理中的动量概念，它模拟的是物体运动时的惯性，即更新的时候在一定程度上保留之前更新的方向，同时利用当前batch的梯度微调最终的更新方向。这样一来，可以在一定程度上增加稳定性，从而学习地更快，并且还有一定摆脱局部最优的能力
decay=0.0005 #权重衰减正则系数，防止过拟合, 正则项往往有重要意义
#增加样本的数量，改变基础样本的状态. 增加样本整体的数量减少过拟合
angle=0 #旋转角度，从而生成更多训练样本
saturation = 1.5 #调整饱和度，从而生成更多训练样本
exposure = 1.5 #调整曝光度，从而生成更多训练样本
hue=.1 #调整色调，从而生成更多训练样本
learning_rate=0.001 #学习率 ，决定了权值更新的速度. 学习率大，更新的就快，但太快容易越过最优值; 而学习率太小又更新的慢，效率低.
#一般学习率随着训练的进行不断更改，先高一点，然后慢慢降低，一般在0.01--0.001
#学习率决定着权值更新的速度，设置得太大会使结果超过最优值，直接错过最优值，震荡回去，太小会使下降速度过慢，导致收敛过慢。
#如果仅靠人为干预调整参数，需要不断修改学习率。刚开始训练时可以将学习率设置的高一点，而一定轮数之后，将其减小。
#在训练过程中，一般根据训练轮数设置动态变化的学习率。
#[基本训练守则]
#刚开始训练时：学习率以 0.01 ~ 0.001 为宜。
#一定轮数过后：逐渐减缓
#接近训练结束：学习速率的衰减应该在100倍以上。
burn_in=1000 #学习率控制的参数，在迭代次数小于burn_in时，其学习率的更新有一种方式，大于burn_in时，才采用policy的更新方式
max_batches = 500200 #迭代次数，1000次以内，每训练100次保存一次权重; 1000次以上，每训练10000次保存一次权重; 训练达到max_batches后停止学习
policy=steps #学习率策略，学习率下降的方式
#这个是学习率调整的策略，有policy：constant, steps, exp, poly, step, sig, RANDOM，constant等方式
#constant: 保持学习率为常量，caffe里为fixed
#steps: 比较好理解，按照steps来改变学习率
steps=400000,450000 #学习率变动步长 #Steps和scales相互一一对应, 这两个参数是设置学习率的变化, 根据batch_num调整学习率
scales=.1,.1 #学习率变动因子
#如迭代到40000次时，学习率衰减十倍; 45000次迭代时，学习率又会在前一个学习率的基础上衰减十倍
[convolutional] #卷积层
batch_normalize=1 #BN, 是否做BN归一化操作
filters=32 #卷积核数目, 输出特征图的数量
size=3 #卷积核尺寸
stride=1 #做卷积运算的步长
pad=1 #如果pad为0,padding由padding参数指定
#如果pad为1，padding大小为size/2，padding应该是对输入图像左边缘拓展的像素数量
activation=leaky #激活函数类型: logistic，loggy，relu，elu，relie，plse，hardtan，lhtan，linear，ramp，leaky，tanh，stair
# Downsample #以下为训练网络结构
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=64
size=3
stride=2
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=32
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=64
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut] #shotcut层配置说明。shortcut部分是卷积的跨层连接，就像Resnet中使用的一样
#借鉴了resnet网络的shortcut方式可以加深网络
#输入与输出：输入与输出一般保持一致，并且不进行其他操作，只是求差。
#处理操作：res层来源于resnet，为了解决网络的梯度弥散或者梯度爆炸的现象，提出将深层神经网络的逐层训练改为逐阶段训练，将深层神经网络分为若干个子段，每个小段包含比较浅的网络层数，然后用shortcut的连接方式使得每个小段对于残差进行训练，每一个小段学习总差（总的损失）的一部分，最终达到总体较小的loss，同时，很好的控制梯度的传播，避免出现梯度消失或者爆炸等不利于训练的情形。
from=-3 #参数from是?3，意思是shortcut的输出是通过与先前的倒数第三层网络相加而得到, 跨越连接
activation=linear
# Downsample
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=3
stride=2
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=64
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=64
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
# Downsample
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=3
stride=2
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
# Downsample
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=3
stride=2
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
# Downsample
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=1024
size=3
stride=2
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=1024
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=1024
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=1024
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=1024
size=3
stride=1
pad=1
activation=leaky
[shortcut]
from=-3
activation=linear
######################
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
size=3
stride=1
pad=1
filters=1024
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
size=3
stride=1
pad=1
filters=1024
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=512
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
size=3
stride=1
pad=1
filters=1024
activation=leaky
[convolutional] # YOLO层前面一层卷积层配置说明
size=1
stride=1
pad=1
filters=255 #每一层前的最后一个卷积层中的 filters=num(yolo层个数)*(classes+5) ，5的意义是4个坐标加1个置信率，论文中的tx,ty,tw,th,c
#classes为类别数，COCO为80,num表示YOLO中每个cell预测的框的个数，YOLOV3中为3
#自己使用时，每一个[region/yolo]层前的最后一个卷积层中的 filters=num(yolo层个数)*(classes+5)，此处的值一定要根据自己的数据集进行更改，例如你识别4个类，则：filters=3*(4+5)=27,三个fileters都需要修改
activation=linear
[yolo] # YOLO层配置说明。在yoloV2中yolo层叫region层,yolo2,3各自叫法不同
mask = 6,7,8 #训练框
#使用anchor的索引，如果mask的值是0,1,2，这意味着使用第一，第二和第三个anchor，因为检测层的每个单元预测3个box
anchors = 10,13, 16,30, 33,23, 30,61, 62,45, 59,119, 116,90, 156,198, 373,326 #总共有三个检测层，共计9个anchor
#1.anchors是可以事先通过cmd指令计算出来的，是和图片数量，width,height以及cluster相关的预选框，可以手工挑选，也可以通过k-means算法从训练样本中聚类。
#2.预测框的初始宽高，第一个是w，第二个是h，总数量是num*2
classes=80 #类别数目 #ctrl+f搜 yolo, 总共会搜出3个含有yolo的地方
num=9 #每个grid cell预测几个box,和anchors的数量一致
#当想要使用更多anchors时需要调大num，且如果调大num后训练时Obj趋近0的话可以尝试调大object_scale
#每个grid预测的BoundingBox num/yolo层个数
jitter=.3 #通过抖动来防止过拟合,jitter就是crop的参数
#利用数据抖动产生更多数据，YOLOv2中使用的是crop，filp，以及net层的angle，flip是随机的，crop就是jitter的参数，tiny-yolo-voc.cfg中jitter=.2，就是在0~0.2中进行cr
ignore_thresh = .7 #ignore_thresh 指得是参与计算的IOU阈值大小。当预测的检测框与ground true的IOU大于ignore_thresh的时候，参与loss的计算，否则，检测的框不参与损失计算
#目的是控制参与loss计算的检测框的规模，当ignore_thresh过于大，接近于1的时候，那么参与检测框回归loss的个数就会比较少，同时也容易造成过拟合；而如果ignore_thresh设置的过于小，那么参与计算的数量规模就会很大。同时也容易在进行检测框回归的时候造成欠拟合
#参数设置：一般选取0.5-0.7之间的一个值，之前的计算基础都是小尺度（13*13）用的是0.7，（26*26）用的是0.5。这次先将0.5更改为0.7
truth_thresh = 1
random=1 #多尺度训练：如果显存小，设置random=0，关闭多尺度训练
#random设置成1，可以增加检测精度precision，每次迭代图片大小随机从320到608，步长为32，如果为0，每次训练大小与输入大小一致
#提示：当打开随机多尺度训练时，前面设置的网络输入尺寸width和height其实就不起作用了，width会在320到608之间随机取值，且width=height，每10轮随机改变一次，一般建议可以根据自己需要修改随机尺度训练的范围，这样可以增大batch，可以自行尝试！
[route] #路由层 进行多尺度训练
layers = -4 #当属性只有一个值时，它会输出由该值索引的网络层的特征图
#在我们的示例中，它是?4，所以层级将输出路由层之前第四个层的特征图
#当图层有两个值时，它会返回由其值所索引的图层的连接特征图
#在我们的例子中，它是?1,61，并且该图层将输出来自上一层（-1）和第61层的特征图，并沿深度的维度连接
[convolutional] #一层卷积层的配置说明
batch_normalize=1 #是否进行BN处理，1为是，0为不是
filters=256 #卷积核个数，也是输出通道数
size=1 #卷积核尺寸
stride=1 #卷积步长
pad=1 #卷积时是否进行0 padding,padding的个数与卷积核尺寸有关，为size/2向下取整，如3/2=1
activation=leaky #网络层激活函数
#size=3 卷积核尺寸3*3配合padding且步长为1时，不改变feature map的大小
#size=3 卷积核尺寸为3*3，配合padding且步长为2时，feature map变为原来的一半大小
[upsample]
stride=2
[route]
layers = -1, 61
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
size=3
stride=1
pad=1
filters=512
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
size=3
stride=1
pad=1
filters=512
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=256
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
size=3
stride=1
pad=1
filters=512
activation=leaky
[convolutional]
size=1
stride=1
pad=1
filters=255
activation=linear
[yolo] # YOLO层配置说明
mask = 3,4,5
anchors = 10,13, 16,30, 33,23, 30,61, 62,45, 59,119, 116,90, 156,198, 373,326
classes=80
num=9 #每个grid cell预测几个box,和anchors的数量一致
#当想要使用更多anchors时需要调大num，且如果调大num后训练时Obj趋近0的话可以尝试调大object_scale
jitter=.3 #利用数据抖动产生更多数据，YOLOv2中使用的是crop，filp，以及net层的angle，flip是随机的, jitter就是crop的参数，tiny-yolo-voc.cfg中jitter=.3，就是在0~0.3中进行crop决定是否需要计算IOU误差的参数，大于thresh，IOU误差不会夹在cost function中
ignore_thresh = .7
truth_thresh = 1
random=1 #多尺度。如果为1，每次迭代图片大小随机从320到608，步长为32，如果为0，每次训练大小与输入大小一致
[route]
layers = -4
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[upsample]
stride=2
[route]
layers = -1, 36
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
size=3
stride=1
pad=1
filters=256
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
size=3
stride=1
pad=1
filters=256
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
filters=128
size=1
stride=1
pad=1
activation=leaky
[convolutional]
batch_normalize=1
size=3
stride=1
pad=1
filters=256
activation=leaky
[convolutional]
size=1
stride=1
pad=1
filters=255
activation=linear
[yolo]
mask = 0,1,2
anchors = 10,13, 16,30, 33,23, 30,61, 62,45, 59,119, 116,90, 156,198, 373,326
classes=80
num=9
jitter=.3
ignore_thresh = .7
truth_thresh = 1
random=1
2. 参考文献
