YOLOv8剪枝代码方法(一) 该剪枝代码是基于L1、L2、RandomStrategy进行剪枝 过程如下: pip install torch_pruning == 0.2.7 剪枝过程如下: ①yolov8-train.py进行训练模型权重,此时fintune = False ②yolov8_pruning.py剪枝yolov8-train.py训练的模型权重 ③yolov8-train.py再次训练模型权重,此时fintune = True,微调模型参数(需注意权重需要在GPU上) ④draw_channels.py绘制剪枝前后通道对比 至此,剪枝完成
在目标检测领域,YOLOv8凭借其出色的性能备受关注。然而,模型的大小和计算量有时会成为实际应用中的阻碍,这时候模型剪枝就显得尤为重要啦。今天咱就来讲讲基于L1、L2、RandomStrategy的YOLOv8剪枝代码方法。
前期准备
首先,得安装torch_pruning库,这个库可是剪枝的得力助手。代码如下:
pip install torch_pruning == 0.2.7这行命令就是通过pip安装指定版本0.2.7的torch_pruning库,有了它,后续的剪枝操作才能顺利进行。
剪枝过程详解
1. 初始模型训练
第一步是使用yolov8 - train.py来训练模型权重,这里要注意设置fintune = False。这一步就是让模型从初始状态开始学习,构建起对目标检测任务的基础认知。假设yolov8 - train.py里有这样一段核心训练代码(简化示意):
import torch import torch.optim as optim from model import YOLOv8 model = YOLOv8() criterion = torch.nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9) for epoch in range(100): data, labels = get_train_data() optimizer.zero_grad() outputs = model(data) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step()这里创建了YOLOv8模型实例,定义了损失函数和优化器,然后在循环里进行数据读取、前向传播、计算损失、反向传播和参数更新。
2. 模型剪枝
接下来轮到yolov8_pruning.py闪亮登场啦,它的任务是对第一步训练得到的模型权重进行剪枝。这部分代码实现基于L1、L2、RandomStrategy的剪枝逻辑。以L1剪枝策略为例(简化示意):
import torch import torch_pruning as tp from model import YOLOv8 model = YOLOv8() # 加载第一步训练的权重 model.load_state_dict(torch.load('yolov8_first_train.pth')) # 定义剪枝策略,这里以L1为例 strategy = tp.strategy.L1Strategy() # 选择剪枝比例,这里假设0.2 pruner = tp.pruner.MagnitudePruner( model, example_inputs=torch.randn(1, 3, 640, 640), importance_score_fn=strategy, pruning_ratio=0.2, iterative_steps=1 ) for i in range(pruner.total_steps): pruner.step()这里先加载训练好的模型权重,然后定义L1剪枝策略,创建剪枝器并设定剪枝比例为0.2 ,最后通过循环逐步进行剪枝操作。
3. 微调模型
剪完枝后,再次使用yolov8 - train.py训练模型权重,但这次fintune = True,也就是要微调模型参数咯。而且要特别注意权重得放在GPU上,这样才能充分利用GPU的并行计算能力,加速训练过程。假设代码在原来基础上做了如下修改以支持GPU训练和微调(简化示意):
import torch import torch.optim as optim from model import YOLOv8 device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") model = YOLOv8().to(device) criterion = torch.nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.0001, momentum=0.9) # 微调时学习率适当降低 # 加载剪枝后的权重 model.load_state_dict(torch.load('yolov8_pruned.pth')) for epoch in range(50): data, labels = get_train_data().to(device) optimizer.zero_grad() outputs = model(data) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step()这里先判断GPU是否可用并将模型移到相应设备上,加载剪枝后的权重,降低微调时的学习率,在训练循环里也将数据移到GPU上进行计算。
4. 绘制通道对比
最后,使用drawchannels.py绘制剪枝前后通道对比,直观地看看剪枝效果。这部分代码主要是基于一些绘图库,比如matplotlib来实现。假设drawchannels.py代码如下(简化示意):
import matplotlib.pyplot as plt import torch from model import YOLOv8 # 加载剪枝前模型 model_before = YOLOv8() model_before.load_state_dict(torch.load('yolov8_first_train.pth')) # 加载剪枝后模型 model_after = YOLOv8() model_after.load_state_dict(torch.load('yolov8_pruned.pth')) # 获取某层通道数(假设第一层卷积层) channels_before = model_before.conv1.out_channels channels_after = model_after.conv1.out_channels plt.bar(['Before Pruning', 'After Pruning'], [channels_before, channels_after]) plt.title('Channel Comparison Before and After Pruning') plt.show()这段代码加载剪枝前后的模型,获取特定层(这里假设第一层卷积层)的通道数,然后使用matplotlib的bar函数绘制柱状图展示通道对比情况。
至此,基于L1、L2、RandomStrategy的YOLOv8剪枝就大功告成啦,通过这些步骤,我们能在一定程度上压缩模型,提升其在实际应用中的性能。