YOLOv9独家原创改进|加入幽灵卷积Ghost Convolution模块，轻量化！

专栏介绍：YOLOv9改进系列 | 包含深度学习最新创新，主力高效涨点！！！

一、论文摘要

由于内存和计算资源有限，在嵌入式设备上部署卷积神经网络是困难的。特征图中的冗余是那些成功的细胞神经网络的一个重要特征，但在神经结构设计中很少进行研究。本文提出了一种新的Ghost模块，通过少量的计算生成更多的特征图。基于一组内在特征图，我们以低廉的成本应用一系列线性变换来生成许多重影特征图，这些重影特征图可充分揭示内在特征背后的信息。所提出的Ghost模块可以作为即插即用组件来升级现有的卷积神经网络。Ghost瓶颈被设计为堆叠Ghost模块，然后可以轻松地建立轻量级GhostNet。

适用检测目标：轻量化或移动端部署

二、Ghost Conv模块详解

《GhostNet: More Features from Cheap Operations》

论文地址： https://arxiv.org/abs/1911.11907

2.1 模块简介

Ghost Conv的主要思想：通过一系列线性变换，以很小的计算量从原始特征发掘所需信息的“Ghost”特征图（Ghost feature maps）

总结：一种类似残差的模块

Ghost Conv模块的原理图

三、Ghost Conv模块使用教程

3.1 Ghost Conv模块的代码


class GhostConv(nn.Module):"""Ghost Convolution https://github.com/huawei-noah/ghostnet."""def __init__(self, c1, c2, k=1, s=1, g=1, act=True):"""Initializes the GhostConv object with input channels, output channels, kernel size, stride, groups andactivation."""super().__init__()c_ = c2 // 2  # hidden channelsself.cv1 = Conv(c1, c_, k, s, None, g, act=act)self.cv2 = Conv(c_, c_, 5, 1, None, c_, act=act)def forward(self, x):"""Forward propagation through a Ghost Bottleneck layer with skip connection."""y = self.cv1(x)return torch.cat((y, self.cv2(y)), 1)

3.2 在YOlO v9中的添加教程

阅读YOLOv9添加模块教程或使用下文操作

1. 将YOLOv9工程中models下common.py文件中增加模块的代码。

2. 将YOLOv9工程中models下yolo.py文件中的第718行（可能因版本变化而变化）增加以下代码。

            RepNCSPELAN4, SPPELAN, GhostConv}:

3.3 运行配置文件

# YOLOv9
# Powered bu https://blog.csdn.net/StopAndGoyyy
# parameters
nc: 80  # number of classes
depth_multiple: 1  # model depth multiple
width_multiple: 1  # layer channel multiple
#activation: nn.LeakyReLU(0.1)
#activation: nn.ReLU()# anchors
anchors: 3# YOLOv9 backbone
backbone:[[-1, 1, Silence, []],  # conv down[-1, 1, Conv, [64, 3, 2]],  # 1-P1/2# conv down[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 2-P2/4# elan-1 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [256, 128, 64, 1]],  # 3# avg-conv down[-1, 1, ADown, [256]],  # 4-P3/8# elan-2 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [512, 256, 128, 1]],  # 5# avg-conv down[-1, 1, ADown, [512]],  # 6-P4/16# elan-2 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [512, 512, 256, 1]],  # 7# avg-conv down[-1, 1, ADown, [512]],  # 8-P5/32# elan-2 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [512, 512, 256, 1]],  # 9]# YOLOv9 head
head:[# elan-spp block[-1, 1, SPPELAN, [512, 256]],  # 10# up-concat merge[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 7], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4# elan-2 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [512, 512, 256, 1]],  # 13# up-concat merge[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 5], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3# elan-2 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [256, 256, 128, 1]],  # 16 (P3/8-small)# avg-conv-down merge[-1, 1, ADown, [256]],[[-1, 13], 1, Concat, [1]],  # cat head P4# elan-2 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [512, 512, 256, 1]],  # 19 (P4/16-medium)# avg-conv-down merge[-1, 1, ADown, [512]],[[-1, 10], 1, Concat, [1]],  # cat head P5# elan-2 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [512, 512, 256, 1]],  # 22 (P5/32-large)# multi-level reversible auxiliary branch# routing[5, 1, CBLinear, [[256]]], # 23[7, 1, CBLinear, [[256, 512]]], # 24[9, 1, CBLinear, [[256, 512, 512]]], # 25# conv down[0, 1, Conv, [64, 3, 2]],  # 26-P1/2# conv down[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 27-P2/4# elan-1 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [256, 128, 64, 1]],  # 28# avg-conv down fuse[-1, 1, ADown, [256]],  # 29-P3/8[[23, 24, 25, -1], 1, CBFuse, [[0, 0, 0]]], # 30  # elan-2 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [512, 256, 128, 1]],  # 31# avg-conv down fuse[-1, 1, ADown, [512]],  # 32-P4/16[[24, 25, -1], 1, CBFuse, [[1, 1]]], # 33 # elan-2 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [512, 512, 256, 1]],  # 34# avg-conv down fuse[-1, 1, ADown, [512]],  # 35-P5/32[[25, -1], 1, CBFuse, [[2]]], # 36# elan-2 block[-1, 1, RepNCSPELAN4, [512, 512, 256, 1]],  # 37[-1, 1, GhostConv, [512, 3]],  # 38# detection head# detect[[31, 34, 38, 16, 19, 22], 1, DualDDetect, [nc]],  # DualDDetect(A3, A4, A5, P3, P4, P5)]