YOLOv5改进 | 主干篇 | 利用SENetV2改进网络结构 (全网首发改进)

简介: YOLOv5改进 | 主干篇 | 利用SENetV2改进网络结构 (全网首发改进)

一、本文介绍

本文给大家带来的改进机制是SENetV2,其是2023.11月的最新机制(所以大家想要发论文的可以在上面下点功夫),其是一种通过调整卷积网络中的通道关系来提升性能的网络结构。SENet并不是一个独立的网络模型,而是一个可以和现有的任何一个模型相结合的模块(可以看作是一种通道型的注意力机制但是相对于SENetV1来说V2又在全局的角度进行了考虑)。在SENet中,所谓的挤压和激励(Squeeze-and-Excitation)操作是作为一个单元添加到传统的卷积网络结构中,如残差单元中(后面我会把修改好的残差单元给大家大家直接复制粘贴即可使用)亲测大中小三中目标检测上都有一定程度的涨点效果。

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推荐指数:⭐⭐⭐⭐⭐

涨点效果:⭐⭐⭐⭐⭐

专栏回顾:YOLOv5改进专栏——持续复现各种顶会内容——内含100+创新

二、SENetV2框架原理

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SENetV2介绍了一种改进的SENet架构,该架构通过引入一种称为Squeeze aggregated excitation(SaE)的新模块来提升网络的表征能力。这个模块结合了挤压和激励(SENetV1)操作,通过多分支全连接层增强了网络的全局表示学习。在基准数据集上的实验结果证明了SENetV2模型相较于现有模型在分类精度上的显著提升。这一架构尤其强调在仅略微增加模型参数的情况下,如何有效地提高模型的性能。

挤压和激励模块大家可以看我发的SENetV1文章里面有介绍。

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图中展示了三种不同的神经网络模块对比:

a) ResNeXt模块:采用多分支CNN结构,不同分支的特征图通过卷积操作处理后合并(concatenate),再进行额外的卷积操作。

b) SENet模块:标准卷积操作后,利用全局平均池化来挤压特征,然后通过两个尺寸为1x1的全连接层(FC)和Sigmoid激活函数来获取通道权重,最后对卷积特征进行缩放(Scale)。

c) SENetV2模块:结合了ResNeXt和SENet的特点,采用多分支全连接层(FC)来挤压和激励操作,最后进行特征缩放。

其中SENetV2的设计旨在通过多分支结构进一步提升特征表达的精细度和全局信息的整合能力。

前面我们提到了SaE,就是SENetV2相对于SENetV1的主要改进机制,下面的图片介绍了其内部工作原理。

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SENet V2中所提出的SaE(Squeeze-and-Excitation)模块的内部工作机制。挤压输出后,被输入到多分支的全连接(FC)层,然后进行激励过程。分割的输入在最后被传递以恢复其原始形状。这种设计能够让网络更有效地学习到输入数据的不同特征,并且在进行特征转换时考虑到不同通道之间的相互依赖性。

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