YOLOv8改进 | 细节涨点篇 | UNetv2提出的一种SDI多层次特征融合模块(分割高效涨点)

简介: YOLOv8改进 | 细节涨点篇 | UNetv2提出的一种SDI多层次特征融合模块(分割高效涨点)

一、本文介绍

本问给大家带来的改进机制是UNetv2提出的一种多层次特征融合模块(SDI)其是一种用于替换Concat操作的模块,SDI模块的主要思想是通过整合编码器生成的层级特征图来增强图像中的语义信息和细节信息。该方法已在多个公开的医学图像分割数据集上进行了验证,包括皮肤病变分割和息肉分割,展示了其在这些分割任务中相比于现有方法的效果。所以其的一开始提出使用于分割,但是其也可以用于目标检测,亲测效果非常好,同时该结构主要是可以用于替换我们各种Neck中的结构形成二次创新比如之前的BiFPN,我们可以用其替换其在的Fusion操作从而形成二次创新。

欢迎大家订阅我的专栏一起学习YOLO!

image.png

专栏目录:YOLOv8改进有效系列目录 | 包含卷积、主干、检测头、注意力机制、Neck上百种创新机制

专栏回顾:YOLOv8改进系列专栏——本专栏持续复习各种顶会内容——科研必备

二、SDI的框架原理

image.png

2.1 SDI的基本原理

SDI(Semantic and Detail Infusion)模块是UNetV2模型的一个组成部分。UNetV2包含三个主要模块:编码器、SDI模块和解码器。在SDI模块中,首先应用空间和通道注意机制对编码器生成的每个层级的特征进行处理。

SDI模块的主要思想是通过整合编码器生成的层级特征图来增强图像中的语义信息和细节信息。具体来说:

1. 特征提取和整合:首先,编码器针对输入图像生成多层级的特征。然后,通过空间和通道注意机制处理每个层级的特征,以便特征能够整合局部空间信息和全局通道信息。

2. 高级特征和低级特征的融合:对于每个层级的特征图,SDI模块将包含更多语义信息的高级特征和捕捉更精细细节的低级特征进行融合。这通过简单的哈达玛积(Hadamard product)操作来实现,从而增强了每个层级特征的语义和细节。

3. 特征传递和分割:经过精炼的特征随后传递给解码器,用于解析重构和图像分割。SDI模块可以无缝集成到任何编码器-解码器网络中。该方法已在多个公开的医学图像分割数据集上进行了验证,包括皮肤病变分割和息肉分割,展示了其在这些分割任务中相比于现有方法的优越性,同时保持了计算和内存效率。

image.png

图中的SDI模块部分 (b) 展示了该模块是如何对第三层级的特征(l=3)进行精细化处理的。我们可以从以下几个步骤来理解SDI模块的工作原理:

  1. 上采样(UpSample):通过上采样过程,SDI模块将来自更低层级的特征图(l=2)的尺寸增加,使其与当前层级的尺寸匹配。这有助于将更细节的信息带入当前的特征图中。
  2. 身份映射(IdentityMap):这通常表示特征图在不经任何修改的情况下直接传递到下一个操作。在这里,它可能表示第三层级的特征图在没有任何变化的情况下,直接传递到SDI模块进行处理。
  3. 下采样(DownSample):与上采样相反,这一步将更高层级的特征图(l=4)的尺寸减小,以匹配第三层级的尺寸。这有助于将更高层次的语义信息带入当前层级。
  4. 注意力的应用:应用空间和通道注意机制对编码器生成的每个层级的特征进行处理。这个过程使得特征能够整合局部空间信息和全局通道信息

总结:这一机制我觉得大家可以理解成一种融合了注意力机制的Concat操作

目录
相关文章
|
2月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
人工智能中数据组合采样、特征层、算法层的讲解(图文详解)
人工智能中数据组合采样、特征层、算法层的讲解(图文详解)
93 0
|
7天前
|
计算机视觉 网络架构
【YOLOv10改进-特征融合】YOLO-MS MSBlock : 分层特征融合策略
YOLOv10专栏介绍了YOLO-MS,一个优化多尺度目标检测的高效框架。YOLO-MS通过MS-Block和异构Kernel选择提升性能,平衡了计算复杂度与准确性。它在不依赖预训练的情况下,在COCO上超越同类模型,如YOLO-v7和RTMDet。MS-Block包含不同大小卷积的分支,用于增强特征表示。代码示例展示了MSBlock类的定义,用于处理不同尺度特征。该模块可应用于其他YOLO模型以提升性能。更多详情和配置参见相关链接。
|
2月前
|
编解码 算法 计算机视觉
YOLO特征融合的原理是怎样的?
YOLO特征融合的原理是怎样的?
|
2月前
|
计算机视觉 网络架构
【YOLOv8改进】MSBlock : 分层特征融合策略 (论文笔记+引入代码)
YOLO-MS是一个创新的实时目标检测器,通过多尺度构建块(MS-Block)和异构Kernel选择(HKS)协议提升多尺度特征表示能力。它在不依赖预训练权重和大型数据集的情况下,在MS COCO上超越了YOLO-v7和RTMDet,例如YOLO-MS XS版本(4.5M参数,8.7G FLOPs)达到了43%+的AP,比RTMDet高2%+。MS-Block利用分层特征融合和不同大小的卷积,而HKS协议根据网络深度调整Kernel大小,优化多尺度语义信息捕获。此外,YOLO-MS的模块化设计允许其作为即插即用的组件集成到其他YOLO模型中,提升它们的检测性能。
|
2月前
|
机器学习/深度学习
YOLOv8改进 | 细节创新篇 | iAFF迭代注意力特征融合助力多目标细节涨点
YOLOv8改进 | 细节创新篇 | iAFF迭代注意力特征融合助力多目标细节涨点
311 0
|
2月前
|
机器学习/深度学习 编解码 算法
YOLOv8改进 | 主干网络 | 增加网络结构增强小目标检测能力【独家创新——附结构图】
YOLOv8在小目标检测上存在挑战,因卷积导致信息丢失。本文教程将原网络结构替换为更适合小目标检测的backbone,并提供结构图。通过讲解原理和手把手教学,指导如何修改代码,提供完整代码实现,适合新手实践。文章探讨了大特征图对小目标检测的重要性,如细节保留、定位精度、特征丰富度和上下文信息,并介绍了FPN等方法。YOLOv8流程包括预处理、特征提取、融合和检测。修改后的网络结构增加了上采样和concatenate步骤,以利用更大特征图检测小目标。完整代码和修改后的结构图可在文中链接获取。
|
2月前
|
机器学习/深度学习 算法 PyTorch
【SAHI】即插即用| SAHI操作可有效解决小目标检测过程中的难点!实现涨点
【SAHI】即插即用| SAHI操作可有效解决小目标检测过程中的难点!实现涨点
195 1
|
2月前
|
机器学习/深度学习 数据挖掘 测试技术
DETR即插即用 | RefineBox进一步细化DETR家族的检测框,无痛涨点
DETR即插即用 | RefineBox进一步细化DETR家族的检测框,无痛涨点
205 1
|
2月前
|
机器学习/深度学习 编解码 数据可视化
即插即用 | 高效多尺度注意力模型成为YOLOv5改进的小帮手
即插即用 | 高效多尺度注意力模型成为YOLOv5改进的小帮手
210 1
|
2月前
|
机器学习/深度学习
YOLOv5改进 | 细节创新篇 | iAFF迭代注意力特征融合助力多目标细节涨点
YOLOv5改进 | 细节创新篇 | iAFF迭代注意力特征融合助力多目标细节涨点
129 0