【DilatedConv】回顾CVPR2016,一起来学空洞卷积

简介: 【DilatedConv】回顾CVPR2016,一起来学空洞卷积

前言

  在深度学习中,空洞卷积被广泛应用于图像分类、目标检测和图像分割等任务中。例如,在图像分类任务中,空洞卷积可以用于去除图像背景,从而提高分类准确率。在目标检测任务中,空洞卷积可以用于减小计算量和提高精度。在图像分割任务中,空洞卷积可以用于分割出高质量的图像区域。在这篇博客中,我将简要介绍空洞卷积的原理和应用,并探讨它在深度学习中的重要性。

原理

  空洞卷积是一种基于空洞结构的卷积操作,其目的是通过在卷积核上添加空洞来减小计算量和提高精度。在空洞卷积中,卷积核被填充上一个空洞矩阵,这个空洞矩阵可以看作是一个空心的矩阵,它并不包含任何数据。

具体来说,空洞卷积的操作步骤如下:

  1. 输入图像和特征图被转化为大小为 C×H×W 的向量,其中 C 表示通道数,H 表示高度,W 表示宽度。
  2. 对特征图进行逐行 (或逐列) 遍历,对于每一行 (或每一列),计算其与输入图像的每一行 (或每一列) 的卷积操作。
  3. 对于计算得到的卷积积码,将其与输入图像的对应行进行拼接,从而得到新的输入图像。
  4. 重复步骤 2 和 3,直到特征图的所有行 (或所有列) 都被遍历。

image.png

  在上图中(a) F1由F0通过1扩张卷积产生;F1中的每个元素都有一个接受字段3×3。(b) F2由F1通过2-扩张卷积产生;F2中的每个元素都有一个接受字段7×7。(c) F3由F2通过4-展开卷积产生;F3中的每个元素都有一个接受字段15×15。与每一层相关联的参数数量是相同的。接受野呈指数增长,而参数的数量呈线性增长

优点

  相比于传统的卷积操作,空洞卷积可以减少计算量,因为它避免了对空心矩阵进行计算。同时,空洞卷积也可以提高精度,因为它可以在保持通道数不变的情况下,减小特征图的大小,从而更好地捕捉图像中的细节信息。空洞卷积专门用于密集预测。所提出的模块使用扩展卷积系统地聚合多尺度上下文信息而不损失分辨率。该架构基于这样一个事实,即扩张卷积支持接受野的指数级扩展,而不会损失分辨率或覆盖率。

应用

  空洞卷积在深度学习中有着广泛的应用,可以用于图像分类、目标检测、图像分割和自然语言处理等不同的任务中,通过减少计算量和提高精度来提高深度学习模型的性能。

图像分类

  在图像分类中,空洞卷积可以用于去除图像背景,从而提高分类准确率。具体来说,空洞卷积可以用于图像的前处理,通过在输入图像上应用空洞卷积,可以去除图像中的背景信息,使得分类更加准确。

目标检测

  在目标检测中,空洞卷积可以用于减小计算量和提高精度。具体来说,空洞卷积可以用于特征图的计算,通过在特征图上应用空洞卷积,可以减小特征图的大小,从而减少计算量,同时提高检测的精度。

图像分割

  在图像分割中,空洞卷积可以用于分割出高质量的图像区域。具体来说,空洞卷积可以用于特征图的计算,通过在特征图上应用空洞卷积,可以更好地捕捉图像中的细节信息,从而分割出高质量的图像区域。


相关文章
|
2月前
|
机器学习/深度学习 算法 内存技术
【CVPR2021】CondenseNetV2:用于深度网络的稀疏特征再激活
【CVPR2021】CondenseNetV2:用于深度网络的稀疏特征再激活
85 2
【CVPR2021】CondenseNetV2:用于深度网络的稀疏特征再激活
|
7天前
|
机器学习/深度学习 计算机视觉
【YOLOv10改进-卷积Conv】RFAConv:感受野注意力卷积,创新空间注意力
【YOLO目标检测专栏】探索空间注意力局限,提出感受野注意力(RFA)机制,解决卷积核参数共享问题。RFAConv增强大尺寸卷积核处理能力,不增加计算成本,提升网络性能。已在YOLOv8中实现,详情见YOLO目标检测创新改进与实战案例专栏。
|
7天前
|
机器学习/深度学习 编解码 计算机视觉
【YOLOv10改进-卷积Conv】 SPD-Conv空间深度转换卷积,处理低分辨率图像和小对象问题
YOLO目标检测专栏探讨了CNN在低分辨率和小目标检测中的局限性,提出SPD-Conv新架构,替代步长卷积和池化层,通过空间到深度层和非步长卷积保持细粒度信息。创新点包括消除信息损失、通用设计和性能提升。YOLOv5和ResNet应用SPD-Conv后,在困难任务上表现优越。详情见YOLO有效改进系列及项目实战目录。
|
10天前
|
计算机视觉
【YOLOv10改进-卷积Conv】动态蛇形卷积(Dynamic Snake Convolution)用于管状结构分割任务
YOLOv10专栏介绍了一种用于精确分割管状结构的新方法DSCNet,它结合了动态蛇形卷积、多视角融合和拓扑连续性约束损失。DSConv创新地聚焦细长局部结构,增强管状特征感知,而多视角融合和TCLoss则改善了全局形态理解和分割连续性。在2D和3D数据集上的实验显示,DSCNet在血管和道路等分割任务上超越了传统方法。DySnakeConv模块整合到YOLOv10中,提升了目标检测的准确性。[链接指向详细文章](https://blog.csdn.net/shangyanaf/article/details/140007047)
|
24天前
|
计算机视觉
【YOLOv8改进】 SAConv(Switchable Atrous Convolution):可切换的空洞卷积
**DetectoRS是目标检测的先进网络,融合递归特征金字塔和可切换空洞卷积。递归金字塔在FPN基础上增加反馈,增强特征表示。SAC使用不同空洞率卷积并用开关函数融合,适应不同尺度目标。在COCO数据集上,DetectoRS达到55.7%的Box AP,48.5%的Mask AP和50.0%的
|
机器学习/深度学习 PyTorch 算法框架/工具
空间金字塔池化(Spatial Pyramid Pooling, SPP)原理和代码实现(Pytorch)
想直接看公式的可跳至第三节 3.公式修正 一、为什么需要SPP 首先需要知道为什么会需要SPP。 我们都知道卷积神经网络(CNN)由卷积层和全连接层组成,其中卷积层对于输入数据的大小并没有要求,唯一对数据大小有要求的则是第一个全连接层,因此基本上所有的CNN都要求输入数据固定大小,例如著名的VGG模型则要求输入数据大小是 (224*224) 。
2067 0
|
2月前
|
机器学习/深度学习 计算机视觉
YOLOv8改进 | 2023 | FocalModulation替换SPPF(精度更高的空间金字塔池化)
YOLOv8改进 | 2023 | FocalModulation替换SPPF(精度更高的空间金字塔池化)
205 2
|
2月前
|
机器学习/深度学习 计算机视觉
YOLOv5改进 | 2023 | FocalModulation替换SPPF(精度更高的空间金字塔池化)
YOLOv5改进 | 2023 | FocalModulation替换SPPF(精度更高的空间金字塔池化)
150 0
|
11月前
|
机器学习/深度学习 算法框架/工具 决策智能
DCGAN-深度卷积生成对抗网络-转置卷积
DCGAN-深度卷积生成对抗网络-转置卷积
可变形卷积 Deformable Convolution的简单理解
可变形卷积 Deformable Convolution的简单理解
126 0