YOLOv8改进 | 2023注意力篇 | EMAttention注意力机制(附多个可添加位置)

简介: YOLOv8改进 | 2023注意力篇 | EMAttention注意力机制(附多个可添加位置)

一、本文介绍

本文给大家带来的改进机制是EMAttention注意力机制,它的核心思想是,重塑部分通道到批次维度,并将通道维度分组为多个子特征,以保留每个通道的信息并减少计算开销。EMA模块通过编码全局信息来重新校准每个并行分支中的通道权重,并通过跨维度交互来捕获像素级别的关系。本文首先给大家提供效果图(由基础版本未作任何修改和修改了本文的改进机制的效果对比图),然后介绍其主要的原理,最后手把手教大家如何添加该注意力机制

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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、EMAttention的框架原理


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主要原理是一个新型的高效多尺度注意力(EMA)这个模块通过重塑部分通道到批次维度,并将通道维度分组为多个子特征,以保留每个通道的信息并减少计算开销。EMA模块通过编码全局信息来重新校准每个并行分支中的通道权重,并通过跨维度交互来捕获像素级别的关系。

提出的创新点主要包括:

1. 高效多尺度注意力(EMA)模:这是一种新型的注意力机制,专为计算机视觉任务设计,旨在同时减少计算开销和保留每个通道的关键信息。

2. 通道和批次维度的重组:EMA通过重新组织通道维度和批次维度,提高了模型处理特征的能力。

3. 跨维度交互:模块利用跨维度的交互来捕捉像素级别的关系,这在传统的注意力模型中较为少见。

4. 全局信息编码和通道权重校准:EMA模块在并行分支中编码全局信息,用于通道权重的重新校准,增强了特征表示的能力。

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这张图片是文章中提出的高效多尺度注意力(EMA)模块的示意图。"g"表示输入通道被分成的组数。"X Avg Pool"和"Y Avg Pool"分别代表一维水平和垂直的全局池化操作。在EMA模块中,输入首先被分组,然后通过不同的分支进行处理:一个分支进行一维全局池化,另一个通过3x3的卷积进行特征提取。两个分支的输出特征之后通过sigmoid函数和归一化操作进行调制,最终通过跨维度交互模块合并,以捕捉像素级的成对关系。经过最终的sigmoid调节后,输出特征映射以增强或减弱原始输入特征,从而得到最终输出。

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