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
|
机器学习/深度学习 编解码 算法
【YOLOv8改进 - 特征融合NECK】SDI:多层次特征融合模块,替换contact操作
YOLOv8专栏探讨了该目标检测算法的创新改进,包括新机制和实战案例。文章介绍了U-Net v2,一种用于医学图像分割的高效U-Net变体,它通过SDI模块融合语义和细节信息,提升分割准确性。SDI模块结合空间和通道注意力,经通道减缩、尺寸调整和平滑后,用哈达玛积融合特征。提供的核心代码展示了SDI模块的实现。更多详情和论文、代码链接见原文。
|
12月前
|
机器学习/深度学习 存储 编解码
RT-DETR改进策略【Neck】| ArXiv 2023,基于U - Net v2中的的高效特征融合模块:SDI(Semantics and Detail Infusion)
RT-DETR改进策略【Neck】| ArXiv 2023,基于U - Net v2中的的高效特征融合模块:SDI(Semantics and Detail Infusion)
404 16
RT-DETR改进策略【Neck】| ArXiv 2023,基于U - Net v2中的的高效特征融合模块:SDI(Semantics and Detail Infusion)
|
机器学习/深度学习 计算机视觉 异构计算
【YOLOv8改进 - Backbone主干】FasterNet:基于PConv(部分卷积)的神经网络,提升精度与速度,降低参数量。
【YOLOv8改进 - Backbone主干】FasterNet:基于PConv(部分卷积)的神经网络,提升精度与速度,降低参数量。
|
12月前
|
计算机视觉
RT-DETR改进策略【Neck】| PRCV 2023,SBA(Selective Boundary Aggregation):特征融合模块,描绘物体轮廓重新校准物体位置,解决边界模糊问题
RT-DETR改进策略【Neck】| PRCV 2023,SBA(Selective Boundary Aggregation):特征融合模块,描绘物体轮廓重新校准物体位置,解决边界模糊问题
713 20
RT-DETR改进策略【Neck】| PRCV 2023,SBA(Selective Boundary Aggregation):特征融合模块,描绘物体轮廓重新校准物体位置,解决边界模糊问题
|
机器学习/深度学习 存储 编解码
YOLOv11改进策略【Neck】| ArXiv 2023,基于U - Net v2中的的高效特征融合模块:SDI(Semantics and Detail Infusion)
YOLOv11改进策略【Neck】| ArXiv 2023,基于U - Net v2中的的高效特征融合模块:SDI(Semantics and Detail Infusion)
501 7
YOLOv11改进策略【Neck】| ArXiv 2023,基于U - Net v2中的的高效特征融合模块:SDI(Semantics and Detail Infusion)
|
编解码 异构计算
YOLOv11改进策略【Neck】| BiFPN:双向特征金字塔网络-跨尺度连接和加权特征融合
YOLOv11改进策略【Neck】| BiFPN:双向特征金字塔网络-跨尺度连接和加权特征融合
3274 7
YOLOv11改进策略【Neck】| BiFPN:双向特征金字塔网络-跨尺度连接和加权特征融合
|
机器学习/深度学习 编解码 计算机视觉
RT-DETR改进策略【Backbone/主干网络】| 2023 U-Net V2 替换骨干网络,加强细节特征的提取和融合
RT-DETR改进策略【Backbone/主干网络】| 2023 U-Net V2 替换骨干网络,加强细节特征的提取和融合
684 10
RT-DETR改进策略【Backbone/主干网络】| 2023 U-Net V2 替换骨干网络,加强细节特征的提取和融合
|
计算机视觉
YOLOv11改进策略【Neck】| GFPN 超越BiFPN 通过跳层连接和跨尺度连接改进v11颈部网络
YOLOv11改进策略【Neck】| GFPN 超越BiFPN 通过跳层连接和跨尺度连接改进v11颈部网络
2493 10
YOLOv11改进策略【Neck】| GFPN 超越BiFPN 通过跳层连接和跨尺度连接改进v11颈部网络
|
并行计算 PyTorch Shell
YOLOv11改进策略【Neck】| 有效且轻量的动态上采样算子:DySample
YOLOv11改进策略【Neck】| 有效且轻量的动态上采样算子:DySample
1153 11
YOLOv11改进策略【Neck】| 有效且轻量的动态上采样算子:DySample
|
编解码 Go 文件存储
【YOLOv8改进 - 特征融合NECK】 DAMO-YOLO之RepGFPN :实时目标检测的创新型特征金字塔网络
【YOLOv8改进 - 特征融合NECK】 DAMO-YOLO之RepGFPN :实时目标检测的创新型特征金字塔网络