YoloV5/YoloV7改进---注意力机制:引入瓶颈注意力模块BAM，对标CBAM
原创YoloV5/YoloV7改进---注意力机制:引入瓶颈注意力模块BAM，对标CBAM
原创
1.BAM介绍
论文：https://arxiv.org/pdf/1807.06514.pdf
摘要：提出了一种简单有效的注意力模块，称为瓶颈注意力模块（BAM），可以与任何前馈卷积神经网络集成。我们的模块沿着两条独立的路径，通道和空间，推断出一张注意力图。我们将我们的模块放置在模型的每个瓶颈处，在那里会发生特征图的下采样。我们的模块用许多参数在瓶颈处构建了分层注意力，并且它可以以端到端的方式与任何前馈模型联合训练。我们通过在CIFAR-100、ImageNet-1K、VOC 2007和MS COCO基准上进行大量实验来验证我们的BAM。我们的实验表明，各种模型在分类和检测性能上都有持续的改进，证明了BAM的广泛适用性。
作者将BAM放在了Resnet网络中每个stage之间。有趣的是，通过可视化我们可以看到多层BAMs形成了一个分层的注意力机制，这有点像人类的感知机制。BAM在每个stage之间消除了像背景语义特征这样的低层次特征，然后逐渐聚焦于高级的语义–明确的目标。
作者提出了新的Attention模型——瓶颈注意模块，通过分离的两个路径channel和spatial得到attention map，减少计算开销和参数开销。
2.BAM引入到yolov5
2.1 加入common.py中：
###################### BAM attention #### START by AI&CV ###############################
import torch
from torch import nn
import torch.nn.functional as F
class ChannelGate(nn.Module):
def __init__(self, channel, reduction=16):
super().__init__()
self.avgpool = nn.AdaptiveAvgPool2d(1)
self.mlp = nn.Sequential(
nn.Linear(channel, channel // reduction),
nn.ReLU(inplace=True),
nn.Linear(channel // reduction, channel)
)
self.bn = nn.BatchNorm1d(channel)
def forward(self, x):
b, c, h, w = x.shape
y = self.avgpool(x).view(b, c)
y = self.mlp(y)
y = self.bn(y).view(b, c, 1, 1)
return y.expand_as(x)
class SpatialGate(nn.Module):
def __init__(self, channel, reduction=16, kernel_size=3, dilation_val=4):
super().__init__()
self.conv1 = nn.Conv2d(channel, channel // reduction, kernel_size=1)
self.conv2 = nn.Sequential(
nn.Conv2d(channel // reduction, channel // reduction, kernel_size, padding=dilation_val,
dilation=dilation_val),
nn.BatchNorm2d(channel // reduction),
nn.ReLU(inplace=True),
nn.Conv2d(channel // reduction, channel // reduction, kernel_size, padding=dilation_val,
dilation=dilation_val),
nn.BatchNorm2d(channel // reduction),
nn.ReLU(inplace=True)
)
self.conv3 = nn.Conv2d(channel // reduction, 1, kernel_size=1)
self.bn = nn.BatchNorm2d(1)
def forward(self, x):
b, c, h, w = x.shape
y = self.conv1(x)
y = self.conv2(y)
y = self.conv3(y)
y = self.bn(y)
return y.expand_as(x)
class BAM(nn.Module):
def __init__(self, channel):
super(BAM, self).__init__()
self.channel_attn = ChannelGate(channel)
self.spatial_attn = SpatialGate(channel)
def forward(self, x):
attn = F.sigmoid(self.channel_attn(x) + self.spatial_attn(x))
return x + x * attn
###################### BAM attention #### END by AI&CV ###############################详见：https://blog.csdn.net/m0_63774211/article/details/131541363
by CSDN AI小怪兽
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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