Squeeze-and-Excitation Networks:提升CNN通道信息表达能力

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"SENet原版论文1" SENet(Squeeze-and-Excitation Networks)是由Jie Hu、Li Shen和Gang Sun等人提出的,主要关注深度学习中的卷积神经网络(CNN)的通道信息处理。传统的卷积操作在局部感受野内融合了空间和通道信息来提取特征,但SENet提出了一种新的架构单元——Squeeze-and-Excitation (SE)块,其目的是通过显式建模通道间的相互依赖关系,自适应地重新校准通道级特征响应。 SE块的核心思想是分为两个主要步骤:挤压(Squeeze)和激活(Excitation)。首先,挤压阶段通过全局平均池化(Global Average Pooling)将整个特征图的信息压缩成一个单一的向量,这一步骤可以捕获到输入特征图的整体上下文信息。然后,在激活阶段,这个压缩后的信息被用来生成一个通道权重向量,这个向量会根据各个通道的重要性对原始特征图的每个通道进行重新调整。通过这种方式,SE块能够动态地调整网络对不同特征通道的关注程度,从而提高模型对关键特征的识别能力。 论文表明,通过堆叠多个SE块,可以构建出能够跨多个具有挑战性的数据集具有良好泛化能力的SENet架构。特别地,SE块在保持计算成本轻微增加的前提下,显著提升了现有顶级深度网络架构的性能。在2017年的ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge (ILSVRC) 分类任务中,基于SENet的模型取得了卓越的表现,奠定了SENet在深度学习领域的基础。 此外,SENet的设计不仅限于图像分类任务,它的概念可以扩展到其他计算机视觉任务,如目标检测、语义分割等,甚至可以应用于自然语言处理等领域,通过调整不同通道的权重来优化特征表示。这种对通道信息的重视和有效利用,为深度学习模型的优化提供了一个新的视角,推动了网络结构设计的进步。