YOLOv8改进 - 注意力篇 - 引入EMA注意力机制

一、本文介绍

作为入门性篇章,这里介绍了EMA注意力在YOLOv8中的使用。包含EMA原理分析,EMA的代码、EMA的使用方法、以及添加以后的yaml文件及运行记录。

二、EMA原理分析

EMA官方论文地址:EMA文章

EMA代码:EMA代码

EMA注意力机制(高效的多尺度注意力):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。

相关代码:

EMA注意力的代码,如下:

class EMA_attention(nn.Module):
    def __init__(self, channels, c2=None, factor=32):
        super(EMA_attention, self).__init__()
        self.groups = factor
        assert channels // self.groups > 0
        self.softmax = nn.Softmax(-1)
        self.agp = nn.AdaptiveAv
### YOLOv8EMA 的实现与应用 在对象检测领域,EMA(Exponential Moving Average)作为一种有效的正则化技术被广泛应用于模型训练过程中。对于YOLOv8而言,在引入EMA之后不仅提升了模型性能还增强了泛化能力。 #### 实现细节 为了使EMA能够在YOLOv8框架下正常工作,需修改`ultralytics/nn/add_modules/__init__.py`文件来导入EMA模块[^2]: ```python from .EMA import * ``` 此操作使得后续可以在网络结构定义时轻松调用EMA功能组件。具体来说,通过继承自torch.nn.Module类创建一个新的EMA层,并重写forward函数完成前向传播逻辑的设计。 #### 使用场景 当处理大规模数据集或者复杂背景环境下的目标识别任务时,EMA表现出色。它允许算法更好地捕捉图像中的长期依赖关系以及更精准地编码位置信息[^1]。此外,结合C2f模块进一步优化了特征提取流程,提高了整体精度[^3]。 #### 代码实例 下面给出一段简单的Python代码片段用于展示如何在一个假设性的卷积神经网络中集成EMA机制: ```python import torch import torch.nn as nn class ConvBlock(nn.Module): def __init__(self, in_channels, out_channels): super(ConvBlock, self).__init__() self.conv = nn.Conv2d(in_channels=in_channels, out_channels=out_channels, kernel_size=3, stride=1, padding='same') # 假设这是从外部导入的EMA模块 from EMA import ExponentialMovingAverageLayer self.ema_layer = ExponentialMovingAverageLayer() def forward(self, x): conv_out = self.conv(x) ema_output = self.ema_layer(conv_out) return ema_output ```
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