YOLOv11改进 | 添加注意力篇 | 利用SENetV2改进网络结构 (全网独家改进,含二次创新C2PSA、SPPF)

一、本文介绍

本文给大家带来的改进机制是SENetV2其是一种通过调整卷积网络中的通道关系来提升性能的网络结构。SENet并不是一个独立的网络模型,而是一个可以和现有的任何一个模型相结合的模块(可以看作是一种通道型的注意力机制但是相对于SENetV1来说V2又在全局的角度进行了考虑)。在SENet中,所谓的挤压和激励(Squeeze-and-Excitation)操作是作为一个单元添加到传统的卷积网络结构中,如残差单元中(文章中我会把修改好的残差单元给大家大家直接复制粘贴即可使用)亲测大中小三中目标检测上都有一定程度的涨点效果,含二次创新SPPF、C2PSA机制.。

   专栏回顾:YOLOv11改进系列专栏——本专栏持续复习各种顶会内容——科研必备


目录

 一、本文介绍

 二、SENetV2框架原理

三、SENetV2核心代码

四、手把手教你添加SENetV2模块

4.1 修改一

4.2 修改二 

4.3 修改三 

4.4 修改四 

五、SENetV2的yaml文件和运行记录

5.1 SENetV2的yaml文件1

5.2 PSASENetV2的yaml文件2

5.3 C2fSENetV2的yaml文件3

5.4 训练代码

### YOLOv1 的 SPPF 改进方法与实现 尽管原始的 YOLOv1 并未引入空间金字塔池化(SPP)的概念,但在后续版本中,这一技术被广泛采用并优化。为了探讨如何在 YOLOv1 中应用 SPPF(Spatial Pyramid Pooling Fixed),可以从现有改进方案出发,结合现代架构的特点进行调整。 #### 1. 使用 SPPELAN 替代传统 SPPF 一种可能的方式是从 YOLOv9 提取的 **SPPELAN 模块**入手[^1]。该模块通过增强特征提取能力,在不显著增加计算量的情况下提升了模型性能。如果希望将此理念应用于 YOLOv1,则可以通过以下方式: - 将 SPPELAN 集成到卷积层之后的位置,替代原有的简单下采样操作。 - 调整输入分辨率以匹配 SPPELAN 所需的多尺度特性。 代码示例如下: ```python import torch.nn as nn class SPPELAN(nn.Module): def __init__(self, in_channels, out_channels): super(SPPELAN, self).__init__() self.conv = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1) self.pool_sizes = [1, 2, 4] def forward(self, x): pooled_outputs = [] for pool_size in self.pool_sizes: y = nn.functional.max_pool2d(x, kernel_size=pool_size, stride=pool_size) pooled_outputs.append(y) combined_output = torch.cat(pooled_outputs, dim=1) output = self.conv(combined_output) return output ``` #### 2. 应用 Focal Modulation 替换 SPPF 另一种可行的方法是基于 YOLOv8 的改进思路,即使用 **Focal Modulation** 取代传统的 SPPF 结构][^[^23]。这种方法能够更高效地捕捉不同尺度的信息,同时减少冗余参数的数量。以下是其实现的核心逻辑: - 在原有网络结构的基础上加入 Focal Modulation 层。 - 修改配置文件以支持新的模块加载。 代码片段如下所示: ```python from focal_modulation import FocalModulationLayer def replace_sppf_with_focal_modulation(model): for name, module in model.named_children(): if isinstance(module, nn.Sequential): # 假设 SPPF 存在于 Sequential 容器中 new_module = FocalModulationLayer( input_dim=model.input_dim, hidden_dim=model.hidden_dim, num_heads=model.num_heads ) setattr(model, name, new_module) return model ``` #### 3. 实验效果评估 无论是选择 SPPELAN 还是 Focal Modulation 方法,都需要经过充分验证才能确认其实际表现。通常情况下,这些改进会带来以下几个方面的收益: - 更强的多尺度特征表达能力; - 较低的额外开销; - 显著提高检测精度。 然而需要注意的是,由于 YOLOv1 设计较为老旧,部分新组件可能会引发兼容性问题,因此建议逐步测试每一步改动的影响范围。 ---
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