YOLOv11 改进 - 注意力机制 | EMA (Efficient Multi-Scale Attention) 高效多尺度注意力：跨空间学习与多分支协同增强特征表征，优化多尺度目标检测

前言

本文介绍了高效多尺度注意力（EMA）模块及其在YOLOv11中的结合应用。现有注意力机制在通道维度缩减时可能影响深度视觉表示，EMA模块通过结合通道和空间信息、采用多尺度并行子网络结构等创新点，实现了高效的多尺度注意力机制。其基本原理包括通道和空间注意力结合、多尺度并行子网络设计等。在多个流行基准数据集上的实验表明，该模块能有效提高特征表示能力。我们将EMA集成进YOLOv11，实验证明改进后的模型在目标检测任务中性能优越，具有广泛应用前景。

文章目录： YOLOv11改进大全：卷积层、轻量化、注意力机制、损失函数、Backbone、SPPF、Neck、检测头全方位优化汇总

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介绍

摘要

通道与空间注意力机制在众多计算机视觉任务中展现出卓越性能，能够生成更为清晰的特征表征，然而通过通道维度缩减来建模跨通道关系可能对深度视觉表征的提取产生负面影响。针对此问题，本文提出了一种新颖高效的多尺度注意力（EMA）模块，该模块着重于保持各通道信息的完整性同时降低计算复杂度。具体实现中，我们将部分通道重新调整至批次维度，并将通道维度划分为多个子特征组，确保空间语义特征在各特征组内均匀分布。在技术细节上，除了在各并行分支中对全局信息进行编码以实现通道权重的重新校准外，两个并行分支的输出特征还通过跨维度交互机制进行进一步聚合，从而有效捕获像素级的成对关系。为验证所提出方法的有效性，我们在图像分类与目标检测任务上开展了系统的消融研究与实验验证，采用包括CIFAR-100、ImageNet-1k、MS COCO及VisDrone2019在内的多个权威基准数据集进行性能评估，实验结果充分证明了该多尺度注意力模块的优越性能。

创新点

1. 高效的多尺度注意力机制：EMA模块提出了一种高效的多尺度注意力机制，能够同时捕获通道和空间信息，并在不增加太多参数和计算成本的情况下有效地提高特征表示能力。

2. 通道维度重塑：