yolov11添加注意力机制CAA
时间: 2025-02-10 15:58:08 浏览: 124
### 实现 CAA 注意力机制
CAA (Coordinate Attention) 是一种新颖的注意力机制,旨在解决传统空间注意力机制计算复杂度高的问题。通过引入坐标轴方向上的注意力分布,可以更高效地捕捉特征图中的空间关系。
#### CAA 注意力机制的工作原理
CAA 将传统的二维卷积操作分解为两个一维卷积,在水平和垂直方向上分别应用注意力权重。这种设计不仅降低了计算成本,还提高了模型的表现能力[^2]。
```python
import torch
from torch import nn
class CoordAtt(nn.Module):
def __init__(self, inp, oup, reduction=32):
super(CoordAtt, self).__init__()
self.pool_h = nn.AdaptiveAvgPool2d((None, 1))
self.pool_w = nn.AdaptiveAvgPool2d((1, None))
mip = max(8, inp // reduction)
self.conv1 = nn.Conv2d(inp, mip, kernel_size=1, stride=1, padding=0)
self.bn1 = nn.BatchNorm2d(mip)
self.act = h_swish()
self.conv_h = nn.Conv2d(mip, oup, kernel_size=1, stride=1, padding=0)
self.conv_w = nn.Conv2d(mip, oup, kernel_size=1, stride=1, padding=0)
def forward(self, x):
identity = x
n, c, h, w = x.size()
x_h = self.pool_h(x)
x_w = self.pool_w(x).permute(0, 1, 3, 2)
y = torch.cat([x_h, x_w], dim=2)
y = self.conv1(y)
y = self.bn1(y)
y = self.act(y)
x_h, x_w = torch.split(y, [h, w], dim=2)
x_w = x_w.permute(0, 1, 3, 2)
a_h = self.conv_h(x_h).sigmoid()
a_w = self.conv_w(x_w).sigmoid()
out = identity * a_h * a_w
return out
```
这段代码实现了 CAA 的核心逻辑,其中 `CoordAtt` 类定义了一个完整的协调注意模块。该模块接收输入张量并返回经过处理后的输出张量,保留了原始的空间维度不变的同时增强了重要的局部区域特性。
为了将此模块集成到 YOLOv11 中:
1. 修改骨干网络部分(Backbone),在适当位置插入上述定义好的 `CoordAtt` 层;
2. 调整配置文件以适应新的架构变化;
3. 进行充分训练验证其有效性。
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