视觉注意力机制:csSE-Concurrent Spatial and Channel ‘Squeeze Excitation’ in Fully Convolutional Networks
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文章目录
- 前言
- 一、cSE-Spatial Squeeze and Channel Excitation Block
- 原理过程:
- 代码实现
- 二、sSE-Channel Squeeze and Spatial Excitation Block
- 1.原理过程:
- 2. 代码实现
- 三、scSE-Spatial and Channel Squeeze & Excitation Block
- 原理解释
- 代码实现
- scSEUNet
前言
主要受到squeeze & excitation (SE) block方法的启发,该方法对于一个输入feature map,使用一个全局平均池对其空间依赖性进行分解,来对每一个通道进行逐个学习,生成一个能够表示各个通道重要性的Tensor,这个block有很好的适应性,可以穿插在任何卷积神经网络的模型之中,具有很好的泛用性,并在ILSVRC 2017 classification competition中取得优胜的成绩。作者受到这个方法的启发,提出了两种该方法的变体sSE和scSE,原始的SE方法被作者成为cSE,一共三种block,用于分别研究feature map的通道重要性(cSE),空间重要性(sSE)与两者结合的重要性(scSE)。
一、cSE-Spatial Squeeze and Channel Excitation Block
作者将原论文的模块命名为cSE
原理过程:
1. 首先将feature map通过global average pooling方法从[C, H, W]变为[C, 1, 1]
2. 然后依次使用个C/2x1x1、Cx1x1卷积进行信息的处理,得到C维的向量
3. 然后使用sigmoid函数进行归一化,得到对应的mask
4. 最后通过channel-wise相乘,得到经过信息校准过的feature map
代码实现
import keras.backend as K
from keras.layers import *
from keras.models import Model# spatial squeeze by mean and channel excitationdef cse_block(prevlayer, prefix):# 1. 首先将feature map通过global average pooling方法从[C, H, W]变为[C, 1, 1]mean = Lambda(lambda xin: K.mean(xin, axis=[1, 2]))(prevlayer) # H W 求均值# K.int_shape() Returns the shape of tensor or variable as a tuple of int or None entrieslin1 = Dense(K.int_shape(prevlayer)[3] // 2, name=prefix + 'cse_lin1', activation='relu')(mean)lin2 = Dense(K.int_shape(prevlayer)[3], name=prefix + 'cse_lin2', activation='sigmoid')(lin1)x = Multiply()([prevlayer, lin2])return x
二、sSE-Channel Squeeze and Spatial Excitation Block
1.原理过程:
1. 直接对feature map使用1×1×1卷积, 维度由[C, H, W]变为[1, H, W]的特征图
2. 然后使用sigmoid进行激活得到spatial attention map
3. 然后用得到的结果和原来的特征图相乘
2. 代码实现
import keras.backend as K
from keras.layers import *
from keras.models import Model
def sse_block(prevlayer, prefix):# Bug? Should be 1 here?conv = Conv2D(K.int_shape(prevlayer)[3], (1, 1), padding="same", kernel_initializer="he_normal",activation='sigmoid', strides=(1, 1),name=prefix + "_conv")(prevlayer)conv = Multiply(name=prefix + "_mul")([prevlayer, conv])return conv
三、scSE-Spatial and Channel Squeeze & Excitation Block
原理解释
scSE,其实就是将前两者得到的结果相加
代码实现
def csse_block(x, prefix):'''Implementation of Concurrent Spatial and Channel ‘Squeeze & Excitation’ in Fully Convolutional Networkshttps://arxiv.org/abs/1803.02579x = csse_block(x, prefix='csse_block_{}'.format(i))'''cse = cse_block(x, prefix)sse = sse_block(x, prefix)x = Add(name=prefix + "_csse_mul")([cse, sse])return x
scSEUNet
最后附上将scSE融入U-Net的代码
import keras.backend as K
from keras.layers import *
from keras.models import Model# spatial squeeze by mean and channel excitation
def cse_block(prevlayer, prefix):mean = Lambda(lambda xin: K.mean(xin, axis=[1, 2]))(prevlayer) # H W 求均值# K.int_shape() Returns the shape of tensor or variable as a tuple of int or None entrieslin1 = Dense(K.int_shape(prevlayer)[3] // 2, name=prefix + 'cse_lin1', activation='relu')(mean)lin2 = Dense(K.int_shape(prevlayer)[3], name=prefix + 'cse_lin2', activation='sigmoid')(lin1)x = Multiply()([prevlayer, lin2])return x# channel squeeze and spatial excitationdef sse_block(prevlayer, prefix):# Bug? Should be 1 here?conv = Conv2D(K.int_shape(prevlayer)[3], (1, 1), padding="same", kernel_initializer="he_normal",activation='sigmoid', strides=(1, 1),name=prefix + "_conv")(prevlayer)conv = Multiply(name=prefix + "_mul")([prevlayer, conv])return conv# concurrent spatial and channel squeeze and channel excitationdef csse_block(x, prefix):'''Implementation of Concurrent Spatial and Channel ‘Squeeze & Excitation’ in Fully Convolutional Networkshttps://arxiv.org/abs/1803.02579x = csse_block(x, prefix='csse_block_{}'.format(i))'''cse = cse_block(x, prefix)sse = sse_block(x, prefix)x = Add(name=prefix + "_csse_mul")([cse, sse])return xdef scSEUnet(nclasses, input_height=224, input_width=224):inputs = Input(shape=(input_height, input_width, 3))conv1 = Conv2D(16,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(inputs)conv1 = BatchNormalization()(conv1)conv1 = Conv2D(16,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(conv1)conv1 = BatchNormalization()(conv1)pool1 = MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))(conv1)conv2 = Conv2D(32,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(pool1)conv2 = BatchNormalization()(conv2)conv2 = Conv2D(32,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(conv2)conv2 = BatchNormalization()(conv2)pool2 = MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))(conv2)conv3 = Conv2D(64,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(pool2)conv3 = BatchNormalization()(conv3)conv3 = Conv2D(64,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(conv3)conv3 = BatchNormalization()(conv3)pool3 = MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))(conv3)conv4 = Conv2D(128,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(pool3)conv4 = BatchNormalization()(conv4)conv4 = Conv2D(128,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(conv4)conv4 = BatchNormalization()(conv4)pool4 = MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))(conv4)conv5 = Conv2D(256,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(pool4)conv5 = BatchNormalization()(conv5)conv5 = Conv2D(256,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(conv5)conv5 = BatchNormalization()(conv5)up6 = Conv2D(128,2,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(UpSampling2D(size=(2,2))(conv5))up6 = BatchNormalization()(up6)merge6 = concatenate([conv4, up6], axis=3)conv6 = Conv2D(128,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(merge6)conv6 = BatchNormalization()(conv6)conv6 = Conv2D(128,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(conv6)conv6 = BatchNormalization()(conv6)up7 = Conv2D(64,2,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(UpSampling2D(size=(2,2))(conv6))up7 = BatchNormalization()(up7)merge7 = concatenate([conv3, up7], axis=3)conv7 = Conv2D(64,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(merge7)conv7 = BatchNormalization()(conv7)conv7 = Conv2D(64,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(conv7)conv7 = BatchNormalization()(conv7)conv7 = csse_block(conv7, prefix="conv7")up8 = Conv2D(32,2,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(UpSampling2D(size=(2,2))(conv7))up8 = BatchNormalization()(up8)merge8 = concatenate([conv2, up8], axis=3)conv8 = Conv2D(32,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(merge8)conv8 = BatchNormalization()(conv8)conv8 = Conv2D(32,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(conv8)conv8 = BatchNormalization()(conv8)conv8 = csse_block(conv8, prefix="conv8")up9 = Conv2D(16,2,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(UpSampling2D(size=(2,2))(conv8))up9 = BatchNormalization()(up9)merge9 = concatenate([conv1, up9], axis=3)conv9 = Conv2D(16,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(merge9)conv9 = BatchNormalization()(conv9)conv9 = Conv2D(16,3,activation='relu',padding='same',kernel_initializer='he_normal')(conv9)conv9 = BatchNormalization()(conv9)conv9 = csse_block(conv9, prefix="conv9")conv10 = Conv2D(nclasses, (3, 3), padding='same')(conv9)o = BatchNormalization()(conv10)out = Activation('sigmoid')(o)model = Model(input=inputs, output=out)return model
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置信有很多用户都跟小编一样遇到过这样的问题,电脑时发现开机屏幕显现“正在配置Windows Update,请勿关机”(如下图所示),而且还需求等大约5分钟才干进入系统。这是怎样回事呢?一切都是正常操作的,为什么开时机呈现“正…...
2022/11/19 21:17:13 - 准备配置windows 请勿关闭计算机 蓝屏,Win7开机总是出现提示“配置Windows请勿关机”...
Win7系统开机启动时总是出现“配置Windows请勿关机”的提示,没过几秒后电脑自动重启,每次开机都这样无法进入系统,此时碰到这种现象的用户就可以使用以下5种方法解决问题。方法一:开机按下F8,在出现的Windows高级启动选…...
2022/11/19 21:17:12 - 准备windows请勿关闭计算机要多久,windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机怎么办...
有不少windows10系统用户反映说碰到这样一个情况,就是电脑提示正在准备windows请勿关闭计算机,碰到这样的问题该怎么解决呢,现在小编就给大家分享一下windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机的具体第一种方法:1、2、依次…...
2022/11/19 21:17:11 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”的解决方法...
今天和大家分享一下win7系统重装了Win7旗舰版系统后,每次关机的时候桌面上都会显示一个“配置Windows Update的界面,提示请勿关闭计算机”,每次停留好几分钟才能正常关机,导致什么情况引起的呢?出现配置Windows Update…...
2022/11/19 21:17:10 - 电脑桌面一直是清理请关闭计算机,windows7一直卡在清理 请勿关闭计算机-win7清理请勿关机,win7配置更新35%不动...
只能是等着,别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚,只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一:管理员运行cmd:net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...
2022/11/19 21:17:09 - 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?
原标题:电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢?一般的方…...
2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57