通道注意力机制和SENet
时间: 2025-04-29 14:38:40 AIGC 浏览: 90
### Channel Attention Mechanism
Channel attention mechanism 是一种专注于增强卷积神经网络 (CNN) 中不同通道之间特征表示差异性的方法。通过引入这种机制,模型能够自适应地重新校准各个通道上的特征响应,从而提高对重要信息的关注度并抑制不重要的部分。
#### Squeeze-and-Excitation Networks (SENet)
Squeeze-and-Excitation Networks (SENet)[^4] 提出了一个简单而有效的架构来实现 channel-wise 的注意力机制。SENets 使用两个主要操作:“挤压”(squeeze) 和 “激励”(excite),这两个过程共同作用于输入张量上:
1. **Squeeze**: 对每个空间位置计算全局平均池化,得到与原始特征图相同数量但维度降低至 1×1 的向量;
2. **Excite**: 利用全连接层或者轻量化的一维卷积结构处理上述获得的描述符,并通过激活函数(通常是 ReLU 或者 sigmoid)生成最终加权系数;最后将这些权重乘回原特征图对应的位置上去调整其强度。
这种方法使得 CNN 可以显式建模跨通道的关系,进而增强了对于目标物体更鲁棒的理解能力[^4]。
```python
import torch.nn as nn
class SELayer(nn.Module):
def __init__(self, channel, reduction=16):
super(SELayer, self).__init__()
self.avg_pool = nn.AdaptiveAvgPool2d(1)
self.fc = nn.Sequential(
nn.Linear(channel, channel // reduction),
nn.ReLU(inplace=True),
nn.Linear(channel // reduction, channel),
nn.Sigmoid()
)
def forward(self, x):
b, c, _, _ = x.size()
y = self.avg_pool(x).view(b, c)
y = self.fc(y).view(b, c, 1, 1)
return x * y.expand_as(x)
```
此代码片段展示了如何构建一个简单的 SE 层,其中包含了 squeeze 操作 (`AdaptiveAvgPool2d`) 和 excite 操作 (两层线性变换加上非线性映射 `ReLU` 和 `Sigmoid`) 。该模块可以直接嵌入到现有的 CNN 架构中作为附加组件使用。
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