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YOLOv10改进系列,YOLOv10添加DCNv4可变性卷积(windows系统成功编译),全网最详细教程

时间:2024-08-29 14:56:45浏览次数:7  
标签:聚合 卷积 模型 DCNv3 DCNv4 YOLOv10 可变性


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原论文摘要

引入了可变形卷积 v4 (DCNv4),这是一种为广泛视觉应用设计的高效且有效的操作算子。DCNv4通过两项关键增强解决了其前身DCNv3的局限性:1. 移除空间聚合中的softmax归一化,以增强其动态特性和表达能力;2. 优化内存访问以最小化冗余操作,从而加速计算。这些改进使得DCNv4相比DCNv3显著加快了收敛速度,并且处理速度大幅提升,前向传播速度超过三倍。DCNv4在多个任务中表现出色,包括图像分类、实例和语义分割,特别是在图像生成方面表现突出。当将DCNv4集成到生成模型(如潜在扩散模型中的U-Net)中时,它超越了基线模型,凸显了其提升生成模型性能的潜力。在实际应用中,将DCNv3替换为DCNv4并应用于InternImage模型创建FlashInternImage,速度提高高达80%,并且在无需进一步修改的情况下性能进一步提升。DCNv4在速度和效率方面的进步,加上其在多种视觉任务中的强大表现,展示了其作为未来视觉模型基础构建块的潜力。

DCNv4介绍

DCNv4在DCNv3中移除了softmax归一化,将介于0和1之间的调制标量转换为类似于卷积的无界动态权重。如图所示,这种改变进一步增强了DCN的动态性质,其中其他运算符具有一定的限制,例如有界值范围或具有输入无关聚合权的固定聚合窗口(卷积)。

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(a) Attention 和 (b) DCNv3 使用动态权重在范围为0到1之间进行空间特征聚合。Attention的窗口(采样点集)对于每个位置是相同的,而DCNv3为每个位置使用一个专用窗口。
© 卷积 具有更灵活的无界值范围来聚合权重,并为每个位置使用专用的滑动窗口,但窗口形状和聚合权重与输入无关。
(d) DCNv4 结合了它们的优势,使用自适应聚合窗口和具有无界值范围的动态聚合权重。

在DCNv4中,使用一个线程来处理同一组中共享采样偏移和聚合权重的多个通道。这样可以减少内存读取和双线性插值系数计算等工作负载,并且可以合并多个内存访问指令。如下图所示:
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DCNv4理论详解可以参考链接:论文地址
DCNv4代码可在这个链接找到:代码地址

本文在YOLOv10中引入DCNv4(可变性卷积),在windows下编译成功,并且解决各种报错,代码已经整理好了,跟着文章复制粘贴,即可直接运行


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