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深度残差轴向网络

计算机视觉与模式识别 2023-03-21 v2 图像与视频处理

摘要

尽管卷积神经网络(CNNs)在计算机视觉任务上表现出色,其计算成本仍然很高。已有若干技术用于降低这些成本,如减少通道数、使用可分离卷积与深度可分离卷积。本文通过引入一种新颖架构——轴向CNN,将空间2D卷积操作替换为两次连续的深度可分离1D操作,从而降低计算成本。轴向CNN基于如下假设:数据集支持近似可分离卷积操作,且训练精度损失极小或无损失。深度轴向可分离CNN在训练深层网络时仍存在梯度问题。我们通过残差连接修改轴向可分离CNN的构造,以提升深度轴向架构的性能,并引入我们最终的新颖架构,即残差轴向网络(RANs)。大量基准评估表明,在CIFAR基准、SVHN和Tiny ImageNet图像分类数据集上,RANs相较ResNets、宽ResNets、MobileNets和SqueezeNexts,以约少77%、86%、75%和34%的参数以及约少75%、80%、67%和26%的浮点运算量,取得了至少1%更高的性能。此外,在图像超分辨率数据集上,我们提出的RANs以少94%的参数改进了深度递归残差网络的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.04631,
  title  = {Deep Residual Axial Networks},
  author = {Nazmul Shahadat and Anthony S. Maida},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.04631},
  year   = {2023}
}