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DualConv:用于轻量级深度神经网络的双卷积核

计算机视觉与模式识别 2022-02-16 v1 机器学习

摘要

CNN架构通常对内存和计算需求较高,难以在硬件资源受限的嵌入式系统上部署。我们提出双卷积核(DualConv)用于构建轻量级深度神经网络。DualConv结合3×\times3与1×\times1卷积核对相同输入特征图通道同时处理,并利用分组卷积技术高效排布卷积滤波器。DualConv可用于任何CNN模型,如用于图像分类的VGG-16和ResNet-50、用于目标检测的YOLO和R-CNN,或用于语义分割的FCN。本文中我们广泛测试了DualConv在分类上的表现,因这些网络架构构成了许多其他任务的骨干。我们还在YOLO-V3上测试了DualConv的图像检测。实验结果表明,结合我们的结构创新,DualConv显著降低了深度神经网络的计算成本和参数量,同时在部分情况下出人意料地取得了略高于原模型的精度。我们利用DualConv进一步将轻量级MobileNetV2在CIFAR-100数据集上的参数量减少54%,精度仅下降0.68%。当参数量不是问题时,DualConv在同一数据集上将MobileNetV1的精度提升4.11%。此外,DualConv显著提升了YOLO-V3目标检测速度,并在PASCAL VOC数据集上将其精度提高4.4%。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.07481,
  title  = {DualConv: Dual Convolutional Kernels for Lightweight Deep Neural Networks},
  author = {Jiachen Zhong and Junying Chen and Ajmal Mian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.07481},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in IEEE TNNLS