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HAFormer:释放层次感知特征在轻量级语义分割中的强大能力

计算机视觉与模式识别 2024-07-12 v2

摘要

卷积神经网络(CNNs)和 Transformer 在语义分割任务中都表现出色,人们努力将两者集成以捕获本地和全局语境相互作用。然而,在计算资源受限的情况下,仍有提升空间。本文引入 HAFormer,一种结合 CNNs 层次特征提取能力与 Transformer 全局依赖建模能力的模型,以应对轻量级语义分割挑战。具体而言,我们设计了层次感知像素激发(HAPE)模块,用于自适应多尺度局部特征提取。在全局感知建模期间,我们设计了高效 Transformer(ET)模块,以简化传统 Transformer 相关的二次计算。此外,我们提出了相关性加权融合(cwF)模块有选择地合并多样特征表示,显著提升预测准确性。HAFormer 在计算开销最小、模型尺寸紧凑的前提下实现了卓越的性能,在 Cityscapes 和 CamVid 测试数据集上分别达到 74.2% mIoU 和 71.1% mIoU,分别在单张 2080Ti GPU 上实现 105FPS 和 118FPS。源代码已公开 disponible at https://github.com/XU-GITHUB-curry/HAFormer。

引用

@article{arxiv.2407.07441,
  title  = {HAFormer: Unleashing the Power of Hierarchy-Aware Features for Lightweight Semantic Segmentation},
  author = {Guoan Xu and Wenjing Jia and Tao Wu and Ligeng Chen and Guangwei Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.07441},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 10 figures, 8 tables, IEEE Transactions on Image Processing