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高保真差分信息驱动的二进制视觉转换器

计算机视觉与模式识别 2025-07-15 v2

摘要

视觉转换器 (ViT) 的二值化提供了一种解决计算/存储需求与边缘设备部署约束之间的权衡的有前景的方法。然而,现有的二进制 ViT 方法常常会出现严重的性能下降,或高度依赖于全精度模块。为此,我们提出 DIDB-ViT,这是一种在保持原始 ViT 架构和计算效率的同时保持高度信息的二进制 ViT。具体而言,我们设计了一个包含差分信息的 informative 注意力模块,以减轻二值化导致的信息损失并增强高频保持。为保持二进制 Q 和 K 张量之间相似度计算的保真度,我们应用离散 Haar 小波进行频率分解并整合不同频率的相似性。此外,我们引入改进的 RPReLU 激活函数以重构激活分布,扩展模型的表示容量。实验结果表明,DIDB-ViT 在多个 ViT 架构上显著优于当今最先进的网络量化方法,实现了卓越的图像分类和分割性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.02222,
  title  = {High-Fidelity Differential-information Driven Binary Vision Transformer},
  author = {Tian Gao and Zhiyuan Zhang and Kaijie Yin and Xu-Cheng Zhong and Hui Kong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.02222},
  year   = {2025}
}