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像素蒸馏:一种用于低分辨率图像识别的知识蒸馏新方案

计算机视觉与模式识别 2024-07-11 v2 机器学习

摘要

以往的知识蒸馏 (KD) 方法大多聚焦于压缩网络架构,这在部署中不够彻底,因为诸如传输带宽和成像设备等一些成本与图像尺寸相关。因此,我们提出像素蒸馏,将知识蒸馏扩展到输入层面,同时打破架构约束。这样一种方案能够实现部署时灵活的成本控制,因为它允许系统根据资源的总体需求调整网络架构与图像质量。具体而言,我们首先提出输入空间表示蒸馏 (ISRD) 机制,将空间知识从大图像迁移到学生的输入模块,能够促进 CNN 与 ViT 之间的稳定知识迁移。随后,进一步建立教师-助教-学生 (TAS) 框架,将像素蒸馏解耦为模型压缩阶段与输入压缩阶段,显著降低了像素蒸馏的整体复杂度以及蒸馏中间知识的难度。最后,我们通过针对 TAS 的对齐特征保留 (AFP) 策略将像素蒸馏适配到目标检测,该策略通过操纵助手的特徵与锚点来对齐各阶段检测器的输出维度。在图像分类与目标检测上的综合实验证明了我们方法的有效性。代码见 https://github.com/gyguo/PixelDistillation。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.09532,
  title  = {Pixel Distillation: A New Knowledge Distillation Scheme for Low-Resolution Image Recognition},
  author = {Guangyu Guo and Dingwen Zhang and Longfei Han and Nian Liu and Ming-Ming Cheng and Junwei Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09532},
  year   = {2024}
}

备注

TPAMI 2024