Feature upsampling is an essential operation in constructing deep convolutional neural networks. However, existing upsamplers either lack specific feature guidance or necessitate the utilization of high-resolution feature maps, resulting in a loss of performance and flexibility. In this paper, we find that the local self-attention naturally has the feature guidance capability, and its computational paradigm aligns closely with the essence of feature upsampling (\ie feature reassembly of neighboring points). Therefore, we introduce local self-attention into the upsampling task and demonstrate that the majority of existing upsamplers can be regarded as special cases of upsamplers based on local self-attention. Considering the potential semantic gap between upsampled points and their neighboring points, we further introduce the deformation mechanism into the upsampler based on local self-attention, thereby proposing LDA-AQU. As a novel dynamic kernel-based upsampler, LDA-AQU utilizes the feature of queries to guide the model in adaptively adjusting the position and aggregation weight of neighboring points, thereby meeting the upsampling requirements across various complex scenarios. In addition, LDA-AQU is lightweight and can be easily integrated into various model architectures. We evaluate the effectiveness of LDA-AQU across four dense prediction tasks: object detection, instance segmentation, panoptic segmentation, and semantic segmentation. LDA-AQU consistently outperforms previous state-of-the-art upsamplers, achieving performance enhancements of 1.7 AP, 1.5 AP, 2.0 PQ, and 2.5 mIoU compared to the baseline models in the aforementioned four tasks, respectively. Code is available at \url{https://github.com/duzw9311/LDA-AQU}.


翻译:特征上采样是构建深度卷积神经网络的关键操作。然而,现有的上采样方法要么缺乏特定的特征引导,要么必须依赖高分辨率特征图,导致性能与灵活性受限。本文发现局部自注意力机制天然具备特征引导能力,其计算范式与特征上采样的本质(即相邻点的特征重组)高度契合。因此,我们将局部自注意力引入上采样任务,并证明大多数现有上采样器可视为基于局部自注意力的上采样器的特例。考虑到上采样点与其邻域点之间可能存在的语义鸿沟,我们进一步将形变机制引入基于局部自注意力的上采样器,从而提出LDA-AQU。作为一种新型的基于动态核的上采样器,LDA-AQU利用查询特征引导模型自适应调整邻域点的位置与聚合权重,从而满足各类复杂场景下的上采样需求。此外,LDA-AQU具有轻量级特性,可轻松集成到多种模型架构中。我们在四个密集预测任务上评估LDA-AQU的有效性:目标检测、实例分割、全景分割与语义分割。相较于基线模型,LDA-AQU在上述四个任务中分别实现了1.7 AP、1.5 AP、2.0 PQ和2.5 mIoU的性能提升,持续优于现有最先进的上采样方法。代码发布于\url{https://github.com/duzw9311/LDA-AQU}。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员