Crowd counting is gaining societal relevance, particularly in domains of Urban Planning, Crowd Management, and Public Safety. This paper introduces Fourier-guided attention (FGA), a novel attention mechanism for crowd count estimation designed to address the inefficient full-scale global pattern capture in existing works on convolution-based attention networks. FGA efficiently captures multi-scale information, including full-scale global patterns, by utilizing Fast-Fourier Transformations (FFT) along with spatial attention for global features and convolutions with channel-wise attention for semi-global and local features. The architecture of FGA involves a dual-path approach: (1) a path for processing full-scale global features through FFT, allowing for efficient extraction of information in the frequency domain, and (2) a path for processing remaining feature maps for semi-global and local features using traditional convolutions and channel-wise attention. This dual-path architecture enables FGA to seamlessly integrate frequency and spatial information, enhancing its ability to capture diverse crowd patterns. We apply FGA in the last layers of two popular crowd-counting works, CSRNet and CANNet, to evaluate the module's performance on benchmark datasets such as ShanghaiTech-A, ShanghaiTech-B, UCF-CC-50, and JHU++ crowd. The experiments demonstrate a notable improvement across all datasets based on Mean-Squared-Error (MSE) and Mean-Absolute-Error (MAE) metrics, showing comparable performance to recent state-of-the-art methods. Additionally, we illustrate the interpretability using qualitative analysis, leveraging Grad-CAM heatmaps, to show the effectiveness of FGA in capturing crowd patterns.


翻译:人群计数正日益获得社会关注,尤其在城市规划、人群管理与公共安全等领域。本文提出了傅里叶引导注意力(FGA),一种用于人群计数估计的新型注意力机制,旨在解决现有基于卷积的注意力网络工作中全尺度全局模式捕获效率低下的问题。FGA通过利用快速傅里叶变换(FFT)结合空间注意力来提取全局特征,并利用卷积结合通道注意力来提取半全局与局部特征,从而高效地捕获包括全尺度全局模式在内的多尺度信息。FGA的架构采用双路径设计:(1)一条路径通过FFT处理全尺度全局特征,实现在频域中高效提取信息;(2)另一条路径使用传统卷积和通道注意力处理剩余特征图,以获取半全局和局部特征。这种双路径架构使FGA能够无缝整合频域与空间信息,增强其捕获多样化人群模式的能力。我们将FGA应用于两种主流人群计数模型CSRNet和CANNet的最后一层,并在ShanghaiTech-A、ShanghaiTech-B、UCF-CC-50和JHU++ crowd等基准数据集上评估该模块的性能。实验结果表明,基于均方误差(MSE)和平均绝对误差(MAE)指标,所有数据集上的性能均有显著提升,其表现与当前最先进方法相当。此外,我们通过定性分析(利用Grad-CAM热力图)阐释了FGA的可解释性,展示了其在捕获人群模式方面的有效性。

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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
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
3+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
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
Arxiv
0+阅读 · 2024年8月22日
VIP会员
最新内容
2025年大语言模型进展报告
专知会员服务
0+阅读 · 8分钟前
多智能体协作机制
专知会员服务
0+阅读 · 12分钟前
非对称优势:美海军开发低成本反无人机技术
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:39
《美战争部小企业创新研究(SBIR)计划》
专知会员服务
5+阅读 · 今天2:48
《军事模拟:将军事条令与目标融入AI智能体》
专知会员服务
8+阅读 · 今天2:43
【NTU博士论文】3D人体动作生成
专知会员服务
6+阅读 · 4月24日
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
8+阅读 · 4月24日
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
13+阅读 · 4月24日
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
9+阅读 · 4月24日
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
4+阅读 · 4月24日
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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
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
3+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
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