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论文介绍摘要视觉注意力网络(VAN)中的大核注意力(LKA)模块已被证明在一系列视觉任务中表现出卓越性能,甚至超越视觉变换器(ViTs)。

然而,LKA模块中的深度卷积层在卷积核尺寸增大时,计算量和内存占用呈二次方增长。

为缓解这一问题,并支持在VAN的注意力模块中使用极大卷积核,本文提出了一种大分离核注意力模块(LSKA)。

LSKA将深度卷积层的二维卷积核分解为级联的水平与垂直一维核。

相比标准LKA设计,该分解方法可直接在注意力模块中使用大核深度卷积层,无需额外模块。

实验表明,VAN中提出的LSKA模块在性能上与标准LKA模块相当,同时降低了计算复杂度和内存占用。

研究还发现,随着核尺寸增大,LSKA设计使VAN更倾向于关注物体形状而非纹理。

此外,本文首次在ImageNet的五种损坏版本数据集上系统评估了VAN中的LKA与LSKA、ViTs及近期ConvNeXt的鲁棒性。

大量实验结果表明,随着核尺寸增大,VAN中的LSKA模块显著降低了计算复杂度和内存占用,同时在物体识别、检测、语义分割及鲁棒性测试中优于ViTs和ConvNeXt,并与VAN中的LKA模块性能相当。

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