语义分割CCNet-Criss Cross Network论文中注意力机制Criss Cross Attention模块的tensorflow代码实现
Criss Cross Attention 模块的tensorflow代码实现
也是边学习边写代码,如有问题和指正,请联系!!!
- 参照论文解读文章进行论文理解和代码编写。
- 论文原地址:CCNet
模块结构
Affinity 操作
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras import layers
from tensorflow import kerasclass criss_cross_attention_Affinity(tf.keras.layers.Layer):def __init__(self, axis=1, **kwargs):super(criss_cross_attention_Affinity, self).__init__(**kwargs)self.axis = axisdef call(self, x):batch_size, H, W, Channel = x.shapeoutputs = []for i in range(H):for j in range(W):ver = x[:, i, j, :]temp_x = tf.concat([x[:, i, 0:j, :], x[:, i, j + 1:W, :], x[:, :, j, :]], axis=1)trans_temp = tf.matmul(temp_x, tf.expand_dims(ver, -1))trans_temp = tf.squeeze(trans_temp, -1)trans_temp = tf.expand_dims(trans_temp, axis=1)outputs.append(trans_temp)outputs = layers.Concatenate(axis=self.axis)(outputs)C = outputs.shape[2]outputs = tf.reshape(outputs, [-1, H, W, C])return outputsdef get_config(self):config = {'axis': self.axis}base_config = super(criss_cross_attention_Affinity, self).get_config()return dict(list(base_config.items()) + list(config.items()))
Aggregation操作
class criss_cross_attention_Aggregation(tf.keras.layers.Layer):def __init__(self, axis=1, **kwargs):super(criss_cross_attention_Aggregation, self).__init__(**kwargs)self.axis = axisdef call(self, x, Affinity):batch_size, H, W, Channel = x.shapeAffinity = layers.Activation('softmax')(Affinity)outputs = []for i in range(H):for j in range(W):ver = Affinity[:, i, j, :]temp_x = tf.concat([x[:, i, 0:j, :], x[:, i, j + 1:W, :], x[:, :, j, :]], axis=1)trans_temp = tf.matmul(tf.transpose(tf.expand_dims(ver, -1), [0, 2, 1]), temp_x)outputs.append(trans_temp)outputs = layers.Concatenate(axis=self.axis)(outputs)C = outputs.shape[2]outputs = tf.reshape(outputs, [-1, H, W, C])return outputsdef get_config(self):config = {'axis': self.axis}base_config = super(criss_cross_attention_Aggregation, self).get_config()return dict(list(base_config.items()) + list(config.items()))
合并两个操作
def criss_cross_attention(x):x = layers.Conv2D(filters=64, kernel_size=3, padding='same', strides=2)(x)x_origin = xaffinity = criss_cross_attention_Affinity(1)(x)out = criss_cross_attention_Aggregation(1)(x, affinity)out = layers.Add()([out, x_origin])out = layers.UpSampling2D(size=2, interpolation='bilinear')(out)return out
模型打印结果
问题
由于该模块是针对每一个像素点在原特征图上对应像素所在的十字行列像素上进行计算,所以代码写的是循环遍历每一个像素。导致计算复杂,暂时还没能解决这个问题。
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