CBAM: Convolutional Block Attention Module

网址：https://arxiv.org/pdf/1807.06521.pdf

Introduction

本文主要工作：

        1)）改进了se-net中学习channel权重的方式

        2）提出一种学习空间位置重要性的方法

方法的出发点：

        1）当前学习channel权重的方法多采用average pooling，本文同时使用average和max poling，增强空间特征的表达；

        2）空间attention机制中，本文希望区别出不同位置的重要性关系。

Method

1.CBAM的主要结构

2.channel attention

为了得到通道维度的attention，我们先要在空间维度进行squeeze（具体参照SE-Net）操作，使空间h*w的特征降维到1*1。如何聚合空间维度的特征？长期以来大家都适用average pooling，但我们认为也可以使用max-pooling来进一步区分特征。

具体步骤：同时使用average-pooling和max-pooling聚合空间维度特征，产生两个空间维度描述符：，随后经MLP（2层fc+激活+sigmoid层，和SE-Net相同，只是squeeze操作多了一步max pooling），为每个通道产生权重，最后将权重与原始未经channel attention相乘，公式：

如果之前理解过SE-Net，这一部分看起来还是很简单的～

3）spatial attention

同样采用max和average pooling操作，但是在channel维度执行，为了使原始特征中c维的通道数，降到1维度，从而学习空间attention。公式：

直接上这部分代码：

对于输入的特征x，先经self.compress()操作，也就是对应的ChannelPool，具体看ChannelPool，发现就是在dim=1（channel维度）执行了max和mean操作，然后又在channel维度concat两次操作的输出。随后执行卷积，因为上面的concat会使输出特征的channel是原始特征channel的两倍，所以这里的卷积有channel维度下降的作用。最后经sigmoid为每个空间点得到0-1之间的权重分数。

3）结合空间和channel attention

作者认为顺序链接两个attention效果最好，但两者的先后顺序值得探究。

4）将CBAM接在resnet中

是接在了每个block的残差分支中：

experiment

1）channel attention中average和max操作的结果

2）空间attenion中不同操作的组合

3）channel和空间attention的衔接

个人理解：

ucf101上实验了一下，效果不明显，涨点微小。可能是我个人的问题....也可能是任务不同吧