news 2026/8/9 6:47:51

改进型YOLOv8n:全阶段注意力机制与轻量化重构

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张小明

前端开发工程师

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改进型YOLOv8n:全阶段注意力机制与轻量化重构

一、创新点总结:

创新点1:

首先,在骨干网络各阶段嵌入高效通道注意力(Efficient Channel Attention,ECA)模块,构建分布式特征增强机制,自适应校准通道权重以抑制背景噪声并强化多尺度缺陷响应,为后 续轻量化模块提供更易判别的特征分布;

创新点2:

设计 GhostLiteC2f 模块替代颈部网络标准卷积,并引入深度可分离卷积 (Depthwise Separable Convolution,DWSConv)重构特征提取单

元,从结构层面削减冗余计算,为注意力机制与上采样的部署释 放算力空间;

二、EDGD-YOLO

在骨干网络(Backbone)的 C2f 模块之前分别嵌入 ECA 通道注意力模块,构建全阶段特征增强机制;

重构颈部网络(Neck),采用深度可分离卷积 (DWSConv) 替代传统标准卷积;

引入 GhostLiteC2f 模块优化特征融合路径;最后,将传统 的最近邻上采样替换为 DySample 可学习上采样算 子。

2.1 基于骨干网多层嵌入的ECA增强机制

ECA

ECA 模块的工作流程分为三个阶段,首先,对输入特征图进行全局平均池化, 将空间维度压缩为 1×1,生成每个通道的全局描述 符,这一步骤保留了通道间的完整信息而不进行降维 处理。其次,通过一维卷积捕捉通道间的局部交互关 系,每个通道的注意力权重仅由其邻近的 k 个通道 共同决定,这种局部交互策略在保持性能的同时显著 降低了模型复杂度。一维卷积的核大小 k 根据通道 维度自适应确定,高维通道采用较大的感受野以捕获 长距离依赖,低维通道采用较小的感受野以减少计算 开销。最后,通过 Sigmoid 激活函数生成通道权重 向量,并与原始特征图进行逐元素乘法,实现特征的 自适应重校准。

2.2 GhostLiteC2f 模块

构建的 GhostLiteC2f 模块由输入卷 积层、GhostLiteBottleneck瓶颈层和输出卷积层三部 分构成。输入特征首先通过输入卷积层进行通道变换, 输出通道数为隐藏通道数的两倍,随后特征被分为两 部分:一部分直接传递,另一部分通过 GhostLiteBottleneck 瓶颈层进行深度特征提取。所有 分支的特征通过通道拼接后,经输出卷积层融合输出。 GhostLiteBottleneck 作为核心计算单元,采用混合架 构:先以 GhostConv 压缩通道并生成本征与冗余特 征,再经 3×3 DWConv 建模空间依赖,最后通过标 准卷积投影回输出通道;若满足残差条件,则将输入 与输出逐元素相加,以促进梯度流动并加速收敛。

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