一、本文介绍
本文记录的是基于CAA注意力模块的YOLOv11目标检测改进方法研究。==在远程遥感图像或其他大尺度变化的图像中目标检测任务中，为准确提取其长距离上下文信息，需要解决大目标尺度变化和多样上下文信息时的不足的问题==。CAA能够有效捕捉长距离依赖，并且参数量和计算量更少。
专栏目录：YOLOv11改进目录一览 | 涉及卷积层、轻量化、注意力、损失函数、Backbone、SPPF、Neck、检测头等全方位改进
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二、CAA原理
Poly Kernel Inception Network for Remote Sensing Detection
CAA（Context Anchor Attention）注意力的设计原理和优势如下：
2.1 原理
- 采用
平均池化和1×1卷积来获取局部区域特征：对输入特征进行平均池化，然后通过1×1卷积得到局部区域特征。 - 使用深度可分离的条形卷积来近似标准大核深度可分离卷积：通过两个深度可分离的条形卷积来扩大感受野，并且这种设计基于两个考虑。首先，条形卷积是轻量级的，与传统的大核
2D深度可分离卷积相比，使用几个1D深度可分离核可以达到类似的效果，同时参数减少了$kb/2$。其次，条形卷积有助于识别和提取细长形状物体（如桥梁）的特征。 - 随着
CAA模块所属的PKI块深度增加，增大条形卷积的核大小（$kb = 11 + 2×l$），以增强PKINet建立长距离像素间关系的能力，同时由于条形深度可分离设计，不会显著增加计算成本。 - 最后，
CAA模块产生一个注意力权重，用于增强PKI模块的输出特征。具体来说，通过Sigmoid函数确保注意力图在范围$(0, 1)$内，然后通过元素点乘和元素求和操作来增强特征。
2.2 优势
- 有效捕捉长距离依赖：通过合适的核大小设置，能够更好地捕捉长距离像素间的依赖关系，相比于较小核大小的情况，能提升模型性能，因为较小核无法有效捕获长距离依赖，而较大核可以包含更多上下文信息。
- 轻量化：条形卷积的设计使得
CAA模块具有轻量化的特点，减少了参数数量和计算量。 - 增强特征提取：当在
PKINet的任何阶段使用CAA模块时，都能带来性能提升，当在所有阶段部署CAA模块时，性能增益达到$1.03\%$，这表明CAA模块能够有效地增强模型对特征的提取能力。
论文：https://arxiv.org/pdf/2403.06258
源码：https://github.com/NUST-Machine-Intelligence-Laboratory/PKINet
三、实现代码及YOLOv11修改步骤
模块完整介绍、个人总结、实现代码、模块改进、二次创新以及各模型添加步骤参考如下地址：
