Swin Transformer 是一种用于计算机视觉任务的层次化 Vision Transformer 模型,它通过使用移位窗口(Shifted Windows)来计算表示,有效地解决了传统 Transformer 模型在视觉领域应用时遇到的挑战,如视觉实体尺度的巨大变化和图像像素的高分辨率。这种层次化架构不仅能够适应不同尺度的图像,而且其计算复杂度与图像大小呈线性关系,这使得 Swin Transformer 非常适合于广泛的视觉任务,包括图像分类、目标检测和语义分割等。

Swin Transformer 的关键特性包括:

  1. 层次化特征图:通过合并图像块(patches)构建不同层次的特征图,类似于卷积神经网络(CNN)的层次化特征提取,有助于处理多尺度的物体。
  2. 移位窗口机制:在连续的 Transformer 层之间交替使用不同的窗口划分策略,以增强模型的建模能力,同时保持高效的计算。
  3. 线性计算复杂度:与传统的自注意力机制相比,Swin Transformer 限制了自注意力计算在非重叠的局部窗口内,从而实现了与图像大小呈线性关系的计算复杂度。
  4. 灵活性和兼容性:Swin Transformer 可以作为通用的骨干网络(backbone),适用于多种视觉任务,并且在多个基准测试中取得了优异的性能。

在实际应用中,Swin Transformer 在多个视觉任务上取得了显著的性能提升。例如,在 ImageNet-1K 数据集上的图像分类任务中,Swin Transformer 达到了 87.3% 的 Top-1 准确率。在 COCO 数据集上的目标检测任务中,它实现了 58.7 的 box AP 和 51.1 的 mask AP。在 ADE20K 数据集上的语义分割任务中,它达到了 53.5 的 mIoU。这些性能指标超过了之前的最佳方法,证明了 Swin Transformer 在视觉任务中的潜力和有效性。

此外,Swin Transformer 的代码和预训练模型已经公开,这为研究人员和开发者提供了便利,可以进一步探索和应用这一强大的视觉模型。