We study a crucial yet often overlooked issue inherent to Vision Transformers (ViTs): feature maps of these models exhibit grid-like artifacts, which hurt the performance of ViTs in downstream dense prediction tasks such as semantic segmentation, depth prediction, and object discovery. We trace this issue down to the positional embeddings at the input stage. To mitigate this, we propose a two-stage denoising approach, termed Denoising Vision Transformers (DVT). In the first stage, we separate the clean features from those contaminated by positional artifacts by enforcing cross-view feature consistency with neural fields on a per-image basis. This per-image optimization process extracts artifact-free features from raw ViT outputs, providing clean feature estimates for offline applications. In the second stage, we train a lightweight transformer block to predict clean features from raw ViT outputs, leveraging the derived estimates of the clean features as supervision. Our method, DVT, does not require re-training the existing pre-trained ViTs, and is immediately applicable to any Vision Transformer architecture. We evaluate our method on a variety of representative ViTs (DINO, DeiT-III, EVA02, CLIP, DINOv2, DINOv2-reg) and demonstrate that DVT consistently improves existing state-of-the-art general-purpose models in semantic and geometric tasks across multiple datasets. We hope our study will encourage a re-evaluation of ViT design, especially regarding the naive use of positional embeddings. Our code and checkpoints are publicly available.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
18+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
Disentangled Information Bottleneck
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月22日
Efficiently Embedding Dynamic Knowledge Graphs
Arxiv
14+阅读 · 2019年10月15日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关论文
Arxiv
18+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
Disentangled Information Bottleneck
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月22日
Efficiently Embedding Dynamic Knowledge Graphs
Arxiv
14+阅读 · 2019年10月15日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员