卷積神經網路是一種前饋網路,它由若干卷積層和池化層組成,在影像處理方面表現十分出色,可應用于影像分類, 目標識別, 目標檢測, 語意分割等等,
一、認識卷積神經網路基本結構
首先準備一個1(通道)x28(寬)x28(高)的張量,通過一個5x5的卷積層得到特征圖C1,至于卷積的程序我們待會再看,之后進行2x2的下采樣(池化層)得到一個通道為4,12x12的特征圖,之后以S1為起點,重復上次步驟,最后得到了S2,即8x4x4的特征圖,之后再進行全連接層,得到我們需要的向量,
問題1:為什么要進行卷積?
因為我們的輸入input和輸出output維度不一致,需要進行卷積來得到我們的目標維度的張量,
問題2:為什么要進行下采樣?
減少資料量,以至于降低運算的需求
二、卷積的運算程序

如圖,我們輸入一個1x5x5(單通道)的張量進行卷積操作,卷積核是3x3的,紅色區域是卷積核在做卷積時的初始位置,這里我們設步長stride=1,就是那個紅色方格每次向右移動一格,移動三次后再從初始位置向下移動一格,然后再向右進行,每次卷積對應相乘,加到一起,如上圖,這樣我們一次遍歷會得到一個3x3的矩陣,如下圖



如果多個通道同時進行,分別進行卷積之后再加到一起,如圖,很清晰,


分析

如圖,剛開始是通道為n,高和寬都為5,經過3x3的卷積,通道不變,寬和高變為3x3,因為前面說了,這一個紅色區域最后卷積成一個數值,左右移動,最后形成一個3x3的張量,然后n個通道在進行卷積相加,通道就變為了1,
三 、下采樣
下采樣就是池化層,分為平均池化和最大池化(未完)
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