CNN卷積中卷積層,卷積核,通道概念及卷積過程詳解

1.卷積層,卷積核,通道概念及作用

卷積層:又稱濾波器(filter)或者內核(kernel),TensorFlow文檔中稱之爲濾波器(filter)。用於對輸入的圖像結構進行特徵提取。

卷積核:同上卷積層。

通道:指濾波器的個數。輸出的通道層數只與當前濾波器的通道個數有關。

其中輸入層,黑白圖像的通道數爲1,彩色圖像的濾波器個數爲3(RGB)

2.卷積過程

如圖一(源於網絡)所示(彩色圖像爲例):

如圖所示,輸入層的圖像爲6*6*3,3表示RGB各一層,現在使用的是通道數爲2 ,濾波器爲2的卷積層去進行卷積操作。

解釋:

(1)濾波器的個數爲什麼等於2:因爲圖中黃色部份爲濾波器所以爲2

(2)爲什麼濾波器是3*3*3:前兩個參數表示濾波器的寬高爲自己設定,這裏假設爲3*3,最有一個參數爲輸入數據的通道數,由於輸入數據爲三通道,所以本例最後一個參數爲3(若爲黑白圖像則第一次的通道式爲1,即3*3*1)

(3)爲什麼卷積後會變成藍色4*4*1:這裏使用到的步長爲1(即濾波器的每次移動步長爲1),然後每次卷積完對本次濾波器上的值進行相加得到一個濾波器,還記得上邊說的輸出的通道數只與濾波器的通道數有關嗎?這裏就是,有兩個通道的濾波器,所以會產生藍紫色的方陣。

 

寫到這裏可能有小夥伴會問:黃色的濾波器的通道數不是爲3嗎?

其實是的,黃色濾波器的個數的確爲3,不然也不能對彩色輸入圖像進行卷積操作。但是這裏的濾波器的通道數的意思是產生兩個黃色的3*3*3的方陣,圖中產生了兩個黃色的方陣,所以說濾波器的通道數爲2,而每一個濾波器層爲了和上面的輸出數據進行卷積提取特徵,所以每一個濾波器的通道數與提取數據的通道數相同。

小夥伴們可以猜猜下次每一個濾波器層應該爲幾個通道?(黃色的方塊應該是m*m*n)n等於幾呢

答案是:n=2,因爲本次卷積完只剩下了藍紫兩個方陣了。

 

卷積層參數個數=h*w*l*c 參數含義:h,w爲濾波器的寬高本次爲(3*3),l爲輸入數據的通道數本次爲3,c爲卷積層的通道數本次爲2,所以本例的參數個數爲3*3*3*2

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